Các nhà khoa học đã làm thế nào để xác định tuổi của Trái Đất?

Để ước tính độ tuổi của Trái Đất, các nhà khoa học sử dụng phương pháp xác định đồng vị phóng xạ các loại đá trên hành tinh và thiên thạch ngoài vũ trụ.

• Viên ngọc này là bằng chứng cho thấy có một biển nước lớn nằm sâu dưới lớp vỏ Trái Đất
• Trái Đất từng có màu tím và 8 bí mật bất ngờ ít người biết
• Mất hàng trăm nghìn năm để ánh sáng đi từ tâm Mặt Trời tới Trái Đất?

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

Trong lịch sử, nhiều học giả vĩ đại đã từng cố gắng tìm kiếm phương pháp xác định độ tuổi của Trái Đất.

Năm 1862, nhà vật lý học Lord Kelvin đưa ra số tuổi của Trái Đất là khoảng 20 đến 400 triệu năm. Ông giả định rằng Trái Đất được hình thành từ một vật thể hoàn toàn nóng chảy và dựa vào thời gian nguội đi của nó để đưa ra kết luận này.

Sau đó, giới khoa học tìm ra một phương pháp mới là dựa vào các lớp đất đá trong thạch quyển như lát cắt địa chất của một ngọn núi để xác định tuổi Trái Đất. Nhưng phương pháp này có độ chính xác không cao. Chính vì vậy, cho tới đầu thế kỷ 20 mà chúng ta vẫn chưa có câu trả lời chính xác. Nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng độ tuổi Trái Đất vượt xa con số triệu năm và đạt tới hàng tỷ năm.

Trái Đất được xác định là hình thành cách đây khoảng 4,5-4,6 tỷ năm. (Ảnh: NASA.)

Từ cuối những năm 1940 và 1950, phương pháp xác định tuổi bằng đồng vị phóng xạ xuất hiện. Một số nguyên tố hóa học nặng có thể phân rã thành các nguyên tố nhẹ hơn, ví dụ như uranium bị phân rã thành chì. Các nhà khoa học tiến hành phân tích vỏ Trái Đất để tính toán hàm lượng uranium và chì, sau đó thay những giá trị này cùng với chu kỳ bán rã vào một phương trình toán học để tính toán độ tuổi của đá.

Trong thế kỷ 20, hàng chục nghìn phép đo độ tuổi bằng đồng vị phóng xạ được tiến hành. Các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng Trái Đất hình thành từ khoảng 3,8 tỷ năm trước.

Sau đó, phương pháp tính độ tuổi Trái Đất bằng cách xác định đồng vị phóng xạ được các nhà khoa học thực hiện trên các loại đá cổ nhất trên Trái Đất. Đặc biệt, để tăng độ chính xác, họ còn tìm kiếm loại thiên thạch được gọi là Chondrit, rơi xuống Trái Đất để đo đồng vị phóng xạ của chúng. Các nhà khoa học tin rằng các thiên thạch được hình thành từ nhiều loại bụi và hạt nhỏ đã có mặt từ đầu trong hệ Mặt trời và lao vào Trái Đất từ thuở sơ khai nên có độ tuổi tương đương với hành tinh của chúng ta.

Tổng hợp các kết quả này, hiện nay giới khoa học đưa ra ước tính Trái Đất, thiên thạch, Mặt Trăng và toàn bộ hệ Mặt Trời hình thành cách đây khoảng 4,5-4,6 tỷ năm.