Роберт Гейзен - Історія Землі

Чотири з половиною мільярда – це число, яке навіть важко уявити. У Книзі Гіннеса світовий рекорд довгожительства належить француженці, яка відсвяткувала свій 122-й день народження; тож люди не доживають і до 4,5 млрд секунд (приблизно 144 роки). Уся задокументована історія людства нараховує менше ніж 4,5 млрд хвилин. Та все ж геологи стверджують, що Земля існує вже понад 4,5 млрд років.

Збагнути таку безодню часу доволі важко, проте я подекуди намагаюся це зробити на довгих прогулянках. На південь від міста Аннаполіс, штат Меріленд, 32 км величних пагористих стрімчаків із безліччю скам’янілостей захищають західне узбережжя Чесапікської затоки. Простуючи вузькою смугою піску, що розмежовує сушу та море, можна знайти силу-силенну рештків вимерлих двостулкових молюсків та спіральних равликів, коралів та плоских морських їжаків. Подекуди, якщо день напрочуд вдалий, можна натрапити на зазубрений п’ятнадцятисантиметровий зуб акули чи майже двометровий гладкий череп кита. Такі цінні релікти свідчать про події, що сталися 15 млн років тому, коли клімат був тепліший і більше нагадував тропічний, як сьогодні на острові Мауї, час, коли величні кити припливали сюди народжувати, а жаскі акули завдовжки 18 м ласували їхніми дитинчатами. Ці скам’янілості можна знайти у дев’яностометровому вертикальному шарі осадової породи, де законсервовано понад 3 млн років історії Землі. Напластування піску та мергелю поступово заринають у напрямку півдня, тож прогулянка пляжем – це як подорож у часі. Кожний новий крок на північ відкриває дещо старіші шари.

Щоб осягнути масштаб історії Землі, уявіть мандрівку в минуле, де кожен крок дорівнює ста рокам – більше ніж три людські покоління. За півтора кілометра ви заглибитеся у сиву давнину на 175 тис. років. Тридцять два кілометри Чесапікських стрімчаків, безумовно, це виснажлива подорож, відповідають понад 3 млн років. Однак, щоб мінімально зачепити глибини історії Землі, доведеться не зупинятися впродовж багатьох тижнів. Невпинно крокуючи протягом двадцяти днів, проходячи за день 32 км і долаючи сто років за крок, ви повернетеся на 70 млн років назад у часі, точнісінько до масового вимирання динозаврів. Щодня, долаючи 32 км, ви впродовж п’яти місяців охопите 530 млн років, опинившись у часі кембрійського вибуху – періоду майже одночасного виникнення міріад тварин із твердим скелетом. Проте, навіть долаючи сто років за один крок, доведеться мандрувати впродовж майже трьох років, аби досягти часів зародження життя, та десь чотирьох років , щоби дійти до початків історії самої Землі.

Чи можна бути певними в цих цифрах? Геонауковці зібрали багато даних, які вказують на неймовірно великий вік Землі. Найочевидніші докази – геологічні явища, що призводять до щорічного відкладення осадів. Підрахувавши шари, ви підрахуєте роки. Найнаочнішим прикладом геологічного календаря є відкладення варв – чергування невеликих світлих та темних шарів грубозернистого весняного осаду та, відповідно, дрібнозернистого зимового. Одна ретельно задокументована проба осадових розрізів, узята з льодовикових озер Швеції, свідчить про 13 527 років накопичення світло-темних прошарків. Тонкошарові сланці Ґрін-Рівер, що виступають на поверхню мальовничих стрімких каньйонів штату Вайомінґ, є безперервним вертикальним перерізом з ділянками щорічних нашарувань протягом понад мільйон років. Так само свердловини, пробурені на глибину тисяч метрів у льодовиках Антарктиди та Ґренландії, свідчать про більш ніж 800 тис. років осадження – рік за роком, один сніговий шар за іншим. Усі ці поклади напластовані на значно старіших гірських породах.

Вимірювання повільніших геологічних процесів значно ширше розсувають часові рамки історії Землі. Формування масивних Гавайських островів потребувало повільної та сталої вулканічної активності, коли шари лави послідовно накривали один одного впродовж щонайменше десятків мільйонів років, судячи із сучасної частоти вивержень. Аппалачі та інші древні положисті гірські хребти утворилися завдяки сотні мільйонів років поступового вивітрювання, ледь відчутні рухи тектонічних плит, що перемістили континенти та збільшили океани, також відбуваються циклами в сотні мільйонів років.

Фізика та астрономія дають не менш переконливі докази древності. Передбачувана швидкість розпаду радіоактивних ізотопів вуглецю, урану, калію, рубідію та інших елементів – це винятково точний годинник для встановлення часу породоутворення, яке відбувається мільярди років із моменту формування Сонячної системи. З мільйона атомів радіоактивного ізотопу половина розпадеться протягом часу, який називають періодом напіврозпаду. Наприклад, залиште мільйон атомів урану-238 і поверніться до них, коли промине в 4,468 млрд років, тобто період їхнього напіврозпаду, і ви побачите, що є лише близько півмільйона атомів урану-238. Решта розпадеться на півмільйона атомів інших елементів, у кінцевому підсумку залишаться стабільні атоми свинцю-206. Почекайте ще з 4,468 млрд років – і лишиться лише чверть мільйона атомів урану. Вік найстарішого примітивного хондриту – 4,566 млрд років – визначений саме цим методом радіометричного датування.