NASA'nın Dünyayı gözlemleyen uydusu - Suomi NPP - üzerindeki VIIRS enstrümanından alınan 4 Ocak 2012'de Dünya'nın 'Mavi Mermer' görüntüsü.
(Resim: © NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring)
Dünya gezegeninin oluşumunu kaydetmek için bir doğum belgesi yoktur, bu da bilim adamlarının gezegenin yaşını belirlemek için yüzlerce yıl uğraştığı anlamına gelir. Peki, Dünya kaç yaşında?
Bilim adamları, Dünya'nın sürekli değişen kabuğundaki kayaların yanı sıra ay ve göktaşları gibi Dünya'nın komşularındaki kayalara tarih vererek, Dünya'nın 50 milyon yıllık bir hata aralığıyla 4.54 milyar yaşında olduğunu hesapladılar.
Kayalarınız kaç yaşında?
Bilim adamları, son 400 yıl içinde gezegeni tarihlendirmek için birkaç girişimde bulundular. Değişen deniz seviyelerine, Dünya'nın veya güneşin mevcut sıcaklıklara soğuması için geçen süreye ve okyanusun tuzluluğuna bağlı olarak yaşı tahmin etmeye çalıştılar. Tarihleme teknolojisi ilerledikçe, bu yöntemler güvenilmez olduğunu kanıtladı; örneğin, okyanusun yükselişi ve düşüşünün yavaş yavaş azalan bir süreçten ziyade sürekli değişen bir süreç olduğu gösterilmiştir.
Ve gezegenin yaşını hesaplamak için bir başka çabada, bilim adamları yüzeyini kaplayan kayalara döndüler. Bununla birlikte, plaka tektoniği sürekli olarak kabuğunu değiştirdiği ve yenileydiği için, ilk kayalar uzun zamandır geri dönüştürülmüş, eritilmiş ve yeni çıkıntılara dönüştürülmüştür.
Bilim adamları ayrıca, tortul kaya katmanlarının eksik olduğu Büyük Uygunsuzluk adlı bir meseleyle de savaşmalıdır (örneğin, Büyük Kanyon'da bulunamayan 1,2 milyar yıllık kaya var). Bu rahatsızlık için birçok açıklama vardır; 2019'un başlarında, bir çalışma, küresel bir buzul çağının buzulların kayaya öğütmesine ve parçalanmasına neden olduğunu ileri sürdü. Levha tektoniği daha sonra ezilmiş kayayı Dünya'nın içine geri attı, eski kanıtları kaldırarak yeni kayaya dönüştürdü.
20. yüzyılın başlarında, bilim adamları radyometrik tarihleme sürecini geliştirdiler. Daha önceki araştırmalar, bazı radyoaktif elementlerin izotoplarının, tahmin edilebilir bir oranda diğer elementlere bozulduğunu göstermiştir. Bilim adamları, mevcut unsurları inceleyerek, radyoaktif bir elementin başlangıç miktarını ve böylece elementlerin çürümesinin ne kadar sürdüğünü hesaplayarak kaya yaşını belirlemelerine izin verebilir.
Dünyadaki bugüne kadar bulunan en eski kayalar, kuzeybatı Kanada'daki Büyük Köle Gölü yakınlarında bulunan ve 4.03 milyar yıllık Acasta Gneiss'tir. Ancak tüm kıtalarda 3,5 milyar yıldan daha eski kayalar bulunabilir. Grönland, Isua suprakrustal kayalarına (3.7 ila 3.8 milyar yıl) sahiptir, Svaziland'daki kayalar ise 3.4 milyar ila 3.5 milyar yıl arasındadır. Batı Avustralya'daki numuneler 3,4 milyar ila 3,6 milyar yıl arasındadır.
Avustralya'daki araştırma grupları dünyadaki en eski mineral tanelerini buldu. Bu küçük zirkonyum silikat kristalleri, 4,3 milyar yıla ulaşan yaşlara sahiptir ve onları şu ana kadar Dünya'da bulunan en eski malzemeler haline getirmektedir. Kaynak kayaları henüz bulunamamıştır.
Kayalar ve zirkonlar Dünya'nın yaşı üzerinde 4,3 milyar yıl daha düşük bir sınır koyuyor, çünkü gezegenin kendisi yüzeyinde yatan her şeyden daha büyük olmalı.
Hayat ortaya çıktığında, özellikle bazı erken fosiller doğal kaya formları olarak görülebildiğinden, hala tartışılmaktadır. 2018'de yapılan bir çalışmada açıklandığı gibi, en erken yaşam biçimlerinin bazıları Batı Avustralya'da bulunmuştur; araştırmacılar, 3.4 milyar yıllık kayalıklarda fosil olabilecek küçük filamentler buldular. Diğer çalışmalar yaşamın daha erken ortaya çıktığını göstermektedir. Quebec'teki volkanik kayadaki hematit tüpleri, 3.77 ila 4.29 milyar yıl önce mikropları içerebilirdi. Güneybatı Grönland'daki kayalara bakan araştırmacılar, yaklaşık 3.7 milyar yıl önce mikrobiyal kolonileri çevreleyebilecek koni benzeri yapılar da gördüler.
Komşularla tanışın
Dünya çağını daha da hassaslaştırmak için bilim adamları dışa bakmaya başladı. Güneş sistemini oluşturan malzeme, genç güneşi çevreleyen bir toz ve gaz bulutu idi. Yerçekimi etkileşimleri bu materyali aynı anda gezegenlere ve uydulara birleştirdi. Güneş sistemindeki diğer bedenleri inceleyerek, bilim adamları gezegenin erken tarihi hakkında daha fazla bilgi edinebilirler.
Dünyaya en yakın beden olan ay, Dünya'nın peyzajında meydana gelen yüzey yenileme süreçlerini deneyimlemez. Bu nedenle, erken ay tarihine ait kayalar hala ayın yüzeyinde oturur. Apollo ve Luna görevlerinden dönen örnekler 4.4 milyar ila 4.5 milyar yıl arasında bir yaş ortaya koydu ve Dünya'nın yaşını kısıtlamaya yardımcı oldu. Ay'ın nasıl oluştuğu bir tartışma konusudur; egemen teori Mars boyutunda bir nesnenin Dünya'ya çarptığını ve parçaların sonunda aya birleştiğini öne sürerken, diğer teoriler ayın Dünya'dan önce oluştuğunu düşündürmektedir. [İlgili: Dünya Nasıl Oluştu?]
Güneş sisteminin büyük bedenlerine ek olarak, bilim adamları Dünya'ya düşen daha küçük kayalık ziyaretçileri inceledi. Göktaşları çeşitli kaynaklardan kaynaklanır. Bazıları şiddetli çarpışmalardan sonra diğer gezegenlerden atılırken, diğerleri erken güneş sisteminden hiçbir zaman uyumlu bir vücut oluşturacak kadar büyüyemeyen parçalar.
Mars'tan kasıtlı olarak hiçbir kaya geri gönderilmemesine rağmen, örnekler uzun zaman önce Dünya'ya düşen meteorlar şeklinde var olup, bilim adamlarının Kızıl Gezegen üzerindeki kayaların yaşı hakkında yaklaşık tahminler yapmasına izin veriyor. Bu örneklerin bazıları, erken gezegensel oluşum tarihinin diğer hesaplamalarını destekleyerek 4,5 milyar yaşındaydı.
Dünyaya düşen 70'ten fazla meteorit, yaşlarını radyometrik tarihleme ile hesaplamıştır. Bunlardan en eskisi 4,4 milyar ile 4,5 milyar arasındadır.
Elli bin yıl önce Arizona'da Meteor Krateri oluşturmak için uzaydan bir kaya fırladı. Bu asteroit parçaları, krater kenarından toplandı ve yakındaki Canyon Diablo için seçildi. Kanyon Diablo göktaşı önemlidir, çünkü daha hassas tarihlemeye izin veren bileşenlere sahip bir göktaşı sınıfını temsil eder.
1953 yılında, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde ünlü bir jeokimyacı olan Clair Cameron Patterson, göktaşı örneklerinde Dünya'nın yaşı üzerinde sıkı kısıtlamalar getiren kurşun izotop oranlarını ölçtü. Göktaşı örnekleri 4.53 milyardan 4.58 milyar yıla yayıldı. Bilim adamları bu aralığı, güneş sisteminin gelişmesi için geçen süre olarak değerlendiriyor, bu da yaklaşık 50 milyon yıl boyunca gerçekleşen aşamalı bir olay.
Bilim adamları sadece Dünya üzerindeki kayaları değil, onu çevreleyen sistem hakkında toplanan bilgileri de kullanarak, Dünya'nın yaşını yaklaşık 4.54 milyar yıla yerleştirmeyi başardılar. Karşılaştırma için, güneş sistemini içeren Samanyolu galaksisi yaklaşık 13.2 milyar yaşındayken, evrenin kendisi 13.8 milyar yıla tarihlendirildi.
Daha fazla okuma:
- Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en eski kayaların nerede olduğunu öğrenin.
- Amerikan Doğa Tarihi Müzesi'nden dünyanın en eski kayaları ve mineralleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
- ABD Jeolojik Araştırmalarından Dünya yaşının belirlenmesi hakkında daha fazla bilgi edinin.
Bu makale Space.com katılımcısı Elizabeth Howell tarafından 7 Şubat 2019 tarihinde güncellenmiştir.
