Определение возраста Земли
В определении возраста Земли ключевое значение имеют те методики, с помощью которых определяется возраст тех или иных слоёв горных пород, их соотношение друг с другом и прочие показатели. Так как именно от методов, от их точности и универсальности, то есть применимости к горным породам различных типов, зависят и результаты определения возраста планеты. Впрочем, вопросов хватает и к наиболее распространённым методам.
Возраст относительный и абсолютный
Прежде всего, нужно разделить имеющиеся методы определения возраста горных пород (а именно горные породы составляют этапы определения возраста Земли) по основному критерию. В этом плане все методы разделяются на основании того, определяют ли они относительный или абсолютный возраст той или иной горной породы. Абсолютный возраст горной породы – это её возраст по отношению к другим горным породам, является ли она старшей или младшей по отношению к ним. Для этого используется ряд методов: стратиграфический (по положению горных пород – в обычных условиях старшие горные породы располагаются ниже); литологический (сравнение состава пород в разных обнажениях); геофизические методы (сравнение физических характеристик – остаточной намагниченности, удельного сопротивления и так далее); тектонический (по степени смещения); биостратиграфические (определение возраста по обнаруженным останкам организмов) и так далее.
Что же касается определения абсолютного возраста горной породы, то имеется в виду установление конкретных временных характеристик, то есть сколько именно лет конкретной породе. В данном случае основным является комплекс методов радиоизотопной хронометрии, основанный на самопроизвольном превращении радиоактивного изотопа одного элемента в стабильный изотоп другого. Необходимо определить соотношение между количеством радиоактивных элементов и количеством устойчивых продуктов их распада в горной породе. По скорости распада изотопа, которая для определенного радиоактивного изотопа является постоянной величиной, количеству радиоактивных и образовавшихся стабильных изотопов, и вычисляют время, прошедшее с начала формирования данной горной породы. Существует много методов радиоизотопной хронометрии, различающиеся по тем элементам, которые применяются для определения возраста различных горных пород. Именно эти методы в своём сочетании и составляют общий радиометрический метод определения возраста Земли, который на данный момент определяется в 4,5 миллиарда лет.
Радиометрический метод нравится не всем
В научной сфере просто не существует методики, которая удовлетворяла бы всех. Тем более не наблюдается идиллического согласия в таком обсуждаемом вопросе, как возраст Земли. Правда, большинство учёных считают радиометрический метод вполне надёжным, однако часть из них, особенно придерживающаяся иных точек зрения по вопросу о возрасте Земли, им не удовлетворена. Радиометрический метод датировки широко критикуется на том основании, что сам принцип определения возраста горных пород по скорости распада изотопов различных элементов базируется на ряде предположений. При этом даже сами сторонники этого методы признают, что его нельзя считать абсолютно надёжным и окончательным, однако из существующих методов его признают наиболее объективным. Вот те предположения, которые позволяют осуществлять датировку горных пород в частности и вычислить возраст Земли в целом, которые наиболее часто критикуются:
- горная порода, возраст которой определяется, изначально не содержала «дочерних» элементов (то есть тех, где уж были те вещества-продукты распада, которые должны появиться лишь при длительном процессе распада изотопов);
- горные породы, подвергаемые исследования, никогда не подвергались внешнему воздействию, которые могли бы добавить или изъять те элементы, которые способны исказить данные анализа;
- степень, то есть скорость, радиоактивного распада веществ является стабильной, то есть никогда не изменялась ни в сторону ускорения, ни в сторону замедления.
Есть ли альтернатива?
Логика науки гласит: если кому-то не нравится тот или иной метод получения данных, пусть предложит новый метод, позволяющий получать данные в большем объёме с большей степенью достоверности. Выгода позиции радиометрического метода определения возраста Земли заключается в том, что на данный момент не существует никакого другого метода, который не то что превзошёл бы, а даже приблизился бы к нему по степени точности и универсальности. Существует несколько предлагаемых методов, однако все они основаны на расчётах современных скоростей тех или иных процессов, что существенно снижает их универсальность – по ним невозможно определить возраст древних горных пород. Вот некоторые из методов, предлагаемых в качестве альтернативы радиометрическому, но имеющих узкую сферу применения:
- определение возраста по скорости образования прибрежно-морских россыпей;
- определение возраста по скорости накопления солей в океане (для определения возраста самого океана);
- определение возраста Земли как планеты солнечной системы по концентрации космической пыли (например, по толщине слоя пыли на Луне);
- определение возраста по скорости эрозии горных пород.
Александр Бабицкий
