בן כמה מערכת השמש? זו שאלה הגורמת ללב לכולו. ניתן להרחיב גיל זה לרוב העצמים והחומרים במערכת השמש.
באתר הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS) יש הרבה חומר עומק לגבי קביעת גיל מערכת השמש. היסוד בכך הוא שכל החומר מתפרק ברדיואקטיבית לאיזוטופ יציב. חלק מהאלמנטים מתפרקים בתוך ננו-שניות בעוד שאחרים הצפיו מחצית חיים של למעלה ממאה מיליארד שנה. ה- USGS ביססו את המחקר שלהם על מינרלים המופיעים באופן טבעי בסלעים ובעלי מחצית חיים של 700 מיליון עד 100 מיליארד שנים. טכניקות התיארוך הללו, המכונות תיארוך רדיומטרי, מבוססות היטב על הפיזיקה ומשמשות למדידת הפעם האחרונה בה הוצא הסלע או הופרע מספיק כדי להחזיר את ההומוגניזציה ליסודותיו הרדיואקטיביים. טכניקות אלה החזירו גיל משוער עבור מטאוריטים של 4.6 מיליארד שנה וכדור הארץ סלע סלעים סביב 4.3 מיליארד שנים. ה- USGS מודים כי הם לא הצליחו למצוא שום סלע שלא השתנה על ידי לוחות הטקטוניים של כדור הארץ, כך שניתן יהיה לעדן את עידן כדור הארץ בעתיד.
כשהגזים של ערפילית השמש המוקדמת החלו להתקרר, החומרים הראשונים להתעבות לחלקיקים מוצקים היו עשירים בסידן ואלומיניום. בסופו של דבר חלקיקים מוצקים של אלמנטים שונים התכווצו זה לזה ליצירת אבני הבניין הנפוצות של שביטים, אסטרואידים וכוכבי לכת. אסטרונומים חשבו זה מכבר שצריך להעשיר כמה מהאסטרואידים הוותיקים ביותר במערכת השמש בסידן ואלומיניום, אך לא זוהו עד כה לאחרונה. המטאוריט Allende משנת 1969 היה הראשון שהראה תכלילים שהיו עשירים ביותר בסידן ואלומיניום. ארבעים שנה לקח את ספקטרי התכלילים והתגלו לאחר מכן לאסטרואידים ישנים מאוד שעדיין במסלול סביב השמש. האסטרונום ג'סיקה סאנשיין ועמיתיו גילו תגלית זו בתמיכת נאס"א והקרן הלאומית למדע
בנוסף, נראה כי היקום נוצר לפני כ -13.7 מיליארד שנה. מדידת שני יסודות רדיואקטיביים ארוכי שנים במטאוריטים, אורניום 238 ותוריום -232, הציבה את גיל שביל החלב באותו פרק זמן. ממדידות אלה נראה כי מבנים בקנה מידה גדול כמו גלקסיות נוצרו במהירות יחסית לאחר המפץ הגדול.
להלן מאמר מתוך מגזין החלל המספק מידע נוסף על תהליך התיארוך הרדיואקטיבי של חקר המטאוריטים, ומאמר נוסף על איך ערפילית השמש ככל הנראה נמשכה כשני מיליון שנה.
הנה מאמר נהדר של USGS שמסביר איך עובד תהליך ההיכרויות, וסדרה נהדרת של UC סן דייגו.
הקלטנו סדרת פודקאסטים שלמה על מערכת השמש ב- Astronomy Cast. בדוק אותם כאן.
הפניות:
סקר גיאולוגי בארה"ב
נאס"א: בן כמה היקום?
מדריך כדור הארץ של נאס"א: עידן מערכת השמש
