Khái niệm về tuổi của Trái đất đã đồng hành cùng nhân loại qua mọi thời đại, từ các giả thuyết tôn giáo cổ xưa đến những tính toán vật lý hiện đại. Việc xác định đúng thời điểm hình thành của hành tinh chúng ta không chỉ là bài toán khoa học mà còn là chìa khóa giúp hiểu rõ quá trình tiến hóa của hệ Mặt trời.
Trong quá khứ xa xưa, vào thế kỷ 16, Tổng giám mục James Ussher dựa trên Kinh thánh và các ghi chép lịch sử để đưa ra một con số khiến người ta ngạc nhiên. Ông cho rằng Trái đất được tạo dựng vào lúc hoàng hôn ngày 22/10 năm 4004 trước Công nguyên. Tuy nhiên, những ước tính dựa trên niềm tin tôn giáo này dần cho thấy sự lệch thực tế khi các ngành khoa học phát triển mạnh mẽ.
Đến năm 1844, nhà vật lý William Thomson (Lord Kelvin) đã nảy ra ý tưởng ước lượng tuổi Trái đất dựa trên nhiệt độ. Với giả định ban đầu hành tinh là một khối vật chất nóng chảy khổng lồ, ông tính thời gian để khối nhiệt này nguội dần đến trạng thái hiện tại. Kelvin ước tính Trái đất từ khoảng 20 triệu đến 400 triệu năm tuổi. Dù tiến bộ hơn so với các giả thuyết trước đó, con số này vẫn mâu thuẫn với các hiểu biết địa chất và thuyết tiến hóa của Darwin, vốn đòi hỏi một khoảng thời gian dài hơn rất nhiều.
Phải đến đầu thế kỷ XX, một bước ngoặt quan trọng đã xuất hiện nhờ công trình của nhà vật lý người New Zealand Ernest Rutherford. Khoảng năm 1905, Rutherford nhận ra có thể dùng sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ như một chiếc đồng hồ tự nhiên. Ông giải thích rằng các đồng vị của uranium vốn không ổn định sẽ trải qua quá trình phóng xạ để biến thành chì ổn định.
Nhà địa chất Rudy Molinek giải thích thêm rằng chì không thể lọt vào cấu trúc tinh thể của đá zircon khi nó mới hình thành. Do đó, bất kỳ lượng chì nào xuất hiện trong tinh thể zircon đều phải là kết quả của sự phân rã từ uranium ban đầu. Bằng cách đo đạc tỷ lệ giữa uranium và chì, giới khoa học có thể xác định được tuổi thọ của khối đá một cách chính xác. Với việc Uranium-238 có chu kỳ bán rã lên tới khoảng 4,5 tỷ năm, dữ liệu của Rutherford đã cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy Trái đất đã tồn tại hơn 1 tỷ năm.
Hiện nay, những khối đá cổ nhất được tìm thấy tại Canada có niên đại khoảng 4,02 tỷ năm. Tuy nhiên, do bề mặt Trái đất luôn biến đổi bởi các hoạt động địa chất và kiến tạo mảng, việc tìm kiếm những mảnh ghép nguyên thủy nhất là vô cùng khó khăn. Để đạt được độ chính xác cao nhất, các nhà khoa học đã mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các mẫu thiên thạch và đá từ Mặt trăng, vốn là những vật thể ít bị ảnh hưởng bởi sự vận động của lớp vỏ Trái đất.
Dựa trên sự tổng hợp từ các mẫu vật ngoài vũ trụ và phân tích địa chất chuyên sâu, giới khoa học tin rằng Trái đất hiện có độ tuổi khoảng 4,54 tỷ năm. Con số này cho thấy hành tinh xanh cổ hơn nhiều so với mọi dự đoán trước đây của con người và vẫn liên tục được xác nhận bởi các thiết bị đo đạc hiện đại nhất ngày nay.
Nguồn tham khảo: Tổng hợp
