Quanto è vecchia la terra

L'età

della Terra è stimata tra 4,54 ± 0,05 miliardi di anni (4,54 × 10 9 anni ± 1%). [1] [2] [3] [4] Questa età può rappresentare l'età dell'accrescimento della Terra, o della formazione del nucleo, o del materiale da cui si è formata la Terra. Questa datazione si basa su prove di datazione radiometrica dell'età del materiale meteorico [5] ed è coerente con l'età radiometrica del materiale terrestre più antico conosciuto [6] e dei campioni lunari. [7]

A seguito dello sviluppo della datazione radiometrica dell'età all'inizio del XX secolo, le misurazioni del piombo nei minerali ricchi di uranio hanno mostrato che alcuni avevano più di un miliardo di anni. [8] Le I minerali più antichi analizzati fino ad oggi – piccoli cristalli di zircone provenienti dalle Jack Hills dell'Australia occidentale – hanno almeno 4,404 miliardi di anni. [6] [9] [10] Le inclusioni ricche di calcio-alluminio – i più antichi costituenti solidi conosciuti all'interno dei meteoriti che si formano all'interno del Sistema Solare – hanno 4,567 miliardi di anni, [11] [12] dando un limite inferiore per l'età del Sistema Solare.

Si ipotizza che l'accrescimento della Terra sia iniziato subito dopo la formazione delle inclusioni ricche di calcio-alluminio e dei meteoriti. Poiché il tempo impiegato da questo processo di accrescimento non è ancora noto e le previsioni di diversi modelli di accrescimento vanno da pochi milioni fino a circa 100 milioni di anni, la differenza tra l'età della Terra e quella delle rocce più antiche è difficile da determinare. È anche difficile determinare l'età esatta del più anziano rocce sulla Terra, esposte in superficie, in quanto sono aggregati di minerali di età possibilmente diverse.

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principale: Storia della geologia

Ulteriori informazioni: Datazione relativa

Gli studi sugli strati, la stratificazione delle rocce e del suolo, hanno dato ai naturalisti la consapevolezza che la Terra potrebbe aver subito molti cambiamenti durante la sua esistenza. Questi strati spesso contenevano resti fossili di creature sconosciute, portando alcuni a interpretare una progressione degli organismi da uno strato all'altro. [13] [14]

Nicolas Steno nel XVII secolo fu uno dei primi naturalisti ad apprezzare la connessione tra resti fossili e strati. [14] Le sue osservazioni lo portarono a formulare importanti concetti stratigrafici (ad esempio, la "legge di sovrapposizione" e il "principio di orizzontalità originaria"). [15] Nel 1790, William Smith ipotizzò che se due strati di roccia in luoghi molto diversi contenevano fossili simili, allora era molto plausibile che gli strati avessero la stessa età. [16] Il nipote e studente di Smith, John Phillips, calcolò in seguito che la Terra aveva circa 96 milioni di anni. [17]

A metà del XVIII secolo, il naturalista Mikhail Lomonosov suggerì che la Terra fosse stata creata separatamente dal resto dell'universo, e diverse centinaia di migliaia di anni prima. [ citazione necessaria ] Le idee di Lomonosov erano per lo più speculative. [ citazione necessaria ] Nel 1779 il conte du Buffon cercò di ottenere un valore per l'età della Terra utilizzando un esperimento: creò un piccolo globo che assomigliava alla Terra nella composizione e poi misurò la sua velocità di raffreddamento. Questo lo portò a stimare che la Terra avesse circa 75.000 anni. [18]

Altri naturalisti usarono queste ipotesi per costruire una storia della Terra, anche se le loro linee temporali erano inesatte in quanto non sapevano quanto tempo ci volesse per depositare gli strati stratigrafici. [15] Nel 1830, il geologo Charles Lyell, sviluppando idee trovate nelle opere di James Hutton, rese popolare il concetto che le caratteristiche della Terra erano in perpetuo cambiamento. erodendosi e riformandosi continuamente, e il tasso di questo cambiamento era più o meno costante. Questa era una sfida alla visione tradizionale, che vedeva la storia della Terra come dominata da catastrofi intermittenti. Molti naturalisti furono influenzati da Lyell a diventare "uniformitari" che credevano che i cambiamenti fossero costanti e uniformi. [ citazione necessaria ]

Primi calcoli Ulteriori

informazioni: William Thomson, 1° barone Kelvin § Età della Terra: geologia

Nel 1862, il fisico William Thomson, I barone Kelvin, pubblicò calcoli che fissarono l'età della Terra tra i 20 e i 400 milioni di anni. [19] [20] Assunse che la Terra si fosse formata come un oggetto completamente fuso, e determinò la quantità di tempo necessaria affinché il gradiente di temperatura vicino alla superficie diminuisse al suo valore attuale. I suoi calcoli non tenevano conto del calore prodotto dal decadimento radioattivo (un processo allora sconosciuto) o, più significativamente, dalla convezione all'interno della Terra, che consente alla temperatura nel mantello superiore di rimanere alta molto più a lungo, mantenendo un alto gradiente termico nella crosta molto più a lungo. [19] Ancora più vincolanti erano le stime di Thomson dell'età del Sole, che si basavano su stime della sua produzione termica e su una teoria secondo cui il Sole ottiene la sua energia dal collasso gravitazionale; Thomson ha stimato che il Sole ha circa 20 milioni di anni. [21] [22]

Geologi come Lyell ebbero difficoltà ad accettare un'età così breve per la Terra. Per i biologi, anche 100 milioni di anni sembravano troppo brevi per essere plausibili. Nella teoria dell'evoluzione di Charles Darwin, il processo di variazione ereditaria casuale con selezione cumulativa richiede grandi durate di tempo, e Darwin affermò che le stime di Thomson non sembravano fornire abbastanza tempo. [23] Secondo la biologia moderna, la storia evolutiva totale dall'inizio della vita ad oggi ha avuto luogo da 3,5 a 3,8 miliardi di anni fa, la quantità di tempo che è passata dall'ultimo antenato universale di tutti gli organismi viventi, come dimostrato dalla datazione geologica. [24]

In una conferenza del 1869, il grande sostenitore di Darwin, Thomas Henry Huxley, attaccò i calcoli di Thomson, suggerendo che apparivano precisi in se stessi, ma erano basati su Ipotesi. Il fisico Hermann von Helmholtz (nel 1856) e l'astronomo Simon Newcomb (nel 1892) contribuirono con i loro calcoli di 22 e 18 milioni di anni, rispettivamente, al dibattito: calcolarono indipendentemente la quantità di tempo che il Sole avrebbe impiegato per condensarsi fino al suo diametro e luminosità attuali dalla nebulosa di gas e polvere da cui era nato. [25] I loro valori erano coerenti con i calcoli di Thomson. Tuttavia, hanno ipotizzato che il Sole stesse brillando solo per il calore della sua contrazione gravitazionale. Il processo di fusione nucleare solare non era ancora noto alla scienza.

Nel 1892, Thomson fu nobilitato con il nome di Lord Kelvin in segno di apprezzamento per i suoi numerosi successi scientifici. Nel 1895 John Perry sfidò la figura di Kelvin sulla base delle sue ipotesi sulla conduttività, e Oliver Heaviside entrò nel dialogo, considerandolo "un veicolo per mostrare la capacità del suo metodo operatore di risolvere problemi di sorprendente complessità". [26] Altri scienziati hanno sostenuto le cifre di Kelvin. Il figlio di Darwin, l'astronomo George H. Darwin, propose che la Terra e la Luna si fossero spezzate nei loro primi giorni, quando erano entrambe fuse. Ha calcolato la quantità di tempo che l'attrito mareale avrebbe impiegato per dare alla Terra il suo attuale giorno di 24 ore. Il suo valore di 56 milioni di anni era un'ulteriore prova che Thomson era sulla strada giusta. [25] L'ultima stima che Kelvin diede, nel 1897, fu: "che aveva più di 20 anni e meno di 40 milioni di anni, e probabilmente molto più vicino a 20 che a 40". [27] Nel 1899 e nel 1900, John Joly calcolò la velocità con cui gli oceani avrebbero dovuto accumulare sale dai processi di erosione e determinò che gli oceani avevano circa 80-100 milioni di anni. [25]

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principale: Datazione radiometrica

Panoramica

Per la loro natura chimica, i minerali rocciosi contengono alcuni elementi e non altri; ma nelle rocce contenenti isotopi radioattivi, il processo di decadimento radioattivo genera elementi esotici nel tempo. Misurando la concentrazione del prodotto finale stabile del decadimento, insieme alla conoscenza del tempo di dimezzamento e della concentrazione iniziale dell'elemento in decomposizione, è possibile calcolare l'età della roccia. [28] I tipici prodotti finali radioattivi sono l'argon dal decadimento del potassio-40 e il piombo dal decadimento dell'uranio e del torio. [28] Se la roccia diventa fusa, come accade nel mantello terrestre, tali prodotti finali non radioattivi in genere sfuggono o vengono ridistribuiti. [28] Quindi l'età della roccia terrestre più antica fornisce un minimo per l'età della Terra, supponendo che nessuna roccia sia rimasta intatta più a lungo della Terra stessa.

Mantello convettivo e radioattività

La scoperta della radioattività ha introdotto un altro fattore nel calcolo. Dopo la scoperta iniziale di Henri Becquerel nel 1896, [29] [30] [31] [32] Marie e Pierre Curie scoprirono gli elementi radioattivi polonio e radio nel 1898; [33] e nel 1903, Pierre Curie e Albert Laborde annunciarono che il radio produce abbastanza calore da sciogliere il proprio peso in ghiaccio in meno di un'ora. [34] I geologi si resero presto conto che questo sconvolgeva le ipotesi alla base della maggior parte dei calcoli dell'età della Terra. Questi avevano ipotizzato che il calore originale della Terra e del Sole si fosse dissipato costantemente nello spazio, ma il decadimento radioattivo significava che questo calore era stato continuamente reintegrato. George Darwin e John Joly furono i primi a sottolinearlo, nel 1903. [35]

Invenzione di La

radioattività, che aveva rovesciato i vecchi calcoli, offrì un vantaggio fornendo una base per nuovi calcoli, sotto forma di datazione radiometrica.

Ernest Rutherford e Frederick Soddy avevano continuato insieme il loro lavoro sui materiali radioattivi e avevano concluso che la radioattività era causata da una trasmutazione spontanea degli elementi atomici. Nel decadimento radioattivo, un elemento si scompone in un altro elemento più leggero, rilasciando radiazioni alfa, beta o gamma nel processo. Hanno anche determinato che un particolare isotopo di un elemento radioattivo decade in un altro elemento a una velocità distintiva. Questo tasso è dato in termini di "emivita", o la quantità di tempo che impiega metà di una massa di quel materiale radioattivo per scomporsi nel suo "prodotto di decadimento".

Alcuni materiali radioattivi hanno un'emivita breve, altri hanno un'emivita lunga. L'uranio e il torio hanno una lunga emivita e quindi persistono nella crosta terrestre, ma gli elementi radioattivi con emivita breve sono generalmente scomparsi. Ciò ha suggerito che potrebbe essere possibile misurare l'età della Terra determinando le proporzioni relative di materiali radioattivi nei campioni geologici. In realtà, gli elementi radioattivi non sempre decadono direttamente in elementi non radioattivi ("stabili"), ma decadono in altri elementi radioattivi che hanno una propria emivita e così via, fino a raggiungere un elemento stabile. Queste "catene di decadimento", come la serie uranio-radio e torio, furono conosciute entro pochi anni dalla scoperta della radioattività e fornirono una base per la costruzione di tecniche di datazione radiometrica.

I pionieri della radioattività furono il chimico Bertram B. Boltwood e il fisico Rutherford. Boltwood aveva condotto studi sui materiali radioattivi come consulente, e quando Rutherford tenne una conferenza a Yale nel 1904, Boltwood è stato ispirato a descrivere le relazioni tra gli elementi in varie serie di decadimento. Verso la fine del 1904, Rutherford fece il primo passo verso la datazione radiometrica suggerendo che le particelle alfa rilasciate dal decadimento radioattivo potevano essere intrappolate in un materiale roccioso sotto forma di atomi di elio. A quel tempo, Rutherford stava solo ipotizzando la relazione tra le particelle alfa e gli atomi di elio, ma avrebbe dimostrato la connessione quattro anni dopo.

Soddy e Sir William Ramsay avevano appena determinato la velocità con cui il radio produce particelle alfa, e Rutherford propose di poter determinare l'età di un campione di roccia misurando la sua concentrazione di elio. Con questa tecnica ha datato una roccia in suo possesso a un'età di 40 milioni di anni. Rutherford scrisse di aver parlato a una riunione della Royal Institution nel 1904:

Entrai nella stanza, che era semibuia, e subito vidi Lord Kelvin tra il pubblico e mi resi conto che Ero in difficoltà nell'ultima parte del mio discorso che trattava dell'età della Terra, dove le mie opinioni erano in conflitto con le sue. Con mio sollievo, Kelvin si addormentò profondamente, ma quando arrivai al punto importante, vidi il vecchio uccello alzarsi a sedere, aprire un occhio e lanciarmi un'occhiata minacciosa! Poi arrivò un'improvvisa ispirazione e dissi: "Lord Kelvin aveva limitato l'età della Terra, a condizione che non fosse scoperta una nuova fonte. Quell'espressione profetica si riferisce a ciò che stiamo ora considerando stasera, il radio!" Ecco! Il vecchio ragazzo mi sorrise. [37]

Rutherford assunse che il tasso di decadimento del radio, come determinato da Ramsay e Soddy, fosse accurato e che l'elio non sfuggisse dal campione nel tempo. Il piano di Rutherford era impreciso, ma fu un primo passo utile. Boltwood si è concentrata sui prodotti finali della serie di decadimento. Nel 1905, suggerì che il piombo fosse il prodotto stabile finale del decadimento del radio. Era già noto che il radio era un prodotto intermedio del decadimento dell'uranio. Rutherford si unì a lui, delineando un processo di decadimento in cui il radio emetteva cinque particelle alfa attraverso vari prodotti intermedi per finire con il piombo, e ipotizzò che la catena di decadimento radio-piombo potesse essere utilizzata per datare campioni di roccia. Boltwood fece il lavoro di gambe e alla fine del 1905 aveva fornito le date per 26 campioni di roccia separati, che vanno da 92 a 570 milioni di anni. Non pubblicò questi risultati, il che fu una fortuna perché erano viziati da errori di misurazione e stime inadeguate del tempo di dimezzamento del radio. Boltwood perfezionò il suo lavoro e finalmente pubblicò i risultati nel 1907. [8]

L'articolo di Boltwood sottolineava che i campioni prelevati da strati comparabili avevano rapporti piombo-uranio simili e che i campioni provenienti da strati più vecchi avevano una percentuale più alta di piombo, tranne dove c'erano prove che il piombo fosse fuoriuscito dal campione. Suo Gli studi erano viziati dal fatto che la serie di decadimento del torio non era compresa, il che portava a risultati errati per campioni che contenevano sia uranio che torio. Tuttavia, i suoi calcoli erano molto più accurati di quelli eseguiti fino a quel momento. I perfezionamenti nella tecnica avrebbero in seguito dato età per i 26 campioni di Boltwood da 410 milioni a 2,2 miliardi di anni. [8]

Anche

se Boltwood pubblicò il suo articolo su un'importante rivista geologica, la comunità geologica aveva scarso interesse per la radioattività. Boltwood rinunciò al lavoro sulla datazione radiometrica e continuò a studiare altre serie di decadimenti. Rutherford rimase leggermente curioso riguardo alla questione dell'età della Terra, ma lavorò poco su di essa.

Robert Strutt armeggiò con il metodo dell'elio di Rutherford fino al 1910 e poi cessò. Tuttavia Arthur Holmes, studente di Strutt, si interessò alla datazione radiometrica e continuò a lavorarci dopo che tutti gli altri avevano rinunciato. Holmes si concentrò sulla datazione del piombo perché considerava il metodo dell'elio poco promettente. Eseguì misurazioni su campioni di roccia e concluse nel 1911 che il più antico (un campione di Ceylon) aveva circa 1,6 miliardi di anni. [38] Questi calcoli non erano particolarmente affidabili. Ad esempio, ha ipotizzato che i campioni contenessero solo uranio e nessun piombo quando si sono formati.

Una ricerca più importante fu pubblicata nel 1913. Ha dimostrato che gli elementi esistono generalmente in più varianti con masse diverse, o "isotopi". Negli anni '30, gli isotopi avrebbero dimostrato di avere nuclei con un numero diverso di particelle neutre note come "neutroni". Nello stesso anno sono state pubblicate altre ricerche che stabiliscono le regole per il decadimento radioattivo, consentendo un'identificazione più precisa di serie di decadimento.

Molti geologi ritenevano che queste nuove scoperte rendessero la datazione radiometrica così complicata da essere inutile. Holmes sentiva che gli davano gli strumenti per migliorare le sue tecniche, e andò avanti con la sua ricerca, pubblicando prima e dopo la prima guerra mondiale. Il suo lavoro fu generalmente ignorato fino agli anni '20, anche se nel 1917 Joseph Barrell, professore di geologia a Yale, ridisegnò la storia geologica come era intesa all'epoca per conformarsi alle scoperte di Holmes nella datazione radiometrica. La ricerca di Barrell ha determinato che gli strati di strati non si erano depositati tutti alla stessa velocità, e quindi gli attuali tassi di cambiamento geologico non potevano essere utilizzati per fornire cronologie accurate della storia della Terra. [ citazione necessaria ]

La perseveranza di Holmes iniziò finalmente a dare i suoi frutti nel 1921, quando i relatori alla riunione annuale della British Association for il progresso della scienza giunse a un consenso approssimativo sul fatto che la Terra avesse qualche miliardo di anni e che la datazione radiometrica fosse credibile. Holmes pubblicò The Age of the Earth, an Introduction to Geological Ideas nel 1927 in cui presentò un intervallo da 1,6 a 3,0 miliardi di anni. Tuttavia, non seguì una grande spinta ad abbracciare la datazione radiometrica e gli irriducibili della comunità geologica resistettero ostinatamente. Non si erano mai preoccupati dei tentativi dei fisici di intromettersi nel loro campo, e fino a quel momento li avevano ignorati con successo. [39] Il crescente peso delle prove fece pendere l'ago della bilancia nel 1931, quando il Consiglio Nazionale delle Ricerche dell'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti decise di risolvere la questione dell'età della Terra nominando una commissione per indagare.

Holmes, essendo una delle poche persone che era stata formata nelle tecniche di datazione radiometrica, era un membro del comitato e infatti scrisse la maggior parte del rapporto. [40] Così, il rapporto di Holmes concluse che la datazione radioattiva era l'unico mezzo affidabile per definire una scala temporale geologica. Le questioni di parzialità sono state deviate dai dettagli ampi e precisi del rapporto. Descriveva i metodi utilizzati, la cura con cui venivano effettuate le misurazioni, le barre di errore e i limiti. [ citazione necessaria ]

Datazione radiometrica moderna

La datazione radiometrica continua ad essere il modo predominante in cui gli scienziati datano le scale temporali geologiche. Le tecniche per la datazione radioattiva sono state testate e messe a punto su base continuativa a partire dagli anni '60. Fino ad oggi sono state utilizzate una quarantina di diverse tecniche di datazione, lavorando su un'ampia varietà di materiali. Le date per lo stesso campione che utilizza queste diverse tecniche concordano molto strettamente sull'età del materiale. [ citazione necessaria ] Possibili problemi di contaminazione esistono, ma sono stati studiati e affrontati con un'attenta indagine, che ha portato a ridurre al minimo le procedure di preparazione dei campioni per limitare la possibilità di contaminazione. [ citazione necessaria ]

Un'età

compresa tra 4,55 ± 0,07 miliardi di anni, molto vicina all'età accettata oggiesorne, è stata determinata da Clair Cameron Patterson utilizzando la datazione isotopica uranio-piombo (in particolare la datazione piombo-piombo) su diversi meteoriti tra cui il meteorite Canyon Diablo e pubblicata nel 1956. [41] L'età citata della Terra deriva, in parte, dal meteorite Canyon Diablo per diverse ragioni importanti ed è costruita su una moderna comprensione della cosmochimica costruito in decenni di ricerca.

La maggior parte dei campioni geologici provenienti dalla Terra non sono in grado di fornire una data diretta della formazione della Terra dalla nebulosa solare perché la Terra ha subito una differenziazione nel nucleo, nel mantello e nella crosta, e questo ha poi subito una lunga storia di miscelazione e dismiscelazione di questi serbatoi di campioni da parte della tettonica a placche, degli agenti atmosferici e della circolazione idrotermale.

Tutti questi processi possono influenzare negativamente i meccanismi di datazione isotopica perché non si può sempre presumere che il campione sia rimasto come un sistema chiuso, il che significa che il nuclide genitore o figlio (una specie di atomo caratterizzata dal numero di neutroni e protoni contenuti in un atomo) o un nuclide figlio intermedio possono essere stati parzialmente rimossi dal campione, che distorcerà la data isotopica risultante. Per mitigare questo effetto è consuetudine datare più minerali nello stesso campione, per fornire un isocrona. In alternativa, è possibile utilizzare più di un sistema di datazione su un campione per verificare la data.

Si ritiene inoltre che alcuni meteoriti rappresentino il materiale primitivo da cui è stato ricavato il disco solare in accrescimento Formato. [42] Alcuni si sono comportati come sistemi chiusi (per alcuni sistemi isotopici) subito dopo la formazione del disco solare e dei pianeti. [ citazione necessaria ] Ad oggi, queste ipotesi sono supportate da molte osservazioni scientifiche e ripetute datazioni isotopiche, ed è certamente un'ipotesi più robusta di quella che assume che una roccia terrestre abbia mantenuto la sua composizione originale.

Ciononostante, gli antichi minerali di piombo archeani di galena sono stati utilizzati per datare la formazione della Terra in quanto questi rappresentano i primi minerali di solo piombo formati sul pianeta e registrano i primi sistemi isotopici omogenei piombo-piombo sul pianeta. Questi hanno restituito date di età di 4,54 miliardi di anni con una precisione di appena l'1% di margine di errore. [43]

Le statistiche per diversi meteoriti che hanno subito la datazione isocrona sono le seguenti: [44]

:
1. St. Severin (condrite ordinaria)
1. Pb-Pb isochron 4.543 ± 0.019 miliardi di anni
2. Sm-Nd isochron 4.55 ± 0.33 miliardi di anni
3. Rb-Sr isochron 4.51 ± 0.15 miliardi di anni
4. Re-Os isochron 4.68 ± 0.15 miliardi di anni
2. Juvinas (acondrite basaltica)
1. Isocrona Pb-Pb 4,556 ± 0,012 miliardi di anni
2. Isocrona Pb-Pb 4,540 ± 0,001 miliardi di anni
3. Isocrona Sm-Nd 4,56 ± 0,08 miliardi di anni
4. Isocrona Rb-Sr 4,50 ± 0,07 miliardi di anni
3. Allende (condrite carbonacea)
1. Pb-Pb Isocrona 4,553 ± 0,004 miliardi di anni
2. Spettro di età Ar-Ar: 4,52 ± 0,02 miliardi di anni
3. Spettro di età Ar-Ar: 4,55 ± 0,03 miliardi di anni
: 4. Spettro di età Ar-Ar: 4,56 ± 0,05 miliardi di anni
:

Meteorite Canyon Diablo

Per ulteriori informazioni: Età del Sistema Solare e Canyon Diablo (meteorite)

Il meteorite Canyon Diablo è stato utilizzato perché è sia grande che rappresentativo di un tipo particolarmente raro di meteorite che contiene minerali solfuro (in particolare troilite, FeS), leghe metalliche di nichel-ferro e minerali silicati. Questo è importante perché la presenza delle tre fasi minerali consente di studiare le date isotopiche utilizzando campioni che forniscono un'ottima separazione nelle concentrazioni tra genitore e figlia Nuclidi. Ciò è particolarmente vero per l'uranio e il piombo. Il piombo è fortemente calcofilo e si trova nel solfuro in una concentrazione molto maggiore rispetto al silicato, rispetto all'uranio. A causa di questa segregazione nei nuclidi genitori e figli durante la formazione del meteorite, ciò ha permesso una data molto più precisa della formazione del disco solare e quindi dei pianeti rispetto al passato.

L'età determinata dal meteorite Canyon Diablo è stata confermata da centinaia di altre determinazioni dell'età, sia da campioni terrestri che da altri meteoriti. [45] I campioni di meteoriti, tuttavia, mostrano una diffusione da 4,53 a 4,58 miliardi di anni fa. Questo è interpretato come la durata della formazione della nebulosa solare e il suo collasso nel disco solare per formare il Sole e i pianeti. Questo arco di tempo di 50 milioni di anni consente l'accrescimento dei pianeti dalla polvere solare originale e Meteoriti.

La Luna, come un altro corpo extraterrestre che non ha subito la tettonica a placche e che non ha atmosfera, fornisce date di età abbastanza precise dai campioni restituiti dalle missioni Apollo. Le rocce restituite dalla Luna sono state datate a un massimo di 4,51 miliardi di anni. I meteoriti marziani che sono atterrati sulla Terra sono stati datati a circa 4,5 miliardi di anni fa dalla datazione piombo-piombo. I campioni lunari, dal momento che non sono stati disturbati dagli agenti atmosferici, dalla tettonica a placche o dal materiale spostato dagli organismi, possono anche fornire la datazione mediante l'esame diretto al microscopio elettronico delle tracce dei raggi cosmici. L'accumulo di dislocazioni generate da impatti di particelle di raggi cosmici ad alta energia fornisce un'altra conferma delle datazioni isotopiche. La datazione con raggi cosmici è utile solo su materiale che non è stato fuso, poiché la fusione cancella la struttura cristallina del materiale e cancella le tracce lasciate dalle particelle.

Nel complesso, la concordanza delle date di età sia dei primi serbatoi terrestri di piombo che di tutti gli altri serbatoi all'interno del Sistema Solare trovati fino ad oggi sono utilizzati per supportare il fatto che la Terra e il resto del Sistema Solare si sono formati tra circa 4,53 e 4,58 miliardi di anni fa. [ citazione necessaria ]

Vedi anche

Riferimenti

  1. ^ "Età della Terra". U.S. Geological Survey. 1997. Archiviato dall'originale il 23 dicembre 2005. URL consultato il 10-01-2006.
  2. ^ a b Dalrymple, G. Brent (2001). "L'età della Terra nel XX secolo: un problema (per lo più) risolto". Pubblicazioni speciali, Società geologica di Londra . 190 (1): 205–221. Codice biblico:2001GSLSP.190.. 205D. doi:10.1144/GSL. SP.2001.190.01.14. S2CID 130092094.
  3. ^ Manhesa, Gérard; Allègre, Claude J.; Dupréa, Bernard & Hamelin, Bruno (1980). "Studio isotopico del piombo di complessi stratificati basici-ultrabasici: speculazioni sull'età della terra e sulle caratteristiche primitive del mantello". Lettere di scienze della Terra e planetarie . 47 (3): 370–382. Codice biblico: 1980E e PSL.. 47..370M. doi:10.1016/0012-821X(80)90024-2.
  4. ^ Braterman, Paul S. (2013). "Come la scienza ha capito l'età della Terra". Scientifico americano . Archiviato dall'originale il 2016-04-12.
  5. ^ Hedman, Matteo (2007). "9: I meteoriti e l'età del sistema solare". L'età di ogni cosa . Università di Chicago Press. pp. 142-162. CODICE ISBN. Archiviato dall'originale il 2018-02-14.
  6. ^ a b Wilde, S. A.; Valle, J. W.; Peck, W. H.; Graham C. M. (2001-01-11). "Prove da zirconi detritici per l'esistenza di crosta continentale e oceani sulla Terra 4,4 Gyr fa". Natura . 409 (6817): 175–178. Codice biblico:2001Natur.409.. 175W. doi:10.1038/35051550. PMID 11196637. S2CID 4319774.
  7. ^ Barboni, Melanie; Boehnke, Patrick; Keller, Brenhin; Kohl, Issaku E.; Schoene, Blair; Giovane, Edoardo D.; McKeegan, Kevin D. (2017-01-06). "Prima formazione della Luna 4,51 miliardi di anni fa". La scienza avanza . 3 (1): e1602365. Codice biblico:2017SciA.... 3E2365B. doi:10.1126/sciadv.1602365. ISSN 2375-2548. PMC 5226643. PMID 28097222.
  8. ^ a b c Boltwood, B. B. (1907). "Sui prodotti di disintegrazione finale degli elementi radioattivi. Parte II. I prodotti di disgregazione dell'uranio". americano Giornale della scienza . 23 (134): 77–88. DOI:10.2475/AJS.S4-23.134.78. S2CID 131688682.
    Per l'abstract, vedi: Chemical Abstracts Service, American Chemical Society (1907). Estratti chimici . New York, Londra: Società chimica americana. p. 817. URL consultato il 19-12-2008.
  9. ^ Valle, John W.; Peck, William H.; Kin, Elisabetta M. (1999). "Gli zirconi sono per sempre" (PDF). L'affioramento, Newsletter degli alunni di geologia. Università del Wisconsin-Madison. pagine 34-35. Archiviato (PDF) dall'originale il 2009-02-26. URL consultato il 22-12-2008.
  10. ^ Wyche, S.; Nelson, D. R.; Riganti, A. (2004). "4350-3130 Ma zirconi detritici nel Southern Cross Granite-Greenstone Terrane, Australia occidentale: implicazioni per l'evoluzione precoce del cratone di Yilgarn". Giornale australiano di scienze della Terra . 51 (1): 31–45. Codice biblico:2004AuJES.. 51...31W. doi:10.1046/j.1400-0952.2003.01042.x.
  11. ^ Amelin, Y; Krot, An; Hutcheon, Id; Ulyanov, Aa (settembre 2002). "Età isotopiche del piombo dei condri e inclusioni ricche di calcio-alluminio". Scienza . 297 (5587): 1678-83. Bibcode:2002Sci... 297.1678A. doi:10.1126/science.1073950. ISSN 0036-8075. PMID 12215641. S2CID 24923770.
  12. ^ Baker, J.; Bizzarro, M.; Wittig, N.; Connelly, J.; et al. (2005-08-25). "Fusione planetesimale precoce da un'età di 4,5662 Gyr per meteoriti differenziate". Natura . 436 (7054): 1127–1131. Codice biblico:2005Natur.436.1127B. DOI:10.1038/nature03882. PMID 16121173. S2CID 4304613.
  13. ^ Lyell, Charles, Sir (1866). Elementi di geologia; o, Gli antichi cambiamenti della Terra e dei suoi abitanti come illustrato dai monumenti geologici (Sesta ed.). New York: D. Appleton e compagnia. URL consultato il 19-12-2008. : CS1 maint: nomi multipli: elenco autori (link)
  14. ^ a b Stiebing, William H. (1994). Alla scoperta del passato . Oxford University Press Stati Uniti. CODICE ISBN.
  15. ^ a b Brookfield, Michael E. (2004). Principi di stratigrafia . Pubblicazione Blackwell. p. 116. CODICE ISBN.
  16. ^ Fuller, J. G. C. M. (2007-07-17). "L'altro debito di Smith, John Strachey, William Smith e gli strati dell'Inghilterra 1719-1801". Geoscienziato . La Società Geologica. Archiviato dall'originale il 24 novembre 2008. URL consultato il 19-12-2008.
  17. ^ Burchfield, Joe D. (1998). "L'età della Terra e l'invenzione del tempo geologico". geologico Society, Londra, Pubblicazioni Speciali . 143 (1): 137–143. Codice biblico:1998GSLSP.143.. 137B. CiteSeerX 10.1.1.557.2702. DOI:10.1144/GSL. SP.1998.143.01.12. S2CID 129443412.
  18. ^ BUFFON, GEORGES LOUIS LECLERC (2022). HISTOIRE NATURELLE, GA (C)NA (C)RALE ET PARTICULIARE, : introduction à l'histoire... Des Mina (C)raux (ristampa classica) . [S.l.]: LIBRI DIMENTICATI. CODICE ISBN. OCLC 1354275595.
  19. ^ a b Inghilterra, P.; Molnar, P.; Righter, F. (gennaio 2007). "La critica trascurata di John Perry all'età di Kelvin per la Terra: un'opportunità persa in geodinamica". GSA oggi . 17 (1): 4–9. Bibcode:2007GSAT... 17R... 4E. doi:10.1130/GSAT01701A.1.
  20. ^ Dalrymple (1994) pp. 14-17, 38
  21. ^ Burchfield, Joe D. (1990-05-15). Lord Kelvin e l'Età della Terra . Università di Chicago Press. pp. 69 e segg. ISBN . Archiviato dall'originale il 2018-02-14.
  22. ^ Stacey, Frank D. (2000). "Il paradosso dell'età della Terra di Kelvin rivisitato". Giornale di ricerca geofisica . 105 (B6): 13155–13158. Codice biblico:2000JGR... 10513155S. doi:10.1029/2000JB900028.
  23. ^ Origine delle specie , Charles Darwin, edizione 1872, pagina 286
  24. ^ Borenstein, Seth (13 novembre 2013). "Il fossile più antico trovato: incontra la tua mamma microbica". Emozionare . Yonkers, NY: Rete interattiva Mindspark. Associated Press. Archiviato dall'originale il 29 giugno 2015. URL consultato il 02-03-2015. )
  25. ^ a b c Dalrymple (1994) pp. 14-17
  26. ^ Paul J. Nahin (1985) Oliver Heaviside, Frazionario Operatori, and the Age of the Earth, IEEE Transactions on Education E-28(2): 94–104, link da IEEE Explore
  27. ^ Dalrymple (1994) pp. 14, 43
  28. ^ a b c Nichols, Gary (2009). "21.2 Datazione radiometrica". Sedimentologia e Stratigrafia . John Wiley & Sons. pagine 325-327. CODICE ISBN.
  29. ^ Henri Becquerel (1896). "Sur les radiations émises par phosphorescence". Comptes Rendus . 122 : 420–421.
  30. ^ Comptes Rendus 122 : 420 (1896), tradotto da Carmen Giunta. Consultato il 12 aprile 2021.
  31. ^ Henri Becquerel (1896). "Sur les radiations invisibles émises par les corps phosphorescents". Comptes Rendus . 122 : 501–503.
  32. ^ Comptes Rendus 122 : 501-503 (1896), tradotto da Carmen Giunta. Consultato il 12 aprile 2021.
  33. ^ Curie, Pierre; Curie, Marie & Bémont, Gustave (1898). "Sur une nouvelle substance fortement radio-active, contenue dans la pechblende (Su una nuova sostanza fortemente radioattiva contenuta nella pechblenda)". Comptes Rendus . 127 : 1215-1217. Archiviato dall'originale il 6 agosto 2009. URL consultato il 12 aprile 2021.
  34. ^ Curie, Pierre; Laborde, Albert (1903). "Sur la chaleur dégagée spontanément par les sels de radium". Comptes Rendus . 136 : 673–675.
  35. ^ Joly, John (1909). Radioattività e geologia: un resoconto dell'influenza dell'energia radioattiva sulla storia terrestre (1a ed.). Londra, Regno Unito: Archibald Constable & Co., ltd. p. 36. Ristampato da BookSurge Publishing (2004) ISBN 1-4021-3577-7.
  36. ^ Rutherford, E. (1906). Trasformazioni radioattive . Londra: I figli di Charles Scribner. Ristampato da Juniper Grove (2007) ISBN 978-1-60355-054-3.
  37. ^ Eva, Arthur Stewart (1939). Rutherford: Essendo la vita e le lettere del Rt. Hon. Lord Rutherford, O. M. . Cambridge: Cambridge University Press.
  38. ^ Dalrymple (1994) p. 74
  39. ^ The Age of the Earth Debate Badash, L Scientific American 1989 esp p95Archiviato il 05-11-2016 in Internet Archive
  40. .
  41. ^ Dalrymple (1994) pp. 77-78
  42. ^ Patterson, Claire (1956). "Età dei meteoriti e della terra" (PDF). Geochimica et Cosmochimica Acta . 10 (4): 230–237. Codice biblico:1956GeCoA.. 10..230P. doi:10.1016/0016-7037(56)90036-9. Archiviato (PDF) dall'originale il 2010-06-21. URL consultato il 07-07-2009.
  43. ^ Carlson, R. W.; Tera, F. (1-3 dicembre 1998). "Vincoli piombo-piombo sulla scala temporale della differenziazione planetaria precoce" (PDF). Atti del Convegno, Origine della Terra e della Luna . Houston, Texas: Istituto Lunare e Planetario. p. 6. Archiviato (PDF) dall'originale il 16 dicembre 2008. URL consultato il 22-12-2008.
  44. ^ Dalrymple (1994) pp. 310-341
  45. ^ Dalrymple, Brent G. (2004). Terra antica, cieli antichi: l'età della Terra e dei suoi dintorni cosmici . Stanford University Press. pp. 147, 169. CODICE ISBN.
  46. ^ Terada, K.; Sano, Y. (20-24 maggio 2001). "Datazione U-Pb con microsonda ionica in situ di fosfati nelle H-condriti" (PDF). Atti, Undicesima Conferenza Annuale V. M. Goldschmidt . Hot Springs, Virginia: Istituto Lunare e Planetario. Bibcode:2001eag.. conf.3306T. Archiviato (PDF) dall'originale il 16 dicembre 2008. URL consultato il 22-12-2008.

Bibliografia

Ulteriori letture

  • Baadsgaard, H.; Lerbekmo, J.F.; Wijbrans, J.R., 1993. Età radiometrica multimetodo per una bentonite vicino alla sommità della zona di Baculites reesidei del Saskatchewan sud-occidentale (confine di stadio Campaniano-Maastrichtiano?). Giornale canadese di scienze della Terra , v.30, p. 769-775.
  • Baadsgaard, H. e Lerbekmo, J.F., 1988. Un'età radiometrica per il confine Cretaceo-Terziario basata sulle età K-Ar, Rb-Sr e U-Pb delle bentoniti di Alberta, Saskatchewan e Montana. Giornale canadese di scienze della Terra , v.25, p. 1088-1097.
  • Eberth, D.A. e Braman, D., 1990. Stratigrafia, sedimentologia e paleontologia dei vertebrati della Formazione del Fiume Judith (Campaniano) vicino al Lago Muddy, Saskatchewan centro-occidentale. Bollettino di geologia petrolifera canadese , v.38, n.4, p. 387-406.
  • Goodwin, M.B. e Deino, A.L., 1989. Le prime età radiometriche dalla Formazione del fiume Judith (Cretaceo superiore), Hill County, Montana. Giornale canadese di scienze della Terra , v.26, p. 1384-1391.
  • Gradstein, F. M.; Agterberg, F.P.; Ogg, J.G.; Hardenbol, J.; van Veen, P.; Thierry, J. e Zehui Huang., 1995. Una scala temporale del Triassico, del Giurassico e del Cretaceo. IN: Bergren, W. A.; Kent, D.V.; Aubry, M-P. e Hardenbol, J. (a cura di), Geocronologia, scale temporali e correlazione stratigrafica globale . Società dei paleontologi e dei mineralogisti economici, Pubblicazione speciale n. 54, p. 95-126.
  • Harland, W.B., Cox, A.V.; Llewellyn, P.G.; Pickton, CAG; Smith, A.G.; e Walters, R., 1982. A Geologic Time Scale : edizione 1982. Cambridge University Press: Cambridge, 131p.
  • Harland, W.B.; Armstrong, R.L.; Cox, A.V.; Craig, L.E.; Smith, A.G.; Smith, DG, 1990. A Geologico Scala temporale , edizione 1989. Cambridge University Press: Cambridge, p. 1–263. ISBN 0-521-38765-5
  • Harper, CW Jr (1980). "Inferenza dell'età relativa in paleontologia". Lethaia . 13 (3): 239–248. Codice biblico:1980Letha.. 13..239H. doi:10.1111/j.1502-3931.1980.tb00638.x.
  • Obradovich, J.D., 1993. Una scala temporale del Cretaceo. IN: Caldwell, W.G.E. e Kauffman, E.G. (a cura di). Evoluzione del bacino interno occidentale . Associazione geologica del Canada, Documento speciale 39, p. 379-396.
  • Palmer, Allison R (1983). "Il decennio della geologia nordamericana 1983 Scala dei tempi geologici". Geologia . 11 (9): 503–504. Bibcode:1983Geo.... 11..503P. doi:10.1130/0091-7613(1983)11<503:tdonag>2.0.co;2.