Hi Alle!
Toll, allein die Anwesenheit dieser neuen Area, hat bei mir eine Frage aufkommen lassen:
Unser Klumpen Dreck hier ist ja ungefähr 4 Milliarden Jahre alt (auch wenn einige mir suspekte Leute meinen, daß sie nicht älter als 50000 Jahre ist). Wie allerdings hat man das abschätzen können?
Bye,
malte!
lumpen Dreck hier ist ja ungefähr 4 Milliarden Jahre
alt (auch wenn einige mir suspekte Leute meinen, daß sie nicht
älter als 50000 Jahre ist). Wie allerdings hat man das
abschätzen können?
Im wesentlichen kann man das aus den relativen Haeufigkeiten von langlebigen radioaktiven Elementen (Thorium, Uran, Radon,…) und deren Zerfallsprodukten abschaetzen.
Die eine Methode ist diejenig, die Michael gerade in Naturwissenschaften allgemein beschrieben hat vom heutigen Datum ausgehend. Man kann auch umgekehrt bei diesem Alter vorgehen und aus der Astrophysik ziemlich gute Abschaetzungen fuer die urspruengliche Zusammensetztung der „Ursuppe“, aus der die Erde entstanden ist, nehmen und dann mit Hilfe dieser und der heutigen Zusammensetztung rueckschliessen.
Viele Gruesse
Ingo
Hi Malte
Die Erde besitzt ein Alter von 4,55 Milliarden Jahren (Ga), das mit wenigen % Fehler behaftet ist
Leider sind auf der Erde selber keine derartig alten Gesteine erhalten gebliben, da die Erde während und nach der Akkretion komplett aufschmolz. Man greift deshalb auf Material zurück, bei dem man davon ausgeht, das dies gleichzeitig mit der Akkretion der Erde entstand, aber nicht nehr überarbeitet wurde. dabei handelt es sich um primitive Meteorite (Chondrite).
Die Alterdatierung dieser chondrite erfolgt mit Rb-Sr, K-Ar (Ar-Ar) und U-Pb Methoden, also über die veränderung der isotopischen Zusammensetzung deieser Elemente durch radioaktivem Zerfall von Rubidium, Kalium und Uran
Derartige Meteorite geben ein äusserst konsistentet Alter. 4.55 Ga. man geht nun davon aus, das dieses Formationsalter der meteorite auch das Formationsalter der Erde darstellt.
Gestützt wird diese Interpretation durch die Auffindung der ältesten Gesteine auf der Erde (Knapp unter 4 Ga alt) und der ältesten Mineralrelikte in diesen Gesteinen (~ 4,2 Ga)
Dese 4,2 Ga stellen das minimale Alter der Erde dar. (das Alter ist gut definiert und mit zwei verschiedenen Techniken bestimmt worden)
Selbst wenn das Chondritalter von 4,55 Ma als Bildungsalter der Erde etwas zu alt wäre, so ist es doch nur unwesentlich jünger.
Das ist also keine „Abschätzung“ sondern durchaus solide *g*
Gruß und
Glückauf
Mike
Hi Michael!
Leider sind auf der Erde selber keine derartig alten Gesteine
erhalten gebliben, da die Erde während und nach der Akkretion
komplett aufschmolz. Man greift deshalb auf Material zurück,
bei dem man davon ausgeht, das dies gleichzeitig mit der
Akkretion der Erde entstand, aber nicht nehr überarbeitet
Wieso kann man davon ausgehen? Einfach weil es die ältesten sind, die man gefunden hat? Kann es nicht sein, daß die Meteoriten viel viel älter sind als die Erde und erst dann irgendwann auf ihr abstürzten, nachdem sie schon eine Milliarde Jahre durch das Weltall streunten?
Die Alterdatierung dieser chondrite erfolgt mit Rb-Sr, K-Ar
(Ar-Ar) und U-Pb Methoden, also über die veränderung der
isotopischen Zusammensetzung deieser Elemente durch
radioaktivem Zerfall von Rubidium, Kalium und Uran
Die Methoden selbst sagen mir jetzt nichts. Aber bei solch einem radioaktiven Zerfall muß ich ja schon wissen, wie es am Anfang ausgesehen hat, welche Zusammensetzung das zu untersuchende Material damals hatte. Wenn ich also beispielsweise heute untersuche wieviel Kaliumisotope dieses und jenes Types noch vorhanden sind, dann muß ich ja wissen, wieviele anfangs (bei der Entstehung der Erde) da waren. Woher weiß ich sowas, man kann doch sicherlich nicht davon ausgehen, daß 100% des Kaliums aus diesem bestimmten Isotop bestand, oder?
Gestützt wird diese Interpretation durch die Auffindung der
ältesten Gesteine auf der Erde (Knapp unter 4 Ga alt) und der
ältesten Mineralrelikte in diesen Gesteinen (~ 4,2 Ga)
Dese 4,2 Ga stellen das minimale Alter der Erde dar. (das
Hier das gleiche: woher kann man das sagen.
btw: Wo hat man diese Steine gefunden? Gibt es einen bestimmten Ort, an dem man vor allem solch alte Steine finden kann…die Pole z.B.?
Selbst wenn das Chondritalter von 4,55 Ma als Bildungsalter
der Erde etwas zu alt wäre, so ist es doch nur unwesentlich
jünger.
Das ist also keine „Abschätzung“ sondern durchaus solide *g*
-) und ich dachte, daß da jemand einfach mal blind rät…
Aber auf 0,3 Millarden jahre genau das zu haben, ist schon nicht so schlecht.
Danke sehr!
Malte!
Hi Malte,
Wieso kann man davon ausgehen? Einfach weil es die ältesten
sind, die man gefunden hat? Kann es nicht sein, daß die
Meteoriten viel viel älter sind als die Erde und erst dann
irgendwann auf ihr abstürzten, nachdem sie schon eine
Milliarde Jahre durch das Weltall streunten?
Bei den gaengigen Theorien der Entstehung von Sonnensystemen und somit auch der Entstehung der anderen Koerper wie Planeten, Meteoriten, Asteroiden,… geht man davon aus, dass waehrend der ersten 100 Mio Jahre des Sterns alle groesseren Himmelskoerper schon im wesentlichen entstehen indem sich an vorhandene Staubkoerner immer weiter welche anlagern bis draussen bei den Riesenplaneten diese „Staubkoerner“ dann auch 'mal gross genug sind auch groessere Mengen Gase auf Grund ihrer Schwerkraft zu halten. Aber nicht notwendigerweise fallen alle mehr oder minder grossen Gesteinsbrocken, die in dieser Phase sich zusammenklumpen, auf einen Planeten. Und diese Ueberreste sind dann das, was wir Meteoriten, Kometen oder Asteroiden nennen.
Die Planeten koennen aber nur dann entstehen, wenn noch genuegend Staub in der Gaswolke um den entstehenden Stern vorhanden ist - und diese selber vorhanden ist. Nach ca. 10 - 100 Mio Jahren nach zuenden der Kernfusion (bei sonnenaehnlichen Sternen) hat der Sonnenwind schon seine Wirkung getan und den groessten Teil des vorher noch vorhandenen Gases und Staubes aus dem Sonnensystem gepustet - vorausgesetzt es ist nicht gravitativ an einen Himmelskoerper gebunden, der somit vorher entstanden sein muss.
Und somit kann man mit guter Genauigkeit annehmen, dass Meteorite genau so alt sind wie die Erde.
Die Alterdatierung dieser chondrite erfolgt mit Rb-Sr, K-Ar
(Ar-Ar) und U-Pb Methoden, also über die Veränderung der
isotopischen Zusammensetzung dieser Elemente durch
radioaktivem Zerfall von Rubidium, Kalium und UranDie Methoden selbst sagen mir jetzt nichts. Aber bei solch
einem radioaktiven Zerfall muß ich ja schon wissen, wie es am
Anfang ausgesehen hat, welche Zusammensetzung das zu
untersuchende Material damals hatte. Wenn ich also
beispielsweise heute untersuche wieviel Kaliumisotope dieses
und jenes Types noch vorhanden sind, dann muß ich ja wissen,
wieviele anfangs (bei der Entstehung der Erde) da waren. Woher
weiß ich sowas, man kann doch sicherlich nicht davon ausgehen,
daß 100% des Kaliums aus diesem bestimmten Isotop bestand,
oder?
Doch. Gewisse Isotope *koennen* (nahezu) nur durch radioaktiven Zerfall entstehen. Dies gilt insbesondere fuer besonders neutronenreiche Elemente. Die schweren Elemente (> Fe) koennen nur waehrend einer Supernova-Explosion entstehen, da man Energie braucht, um sie durch Fusion herzustellen und nicht bekommt, wie es bei den leichteren Elementen der Fall ist.
In einer SN-Explosion stehen viele Neutronen zur Verfuegung, die an vorhandene schwere Elemente in rascher Folge angelagert werde bis das Element so instabil wird, dass die Halbwertszeit unterhalb der durchschnittlichen Zeit der Neutronenanlagerung liegt (Milli- oder Nano-Sekunden). An diese Zerfallsprodukte werden natuerlich weiter Neutronen angelagert und so kommt man bis zum Uran. Diesen Prozess nennt man den r-prozess („r“ fuer rapid, im Gegensatz zum s-Prozess (slow), der waehrend der normalen Brenndauer in Sternen ablaeuft). Es koennen also nur neutronenreiche Isotope entstehen. Von gewissen Isotopen kann man somit definitiv sagen, dass sie *nicht* zu Beginn des Sonnensystems vorhanden sein konnten, sondern nur durch Zerfall schwerer Elemente.
Gestützt wird diese Interpretation durch die Auffindung der
ältesten Gesteine auf der Erde (Knapp unter 4 Ga alt) und der
ältesten Mineralrelikte in diesen Gesteinen (~ 4,2 Ga)
Dese 4,2 Ga stellen das minimale Alter der Erde dar. (dasHier das gleiche: woher kann man das sagen.
btw: Wo hat man diese Steine gefunden? Gibt es einen
bestimmten Ort, an dem man vor allem solch alte Steine finden
kann…die Pole z.B.?
Die Antarktis eignet sich gut dafuer. Es gibt da eine Gegend, wo man ziemlich klasse Meteorite finden kann, da das Eis nicht wirklich fest ist sondern gaaanz langsam im lauf der Jahr Mio. auch fliesst. Faellte ein Meteorit auf die Antarktis, so wird er langsam von Schnee begraben und wenn die unteren Schichten „wegfliessen“ (Festkoerperkriechen), muss dieses irgendwo hin gehen, somit auch irgendwo wieder an die Oberflaeche kommen. Und wenn dann da auch Meteorite waren… voila!
Selbst wenn das Chondritalter von 4,55 Ma als Bildungsalter
der Erde etwas zu alt wäre, so ist es doch nur unwesentlich
jünger.
Das ist also keine „Abschätzung“ sondern durchaus solide *g*
-)
Viele Gruesse
Ingo
Zuschlag: Methode
Hi Malte
Über die Meteorite, Ihre Bedeutung, wo man Sie Findet usw hat ja Ingo schon einiges geschrieben (*wink*@Ingo)
Die Alterdatierung dieser chondrite erfolgt mit Rb-Sr, K-Ar
(Ar-Ar) und U-Pb Methoden, also über die veränderung der
isotopischen Zusammensetzung deieser Elemente durch
radioaktivem Zerfall von Rubidium, Kalium und UranDie Methoden selbst sagen mir jetzt nichts. Aber bei solch
einem radioaktiven Zerfall muß ich ja schon wissen, wie es am
Anfang ausgesehen hat, welche Zusammensetzung das zu
untersuchende Material damals hatte. Wenn ich also
beispielsweise heute untersuche wieviel Kaliumisotope dieses
und jenes Types noch vorhanden sind, dann muß ich ja wissen,
wieviele anfangs (bei der Entstehung der Erde) da waren. Woher
weiß ich sowas, man kann doch sicherlich nicht davon ausgehen,
daß 100% des Kaliums aus diesem bestimmten Isotop bestand,
oder?
Zur K-Ar Methode:
Das Isotop K40 zerfäll durch k-Einfang zu Ar40.
Man kann Messen, wieviel K40 in einem Kristall ist und wieviel Ar 40 da rauskommt. Ar ist ein Edelgas, das im Normalfall nicht in Kristallen primär eingebaut wird. somit kann man tatsächlich davon ausgehen, das alles Ar 40, das man aus einer Probe Isolieren kann, dfurch den Zerfall von K 40 emntstanden ist. Also je mehr Ar40, desto älter. Das genaue Alter kann man anhand der bekannten Zerfallskonstante von K40 von 0,581 x 10 -10 1/a berechnen.
Problem dieser Methode ist zum einen, das die Atmosphäre ebenfalls viel Argon enthält, man versucht dieses atmosphärische Argon durch die Messung den nichtradiogenen Ar-isotope (z.B Ar 36) herauszurechnen, sowie Ar-Verlust (Ar verschwindet aus dem Kristall im Laufe der Zeit) bei Überprägung.
Gestützt wird diese Interpretation durch die Auffindung der
ältesten Gesteine auf der Erde (Knapp unter 4 Ga alt) und der
ältesten Mineralrelikte in diesen Gesteinen (~ 4,2 Ga)
Dese 4,2 Ga stellen das minimale Alter der Erde dar. (dasHier das gleiche: woher kann man das sagen.
btw: Wo hat man diese Steine gefunden?
Pilbara-Gebiet/ W-Australien, sowie Grönland
Die Methodik zur mmessung der Mineralrelikte ist Uran -Blei (Uran zerfällt zu Blei) und zwar mittels Einzelzirkonmethode (ein Zirkon wird durch schrittweises Aufheizen langsam von aussen nach innen verdampft, die U- und Pb-Isotopie der verdampfenden Zonen wird separat gemessen)
und Ionensonde: Ein Zirkon wird anpoliert, und verschiedene Zonen werden mit einen Hochenergetischem Strahl aus Sauerstoffionen beschossen… Der beschossene Bereich verdampft, und die Isotopie kann gemessen werden…
Gibt es einen
bestimmten Ort, an dem man vor allem solch alte Steine finden
kann…die Pole z.B.?
In den sogenannten „alten Schilden“ findet man die ältesten terrestrischen Gesteine
Z.B. gibt es sehr alte Gesteine auf Kola und Nordfinnland, Südafrika, Canada (hab ich einen über 3 Mia Jahre alten Vulkanit mal mitgebracht) und natürlich Australien.
Gruß und
Glückauf
Mike