Ile lat ma Układ Słoneczny? To pytanie przenika do sedna tego wszystkiego. Wiek ten można przedłużyć na większość obiektów i materiałów w Układzie Słonecznym.
Witryna United States Geological Survey (USGS) zawiera wiele szczegółowych informacji na temat tego, jak określono wiek Układu Słonecznego. Podstawą tego jest to, że cały materiał radioaktywnie rozpada się na stabilny izotop. Niektóre pierwiastki rozpadają się w ciągu nanosekund, podczas gdy inne przewidują okres półtrwania wynoszący ponad 100 miliardów lat. USGS oparł swoje badania na minerałach, które naturalnie występują w skałach i mają okres półtrwania od 700 milionów do 100 miliardów lat. Te techniki datowania, znane jako datowanie radiometryczne, są mocno ugruntowane w fizyce i są używane do pomiaru, kiedy ostatnia skała była datowana albo stopiona, albo wystarczająco zaburzona, aby ponownie zhomogenizować jej pierwiastki promieniotwórcze. Techniki te zwróciły przybliżony wiek meteorytów wynoszący 4,6 miliarda lat, a skały związane z Ziemią około 4,3 miliarda lat. USGS przyznaje, że nie byli w stanie znaleźć skały, która nie została zmieniona przez ziemskie płyty tektoniczne, więc wiek Ziemi może być w przyszłości udoskonalony.
Kiedy gazy wczesnej mgławicy słonecznej zaczęły się ochładzać, pierwsze materiały, które skondensowały się w cząstki stałe, były bogate w wapń i aluminium. W końcu stałe cząstki różnych pierwiastków zlepiły się, tworząc wspólne elementy budulcowe komet, planetoid i planet. Astronomowie od dawna sądzili, że niektóre z najstarszych planetoid Układu Słonecznego powinny być bardziej wzbogacone w wapń i glin, ale do niedawna nie zidentyfikowano żadnego z nich. Meteoryt Allende z 1969 roku jako pierwszy wykazał wtrącenia niezwykle bogate w wapń i glin. 40 lat zajęło odkrycie widm wtrąceń, a następnie ekstrapolacja na bardzo stare asteroidy wciąż krążące wokół Słońca. Astronom Jessica Sunshine i współpracownicy dokonali tego odkrycia przy wsparciu NASA i National Science Foundation
Ponadto uważa się, że Wszechświat powstał około 13,7 miliarda lat temu. Pomiar dwóch długo żyjących pierwiastków promieniotwórczych w meteorytach, uran-238 i tor-232, wyznaczył wiek Drogi Mlecznej w tym samym przedziale czasowym. Z tych pomiarów wynika, że struktury na dużą skalę, takie jak galaktyki, powstały stosunkowo szybko po Wielkim Wybuchu.
Oto artykuł z czasopisma Space Magazine, który zawiera więcej informacji o procesie datowania radioaktywnego podczas badania meteorytów, a także inny artykuł o tym, jak mgławica słoneczna prawdopodobnie trwała około 2 milionów lat.
Oto świetny artykuł z USGS, który wyjaśnia, jak działa proces datowania, oraz świetna seria z UC San Diego.
Nagraliśmy całą serię podcastów na temat Układu Słonecznego w Astronomy Cast. Sprawdź je tutaj.
Bibliografia:
U.S. Geological Survey
NASA: Ile lat ma wszechświat?
Przewodnik NASA Earth: Age of the Solar System
