Sejarah Bumi dicetak pada batu-batu. Di tempat-tempat seperti Grand Canyon, air yang menghancurkan temboknya memaparkan lapisan batu dari mana dinding-dinding ini terbentuk.
Oleh kerana lapisan lama terletak di bawah yang baru, ahli geologi dapat mengetahui bagaimana kerak terbentuk. Tetapi mengetahui bahawa lapisan yang berbaring lebih tua tidak memberitahu kita berapa usia mutlak mereka, iaitu berapa umur mereka.
Bagaimana anda mengira usia bumi?
Para saintis abad ke-19 cuba mengira usia Bumi, berdasarkan masa pembentukan batu pada zaman moden. Tetapi mereka hanya dapat meneka. Menurut hasil kajian mereka, usia planet kita berkisar antara 3 juta tahun hingga 1,5 miliar tahun. Penyebarannya 500 kali, hasilnya tentu saja tidak dapat disebut tepat. Secara semula jadi, kaedah yang berbeza diperlukan. Para saintis ingin mencari jam tangan seperti itu, jika digulung pada saat penciptaan, akan terus berterusan hingga zaman kita. Melihat jam seperti itu, seseorang dapat dengan tepat menunjukkan usia Bumi.
Dengan apa anda dapat mengira usia Bumi dengan tepat?
Dan ternyata jam tangan seperti itu ada: di batu, pokok dan di kedalaman lautan. Jam semula jadi ini adalah unsur radioaktif yang mereput dari masa ke masa untuk membentuk unsur lain. Menentukan usia batu atau fosil menggunakan unsur radioaktif disebut temu janji radiometrik.Dalam satuan masa, bahagian bahan radioaktif yang ditentukan dengan jelas merosot. Pecahan ini tidak bergantung pada jisim bahan radioaktif asal.
Kaedah radiokarbon
Ambil kaedah radiokarbon sebagai contoh. Ini berdasarkan fakta bahawa organisma hidup menyerap karbon-12 biasa dan isotop radioaktif-14 karbon dari udara dan air. Andaikan bahawa nisbah kedua-dua isotop dalam air dan udara tetap berterusan.
Dalam nisbah ini, isotop karbon terdapat dalam organisma hidup. Apabila badan tidak lagi mudah binasa, setelah bertahun-tahun, jumlah karbon biasa dalam sisa-sisanya tetap sama seperti ketika kematian, dan isotop radioaktif merosot (karbon-14). Isotop ini merosot separuh dalam masa 5730 tahun. Oleh itu, dengan mengukur nisbah dua isotop karbon dalam tinggalan organisma yang pernah hidup, para saintis dapat menentukan usia tinggalan ini.
Fakta menarik: Unsur radioaktif dapat berfungsi sebagai jam semula jadi, kerana peluruhan radioaktif mematuhi corak temporal yang ketat.
Memeriksa Hasil
Sudah tentu, tiada kaedah temu janji yang boleh dipercayai sepenuhnya. Oleh itu, ahli geologi untuk kesetiaan menyiasat beberapa elemen radioaktif, seperti uranium atau torium sebagai tambahan kepada karbon-14. Para saintis mengesahkan hasilnya dengan melakukan ujian pendua dengan isotop radioaktif yang berbeza pada bahan yang sama. Kadang kala dua kaedah memberikan hasil yang berbeza.Sebagai contoh, ahli geologi mengambil sampel terumbu karang di lepas pantai Barbados untuk belajar.
Kami mengukur kandungan karbon, serta uranium dan torium. Sekiranya karang itu "muda", iaitu tidak lebih tua dari 9000 tahun, maka semua kaedah memberikan hasil yang sama. Tetapi jika karang ternyata lebih tua, hasilnya mungkin tidak jelas. Kaedah uranium-thorium menetapkan usia karang sebagai 20,000 tahun, dan karbon hanya 17,000 tahun. Apakah sebab untuk perbezaan yang begitu besar? Dan kaedah mana yang lebih tepat? Para saintis percaya bahawa kaedah uranium-torium lebih tepat, kerana kaedah radiokarbon sebelumnya telah menghasilkan hasil yang samar-samar atau bahkan meragukan.
Kebolehpercayaan kaedah pengukuran umur
Kaedah temu janji radiometrik tidak boleh dipercayai sepenuhnya. Oleh itu, saintis meneroka dua unsur radioaktif yang berbeza dari bahan yang sama. Sebabnya mungkin, misalnya, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kandungan karbon-14 di atmosfera meningkat, yang bermaksud bahawa ia dapat berubah dalam satu arah atau yang lain pada masa lalu. Sekiranya nisbah karbon-14 hingga karbon-12 berubah, kaedah radiokarbon tidak dapat menentukan usia sisa-sisa organisma kuno, kerana berdasarkan fakta bahawa kandungan karbon radioaktif di atmosfera dan air tetap tidak berubah.
Zaman Bumi, Bulan dan Sistem Suria
Separuh hayat uranium adalah 4.5 bilion tahun. Pengukuran usia beberapa batuan Bumi dengan kaedah uranium-thorium menunjukkan bahawa mereka berusia sekitar 3.8 bilion tahun. Bagaimana untuk mengetahui seberapa awal planet kita terbentuk? Meneroka sampel tanah bulan,yang disampaikan oleh angkasawan dari ekspedisi lunar, para saintis mendapati bahawa usia mereka sekitar 4.6 bilion tahun, serta usia meteorit yang tiba di Bumi dari kawasan tertutup dari sistem suria. Oleh itu, saintis percaya bahawa keseluruhan sistem suria, termasuk bulan dan matahari, terbentuk kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu.