Jak se mnily odhady st Zem od Psma svatho po radiometrick datovn

Dnes vme, e se Zem zformovala ped vce ne 4,5 miliardy let, tedy vpravd nepedstaviteln dlouhou dobou. Tyto dechberouc seln daje vak znme jen nkolik poslednch destek let.

Radioaktivn datovn (t radiometrick datovn) je metoda uvan pi datovn rznch materil, obvykle zaloen na srovnn mezi mnostvm pirozen se vyskytujcho radioaktivn izotopu s jeho produkty rozpadu, za vyuit znmch poloas rozpadu. Jde o jeden z hlavnch informanch pramen o skutenm vku hornin, zkamenlin, st planety apod.

A do objevu radioaktivnch datovacch metod toti lid vili, e svt je star pouhch nkolik tiscilet. Pojme se tedy podvat, jak se pohled na st na planety promoval a utvel s postupn se hromadcmi vdeckmi poznatky. Ji v obdob starovku si nkte uenci povimli vskytu rznch zkamenlin v po sob jdoucch vrstvch sediment. Zdka se pak vyskytla vizionsk mylenka o velkm st svta a postupnm dlouhodobm vvoji organism. Tyto ran mylenky o vvoji a vyhynut dvnho tvorstva vak nemohly ohrozit po del dobu panujc nboensk pesvden.

Svt vznikl 23. jna 4004 p. n. l.

Nezpochybnitelnou autoritou ve stedovk Evrop bylo Psmo svat, umoujc hlsat pouze mylenky, kter nebyly v rozporu s biblickm pojetm vzniku svta. Nejkuriznj ppad takovho postoje pitom znme z poloviny 17. stolet. V roce 1654 vyla kniha Annalium Pars Postierior irskho arcibiskupa Jamese Usshera, ve kter tento duchovn propotal vznik svta s naprostou pesnost na 23. jen roku 4004 ped narozenm Krista. Vyuil pitom biblickou genealogii jako jedin platn zdroj informac.

A do druh poloviny 18. stolet se pak neobjevila dn obecn povimnut snaha o zpochybnn nevdeckch pedstav o st svta i planety v rmci pouhch nkolika tiscilet. Jedinou vjimku pedstavoval ji mnohem dve ve 3. stolet p. n. l. babylonsk knz Berossus, kter ve sv chronologii stanovil st svta na pozoruhodnch 432 tisc let.

Koncept Mlad Zem Koncept relativn nedvnho vzniku nebes, Zem a ivota na n vemohouc bytost nkdy v dob ped 5 700 a asi 10 tisci lety. Jde vlastn o doslovn chpn biblickho vkladu stvoen svta Bohem bhem 6 tyiadvacetihodinovch dn. Dosud je uznvn v nkterch komunitch kesanskch a idovskch kreacionist. Koncept Hlubokho asu v podstat opak pedchozho. Mylenka nesmrn dlouhho geologickho asu, kter musel uplynout od udlost, jako byl vznik vesmru, planety nebo ivota. Byl poprv vysloven v 11. stolet, vdecky vak zaal bt dokazovn a v poslednch dvou stoletch.

V prbhu 11. stolet dospli nejmn ti uenci (arabt mudrci Al Beruni a Avicenna a nsk vdec a sttnk en Kua) nezvisle na sob k poznn, e zemsk kra se musela formovat nesmrn dlouhou dobu, kterou snad ani nen mon reln propotat. Tento tzv. koncept hlubokho asu byl v Evrop pijat a o sedm stolet pozdji s pionrskmi pracemi prvnch novovkch prodovdc.

Velkm prlomem byla zejmna prce dnskho vdce Nielse Stensena, zvanho Nicolaus Steno (16381686). Ten navzal na star Avicennovy mylenky a jako prvn odhalil neoddlitelnou souvislost mezi ptomnost zkamenlin a vrstev hornin. Definoval tak nkter zkladn pravidla budouc vdeck geologie napklad, e star vrstvy jsou v neporuenm vrstevnm sledu vdy umstny pod mladmi. Na Stenovu prci nsledn navzal skotsk geolog James Hutton (17261797) i jeho mlad anglick kolega William Smith (17691839). Prce tchto otc vdy o Zemi poprv postavila biblick dogmata do znan nepznivho svtla.

Dal pspvek do tto otzky pinesl rusk prodovdec a prkopnk na vdeckm poli Michail Lomonosov (17111765). Ten vyslovil nzor, e nae planeta vznikla oddlen od zbytku vesmru ped nkolika stovkami tisc let. Trochu umrnnj byl Francouz George-Louis Leclerc, de Buffon (17071788), kter ke svmu odhadu z roku 1779 vyuil jednoduch fyzikln experiment. dajn podle dlov koule utvoil mal model Zem o podobnm chemickm sloen a pot mil dobu jejho vychladnut. Pslunm pepotem na velikost pak dostal ken odhad st 75 tisc let. V porovnn se skutenm stm planety jde stle o smn sla, v dan dob vak pedstavovala vznamn pokrok. Nen ostatn divu, e Buffon byl poslednm znmm vdcem, kter se pro podezen z kacskch mylenek musel podrobit vslechu inkvizinho soudu.

Doba vak dozrla do stavu, kter ji nepipoutl nvrat k dvno pekonanm a ji dle neudritelnm mylenkm. Mnoz prodovdci si na nkolika kontinentech vmali silnch vrstev, jejich zformovn muselo zabrat dobu mnohem del, ne jakou naznaoval text Bible. Na pelomu 18. a 19. stolet vak jet nikdo neml jasnou pedstavu, o jak dlouhou dobu by ve skutenosti mohlo jt. V roce 1830 ovlivnil dal pedstavy o vvoji planety proslul britsk geolog a Darwinv ptel Charles Lyell (17971875). Ve svm stejnm dle Zklady geologie doloil, e zmny zemskho povrchu probhajc v dvn minulosti probhaj stejnm tempem i dnes.

Opravdu star Zem

V dsledku to znamenalo, e Zem mus bt star nepedstaviteln dlouhou dobu, po kterou vznikaly dnen velehory, mosk dna a dal tvary zemsk kry. Jeden z prvnch pravd se blcch odhad byl publikovn britskm fyzikem Williamem Thomsonem (pozdji Lordem Kelvinem, 18241907) v roce 1862; ml pro mnoh zcela okujc hodnotu 20400 milion let. Pi svm vzkumu Kelvin sten navazoval na Buffonv experiment, ovem s lepm vybavenm i prostedky. Pedpokldal pitom, e Zem se zformovala jako havotekut koule, kter postupn chladla a k souasn teplot. Pi svch vpotech ovem nepotal s teplem, uvolnnm radioaktivnm rozpadem, v t dob jet fyzikm neznmm.

V letech 1856 a 1892 pili dal dva vdci, Nmec Hermann von Helmholtz a kanadsk astronom Simon Newcomb k dajm 22 resp. 18 milion let, zaloenm na vpotu doby, potebn ke vzniku Slunce z pvodnho oblaku plyn a prachu. Ji zmnn otec evolun mylenky Charles Darwin (18091882) i jeho slavn zastnce Thomas Henry Huxley (18251895) vak tyto daje neuznvali a poukazovali na jejich znanou nepesnost. Darwin sm dobe pedpokldal, e k vvoji organickho ivota a do dnen podoby musel uplynout jet mnohem del as, dov snad a ve stovkch milion let. Jet na konci 19. stolet vak prakticky neexistoval zpsob, jak datovat st planety, zkamenlin nebo geologickch vrstev s dostatenou a vdecky podloenou pesnost.

Vzcnou vjimkou byl v roce 1895 irsk inenr a matematik John Perry (18501920), kter vpotem, souvisejcm s pohybem teplotnch proud v zemsk ke zskal daj pekvapiv blzk skutenosti 2 a 3 miliardy let. Jako prvn tak piel s dnes ovenou hodnotou v du miliard let. Jeho kolegov vak stle pracovali s sly o d menmi. Jednm z poslednch odhad st planety bez vyuit radioaktivnho datovn byl vpoet dalho irskho fyzika Johna Jolyho (18571933) z let 1899 a 1900. Joly se zamil na vpoet doby potebn k akumulaci mosk soli z erozivnch proces a vylo mu rozpt 80100 milion let.

V t dob vak ji fyzici Henri Becquerel a manel Curieovi pracovali na objevu radioaktivity a bhem pouhch nkolika dalch let bylo radiometrick datovn pipraveno poodkrt jedno z nejvtch tajemstv djin st na matesk planety. Jednm z prvnch vsledk vyuit radioaktivity bylo datovn st jist horniny Sirem Williamem Ramsayem (18521916), spolupracujcm mimo jin tak se slavnm Ernestem Ruthefordem (18711937). Menm koncentrace hlia obdrel tehdy Ramsay vk 40 milion let (nelo o datovn st Zem), to byl vak teprve skromn zatek.

Z milion miliardy

Koncem roku 1905 byly postupy radioaktivnho datovn vylepeny a americk radiochemik Bertram B. Boltwood (18701927) zskal datovnm 26 rznch vzork horniny rozpt 92 a 570 milion let. Sv vsledky vdec publikoval v geologickm asopise v roce 1907 a tehdej vdeckou veejnost jet pli neohromily. V t dob se ostatn dinosaurm pitalo st pouhch nkolika milion let, napklad jursk Allosaurus ml t asi ped 3 a 8 miliony let, oproti skutenm 150 milionm. Mongolsk Protoceratops byl zase ve 20. letech datovn na 13 milion let, ve skutenosti il vak ped estkrt del dobou. Boltwood pozdji zpesnil svoje metody datovn a po opakovanch testech mu vyly daje jet vrazn vy 250 milion a 1,3 miliardy let. Scna u vak byla pipravena pro finln djstv tohoto pbhu. lovk tak teprve na potku 20. stolet zjistil, jak nesmrn je doba existence jeho rodn planety.

Dal vznamnou osobnost, spojenou s datovnm st Zem, byl pedevm Arthur Holmes (18901965). Tento britsk geolog vnoval takka celou svoji profesionln kariru radiometrickmu datovn hornin. V dob, kdy tm vichni ostatn toto sil vzdali, pokraoval Holmes energicky v pokusech s datovnm pomoc olova. Ji v roce 1911 v pouhch jednadvaceti letech velmi pesn datoval norsk horniny z obdob prvohornho devonu (st 370 milion let). O dva roky pozdji publikoval stejn prci Vk Zem (The Age of the Earth), kde jet mrn zvil horn odhad Boltwooda a stanovil st prekambrickch hornin na 1,6 miliardy let. Vnoval se tak teoretickm problmm s radioaktivnm datovnm a pes skeptick pohled vtiny koleg znan vylepil a zpesnil samotn datovac metody.

V roce 1927 piel s dalm navenm odhadu, kdy postuloval pro mnoh neuvitelnch 1,6 a 3 miliardy let. Geologick komunita vak fyzikln zamenho Holmese pli nerespektovala a jeho dajm dlouho nedopvala zaslouen pozornosti. Otec modern geochronologie, jak zaal bt Holmes nazvn, pak ve 40. letech pichz s poslednm navenm st na 4 500 (+- 100) milion let.

St Zem je znm vce ne edest let

V podstat posledn velk posun v datovn st na planety pinesl rok 1956, kdy americk geochemik Clair C. Patterson (19221995) jet za Holmesovy asistence pouil datovac metodu uran-olovo ke zjitn st meteorit, pochzejcch z nejstarch obdob po zformovn na planety. Vyel mu daj rovnajc se 4,55 miliardy let, platn s drobnm zpesnnm dodnes.

Pvodn vesmrn tlesa jako meteority jsou pitom pro datovn vhodnj, jeliko oproti horninm zemsk kry nejsou zdaleka tolik pozmnny probhajc eroz nebo tektonickmi a hydrotermlnmi pochody na Zemi. V nsledujcch 50 letech byl Pattersonv daj nadle provovn a st planety bylo urovno tak jinmi technikami, piem dodnes jich bylo v zvislosti na pouitm materilu vyvinuto asi tyicet.

V modern dob je nejastji uvdna hodnota 4,56 miliardy let s pouhm 1 procentem mon odchylky. Tak star je tedy nae matesk planeta, kter se ped pouhmi nkolika generacemi pisuzovala jen pouh tiscilet.

Tabulka postupnho zvyovn odhad st Zem: Starovk, stedovk nboensk i mytologick chronologie, pozdji autoritou Psmo Svat, nkolik tisc a nkolik stovek tisc let 1654 vznik svta kladen irskm arcibiskupem Ussherem do roku 4004 p. n. l. (v t dob by tedy svt existoval asi 5658 let, dnes 6019 let), dal odhady piblin 3 tisce a 6 tisc let 1779 Francouz Buffon pichz s odhadem 75 tisc let, Rus Lomonosov o nco dve s nkolika stovkami tisc let Prvn polovina 19. stolet vznik geologie jako vdeck disciplna, prvn nesml odhady ji stoupaj k milionm let 1862 Lord Kelvin jako prvn pichz s vym odhadem, stanovuje rozpt 20-400 milion let 1899-1900 Irsk fyzik John Joly pichz s podobnm odhadem, ten in 80-100 miliony let 1905 Amerian Bertram Boltwood poprv stanovuje svj odhad s pouitm radioaktivity, zskv daj 92570 milion let, pozdji a 1,3 miliardy let 1913 Britsk geochronolog Arthur Holmes zvyuje odhad na 1,6 miliardy let 1927 Holmes zskv vylepenou metodou datovn pesnj daj 1,63 miliardy let 1956 Amerian Clair Patterson stanovuje datovnm meteorit dosud platnch 4,5 miliardy let, tento daj se v nsledujcch desetiletch mn ji pouze v rmci destek milion let Souasnost st planety dnes stanoveno s malou odchylkou na piblin 4,56 miliardy let

lnek vznikl pro DinosaurusBlog Vladimra Sochy a byl redakn upraven. Pvodn text najdete zde spolen s dalmi novinkami ze svta paleontologie.