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पृथ्वी कितनी पुरानी है? वैज्ञानिकों को लगता है कि पृथ्वी 4.54 बिलियन वर्ष पुरानी है। बेशक, यह एक संयोग नहीं है; सूर्य और ग्रह सभी एक साथ वर्षों पहले हाइड्रोजन अरबों के एक विसरित बादल से बने थे।
शुरुआती सौर मंडल में, सौर निहारिका में बनने वाले सभी ग्रह; सूर्य के बनने से बचे अवशेष। धूल के छोटे कणों को एक साथ बड़ी और बड़ी वस्तुओं - कंकड़, चट्टानों, बोल्डर, आदि में एकत्र किया गया - जब तक कि सौर मंडल में कई ग्रह नहीं थे। ये ग्रह एक साथ टकराए और अंततः पृथ्वी के आकार के बनने के लिए एक साथ आए।
पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास में किसी समय मंगल ग्रह का आकार हमारे ग्रह से टकरा गया था। परिणामी टक्कर ने मलबे को कक्षा में भेजा जो अंततः चंद्रमा बन गया।
वैज्ञानिकों को कैसे पता है कि पृथ्वी 4.54 बिलियन वर्ष पुरानी है? अकेले ग्रह की सतह से यह बताना वास्तव में मुश्किल है, क्योंकि प्लेट टेक्टोनिक्स लगातार इसकी सतह को नयी आकृति प्रदान करता है। सतह के पुराने हिस्से नए प्लेटों के नीचे स्लाइड करते हैं जिन्हें पृथ्वी के कोर में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। पृथ्वी पर पाई जाने वाली सबसे पुरानी चट्टानें 4.0 - 4.2 बिलियन वर्ष पुरानी हैं।
वैज्ञानिकों का मानना है कि एक ही समय में गठित सौर मंडल की सभी सामग्री। विभिन्न रसायनों और विशेष रूप से रेडियोधर्मी आइसोटोप का एक साथ गठन किया गया था। चूंकि वे एक बहुत ज्ञात दर में क्षय करते हैं, इसलिए इन आइसोटोप को यह निर्धारित करने के लिए मापा जा सकता है कि तत्वों का अस्तित्व कितने समय तक है। और सौर मंडल के विभिन्न स्थानों से अलग-अलग उल्कापिंडों का अध्ययन करके, वैज्ञानिकों को पता है कि सभी ग्रह एक ही समय में बनते हैं।
पृथ्वी की आयु की गणना करने में विफल तरीके
पृथ्वी की आयु को मापने का हमारा वर्तमान, सटीक तरीका इतिहास के माध्यम से किए गए अनुमानों की एक लंबी श्रृंखला के अंत में आता है। चतुर वैज्ञानिकों ने पृथ्वी और सूर्य के बारे में उन विशेषताओं की खोज की जो समय के साथ बदल जाती हैं, और फिर गणना की गई कि पृथ्वी पृथ्वी से कितनी पुरानी है। दुर्भाग्य से, वे सभी विभिन्न कारणों से त्रुटिपूर्ण थे।
- समुद्र के स्तर में गिरावट - बेनोइट डी मेललेट, एक फ्रांसीसी मानवविज्ञानी, जो 1656-1738 से रहते थे और उन्होंने अनुमान लगाया (गलत तरीके से) कि उच्च ऊँचाई पर जीवाश्म का मतलब था कि पृथ्वी एक बार एक बड़े महासागर द्वारा कवर की गई थी। यह सागर ले चुका था 2 अरब वर्ष वर्तमान समुद्री स्तरों तक वाष्पित होना। वैज्ञानिकों ने इसे त्याग दिया जब उन्हें एहसास हुआ कि समुद्र का स्तर स्वाभाविक रूप से बढ़ता है और गिरता है।
- पृथ्वी का ठंडा होना –
विलियम थॉम्पसन, जिसे बाद में लॉर्ड केल्विन के नाम से जाना जाता था, ने मान लिया कि पृथ्वी कभी सूर्य के समान तापमान वाली चट्टान का पिघला हुआ गोला था, और तब से अब तक ठंडा है। इन मान्यताओं के आधार पर, थॉम्पसन ने गणना की कि पृथ्वी कहीं के बीच में है 20 और 400 मिलियन वर्ष अपने वर्तमान तापमान को ठंडा करने के लिए। बेशक, थॉम्पसन ने सूर्य के तापमान के बारे में कई गलत धारणाएं बनाईं (यह वास्तव में इसके मूल में 15 मिलियन डिग्री केल्विन है), पृथ्वी का तापमान (पिघले हुए कोर के साथ) और सूर्य हाइड्रोजन और पृथ्वी से कैसे बना है चट्टान और धातु से बना है।
- सूर्य की शीतलता - 1856 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी हरमन लुडविग फर्डिनेंड वॉन हेल्महोल्त्ज़ ने सूर्य की ठंडक से पृथ्वी की आयु की गणना करने का प्रयास किया। उसने हिसाब लगाया कि सूर्य ने लिया होगा 22 मिलियन वर्ष गैस और धूल के एक फैलते बादल से अपने वर्तमान व्यास और तापमान को कम करने के लिए। यद्यपि यह गलत था, हेल्महोल्ट्ज़ ने सही पहचान की कि सूर्य के ताप का स्रोत गुरुत्वाकर्षण संकुचन द्वारा संचालित था।
- रॉक कटाव - अपनी पुस्तक, द ओरिजिन ऑफ स्पीसीज ऑफ नेचुरल सिलेक्शन, चार्ल्स डार्विन ने अपनी पुस्तक में प्रस्तावित किया कि चाक जमाओं का क्षरण ग्रह की न्यूनतम आयु की गणना के लिए अनुमति दे सकता है। डार्विन ने अनुमान लगाया कि इंग्लैंड के वेल्ड क्षेत्र में एक चाक गठन हो सकता है 300 मिलियन वर्ष अपने वर्तमान स्वरूप के अनुरूप होने के लिए।
- चंद्रमा की कक्षा - चार्ल्स डार्विन के बेटे जॉर्ज डार्विन ने अनुमान लगाया कि चंद्रमा पृथ्वी से बाहर हो सकता है, और अपने वर्तमान स्थान पर बह गया। विखंडन सिद्धांत ने प्रस्तावित किया कि पृथ्वी के तेजी से घूमने के कारण ग्रह का एक हिस्सा अंतरिक्ष में घूम गया। डार्विन ने गणना की कि इसने चंद्रमा को कम से कम लिया था 56 मिलियन वर्ष पृथ्वी से अपनी वर्तमान दूरी तक पहुँचने के लिए। अब हम जानते हैं कि चंद्रमा का निर्माण तब हुआ था जब अरबों साल पहले एक मंगल के आकार की वस्तु पृथ्वी में धंस गई थी।
- महासागर की लवणता - 1715 में, प्रसिद्ध खगोलशास्त्री एडमंड हैली ने प्रस्ताव रखा कि महासागरों की लवणता का उपयोग ग्रह की आयु का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है। हैली ने पाया कि धाराओं द्वारा खिलाए गए महासागरों और झीलों को लगातार अधिक नमक प्राप्त हो रहा था, जो तब पानी के रूप में वाष्पित हो गया था। समय के साथ, पानी खारा और खारा हो जाएगा, यह अनुमान लगाने की अनुमति देता है कि यह प्रक्रिया कितने समय से चल रही है। विभिन्न भूवैज्ञानिकों ने इस पद्धति का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया कि पृथ्वी के बीच है 80 और 150 मिलियन वर्ष पुराना है। यह विधि त्रुटिपूर्ण थी क्योंकि वैज्ञानिकों को यह एहसास नहीं था कि भूगर्भीय प्रक्रियाएँ पानी से भी नमक निकाल रही हैं।
रेडियोमेट्रिक डेटिंग पृथ्वी की आयु जानने के लिए एक सटीक तरीका प्रदान करता है
1896 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। हेनरी बेकरेल ने रेडियोधर्मिता की खोज की, जो प्रक्रिया अन्य सामग्रियों में क्षय करती है, ऊर्जा जारी करती है। भूवैज्ञानिकों ने महसूस किया कि पृथ्वी के आंतरिक हिस्से में बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी सामग्री है, और यह पृथ्वी की उम्र के लिए उनकी गणना को फेंक देगा। हालांकि इस खोज से पृथ्वी की आयु की गणना करने के पिछले तरीकों में खामियां सामने आईं, लेकिन इसने एक नई विधि प्रदान की: रेडियोमेट्रिक डेटिंग.
भूवैज्ञानिकों ने पाया कि रेडियोधर्मी सामग्री अन्य तत्वों में बहुत ही अनुमानित दर से क्षय करती है। कुछ सामग्री जल्दी से क्षय हो जाती हैं, जबकि अन्य पूरी तरह से क्षय होने में लाखों या अरबों साल लग सकते हैं। मैकगिल यूनिवर्सिटी में कार्यरत अर्नेस्ट रदरफोर्ड और फ्रेडरिक सोड्डी ने निर्धारित किया कि किसी भी रेडियोधर्मी तत्व के किसी भी समस्थानिक का आधा एक निर्धारित दर पर दूसरे समस्थानिक में हो जाता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास थोरियम -232 की एक निर्धारित राशि है, तो इसका आधा भाग एक अरब वर्षों में क्षय होगा, और फिर उस राशि का आधा भाग अन्य अरब वर्षों में क्षय होगा। यह "आधा जीवन" शब्द का स्रोत है।
रेडियोधर्मी समस्थानिकों के आधे जीवन को मापने के द्वारा, भूवैज्ञानिक एक माप सीढ़ी का निर्माण करने में सक्षम थे जो उन्हें पृथ्वी सहित भूगर्भिक संरचनाओं की आयु की सही गणना करने में सक्षम थे। उन्होंने सीसा के विभिन्न समस्थानिकों में यूरेनियम के क्षय का उपयोग किया। लीड के तीन अलग-अलग आइसोटोप (Pb-206, Pb-207, और Pb-208 या Pb-204) की मात्रा को मापकर, भूवैज्ञानिक गणना कर सकते हैं कि यूरेनियम मूल रूप से सामग्री के नमूने में कितना था।
यदि समान रूप से वितरित Pb समस्थानिकों के साथ, पदार्थ के एक सामान्य पूल से सौर मंडल का गठन होता है, तो पदार्थ के उस पूल से सभी वस्तुओं को समस्थानिकों की समान मात्रा दिखानी चाहिए। इसके अलावा, समय के साथ, Pb-206 और Pb-207 की मात्रा बदल जाएगी क्योंकि ये समस्थानिक यूरेनियम क्षय के अंत-उत्पाद हैं। यह सीसा और यूरेनियम परिवर्तन की मात्रा बनाता है। एक चट्टान का यूरेनियम-टू-लीड अनुपात जितना अधिक होगा, उतना ही Pb-206 / Pb-204 और Pb-207 / Pb-204 मान समय के साथ बदल जाएगा। अब, यह मानते हुए कि सौर प्रणाली के स्रोत को समान रूप से यूरेनियम समस्थानिकों के साथ वितरित किया गया था, तो आप लीड-टू-यूरेनियम प्लॉट दिखाते हुए एक डेटा लाइन खींच सकते हैं और लाइन के ढलान से, समय की मात्रा जो कि बीत चुकी है पदार्थ के पूल को अलग-अलग वस्तुओं में विभाजित किया जा सकता है।
बर्ट्राम बोल्टवुड ने 26 विभिन्न चट्टानों के नमूनों के लिए डेटिंग की इस पद्धति को लागू किया, और पता चला कि उनके बीच का गठन किया गया था 92 और 570 मिलियन वर्ष पुराना है, और तकनीक को और निखारने के बीच उम्र दी 250 मिलियन से 1.3 बिलियन वर्ष.
भूवैज्ञानिकों ने पृथ्वी की खोज के बारे में सेट किया, जो ग्रह पर सबसे पुराने रॉक संरचनाओं की तलाश कर रहा था। सबसे पुरानी सतह की चट्टान कनाडा, ऑस्ट्रेलिया और अफ्रीका में पाई जाती है, जिसमें से लेकर उम्र तक होती है 2.5 से 3.8 बिलियन वर्ष। बहुत पुरानी चट्टान की खोज 1999 में कनाडा में की गई थी, और अनुमान लगाया गया कि यह केवल 4 बिलियन वर्ष से अधिक पुरानी है।
इसने पृथ्वी के लिए एक न्यूनतम आयु निर्धारित की, लेकिन अपक्षय और प्लेट टेक्टोनिक्स जैसी भूगर्भीय प्रक्रियाओं के लिए धन्यवाद, यह अभी भी पुराना हो सकता है।
पृथ्वी की आयु के लिए अंतिम उत्तर के रूप में उल्कापिंड
पृथ्वी पर चट्टानों की आयु को मापने के साथ समस्या यह है कि ग्रह निरंतर भूवैज्ञानिक परिवर्तन के अधीन है। प्लेट टेक्टोनिक्स लगातार पृथ्वी के भागों को रीसायकल करता है, इसे मिश्रित करता है और हमेशा के लिए ग्रह के सबसे पुराने क्षेत्रों को छिपाता है। लेकिन यह मानते हुए कि एक ही समय में गठित सौर मंडल में सब कुछ, अंतरिक्ष में उल्कापिंड पृथ्वी पर यहां अपक्षय और प्लेट टेक्टोनिक्स द्वारा अप्रभावित रहे हैं।
भूवैज्ञानिकों ने इन प्राचीन वस्तुओं का उपयोग किया, जैसे कि कैनियन डियाब्लो उल्कापिंड (क्षुद्रग्रह के टुकड़े जो बैरिंगर क्रेटर पर प्रभाव डालते हैं) सौर मंडल की वास्तविक उम्र में प्राप्त करने के एक तरीके के रूप में, और इसलिए पृथ्वी। इन उल्कापिंडों पर रेडियोमेट्रिक डेटिंग प्रणाली का उपयोग करके, भूवैज्ञानिक यह निर्धारित करने में सक्षम हो गए हैं कि पृथ्वी है 4.54 बिलियन वर्ष पुराना है लगभग 1% की त्रुटि के एक मार्जिन के भीतर।
सूत्रों का कहना है:
विज्ञान को समझना - लॉर्ड केल्विन
पृथ्वी की USGS आयु
लॉर्ड केल्विन असफल वैज्ञानिक घड़ी
रेडियोधर्मी क्षय की भूमिका
खगोल विज्ञान कास्ट एपिसोड 51: पृथ्वी
सबसे पुराना रॉक फॉर्मेशन मिला
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