Yerküre Yaşının Belirlenmesi

Karbon 14 ile tarihlendirme yönteminin hatalı sonuçlar verdiği anlaşılınca yeni yöntemler bulunduBunlardan bir tanesi,topraktan yapılmış cisimler içinde kalan elektronları ölçen termolüminesans sistemidirBir diğer sistem de bir örneğin elektromagnetik dalga bombardımanına tutulup,elektron titreşimlerinin ölçülmesini sağlayan elektron spin rezonansıdırAma bu gibi yöntemler 200000 yıldan daha yaşlı cisimlerin tarihlendirilmesini sağlayamadılarKayaçlar gibi inorganik maddeler için ise hiç işe yaramadılarOysa Yerküre’nin yaşını belirlemenin yolu kayaçların tarihlendirilmesinden geçiyordu

*

Kayaçların tarihlendirilmesi işlemini zorlaştıran sorunların büyüklüğü bilimadamlarını umutsuzluğa sürüklemişti1920’li yıllarda jeoloji artık gözden düşmüş bir bilim dalı haline gelmiştiÖzellikle İngiltere’de bu bilim için mali kaynaklar iyice kısıtlanmış bulunuyordu

Arthur Holmes 1890 yılında Durham’da doğmuş olan bir İngiliz vatandaşıdır1915 yılında iç sıcaklık dağılımına dayalı ısıl hesaplamalardan yararlanarak Yerküre’nin yaşına ilişkin tahminler geliştirdi1924-1943 yılları arasında Durham Üniversitesi’nde profesörlük görevini yürüttü1943-1965 yılları arasında Edinburg Üniversitesi’nde jeoloji ve mineraloji dalında dersler verdi

İngiltere’de jeoloji için mali kaynakların kısıtlandığı 1920’li yıllarda Holmes kariyerinin zirvesinde olmasına rağmen Durham Üniversitesi’nde de durum aynıydıJeoloji bölümünün tüm kadrosu yıllarca Holmes’tan ibaret kaldıRadyometrik kayaç tarihlendirme çalışmalarını sürdürebilmek için sık sık ekipman ödünç alıyor ya da çok basit düzenekler kullanıyorduBir defasında basit bir hesap makinesi için hesaplamalarını aylarca ertelemek zorunda kalmıştı Ailesinin geçimini sağlamak için akademik çevreden uzak kalıyorduBir süre antikacı dükkanı işletmek zorunda kaldıÖylesine parasızlık çekiyordu ki, Jeoloji Derneği’nin aidatını bile ödeyemiyorduBuna rağmen kuramını geliştirdi

*

Aslında Holmes’ın çalışmalarında kullandığı teknik kuramsal açıdan basittiİlk kez 1904 yılında Ernest Rutherford tarafından gözlemlenmiş bir süreçten yola çıkıyorduBazı atomlar,tahmin edilmesi mümkün bir hızla bozunuyor ve bir elementten diğerine dönüşüyorduBu bozunma hızı bir çeşit saat görevi görebilirdiÖrneğin potasyum-40’ın argon-40’a dönüşmesi için gereken süre bilinirse ve her birinin söz konusu örnekteki miktarları ölçülürse bir maddenin yaşı hesaplanabilir Holmes’ın katkısı, kayaçların yaşını hesaplamak için uranyumun kurşuna bozunma hızını ölçmek olduBöylece Yerküre’nin yaşını hesaplayabileceğini umuyorduAncak,çok küçük örneklerden çok duyarlı ölçümler çıkarabilecek gelişmiş aletleri yoktuBu nedenle 1946 yılında Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan ettiBilim dünyası onun metodolojisini övmekle birlikte ilan ettiği rakamı benimsemediOnlara göre Holmes,Yerküre’nin yaşını değil,sadece Yerküre’yi oluşturan maddelerin yaşını bulmuştu

*

Harrison Scott Brown,1917 doğumlu,ABD vatandaşı bir jeokimyacıdırGöktaşlarının yaşı ve kökeni ile bunların Yerküre’nin kimyasal yapısı ilişkileri üzerinde uzmanlaşmıştırAynı zamanda kimyasal elementleri tarihlemekte yararlanılan tekniğin de yaratıcısıdır Brown,Chicago Üniversitesi’nde görevli iken,tortulların katmanlaşmasıyla değil,ısınmayla oluşmuş olan korkayaçlardaki kurşun izotoplarını saymanın bir yöntemini geliştirmiştiBunun son derece usandırıcı bir çalışma gerektireceğini anladığı için genç bir bilim adamı olan Clair Patterson’u bilimsel inceleme projesi olarak bu işle görevlendirdiİşte bu günlerde Holmes, Yerküre’nin en az 3 milyar yıllık,muhtemelen çok daha yaşlı olduğunu ilan etmişti

*

Clair Patterson,proje üzerinde çalışmaya 1948 yılında başladı7 yıl boyunca steril bir laboratuvarda çalışarak,dikkatle seçilmiş eski kayaç örneklerindeki kurşun/uranyum oranlarının çok hassas ölçümlerini yaptı

Yerküre’nin yaşını ölçmenin asıl zorluğu,kurşunlu ve uranyumlu kristaller içeren eski kayaçlara duyulan ihtiyaçtan ileri geliyorduZira bunlar,hemen hemen gezegenin kendisi kadar yaşlıydıDaha genç yaştaki örnekler kullanılamazdı,o zaman araştırma çok yanıltıcı sonuçlar verirdiAma bu denli eski kayaçlara da nadiren rastlanıyorduAslında yaşlı örneklerin az bulunur olması,o günlerde levha tektoniğinin bilinmemesi yüzündendiBu nedenle Patterson,son derece sınırlı malzeme ile çalışmak zorundaydıDaha sonra,Yerküre dışından gelen taşları kullanarak kayaç kıtlığını aşabileceğini akıl ettiBöylece gözlerini göktaşlarına yöneltti

*

Patterson’un bu düşüncesi ilk bakışta oldukça iddialı görünüyorduAma doğru olduğu ileriki yıllarda kanıtlanacak olan varsayımda bulunmuştu Göktaşlarının çoğu Güneş Sistemi’nin ilk oluşumundan arta kalan maddelerdi ve iç kimyaları hemen hemen bozulmamış haldeydiUzayda dolanan bu taşların yaşı bulunursa yeterince yakın bir tahminle Yerküre’nin yaşı da bulunurduGelgelelim tıpkı eski kayaçlar gibi göktaşları da yeryüzü üzerinde bol değildi ve onlardan alınmış örneklere ulaşmak çok zorduAyrıca Brown’un ölçüm tekniği pratikte uygulanamıyorduÜstüne üstlük Patterson’un örnekleri havayla her temas edişlerinde büyük dozlarda atmosferik kurşun kirlenmesine uğruyorduİşte Patterson’u steril bir laboratuvarda çalışmaya mecbur eden nedenler bunlardı 7 yıl boyunca son testte kullanacağı uygun örnekler toplamak için çalıştıNihayet 1953 yılında bu işi tamamladı ve örneklerini Illinois’te bulunan Argonne Laboratuvarı’na götürdüOrada son model bir kütle-spektrografı ile çalışma olanağı bulduBu makine,eski kristaller içine sinmiş olan çok küçük uranyum ve kurşun miktarlarını saptayıp ölçebiliyordu

Kısa bir süre sonra,Wisconsin’de düzenlenen bir toplantıda, Yerküre için artı ya da eksi 70 milyon yıl olarak kesin bir yaş ilan etti:

4 milyar 550 milyon yıl

KAYNAKLAR:

A Short History of Nearly Everything

AnaBritannica