Kalendaro el rokoj

La Tero estas tiom antikva ke imagi kiam specifaj aferoj okazis povas esti malfacila. Ĉio iĝas pli komprenebla tamen, se oni komparas la aĝon de la Tero al unuo de tempo, kiun oni uzas ĉiutage. Multaj ŝanĝiĝoj en la historio de la Tero okazis tre malrapide, do la specifaj nombroj multe dependas de la fonto kiun oni uzas, sed ĝenerale, la historio de la Tero aspektus jene se oni komparus ĝin al unu kalendara jaro:

La 1an de januaro, la Tero formiĝas el la restaĵoj de la naskiĝo de la sunsistemo. Ne daŭras longe ĝis ankaŭ la Luno formiĝas kaj la du komencas malrapide malvarmiĝi. Oni ne certas pri kiam la unuaj vivaĵoj kreiĝis, sed verŝajne tio okazis ĉirkaŭ la fino de februaro. Dum monatoj vivo restis simpla kaj unuĉela, ĝis plurĉelaj organismoj ekaperis, kiel la unuaj bestoj ĉirkaŭ la 12a de novembro. La unuaj amfibioj forlasis la akvon ĉirkaŭ la 1a de decembro kaj mamuloj ekaperis la 12an de decembro. Nur du semajnoj post tio, la 25an de decembro, la dinosaŭroj formortas, kune kun granda parto el la aliaj specioj. Nenio kio eĉ similas al homo ekzistas ĝis la 30a de decembro ĉirkaŭ la 8a vespere. Modernaj homoj komencas sian vojon ses minutojn antaŭ novjaro je 23:54 kaj konstruas la Piramidon de Keopso je 23:59:42. Dum la lasta sekundo la unua homo paŝas sur la Lunon, la interreto kreiĝis kaj ĉiu kiu ĉi-momente vivas naskiĝis.

Tempo 1.png

^ Ĉi tiu figuro montras kiel vivo kiel oni konas ĝin estas tre juna kompare al la Tero.

Iĝas klare ke homa historio estas nenio kompare kun la 4,5 miliardoj da jaroj dum kiuj la Tero ekzistis. Tio donas problemon tamen, ĉar kvankam oni notis eĉ ĉiun vorton, kiu estis dirita dum la misioj al la Luno, neniu estis tie por noti kiam la kontinentoj disiĝis, aŭ kiam la oceanoj kreiĝis. Feliĉe geologoj kaj paleontologoj elpensis multajn manierojn por mezuri la aĝon de rokoj kaj ofte povas uzi plurajn teĥnikojn samtempe por esti certaj. Tio estas ne nur tre interesa, sed ankaŭ gravega por ĉiaj sciencoj, kiuj havas demandojn pri la historio de io malnova.

Signifo de la pozicio de la roko

Eble la plej kerna principo en geologia tempo estas la ideo ke pli profundaj rokoj estas pli aĝaj. Ĝenerale kiam novaj tavoloj da roko kreiĝas, tio okazas super malpli novaj rokoj. Esceptoj nur okazas kiam tutaj tavolaroj kliniĝas pro tektonikaj kialoj. Ankaŭ per tre precize rigardi la limojn inter du malsamaj tavoloj, oni povas lerni pli detalajn informojn pri la historio de la rokoj. Se ekzemple du malsamaj specoj de roko renkontiĝas, sed dum unu estas ŝirita, la alia ne estas damaĝita kaj eĉ plenigas la ŝiron, tiam oni povas memfide diri ke la ŝirita tavolo estas pli maljuna. Tio estas la principo de tranĉantaj rilatoj. Ĉi tiuj principoj povas esti uzataj por kompari la aĝojn de rokoj relative, sed ne donas absolutajn valorojn. Kiam oni eltrovis la aĝon de specifa roko per alia metodo tamen, oni povas uzi la sinsekvon de tavoloj por diveni la aĝon de aliaj rokoj. Por tio oni povas ankaŭ uzi modelojn pri kiom rapide sedimentoj formiĝas nuntempe, por diveni kiom longe la formiĝo de la tuta tavolo povus daŭri.

Tempo 2.jpg

^ La ŝiro en tiu ĉi roko trairas ĉiujn tavoloj, do ĉiuj tavoloj formiĝis antaŭ la ŝiriĝo.

Simile al la ideo de tranĉantaj rilatoj, la principo de inkluzivigo priskribas kiel etaj pecoj de ŝtono ene de pli granda roko devas esti pli aĝaj ol la ĉirkaŭa roko. Kompreneble se la ekstera roko formiĝus unue, ĝi devus hazarde krei malplenajn spacojn kaj poste la ŝtonoj devus iel eniri. La alternativo, ke la ŝtonoj jam ekzistis kaj ke la roko formiĝis ĉirkaŭ ili, estas multe pli logika.

Principo de faŭna sinsekvo

La Brito William Smith, kiu laboris en la karbminada kaj kanalkonstrua industrioj dum la fino de la 18a jarcento, rimarkis ion interesan pri la rokoj kun kiuj li laboris. Pro tio ke malsamaj fosilioj troviĝis en malsamaj rokoj, li kapablis ligi rokojn de la sama aĝo laŭ la fosilioj. La koncepto ke malsamaj organismoj vivis dum malsamaj periodoj estas la principo de faŭna sinsekvo kaj Smith uzis ĝin por sia geologia mapo de Anglio kaj Kimrio, kiu publikiĝis en 1815. La mapo montris rokojn el diversaj periodoj en la ĝusta sinsekvo, sed ne enhavis ajnajn datojn. Por tiuj informoj necesis iloj kiuj tiutempe ne estis akireblaj. La laboro de Smith ankaŭ instigis geologojn al elpensi nomojn por geologiaj periodoj. Ĝenerale tiaj nomoj baziĝas sur loko kie rokoj el tiu tempo troviĝas. Ekzemplo de tio estas la Kambrio, kies nomo venas de la Latina vorto por Kimrio. Alternative, geologiaj periodoj povas esti nomataj laŭ la speco de rokoj, kiu tiam ofte kreiĝis. Ekzemplo de tio estas la Kretaceo, kies nomo devenas de la Latina vorto por kreto. Hodiaŭ ekzistas tiom forta ligo inter paleontologio kaj geologio, ke la du estas apenaŭ distireblaj. Oni povas uzi la fosiliojn de oftaj bestoj kiuj vivis ĉie surmonde kaj kompari ilian aĝon al tiuj de la rokoj. Pli specife oni povas uzi ekzemple amonitojn, kiuj kiel grupo ekzistis dum longega tempo, sed la apartaj specioj vivis nur dum mallongaj intervaloj kaj facile rekoneblas laŭ la ŝelo. Tiel ĉiu periodo povas havi siajn proprajn gvidfosiliojn.

Tempo 3.png

^ Malsamaj tavoloj entenas malsamajn fosiliojn kaj la plej antikvaj fosilioj troviĝas en la plej antikva tavolo.

Izotopoj

Por mezuri la absolutan aĝon de roko, oni uzas la specialajn kvalitojn de radioaktivaj izotopoj. Ĥemiaj elementoj havas malsamajn izotopojn. Tiuj estas atomoj de la sama elemento, kiuj havas malsamajn masojn. Multaj pli pezaj izotopoj estas radioaktivaj, kio signifas ke la atomkerno elsendas radion kaj transformiĝas de malstabila izotopo de unu elemento al pli stabila izotopo de alia elemento. Tio okazas hazarde, do oni neniam scias kiu ekzakta atomo transformiĝos, sed kiam oni havas sufiĉe multajn atomojn, oni povas statistike priskribi la tuton. Esenca al la mezurado de aĝoj estas la duoniĝa tempo. Tiu valoro estas konata por malsamaj izotopoj kaj priskribas kiom da tempo oni bezonas por transformi duonon el la origina izotopo al alia elemento. Depende de la izotopo, duoniĝaj tempoj povas esti malpli ol sekundo, aŭ miliardoj da jaroj. Se oni do povas kompari la koncentritecon de la origina elemento al tiu de la produkto, oni scias kiom da duoniĝaj tempoj la roko travivis kaj do la aĝon. Tre populara al geologoj estas K40, kiu iĝas Ar40 kun duoniĝa tempo de 1,3 miliardoj da jaroj. Por uzi ĉi tiun teĥnikon estas du gravaj kondiĉoj, nome ke la roko enhavu mineralon el kalio kaj ke ĝi estu magmorokaĵo. Aliaj rokoj ofte enhavas etajn rokojn ene kiuj ĉiuj havas sian propran aĝon. Per uzi magmorokaĵon, oni certas ke ĉiu parto havas la saman aĝon kaj ke la horloĝo rekomenciĝis de 0, pro tio ke la rokoj formiĝas tiel, ke enestas neniu Ar40. Alia tre populara izotopo estas C14. Tiu izotopo estas tre taŭga por relative junaj rokoj, kiuj kreiĝis antaŭ malpli ol 60 000 jaroj. Por ĉi tiu teĥniko necesas biologia materialo kiel parto de osto aŭ ligno. Pro tio ke la koncentriteco de C14 en la korpo restas konstanta dum oni vivas, oni povas mezuri per ĉi tiu teĥniko kiam la arbo aŭ besto mortis. Ĉi tiu teĥniko estas tre utila por junaj trovaĵoj, ekzemple la ostoj de mamuto, sed kompreneble oni ne povas uzi C14 por mezuri la aĝon de dinosaŭro. Feliĉe ĉiu periodo havas proprajn izotopojn kaj ofte oni povas kompari malsamajn izotopojn por esti tute certa.

Magneta kampo

Alternative, unu el la plej interesaj metodoj por pristudi la aĝon de rokoj estas mezuri la magnetan kampon de la roko. Kiam terplatoj disiĝas kaj lafo malmoliĝas sub la malvarma oceano, etaj magnetaj kristaloj povas formiĝi ene de la materio. Dum la lafo ankoraŭ fluas, tiuj kristaloj sekvas la direkton de la magneta kampo same kiel kompaso, sed kiam la novaj rokoj formiĝas, la kristaloj fiksiĝas kaj ne plu povas turni sin. En ĉiuj rokoj kiuj kreiĝas ĉi tiel hodiaŭ, la norda poluso de la kristaloj estas en la direkto de la norda poluso (kiu estas la suda poluso de la magneta kampo), sed tio ne ĉiam estis tiel. Plurajn fojojn en la historio de la Tero, la magneta kampo tute inversiĝis en relative mallonga periodo. Se oni do mezuras la direkton de la magnetaj kristaloj, oni povas forstreki specifajn periodojn el la historio de la tempo kaj uzi aliajn teĥnikojn por trovi eĉ pli precizan rezulton. Ĉi tiu metodo estis inter alie uzita por priskribi la aĝon de malsamaj partoj de la Juan de Fuca-plato apud Usono, kies rokoj havas diversajn aĝojn inter 0 kaj 8 milionoj da jaroj.

Tempo 4.png

^ La nigraj strioj en ĉi tiu tempolinio montras kiam la magneta kampo de la Tero havis la saman direkton kiel nun. Periodoj mezuritaj per ĉi tiu skalo havas proprajn nomojn.

Kvankam la geologia tempo do estas multe pli vasta ol oni povas imagi, ne ekzistas kialo por multe dubi la nombrojn. Kompreneble individuaj mezuroj povas esti eraraj, sed la ĝeneralaj teĥnikoj pruvis sin kaj plifortigas unu la alian. Sendube estontecaj eltrovaĵoj ankoraŭ ŝanĝos la bildon kiun oni havas pri la historio de la Tero, kiel okazis antaŭe, sed oni povas certi pri tio, ke ĉi tio estas la ĝusta direkto. Almenaŭ ĉi tiel longdaŭraj procezoj kiel la disiĝo de kontinentoj aŭ evoluo iĝas multe pli kompreneblaj.

Advertisements

3 pensoj pri “Kalendaro el rokoj

Respondi

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Ŝanĝi )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Ŝanĝi )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Ŝanĝi )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Ŝanĝi )

Connecting to %s