От появления жизни до массового вымирания Земля претерпела невероятные изменения за 4,6 миллиарда лет. С такой большой историей, как исследователи могут отслеживать, что произошло, когда?
Системой, на которой основывались многие ученые, является Международная геологическая шкала времени (изложенная здесь в Международной хроностратиграфической диаграмме), которая разбивает геологическое время на пять единиц. От самых длинных до самых коротких и точных, эти единицы - эоны, эпохи, эпохи, периоды и возрасты.
По словам Жаклин Джилл, доцента палеоэкологии и экологии растений в Университете штата Мэн, различные этапы геологического времени «определяются видимыми изменениями в окаменелостях». Окаменелости являются удобным инструментом в этой работе по нескольким причинам. С одной стороны, жизнь, вероятно, существует около 90% существования Земли, поэтому история Земли параллельна истории жизни. Окаменелости также полезны, потому что изменения в записях окаменелостей отражают изменения в экологии, то есть отношения между живыми существами и их окружающей средой. Эти изменения в экологии Земли имеют тенденцию отражать основные события в истории планеты, сказал Гилл.
Одним из важных моментов в геологическом времени был переход от мезозойской эры к кайнозойской эре около 65 миллионов лет назад. Изменение было вызвано воздействием астероидов, которое в конечном итоге убило неавианских динозавров.
«Это был один плохой день, который занял время, чтобы полностью разыграть», - сказал Гилл Live Science. Последствия этого плохого дня с тех пор прошли через десятки миллионов лет. Это открыло нашу текущую эру и позволило млекопитающим и цветущим растениям процветать.
«Если вы путешествуете во времени, тогда вы узнаете, что находитесь на планете Земля», - сказал Гилл о начале кайнозойской эры, - «по крайней мере, пока не появилось какое-то странное млекопитающее».
Но вам не нужно брать в руки машину времени, чтобы оценить величину изменений между мезозой и кайнозой. Тщательного изучения слоя породы может быть достаточно, чтобы помочь исследователю выяснить его возраст. Например, воздействие, связанное с окончанием мезозойской эры и началом кайнозойской эры, отмечено слоем, содержащим необычайно высокие уровни иридия, который гораздо чаще встречается в метеорах, чем в земной коре.
Другие изменения в соотношении минералов и элементов также могут свидетельствовать о бурной истории Земли. Например, чуть более 5 миллионов лет назад тектоническая активность закрыла Гибралтарский пролив, что в конечном итоге привело к сокращению Средиземного моря и увеличению его минерального состава. Это событие произошло в мессинийскую эпоху и ознаменовало конец эпохи миоцена и начало эпохи плиоцена, около 5,3 миллиона лет назад.
«Отложения соли и гипса в настоящее время наблюдаются во многих странах, которые окружают Средиземное море и в настоящее время обнажаются в виде скал над современным уровнем моря», - из-за тектонической активности в миллионы лет с тех пор, как это произошло в последний раз, по словам Карла Вегманн, доцент кафедры геологии в Университете штата Северная Каролина.
Последние достижения в области геохронологии или датирования пород позволяют геологам измерять радиоактивный распад и «назначать очень точные абсолютные возрасты геологическим событиям», - сказал Вегманн в интервью журналу Live Science по электронной почте. Для этого геохронологи рассчитывают возраст горных пород, сравнивая пропорции определенных изотопов или элементов, у которых количество ядер в ядрах отличается от нормального. Все эти подходы сочетаются друг с другом, как головоломки, чтобы дать исследователям общий язык для обсуждения далекого прошлого.
Геологическая шкала времени - это научный инструмент, но это также и артефакт истории. Объективное измерение свойств, таких как радиоактивный распад, может сказать исследователям, когда образовались слои породы, но ученые, которые часто опираются на работу своих предшественников, должны решить, как разделить и нарезать данные на куски в геологические периоды времени. Один из самых спорных вопросов в хроностратиграфии - как определить свое время.
«Голоцен - это произвольная эпоха», - сказал Гилл. Эпоха голоцена началась около 12 000 лет назад, когда Земля начала нагреваться после последнего ледникового периода. Но, по словам Гилла, конец этого ледникового периода, хотя и совпал с переходом в новую эпоху, не имеет большего геологического значения, чем конец ледниковых периодов до него.
Даже сегодня ученые все еще называют новые окна времени, в том числе эпоху Чибании, названную в честь японской префектуры, где был найден осадок, определяющий возраст. Многие ученые и другие утверждают, что недавнее воздействие человека на планету заслуживает объявления новой эры, антропоцена, в то время как другие ученые говорят, что капиталоцен более точно передает социальные системы, которые так сильно повлияли на планету после промышленной революции.
Примечание редактора: эта история была обновлена, чтобы исправить заголовок Карла Вегмана. Он доцент в Университете штата Северная Каролина, а не в Университете Северной Каролины.
