كوكب الارض ليس لديه شهادة ميلاد تسجل تكوينه، مما يعني أن العلماء أمضوا مئات السنين وهم يكافحون لتحديد عمر الكوكب.

إذا ,

كم يبلغ عمر الارض؟

يقدّر العلماء أن الارض يبلغ عمرها ٤.٥٤ مليار عام، مع مدى خطأ بلغ ٥٠ مليون سنة، بتأريخ الصخور في القشرة دائمة التغير على الارض، فضلا عن الصخور الموجودة في جيران الارض، مثل القمر والنيازك الزائرة .

اذا هل نعني عمر النظام الشمسي أم كوكب الارض ككوكب في داخله أم نظام الارض والقمر أم منذ تكوين الجوهر المعدني للأرض أم منذ تكوين القشرة الصلبة الأولى؟ وتظل مثل هذه التساؤلات قيد التحقيق النشط، باستخدام الدلائل المختلفة في توزيع النظائر، أو المفارقات في تكوين المعادن، والتي تحكي قصة تكوين وتحلل النظائر القصيرة العمر التي إختفت منذ فترة طويلة.
ان نسب النظائر المشعة بين النظائر المستقرة على الارض وفي النيازك تخضع لفحص دقيق على نحو متزايد، لرؤية ما يمكنهم إخبارنا عن المصادر النهائية للذرات التي تكون كوكبنا. وبوسعنا أن نتطلع إلى إجابات جديدة وأسئلة جديدة . هكذا هو العلم .

كيف اكتشف العلماء عمر الارض؟

قد بذل العلماء عدة محاولات حتى الآن لكوكب الارض على مدى الأربعمائة عام الماضية. لقد حاولوا التنبؤ بالعمر المبني على تغير مستويات سطح البحر، الوقت الذي إستغرقه الارض أو الشمس للتبريد من أجل درجات الحرارة الحالية، والملوحة في المحيط ، مع تقدم الأبحاث قد أثبت أن هذه الطرق غير موثوقة؛ فعلى سبيل المثال، تبين أن إرتفاع وسقوط المحيط عملية دائمة التغير بدلا من أن تكون عملية انحدار تدريجي.

أستخدم اللورد كلفن* (Lord Kelvin) (26 يونيو 1824 – 17 ديسمبر 1907) , ومؤيديه ثلاثة أنواع من الجدل. كان أول هذه المسائل يشير إلى معدل فقدان الحرارة من الارض وطول الوقت الذي كان سيستغرقه لتشكيل القشرة الصلبة. وأشار الثاني إلى مواضيع مثل الشكل التفصيلي للأرض (وهي تنتفخ قليلا في خط الاستواء) و ديناميات نظام الارض والقمر. وأشار الثالث إلى حرارة الشمس، وخاصة معدل فقدان هذه الحرارة، مقارنة بالكمية الإجمالية من الطاقة المتاحة في البداية.

* هو فيزيائي ومهندس اسكتلندي ولد في إيرلندا الشمالية باسم وليام طومسون وهو مؤسس الفيزياء الحديثة. ولقد أطلق اسمه على وحدة قياس درجة الحرارة المعادلة لدرجة مئوي وهي الكلفن.

و في أوائل القرن العشرين تبنت الأكاديمية الوطنية للعلوم مقياس الوقت الإشعاعي (التأريخ الاشعاعي*) عام 1926 ،حتى بات بوسعنا أن ننظر إلى الجدال باعتباره حلا أخيرا. حيث صقل العلماء عملية التأريخ الاشعاعي* حينها . وقد أظهرت أبحاث سابقة أن نظائر بعض العناصر المشعة تتحلل إلى عناصر أخرى بمعدل يمكن التنبؤ به. ومن خلال فحص العناصر القائمة، يستطيع العلماء حساب الكمية الأولية من العنصر الإشعاعي، وبالتالي إلى متى استغرق الأمر أن تتحلل العناصر، الأمر الذي يسمح لهم بتحديد عمر الصخرة.

* التأريخ الإشعاعي (أو قياس العمر إشعاعياً) هو طريقة لتقدير عمر المواد و(منها المستحاثات أيضا) وتعني تحديد العمر بالطريقة الإشعاعية، هذه الطريقة تعتمد على النشاط الاشعاعي للنظائر الطبيعية.

مقال ذو صلة : كيف تشكلت تضاريس سطح الأرض ؟

أن أقدم الصخور التي عثر عليها حتى الآن هي أكاستا غنييس Acasta Gneisses في شمال غرب كندا بالقرب من بحيرة العبيد العظمى، التي يبلغ عمرها ٤.٠٣ مليار سنة. ولكن الصخور التي يزيد عمرها عن ٣. ٥ مليار سنة يمكن العثور عليها في كل القارات. وتتباهى غرينلاند بصخور إيسوا المبتذلة (٣.٧ إلى ٣.٨ بليون سنة)، بينما تتراوح الصخور في سوازيلند بين ٣.٤ بليون و ٣.٥ بليون سنة. وتتراوح أعمار العينات في غرب أستراليا بين ٣.٤ و٣.٦ مليار سنة.

Rocks of Acasta Gneisses — عينة بالحجم الاول من صخور اكاستا غنيسيس Acasta Gneisses ، في شمال غرب كندا والتي هي اقدم الصخور المعروفة على الارض. (Image credit: Mike Beauregard/Creative Commons)

وقد عثرت مجموعات بحثية فى أستراليا على أقدم حبوب معدنية على الارض. هذه البلورات الزركونيوم الصغيرة لها عمر يصل إلى ٤.٣ مليار سنة، مما يجعلها أقدم المواد الموجودة على الارض حتى الآن. ولم يتم العثور بعد على صخور المصدر الخاصة بهم.
لقد وضعت الصخور والزيركون حدا أدنى على عمر الارض يبلغ ٤. ٣ مليار سنة، لأن الكوكب ذاته لابد وأن يكون أقدم من أي شيء يقع على سطحه.

Zircon crystal — كريستال زيركون يبلغ من العمر ٤.٤ مليار عام من أستراليا هي أقدم قطعة من الارض تم العثور عليها بعد. (.Image credit: John Valley, University of Wisconsin)

كما ان بعض الحفريات المبكرة قد تظهر كأشكال صخرية طبيعية. تم العثور على بعض أقدم أشكال الحياة في غرب أستراليا، كما تم الإعلان عنها في دراسة أجريت عام ٢٠١٨؛ وجد الباحثون فتيلات صغيرة فى صخور عمرها ٣.٤ مليار عام يمكن ان تكون أحافير.
العلماء تمكنوا من تحديد عمر الارض بما يقرب من٤.٥٤ مليار سنة ليس باستخدام هذه الصخور على الارض فحسب، بل وأيضا المعلومات التي تجمع حول النظام المحيط بها . وعلى سبيل المقارنة، فإن مجرة درب التبانة التي تحتوي على النظام الشمسي تبلغ من العمر ١٣.٢ مليار سنة تقريبا، في حين أن الكون نفسه يرجع تاريخه إلى ١٣.٨ مليار سنة.

إن أقرب جسم إلى الارض، القمر، لا يشهد إعادة إنتاج العمليات التي تحدث عبر المنظر الطبيعي للأرض. وهكذا، فإن الصخور من التاريخ القمري المبكر لا تزال تستقر على سطح القمر. وقد كشفت العينات التى تم جلبها من بعثتى أبولو و لونا عن أعمار تتراوح بين ٤.٤ مليار إلى ٤.٥ مليار سنة مما ساعد فى تحديد عمر الارض.