Trái đất bao nhiêu tuổi?

Câu hỏi về tuổi đời của Trái đất đã tồn tại xuyên suốt lịch sử nhân loại, từ những giả thuyết tôn giáo sơ khai cho đến các phép tính vật lý phức tạp. Việc xác định chính xác thời điểm hành tinh của chúng ta hình thành không chỉ là một bài toán khoa học mà còn là chìa khóa để hiểu về sự tiến hóa của hệ Mặt trời.

Ngược dòng lịch sử, vào thế kỷ 16, Tổng giám mục James Ussher từng dựa vào Kinh thánh và các ghi chép lịch sử để đưa ra một con số cụ thể đến kinh ngạc. Ông tính toán rằng Trái đất được tạo ra vào hoàng hôn ngày 22/10 năm 4004 trước Công nguyên. Tuy nhiên, những con số dựa trên niềm tin tôn giáo này dần bộc lộ sự xa rời thực tế khi các ngành khoa học bắt đầu phát triển mạnh mẽ.

Đến năm 1844, nhà vật lý William Thomson (Lord Kelvin) đã nảy ra ý tưởng đo 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 toán thời gian cần thiết để khối nhiệt này nguội đi đến trạng thái hiện tại. Kết quả của Kelvin ước tính Trái đất 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 về địa chất và thuyết tiến hóa của Darwin vốn đòi hỏi một quãng thời gian dài hơn thế 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 sử dụng 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, nghiên cứu 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 rất 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 không 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 già hơn rất nhiều so với mọi hình dung sơ khai của con người và vẫn đang tiếp tục được củng cố thông qua các thiết bị đo đạc hiện đại nhất ngày nay.

Nguồn: Tổng hợp