كيف يتم تحديد عمر الصخور؟
165033#34
وجد أن الصخور التي تم جمعها من القمر قديمة جداً بالمقارنة مع الصخور الموجودة على سطح الأرض وذلك عن طريق قياسها بواسطة تحديد العمر إشعاعياً. وتتراوح أعمار الصخور القمرية بين نحو 3.2 مليار سنة -لعينات بازلتية المستمدة من بحور القمر- إلى نحو 4.6 مليار سنة للعينات المستمدة من قشرة مرتفعات القمر، لذا فهي تمثل عينات مبكرة جدا من فترة تشكيل النظام الشمسي. ولعل أهم تلك الصخور هي صخرة التكوين التي تم العثور عليها خلال برنامج أبولو 15 من قبل رواد الفضاء جيمس ايروين وديفيد سكوت. هذه الصخرة وتدعى الأنورثوزايت وتتكون على وجه الحصر تقريباً من مجموعة الفلدسبار والكالسيوم والأنورثيت، ويعتقد أن هذا النوع من الصخور يمثل تكوين قشرة المرتفعات القمرية. ويعتبر كريب الذي اكتشف على سطح القمر ليس له نظير على الأرض الأرض. استخدمت عينات الأنورثوزايت و KREEP لاستنتاج أن الجزء الخارجي من القمر كان يوما منصهر تماماً.
برنامج أبولو
1975454#5
يستخدم النظير بوتاسيوم-40 في تحديد عمر الصخوروذلك بطريقة التأريخ بواسطة بوتاسيوم-أرغون. يعتمد مبدأ هذه الطريقة على افتراض عد احتواء الصخور على الأرغون عند تشكلها، وأن الأرغون الناتج عن عملية اضمحلال البوتاسيوم-40 بقي محتجزاً في الصخور. يحسب عمر الصخور بتحديد نسبة تركيز البوتاسيوم-40 إلى الأرغون-40.
نظائر البوتاسيوم
9826#14
يحدد عمر المعثور بالسنوات. وهناك طرق عديدة للتأريخ المطلق. والطريقة التي تستخدم في كل حالة ترتكز بصورة رئيسية على نوعية المادة التي يحدد تأريخها.
والطريقة الأوسع استخدامًا لتحديد تأريخ بقايا النباتات القديمة أو الحيوانات أو الكائنات البشرية هي التأريخ بالكربون المشع. وتعتمد هذه الطريقة على حقيقة مفادها أن الكائنات الحية كلها تمتص باستمرار نوعين من ذرات الكربون، وهما الكربون 12 والكربون 14. وتسمى ذرات الكربون 14 أيضًا بالكربون المشع، وهي ذرات غير مستقرة، وتتحول إلى ذرات نيتروجينية. ولذلك فعندما يموت كائن ما فإن نسبة الكربون 14 إلى الكربون 12 تتناقص بدرجة معينة لتصل إلى نسبة معروفة. ونتيجة لهذا يستطيع علماء الآثار حساب عمر عينة ما عن طريق قياس كميات الكربون 12 والكربون 14 المتبقية فيه. وتعد الطريقة التقليدية المتبعة في قياس الأعمار دقيقة لحساب أعمار الكائنات التي تعود إلى 50000 سنة. أما التقنية الأحدث التي تستخدم الجهاز الذي يُعرف بمعجل الجسيمات، فهي تعد طريقة دقيقة لحساب أعمار الكائنات التي يصل عمرها إلى 60000 سنة. وهذا ينطبق أيضًا حتى على أصغر العينات.
يستخدم علماء الآثار تأريخ الأرجون ـ بوتاسيوم لإيجاد أعمار تكونات صخرية معينة تحوي مواد أثرية. وتحتوي هذه الصخور على البوتاسيوم 40 المشع، الذي يتحول إلى غاز الأرجون 40 بنسبة ثابتة. ويقوم العلماء بقياس كمية كل عنصر موجود ثم احتساب عمر الصخرة. وقد استخدمت هذه الطريقة لتأريخ تكونات صخرية وعظام وأدوات وُجدت بشرقي أفريقيا. وقد وُجِدَ أن عمر الصخرة حوالي مليون وثلاثة أرباع المليون سنة مما يشير إلى أن العظام والأدوات أيضًا من العمر نفسه.
وأفضل طريقة معروفة لتأريخ الخشب هي التأريخ بحلقات الأشجار. وتقوم هذه التقنية على احتساب حلقات النمو السنوية الظاهرة على المقاطع العرضية للأشجار المقطوعة. ويقوم علماء الآثار بمطابقة نموذج حلقات شجرة قديمة، يُعثَر عليها في موقع ما، مع حلقات تلك المواد الخشبية القديمة لتحديد عمر الموقع. ويعتبر التأريخ بحلقات الأشجار هو الأكثر دقة في كافة مجالات التأريخ، ولكنه يُستخدم فقط مع المواد الخشبية التي لا يتجاوز عمرها حوالي 8000 سنة.
علم الآثار
1004932#0
علم الزمن الجيولوجي أو (علم التقويم الجيولوجي أو علم التأريخ الجيولوجي) هو علم تحديد العمر الحقيقي للصخور والاحافير، والرواسب . ويستخدم الجيولوجيين مجموعة أساليب لتحقيق ذلك . تعدد التخصصات تقرب من استخدام أساليب متعددة قد تحقق نتائج أفضل أحيان. التاريخ الجيولوجي يختلف عن دراسة الطبقات الحيوية في التطبيق ، وهو علم تصنيف الصخور الرسوبية لمعرفة الفترة الجيولوجية عبر تصويرها وفهرستها ومقارنة الأحافير النباتية والتركيبات الحيوانية. دراسة الطبقات الحيوية لا تحدد العمر الحقيقي للصخور بشكل مباشر بل مجرد تصنف في الفترة الزمنية التي تعايشت فيه التجمعات الأحفورية. كل التخصصات تعمل معا جنبا إلى جنب ، إلى النقطة التي يشتركان فيها بنفس نظام التسمية لطبقات الصخور والوقت الذي المبذول لتصنيف الطبقات إلى شرائح.
علم الزمن الجيولوجي
1747200#0
علم تحديد أعمار الأشجار (بالأنجليزية:Dendrochronology) (من، "dendron"، "أطراف الشجرة"؛ , "khronos"، "زمن"; و أو تأرخه حلقات الشجر. وهو طريقة علمية لتحديد العمر تعتمد على تحليل أنماط "حلقات الشجرة"، والتي تعرف أيضاً بحلقات النمو.
يحدد علم تحديد أعمار الأشجار الزمن الذي بدأت فيه الحلقات في التشكّل، في العديد من أنواع الخشب، بدقة تصل إلى تحديد السنة التقويمية للشجرة. هناك ثلاث مجالات تطبيقية: علوم البيئة القديمة، حيث تُستخدم لتحديد مظاهر معينة من الماضي (المناخ غالباً)؛ وعلم الآثار الذي يٌستخدم لتحديد أعمار المباني القديمة وما خلافه، والتأريخ بالكربون المشع، الذي يستخدم لمعايرة أعمار الكربون المشع.
علم تحديد أعمار الأشجار
850981#1
بعد الثورة العلمية وتطوير علم قياس الإشعاع، وقياسات الرصاص في اليورانيوم والمعادن الغنية أظهرت أن بعض هذه المواد كان عمرها يزيد على مليار سنة. وأقدم هذه المعادن بعد تحليلها حتى الآن هي بلورات صغيرة من الزركون من تلال جاك غرب أستراليا يبلغ عمرها ما لا يقل عن 4.404 مليار سنة. وبمقارنة كتلة وسطوع الشمس مع مجموع الكتل من النجوم الأخرى، يبدو أن النظام الشمسي لا يمكن أن يكون أقدم بكثير من تلك الصخور. إن التضمينات الغنية في الكالسيوم والألمنيوم والتي هي أقدم المكونات الصلبة المعروفة داخل النيازك التي تشكلت داخل النظام الشمسي تبلغ من العمر 4.567 مليار سنة، التوقعات الناتجة من نماذج التراكم المختلفة تتراوح أعمارها ما بين بضعة ملايين إلى نحو 100 مليون سنة حيث أنه من الصعب تحديد عمر الأرض بدقة. كما أنه من الصعب تحديد أقدم الصخور على الأرض بالضبط.
عمر كوكب الأرض
1001741#2
وبعد دراسة عينات هذه الرحلات على الأرض تبين أن مجموع أعمارها يَعود إلى فترة تتراوح من 3.8 إلى 4.1 مليار سنة. وقد كان أول من لاحظ تقارب أعمار جميع هذه الصخور العلماء "فؤاد تيرا" و"ديميتري بابانستاسيو" و"جيرالد واسّيربرغ" في أواسط السبعينيات، وقد اعتقدوا أن هذه الأعمار تدل على حدوث قصف شديد على سطح القمر في تلك الفترة. ولذا فقد أطلقوا على هذا القصف اسم "الكارثة القمرية" واقترحوا أنه يُمثل تزايداً هائلاً في مُعدل قصف الأجسام الفضائية على القمر قبل حوالي 3.9 مليار سنة. وإذا كانت هذه الصخور المُنصهرة قد تخلفت عن اصطدامات الأحواض الضخمة الثلاث المَذكورة آنفاً، فسيَعني هذا أن العديد من التضاريس السطحية والجيولوجية الأخرى على سطح القمر هي في الواقع آثار أيضاً من قصف شديد جاء خلال فترة زمنية قصيرة، وليس تلك الأحواض الثلاث فقط. لكن في ذلك الوقت اعتبر العلماء أن هذا الموضوع لا زال قابلاً للجدل.
قصف شديد متأخر
1271812#52
قبل 2004 كان علماء الأحياء القديمة قد وجدوا مستحاثات لبرمائيات لها فقرات عنقية، وآذان، وأربع أرجل، في صخور لا يتجاوز عمرها 365 مليون سنة. ولم يستطيعوا أن يجدوا في الصخور الأقدم من 385 مليون سنة سوى الأسماك التي تفتقر إلى هذه الخصائص البرمائية. تنبأت نظرية التطور بأنه بما أن البرمائيات قد تطورت من الأسماك، فلابد من وجود هيئة انتقالية في الصخور التي تعود إلى الفترة الماضية ما بين 365 و385 مليون سنة. ويجب أن يمتاز هذا النوع الانتقالي بخصائص كثيرة تشبه الأسماك احتفظ بها من 385 مليون سنة أو أكثر، ولكن في الوقت ذاته يجب أن يمتاز بخصائص برمائية كذلك. في عام 2004 عثرت رحلة استكشافية انطلقت إلى جزر في القطب الشمالي الكندي بحثًا عن هذه الأحفورة تحديدًا، عثرت في صخور عمرها 375 سنة على أحافير لتيكتاليك. لكن بعد ذلك ببضعة سنوات عثر علماء في بولندا على آثار كائن رباعي الأرجل متحجرة أقدم من تيكتاليك.
أدلة السلف المشترك
1105564#19
وتعتبر الحفريات هي الساعة الزمنية التي يمكن معها تحديد الوقت الذي وجدت فيه الصخور الحاملة لحفريات معينة. ومع تقدم العلوم الجيولوجية وخاصة علم الحفريات والذي يعرف باسم الباليونتولوجي Paleontology أمكن تقسيم الفترة الزمنية من 545 مليون سنة ـ بداية العصر الكامبري ـ إلي الوقت الحالي والذي يعرف باسم الهولوسين Holocene والذي بدأ تاريخه منذ عشرة آلاف سنة فقط واستمر حتي اليوم إلي 16 (ستة عشر) عصرًا. وتفصل هذه العصور عن بعضها أحداث جسام مثل ظهور أو اختفاء حيوانات معينة أو حدوث حركات تركيبية غيرت من شكل القشرة الأرضية أو تكون الثلوج علي قطبي الأرض أو ذوبانها.. إلخ. المهم أن الفاصل الجيولوجي بين أي عصرين هو فاصل واضح يمكن تتبعه في أنحاء الأرض قاطبة ولا يمكن زحزحته إلي أعلي أو إلي أسفل وفقًا لتغير المكان. والسؤال الذي يتبادر إلي ذهن غير المتخصص هو ما أهمية ذلك؟ يمكن الرد علي ذلك بطريقة علمية، فالبترول يوجد في السعودية داخل صخور السيلوري الأعلي (428 مليون سنة) لارتفاع سطح البحر وكثرة المياه بالبحار والمحيطات بعد ذوبان الثلوج التي غطت سطح قطبي الأرض في العصر السابق: الأوردوفيسي الأعلي والسيلوري الأسفل (من 458 مليون سنة حتي 428 مليون سنة). وداخل مياه البحار والمحيطات التي زادت كثيرًا وطفت علي الأرض، انتشرت حيوانات صغيرة تعرف باسم الجرابتوليت في المياه. ونتج عن موت هذه الحيوانات وسقوطها بأعداد لا حصر لها تكون مواد عضوية أدت في النهاية إلي تكون مخزون ضخم من البترول في حقول السعودية. علي نفس النمط وخلال نفس التاريخ تكون مخزون بترول ليبيا. وكان علي الجيولوجيين المصريين البحث عن هذه الفترة الزمنية داخل الصحراوات المصرية واستكشاف ما في صخورها. ولكن للأسف كانت مصر خلال هذه الفترة مرتفعة فوق سطح مياه المحيطات ومن ثم لم تترسب صخور هذا العصر بمصر سوي في مناطق حدودية مع ليبيا. وكان الترسيب ضعيفًا لم يعط سوي أمتار قليلة من الصخور لا تحتوي علي حفريات كثيرة من الجرابتوليت.
محمية الدبابية
908542#1
تم تحديد عمر بازلت البحار بكلا التأريخ الإشعاعي وتقنية إحصاء الفوهات. يتراوح العمر الإشعاعي من حوالي 3.16 إلى 4.2 مليار سنة، في حين أن أحدث الأعمار التي توصلت إليها طريقة إحصاء الفوهات هي حوالي 1.2 ب.س. ومع ذلك، فيَبدو أن معظم بازلت البحار قد انبعث من ثوران حدث قبل ما يتراوح من حوالي 3 إلى 3.5 ب.س. أما الانبعاثات البازلتية القليلة التي حدثت على الجانب البعيد فهي قديمة، حيث أن أحدث تدفق بازلتي عُثر عليه على القمر كان على الجانب القريب (ضمن محيط العواصف). في حين أن العديد من البازلت انبعث في – أو تدفق إلى – أحواض اصطدامية منخفضة، فمحيط العواصف لا يحوي أي حوض اصطدامي معروف.
بحار القمر