Khám Phá Các Phương Pháp Xác Định Tuổi Trái Đất và Những Điều Thú Vị

Để xác định độ tuổi của Trái Đất, các nhà khoa học đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó nổi bật là phân tích đồng vị phóng xạ.

Được ước tính vào khoảng 4,54 tỷ năm, Trái Đất đã trải qua sự hình thành của các lục địa, sự tiến hóa của sự sống từ những sinh vật đơn bào đến các loài lớn như cá voi. Nhưng làm thế nào mà con người biết được độ tuổi của hành tinh này?

“Đối với một nhà khoa học nghiên cứu về Trái Đất, mỗi tảng đá là một câu chuyện để giải mã”, Becky Flowers, chuyên gia địa chất tại Đại học Colorado Boulder, đã nói.

Trong lịch sử, nhiều nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm ra các phương pháp xác định tuổi của Trái Đất. Vào năm 1862, Lord Kelvin đã dự đoán rằng hành tinh của chúng ta đã hình thành trong khoảng từ 20 đến 400 triệu năm, dựa vào thời gian nguội đi của Trái Đất từ trạng thái nóng chảy ban đầu, theo Earth Sky.

Những phương pháp trước đây chủ yếu dựa vào việc phân tích các lớp đất đá trong thạch quyển với độ chính xác chưa cao. Đến đầu thế kỷ 20, mặc dù vẫn chưa có câu trả lời chắc chắn, giới khoa học đã tin rằng tuổi Trái Đất không chỉ tính bằng triệu năm mà có thể lên tới hàng tỷ năm.

Độ tuổi của Trái đất ước tính khoảng 4,5-4,6 tỷ năm. (Ảnh: NASA).

Phương pháp xác định tuổi bằng đồng vị phóng xạ xuất hiện vào giữa thế kỷ 20, cho phép khoa học phân tích một số nguyên tố hóa học nặng như uranium. Qua quá trình phân rã, uranium chuyển thành chì, từ đó các nhà nghiên cứu có thể tính toán độ tuổi của các mẫu đá đã được phân tích.

Trong thế kỷ 20, hàng chục nghìn phép đo đã được thực hiện và cho thấy rằng Trái Đất hình thành khoảng 3,8 tỷ năm trước. Sau đó, các nhà khoa học đã tìm cách xác định độ tuổi của Trái Đất bằng cách nghiên cứu các đồng vị phóng xạ của những loại đá cổ nhất trên hành tinh.

Để tăng cường tính chính xác, họ đã nghiên cứu các thiên thạch rơi xuống Trái Đất, vì những thiên thạch này có độ tuổi ước tính tương đương với thời điểm hình thành của hành tinh.

Những phát hiện từ các phương pháp này đã giúp các nhà địa chất chứng minh rằng có thể tìm thấy những khoáng chất trên Trái đất có niên đại lên tới 4,4 tỷ năm, cho thấy rằng Trái Đất đã tồn tại ít nhất từ thời điểm đó. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là tại sao lại khẳng định rằng tuổi của trái đất trên 4,5 tỷ năm?

Quá trình hình thành Trái đất trong hệ Mặt Trời. (Video: BBC).

Trái Đất đã trải qua những biến đổi lớn trong hàng tỷ năm, bao gồm cả kiến tạo mảng, dẫn đến việc lớp vỏ Trái Đất đã dịch chuyển, hình thành các vùng đất mới từ magma, trong khi những vùng đất cũ lại bị kéo xuống lòng đất. Điều này làm cho việc tìm kiếm các tảng đá từ thời kỳ đầu của hành tinh trở nên khó khăn, vì nhiều tảng đá đã bị xói mòn hoặc tan chảy.

Tuy nhiên, với phương pháp xác định tuổi bằng đồng vị carbon, các nhà khoa học có thể tìm ra tuổi của đá từ các thiên thể khác trong Hệ Mặt trời. Nhiều thiên thạch đã được phát hiện có niên đại hơn 4,56 tỷ năm, trong khi đá từ Mặt trăng và sao Hỏa có tuổi tương đương khoảng 4,5 tỷ năm.

Những mốc thời gian này gần với thời điểm mà giới chuyên gia cho rằng Hệ Mặt trời bắt đầu hình thành từ một đám mây khí bụi bao quanh Mặt trời. Dựa vào các niên đại này, họ đã tổng hợp thành một dòng thời gian cho sự hình thành của Trái đất, Mặt trăng, sao Hỏa và các thiên thể lân cận khác.

Quá trình từ một đám mây bụi nguyên thủy chuyển hóa thành hành tinh Trái đất không diễn ra ngay lập tức mà cần hàng triệu năm, theo Rebecca Fischer, nhà khoa học Trái đất và hành tinh tại Đại học Harvard. Điều này đồng nghĩa với việc hiểu biết của con người về tuổi Trái Đất không thể gói gọn trong một năm cụ thể mà là một khoảng thời gian dài, khi hành tinh bắt đầu hình thành.