지구는 몇 살입니까?

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지구는 몇 살입니까? 과학자들은 지구는 45 억 년이되었습니다. 물론 우연의 일치는 아닙니다. 태양과 행성은 모두 수십억 년 전에 수소의 확산 된 구름으로 함께 형성되었습니다.

초기 태양계에서는 모든 행성이 태양 성운에 형성되었습니다. 남은 자들은 태양의 형성에서 떠났다. 작은 먼지 입자는 태양계에 많은 행성이있을 때까지 더 큰 물체 (조약돌, 바위, 바위 등)로 함께 모였습니다. 이 행성들은 서로 충돌하여 결국 지구 크기가되기에 충분했습니다.

지구 초기 역사의 어느 시점에서 화성 크기의 행성이 우리 행성에 추락했습니다. 그 결과 충돌은 파편을 궤도로 보내 결국 달이되었다.

과학자들은 지구의 나이가 45 억 4 천만 년이라는 것을 어떻게 알 수 있습니까? 판 구조론은 끊임없이 표면의 형태를 변경하기 때문에 실제로 행성 표면에서만 말하기는 어렵습니다. 표면의 더 오래된 부분은 새로운 판 아래로 미끄러 져 지구의 핵심에서 재활용됩니다. 지구상에서 발견 된 가장 오래된 암석은 4.0 – 4.2 억 년입니다.

과학자들은 태양계의 모든 물질이 동시에 형성되었다고 가정합니다. 다양한 화학 물질, 특히 방사성 동위 원소가 함께 형성되었다. 그것들은 알려진 속도로 붕괴하기 때문에 이러한 동위 원소를 측정하여 요소가 얼마나 오랫동안 존재했는지 결정할 수 있습니다. 그리고 과학자들은 태양계의 다른 위치에서 다른 운석을 연구함으로써 다른 행성들이 모두 동시에 형성되었음을 알고 있습니다.

지구의 나이를 계산하는 데 실패한 방법
지구의 나이를 측정하는 현재의 정확한 방법은 역사를 통해 이루어진 일련의 추정치의 끝에서 나옵니다. 영리한 과학자들은 시간이 지남에 따라 변화하는 지구와 태양에 대한 특징을 발견 한 다음 지구의 나이를 계산했습니다. 불행히도, 그들은 여러 가지 이유로 결함이있었습니다.

해수면 감소 – 1656-1738 년에 살았던 프랑스 인류 학자 Benoit de Maillet은 높은 고도에서 화석이 지구가 한때 큰 바다로 뒤덮 였다는 것을 잘못 추측했습니다. 이 바다는 20 억 년 현재 해수면으로 증발합니다. 과학자들은 해수면이 자연적으로 상승하고 하락한다는 것을 깨달았을 때 이것을 버렸다.
지구의 냉각 – 나중에 켈빈 경으로 알려진 윌리엄 톰슨 (William Thompson)은 지구가 한때 태양의 온도가 같은 녹은 바위 덩어리라고 가정하고 그 이후로 계속 냉각되어 왔습니다. 이러한 가정을 바탕으로 톰슨은 지구가 2 억 4 천만 년 현재 온도로 냉각합니다. 물론, 톰슨은 태양의 온도 (핵심에서 실제로 1,500 만 켈빈), 지구의 온도 (용융 핵으로), 태양이 수소와 지구로 어떻게 구성되어 있는지에 대해 몇 가지 부정확 한 가정을했습니다. 바위와 금속으로 만든.
태양의 냉각 – 1856 년 독일 물리학 자 Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz는 태양의 냉각으로 지구의 나이를 계산하려고 시도했습니다. 그는 태양이 가져 갔을 것이라고 계산했다 2 천 2 백만 년 가스와 먼지의 확산 구름에서 현재 직경과 온도까지 응축합니다. 헬름홀츠는 이것이 정확하지는 않았지만 태양 열원이 중력 수축에 의해 구동되는 것을 정확하게 확인했습니다.
바위 침식 – Charles Darwin은 그의 저서, 자연 선택에 의한 종의 기원에서, 백탁 퇴적물의 침식이 지구의 최소 연령을 계산할 수 있다고 제안했다. 다윈은 영국의 Weald 지역에서 분필 형성이 3 억년 현재 형태로 날씨에.

달의 궤도 – Charles Darwin의 아들 인 George Darwin은 달이 지구에서 형성되어 현재 위치로 표류했을 것으로 추측했습니다. 핵분열 이론은 지구의 빠른 회전으로 인해 지구 덩어리가 우주로 튀어 나오게했다고 제안했다. 다윈은 적어도 달을 점령했다고 계산했다 5 천 5 백만 년 지구에서 현재 거리에 도달합니다. 우리는 이제 달이 화성 크기의 물체가 수십억 년 전에 지구에 박살되었을 때 형성되었을 것임을 알고 있습니다.
바다의 염분 – 1715 년에 유명한 천문학자인 에드먼드 할리는 바다의 염분이 지구의 나이를 추정하는데 사용될 수 있다고 제안했습니다. 할리는 하천에 의해 공급되는 바다와 호수가 지속적으로 더 많은 소금을 받고 있다는 것을 관찰했다. 시간이 지남에 따라, 물은 더 짠맛과 더 짠맛이 생겨서이 과정이 얼마나 오래 걸 렸는지 추정 할 수 있습니다. 다양한 지질 학자들이이 방법을 사용하여 지구가 8 억 5 천만 년. 과학자들은 지질 학적 과정이 물에서 소금을 추출한다는 사실을 알지 못했기 때문에이 방법에 결함이있었습니다.

방사성 데이트는 지구의 나이를 알 수있는 정확한 방법을 제공합니다
1896 년 프랑스의 화학자 인 A. Henri Becquerel은 물질이 다른 물질로 분해되어 에너지를 방출하는 과정 인 방사능을 발견했습니다. 지질 학자들은 지구 내부에 많은 양의 방사성 물질이 포함되어 있다는 것을 깨달았으며, 이는 지구의 나이에 대한 계산을 버릴 것입니다. 이 발견은 지구의 나이를 계산하는 이전의 방법에서 결함을 드러 냈지만 새로운 방법을 제공했습니다. 방사선 데이트.

지질 학자들은 방사성 물질이 매우 예측 가능한 속도로 다른 원소로 붕괴한다는 것을 발견했습니다. 일부 재료는 빠르게 붕괴되는 반면 다른 재료는 완전히 붕괴되기까지 수백만 또는 수십억 년이 걸릴 수 있습니다. 맥길 대학교에서 일하는 어니스트 러더 포드와 프레 더릭 소디는 방사성 원소의 동위 원소 중 절반이 정해진 속도로 다른 동위 원소로 붕괴된다고 결정했다. 예를 들어, 정해진 양의 Thorium-232가 있다면 그 중 절반이 10 억 년 동안 쇠퇴하고 그 중 절반이 다른 10 억 년 후에 쇠퇴합니다. 이것이“반 생명”이라는 용어의 원천입니다.

지질 학자들은 방사성 동위 원소의 반감기를 측정함으로써 지구를 포함한 지질 형성 연령을 정확하게 계산할 수있는 측정 사다리를 만들 수있었습니다. 그들은 우라늄의 붕괴를 다양한 납의 동위 원소로 사용했다. 지질 학자들은 납의 3 가지 다른 동위 원소 (Pb-206, Pb-207, Pb-208 또는 Pb-204)의 양을 측정함으로써 원래 물질 샘플에 얼마나 많은 우라늄이 있는지 계산할 수 있습니다.

태양계가 균일하게 분포 된 Pb 동위 원소를 갖는 공통 물질 풀로 형성된 경우, 해당 물질 풀의 모든 물체는 유사한 양의 동위 원소를 보여야합니다. 또한 시간이 지남에 따라 Pb-206 및 Pb-207의 양은 이러한 동위 원소가 우라늄 붕괴의 최종 생성물이기 때문에 변할 것입니다. 이것은 납과 우라늄의 양을 변화시킵니다. 우라늄 대 납의 비율이 높을수록 Pb-206 / Pb-204 및 Pb-207 / Pb-204 값은 시간에 따라 더 많이 변합니다. 이제 태양계의 원천에 우라늄 동위 원소가 균등하게 분포되어 있다고 가정하면 우라늄 납선을 나타내는 데이터 선을 그릴 수 있으며 선의 기울기에서 이후 경과 한 시간을 알 수 있습니다 물질 풀은 개별 객체로 분리되어 계산 될 수 있습니다.

Bertram Boltwood는 26 개의 서로 다른 암석 샘플에이 방법을 적용하여 그 사이에 형성된 것을 발견했습니다. 92와 570 백만 살이 기술에 대한 추가 개선은 2 억 5 천만 ~ 13 억 년.

지질 학자들은 지구상에서 가장 오래된 암석을 찾아 지구를 탐험하기 시작했습니다. 가장 오래된 표면 암은 캐나다, 호주 및 아프리카에서 발견되며 연령대는 다음과 같습니다. 2.5 ~ 38 억년. 가장 오래된 암석은 1999 년 캐나다에서 발견되었으며 40 억 년이 지난 것으로 추정됩니다.

이로 인해 지구는 최소 연령이 설정되었지만 풍화 및 판 구조론과 같은 지질 학적 과정 덕분에 여전히 나이가들 수 있습니다.

지구의 시대에 대한 최종 답변으로서의 운석
지구에서 암석의 나이를 측정하는 데있어 문제는 행성이 지질 학적으로 끊임없이 변화하고 있다는 것입니다. 판 구조론은 지구의 일부를 지속적으로 재활용하여 지구를 혼합하고 지구의 가장 오래된 지역을 영원히 숨 깁니다. 그러나 태양계의 모든 것이 동시에 형성되었다고 가정하면 우주의 운석은 지구의 풍화 및 판 구조론에 영향을받지 않았습니다.

지질 학자들은 캐니언 디아블로 운석 (Barringer Crater에 영향을 미치는 소행성의 조각들)과 같은이 원시적 인 물체를 태양계의 실제 시대와 지구에 도달하는 방법으로 사용했습니다. 이 운석에 방사성 연대 측정 시스템을 사용함으로써 지질 학자들은 지구가 45 억 년 전 약 1 %의 오차 한계 내에서.

출처 :
과학 이해 – 켈빈 경
USGS 지구의 시대
켈빈 경의 과학 시계 실패
방사성 붕괴의 역할
천문학 캐스트 에피소드 51 : 지구
가장 오래된 암석 발견