چینه و فسیل شناسی

دانشمندان از بعضی از فسیلها نمی توانند برای تعیین سن استفاده کنند به علت اینکه سنگهای قدیمی توسط فرایندهای پلیت تکتونیک تخریب شده و از بین رفته اند. دانشمندان برای تعیین سن منظومه شمسی و تعیین سن زمین در زمان مشابه از روش تخمین با استفاده از باقیمانده اجسام جامدی که در منظومه شمسی بوده و تطبیق آن با سن زمین استفاده می کردند. تعیین سن زمین و سنگهای ماه و متئوریتها توسط تجزیه ایزوتوپهای رادیواکتیو با عمر طولانی عناصری که به صورت طبیعی در سنگها و کانیها به دست می آید در این روش با تخریب عناصر و تعیین نیمه عمر ایزوتوپها از 700 میلیون تا بیش از 100 میلیارد سال و تبدیل آن به ایزوتوپهای پایدار دیگر عناصر به تعیین سن زمین و ماه و متئوریتها می رسند. سنگهای قدیمی که متجاوز از 3.5 میلیارد سال پیش هستند سن آنها از روی اقلیمهای زمین شناسی مشخص می شود. این سنگهای قدیمی توسط تعدادی از روشهای زمانی رادیو متریک و پایداری و ثبات نتایج علمی به صورت صحیح تعیین سن می شود. از خصوصیات جالب سنگهای قدیمی این است که این سنگها به شکل و فرم سنگهای پوسته نیستند اما گدازه های جریانی و نهشته های رسوبی در آبهای سطحی می توانند تاریخ زمین را به خوبی نشان بدهند. سنگهای منشا بلورهای زیرکن هنوز پیدا نشده است. تعیین سن سنگهای قدیمی و بلورهای قدیمی سن زمین را حداقل تا 4.3 میلیارد سال پیش نشان می دهد اما سن دقیق سازندهای زمین شناسی را نمی تواند نشان دهد. بهترین سن برای زمین از روش ایزوتوپ نیمه عمر گالیم 4.54 است که در این روش برای سن لایه های زمین از طریق پیوندهای ضعیف سرب در تریولیت از متئوریتهای آهن استفاده می شود.
ماه نسبت به زمین به صورت ابتدایی و اصلی باقیمانده است چون سطح آن توسط پلیت تکتونیک تخریب نشده است. بنابراین سنگهای قدیم در سطح آن به وفور یافت می شود. فقط بخش کوچکی از سنگها در ماه توسط شش آپولو و سه تا ماموریت به زمین آورده شده است. سن این سنگها بسیار زیاد است و بیانگر تفاوت سن سازندها و تاریخ است. قدیمی ترین سنگهای ماه سنی حدود 4.4 تا 4.5 میلیارد سال سن دارند و کمترین سن سازندهای آن مشابه با سیاره های نزدیک به آن است.
هزاران متئوریت که شامل سیارکهای قطعه قطعه شده هستند به زمین افتادند. آنها بهترین سن را برای تعیین زمان تشکیلات منظومه شمسی داشتند. بیش از 70 متئوریت در گونه های مختلف وجود دارد که سن آنها توسط روشهای رادیواکتیو اندازه گیری شده است. نتایج سن این متئوریتها نشان می دهد که منظومه شمسی سنی بین 4.53 تا 4.58 میلیارد سال پیش داشته است. بهترین روش برای تعیین سن زمین استفاده از روشهای رادیو اکتیو ایزوتوپهای چون سرب 207 و 206 و تعیین نیمه عمر های آن و تخریب عناصر رادیواکتیو اورانیوم 235 و اورانیوم 238 می باشد.
دانشمندان برای تعیین سن زمین احتیاج به ایزوتوپهای کانسنگهای سرب قدیمی دارند که شامل ترکیبات اولیه مانند فازهای اورانیوم آزاد از متئوریتهای آهن است. در نتیجه این محاسبات سن زمین و متئوریتها و منظومه شمسی حدود 4.54 میلیارد سال با 1 درصد خطا می باشد.
توسط تعیین سن 4.54 برای زمین و منظومه شمسی با همین روش سن کهکشان راه شیری 11 تا 13 میلیارد سال است و با این ترتیب سن عالم وجود و گیتی حدود 10 تا 15 میلیارد سال است.