Umur bumi dan tata surya matahari

• Sejauh ini para ilmuwan tidak menemukan cara yang tepat untuk menentukan umur bumi secara langsung dari batu bumi , karena bebatuan tertua bumi telah didaur ulang dan dihancurkan oleh proses lempeng tektonik. Jika ada salah satu batu-batu purba Bumi yang tersisa dalam keadaan asli mereka, mereka belum ditemukan. Namun demikian, para ilmuwan telah dapat menentukan usia mungkin tata surya dan untuk menghitung usia bumi dengan mengasumsikan bahwa bumi dan seluruh tubuh padat dalam Tata Surya terbentuk pada waktu yang sama dan, karenanya, dari usia yang sama. 

• Batuan kuno yang kira-kira berusia melebihi 3,5 miliar tahun ditemukan di semua benua bumi. Batu tertua di Bumi yang ditemukan sejauh ini adalah Acasta Gneisses di barat laut Kanada dekat Danau Great Slave (4,03 Ga) dan batuan Isua Supracrustal di West Greenland (3,7-3,8 Ga), tapi diteliti dengan baik batuan tua hampir sama juga ditemukan dalam Sungai Minnesota Valley dan utara Michigan (3.5-3.7 milyar tahun), di Swaziland (3.4-3.5 milyar tahun), dan di Australia Barat (3.4-3.6 milyar tahun). [Lihat Catatan Editor.] Batuan kuno ini telah tanggal oleh sejumlah metode penanggalan radiometrik dan konsistensi hasil para ilmuwan memberikan keyakinan bahwa usia yang tepat dalam beberapa persen. Sebuah ciri menarik dari batu-batuan kuno ini adalah bahwa mereka bukan dari jenis “primordial kerak” tetapi aliran lava dan sedimen diendapkan dalam air dangkal, merupakan indikasi bahwa sejarah Bumi dimulai jauh sebelum batu-batu ini diendapkan.

• Di Western Australia, satu kristal zirkon yang ditemukan di batuan sedimen yang lebih muda memiliki umur radiometrik sebanyak 4,3 miliar tahun, membuat kristal kecil ini bahan-bahan yang tertua yang bisa ditemukan di Bumi sejauh ini. Sumber batu kristal zirkon tersebut belum ditemukan. Diukur untuk usia tertua bumi bebatuan dan kristal tertua menunjukkan bahwa paling tidak usia Bumi 4,3 miliar tahun tetapi tidak mengungkapkan persis usia pembentukan bumi. Usia terbaik untuk Bumi (4,54 Ga) didasarkan pada batu tertua, dugaan mengarah satu-tahap digabungkan dengan rasio Pb troilite dari besi meteorit, terutama meteorit Diablo Canyon.

• Selain itu, mineral butir (zirkon) dengan U-Pb usia sekitar 4.4 Ga baru-baru ini dilaporkan dari batuan sedimen di barat-tengah Australia. Bulan adalah planet yang lebih primitif dari Bumi karena belum terganggu oleh lempeng tektonik; demikian, beberapa batu yang lebih kuno yang lebih banyak. Hanya sejumlah kecil dari batu-batu itu kembali ke Bumi oleh Apollo enam dan tiga misi Luna. Batu ini sangat bervariasi dalam usia, merupakan cerminan dari usia mereka yang berbeda pembentukan dan sejarah berikutnya. Bulan saja mempunyai usia antara 4,4 dan 4,5 miliar tahun dan memberikan usia minimum untuk pembentukan planet tetangga terdekat kita. Ribuan meteorit, yang merupakan pecahan dari asteroid yang jatuh ke bumi, telah ditemukan. Objek primitif ini memberikan umur yang terbaik untuk saat pembentukan tata surya. Ada lebih dari 70 meteorit, dari berbagai jenis, usia yang telah diukur dengan menggunakan teknik penanggalan radiometrik.

•  Hasil penelitian menunjukkan bahwa meteorit, dan karena itu tata surya, terbentuk antara 4,53 dan 4.58 miliar tahun yang lalu. Umur yang terbaik untuk Bumi tidak berasal dari individu bebatuan tapi dengan mempertimbangkan Bumi dan meteorit sebagai bagian dari sistem yang berkembang yang sama di mana komposisi isotop timah, khususnya rasio timah-207 untuk memimpin-206 berubah seiring waktu karena yang peluruhan radioaktif uranium-235 dan uranium-238, masing-masing. Para ilmuwan telah menggunakan pendekatan ini untuk menentukan waktu yang dibutuhkan untuk isotop di Bumi tertua bijih timah, yang hanya ada beberapa, untuk berevolusi dari komposisi primordial, yang diukur dalam fase bebas uranium besi meteorit, ke dalam komposisi di saat ini bijih timah dipisahkan dari mantel mereka waduk. Hasil perhitungan ini dalam zaman untuk bumi dan meteorit, dan karenanya Tata Surya, dari 4.54 milyar tahun dengan ketidak pastian kurang dari 1 persen.

• Tepatnya, usia ini merupakan kali terakhir yang mengarah melalui isotop yang homogen Tata Surya bagian dalam dan waktu yang mengarah dan uranium itu dimasukkan ke dalam tubuh padat Tata Surya. Usia 4.54 milyar tahun ditemukan untuk tata surya dan Bumi kita konsisten dengan perhitungan saat ini 11 hingga 13 miliar tahun untuk usia Galaxy Bima Sakti (berdasarkan tahapan evolusi bintang gugus bola) dan usia 10 hingga 15 milyar tahun untuk usia Alam Semesta (berdasarkan resesi galaksi jauh).

• Berdasarkan penghitungan dengan metode analisis radioaktif, diketahui bahwa batuan di Bulan, meteorit, dan batuan Bumi tertua yang pernah ditemukan berusia sekitar 4,6 miliar tahun. Namun, sampel batuan Matahari belum pernah didapatkan, sehingga penghitungan dilakukan secara matematika menggunakan model interior Matahari.

•  Berdasarkan hasil penghitungan matematika, umur atau usia Matahari diperkirakan 1,5 miliar tahun. Namun, karena tata surya diketahui terbentuk sebagai satu kesatuan dalam waktu yang berdekatan, maka sekarang secara umum Matahari dianggap berusia 4,6 miliar tahun.

• Matahari termasuk bintang tipe GV, dengan ciri memiliki suhu permukaan sekitar 6.000 K, dan umumnya bertahan selama 10 miliar tahun. Usia Matahari diperkirakan sekitar 7 miliar tahun lagi, sebelum hidrogen yang terdapat di bagian intinya habis. Jika hal itu terjadi, Matahari akan berekspansi menjadi bintang raksasa berwarna merah yang dingin, dan “menelan” planet-planet kecil di sekitarnya (mungkin termasuk Bumi) sebelum akhirnya kembali menjadi bintang kerdil berwarna putih kembali.