Od pojawienia się życia po masowe wymieranie, Ziemia przeszła niesamowite zmiany w ciągu 4,6 miliarda lat. Mając tak długą historię, w jaki sposób badacze mogą śledzić, co się stało, kiedy?
System, na którym opiera się wielu naukowców, to Międzynarodowa Geologiczna Skala Czasu (przedstawiona tutaj w Międzynarodowej Mapie Chronostratygraficznej), która dzieli czas geologiczny na pięć jednostek. Od najdłuższych do najkrótszych i najdokładniejszych jednostki te to eony, epoki, epoki, okresy i epoki.
Według Jacquelyn Gill, profesora paleoekologii i ekologii roślin na Uniwersytecie w Maine, poszczególne etapy czasu geologicznego są „określone przez widoczne zmiany w zapisie kopalnym”. Skamieliny są przydatnym narzędziem w tej randkowej pracy z kilku powodów. Po pierwsze, życie istniało prawdopodobnie przez około 90% egzystencji Ziemi, więc historia Ziemi jest równoległa z historią życia. Skamieliny są również przydatne, ponieważ zmiany w zapisie kopalnym odzwierciedlają zmiany w ekologii, to znaczy relacje między żywymi istotami a ich środowiskiem. Gill powiedział, że te zmiany w ekologii Ziemi zwykle odzwierciedlają najważniejsze wydarzenia w historii planety.
Jednym ważnym momentem w czasach geologicznych było przejście z ery mezozoicznej do ery kenozoicznej około 65 milionów lat temu. Zmianę zainspirowało uderzenie asteroidy, które ostatecznie zabiło niewodne dinozaury.
„To było jedno złe popołudnie, które wymagało czasu, aby się w pełni rozegrać”, powiedział Gill dla Live Science. Od tego czasu skutki tego złego dnia przeszły dziesiątki milionów lat. Zapoczątkował naszą obecną erę i pozwolił na rozwój ssaków i roślin kwiatowych.
„Jeśli podróżujesz w czasie, wiesz, że jesteś na planecie Ziemia” - powiedział Gill o wczesnej erze kenozoicznej - przynajmniej do czasu, aż jakiś dziwny ssak przejedzie.
Ale nie musisz sięgać po maszynę czasu, aby docenić wielkość zmiany między mezozoikiem a kenozoikiem. Staranne badanie warstwy skalnej może wystarczyć, aby pomóc badaczowi ustalić jej wiek. Na przykład wpływ przypisywany zakończeniu ery mezozoicznej i rozpoczęciu ery kenozoicznej jest oznaczony warstwą zawierającą niezwykle wysoki poziom irydu, który jest znacznie bardziej powszechny w meteorytach niż w skorupie ziemskiej.
Inne zmiany w proporcjach minerałów i pierwiastków mogą również świadczyć o burzliwej historii Ziemi. Na przykład nieco ponad 5 milionów lat temu aktywność tektoniczna zamknęła Cieśninę Gibraltarską, ostatecznie powodując kurczenie się Morza Śródziemnego i wzrost zawartości minerałów. To wydarzenie miało miejsce w epoce mesyńskiej i oznaczało koniec epoki miocenu i początek epoki pliocenu, około 5,3 miliona lat temu.
„Osady soli i gipsu są obecnie obserwowalne w wielu krajach otaczających Morze Śródziemne i są teraz odsłonięte jako skały powyżej nowoczesnego poziomu morza”, z powodu aktywności tektonicznej w ciągu milionów lat, odkąd to miało miejsce po raz ostatni, według Karla Wegmann, profesor geologii na North Carolina State University.
Ostatnie postępy w geochronologii lub datowaniu skalnym pozwalają geologom mierzyć rozpad radioaktywny i „przypisywać bardzo dokładne bezwzględne epoki wydarzeniom geologicznym”, powiedział Wegmann na żywo przez e-mail. Aby to zrobić, geochronolodzy obliczają wiek skał, porównując proporcje niektórych izotopów lub pierwiastków, których jądra mają inną liczbę neutronów niż normalnie. Wszystkie te podejścia pasują do siebie jak układanka, dając badaczom wspólny język do omawiania odległej przeszłości.
Geologiczna skala czasu jest narzędziem naukowym, ale także artefaktem historii. Obiektywny pomiar właściwości, takich jak rozpad radioaktywny, może powiedzieć badaczom, kiedy powstają warstwy skał, ale to naukowcy, którzy często bazują na pracy swoich poprzedników, decydują o tym, jak pokroić i pokroić dane w geologiczne ramy czasowe. Jednym z najbardziej kontrowersyjnych pytań w chronostratygrafii jest określenie własnego czasu.
„Holocen to rodzaj arbitralnej epoki” - powiedział Gill. Epoka holocenu rozpoczęła się około 12 000 lat temu, kiedy Ziemia zaczęła się ocieplać po ostatniej epoce lodowcowej. Ale według Gilla koniec ery lodowcowej, mimo że zbiegł się z przejściem do nowej epoki, nie ma większego znaczenia geologicznego niż koniec epok lodowcowych przed nią.
Nawet dzisiaj naukowcy wciąż nazywają nowe okna czasu, w tym epokę chibańską, nazwaną na cześć prefektury japońskiej, w której znaleziono osad określający wiek. Wielu naukowców i inni twierdzą, że niedawny wpływ człowieka na planetę zasługuje na ogłoszenie nowej ery, Antropocenu, podczas gdy inni uczeni twierdzą, że Capitalocene dokładniej przekazuje systemy społeczne, które tak bardzo wpłynęły na planetę od czasu rewolucji przemysłowej.
Od redakcji: Ta historia została zaktualizowana w celu poprawienia tytułu Karla Wegmanna. Jest profesorem nadzwyczajnym na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, a nie na Uniwersytecie Karoliny Północnej.
