지구와 태양계의 다른 부분에서 암석의 방사성 원소를 측정함으로써 과학자들은 우리 행성의 초기 연대표를 개발할 수 있습니다.
지구의 나이는 약 45억 4천만년입니다. 그 시간 동안 대륙이 형성되고 사라지고, 만년설이 팽창하고 후퇴하며, 생명체가 단세포 유기체에서 푸른 고래로 진화하는 것을 보았습니다.
그러나 우리는 지구의 나이를 어떻게 알 수 있습니까? 내부를 살펴보는 것으로 시작합니다.
콜로라도 볼더 대학의 지질학자 베키 플라워스는 "당신이 암석을 보는 지구 과학자라면 그것은 단순한 암석이 아닙니다. 그 암석에는 당신이 해독할 수 있는 이야기가 있는 것과 같습니다."라고 말했습니다.
광물이 마그마나 용암에서 형성될 때 종종 우라늄과 같은 방사성 물질의 흔적을 포함합니다. 시간이 지남에 따라 이러한 방사성 원소는 붕괴됩니다.
즉, 방사능을 분출하여 결국 광물 내부에 갇힌 채로 남아 있는 새롭고 보다 안정적인 원소로 변환됩니다.
일반적인 형태의 우라늄인 방사성 우라늄-238을 예로 들어 보겠습니다. 그것의 원자는 결국 납으로 변할 때까지 에너지를 방출할 것입니다.
이 과정은 원자의 절반이 붕괴하는 데 걸리는 시간에 해당하는 반감기로 알려진 고정된 속도로 발생합니다. 우라늄-238의 반감기는 40억년 이상입니다.
즉, 샘플에 있는 우라늄-238의 절반이 납이 되기까지 40억년 이상이 걸립니다. 이것은 아주 아주 오래된 물건의 연대를 측정하는 데 완벽합니다.
이 반감기를 알면 "부모" 방사성 원소와 "딸" 안정 원소의 비율을 기반으로 암석의 나이를 계산할 수 있습니다. 방사성 연대 측정이라는 방법입니다.
광물 지르콘은 상대적으로 많은 양의 우라늄을 함유하고 있기 때문에 방사성 연대 측정에 일반적으로 사용된다고 플라워는 말했습니다. 우라늄 납 연대 측정은 방사성 연대 측정의 한 유형일 뿐입니다. 다른 유형은 다른 요소를 사용합니다.
예를 들어, 가장 일반적인 방법 중 하나인 방사성탄소 연대측정은 반감기가 수천 년이고 유기물의 연대측정에 유용한 탄소의 방사성 동위원소를 사용합니다.
이러한 방법을 사용하여 지질학자들은 지구에서 44억년까지 거슬러 올라가는 광물을 발견했습니다 . 그러나 과학자들이 지구의 나이가 45억 년 이상이라고 말한다면, 추가된 1억 년 정도는 어디에서 왔습니까?
언급한 바와 같이 지구는 수십억 년 동안 특히 지각을 이동시키고 마그마에서 새로운 땅을 탄생시키고 오래된 땅을 다시 지하로 끌어들이는 판 구조론과 같은 과정을 통해 많은 변화를 겪었습니다.
결과적으로 행성 역사 초기의 암석을 찾기가 어렵습니다. 그들은 침식되거나 원료로 다시 녹은 지 오래되었습니다.
그러나 과학자들은 방사성 연대 측정을 사용하여 태양계의 다른 부분에서 암석의 나이를 결정할 수도 있습니다. 일부 운석에는 45억 6천만년 이상 된 물질이 포함되어 있습니다. 그리고 달과 화성의 암석도 약 45억년 전으로 거슬러 올라갑니다.
그 날짜는 과학자들이 태양계가 형성되기 시작했다고 생각하는 시간과 매우 가깝습니다. 갓 태어난 태양을 둘러싸고 있는 가스와 먼지 구름에서 그리고 이 모든 상대적인 나이를 알면 지구, 달, 화성 및 주변 공간에 떠다니는 다른 모든 작은 암석이 어떻게 형성되기 시작했는지에 대한 연대표를 함께 짜맞출 수 있습니다.
그러나 원시 먼지 구름에서 행성 지구로의 전환은 한 번에 일어난 것이 아니라 수백만 년에 걸쳐 일어났습니다. 레베카 피셔 하버드 대학교의 지구 및 행성 과학자는 Live Science에 말했습니다.
즉, 지구의 나이에 대한 우리의 이해는 항상 행성이 형성된 특정 연도에 대한 것이 아니라 우리 고향 행성이 형태를 갖추기 시작한 시대에 대한 일반적인 의미에 관한 것입니다.
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박현아 기자 다른기사보기