Надёжное значение около 4,54 миллиарда лет получено из нескольких изотопных систем и внеземного материала.
Радиоактивный изотоп распадается с постоянной вероятностью. Измеряя родительские и дочерние изотопы в минералах и проверяя, оставалась ли система закрытой, геологи восстанавливают время кристаллизации. Несколько минералов образуют изохрону и помогают выявить начальный состав.
Почему датируют метеориты
Хондритовые метеориты образовались вместе с планетами и не прошли земной геологический круговорот. Свинец-свинцовые и уран-свинцовые измерения дают возраст около 4,567 миллиарда лет для первых твёрдых включений Солнечной системы. Земля собралась вскоре после них.
Древнейшие земные минералы — цирконы возрастом более 4,4 миллиарда лет; наиболее древние целые породы моложе. Лунные образцы и метеориты согласуются с общей шкалой.
Почему метеориты важнее самой древней породы
Земная кора постоянно переплавляется и перерабатывается тектоникой, поэтому материал, сохранившийся со времени рождения планеты, редок. Метеориты происходят из малых тел, сформировавшихся вместе с планетами, но избежавших столь глубокой переработки.
Их изотопные системы дают общий возраст ранней Солнечной системы, с которым сопоставляют древние земные минералы и лунные образцы.
Надёжность результата создаёт не одно измерение. Разные радиоактивные пары имеют разные периоды распада и по-разному реагируют на нагрев или потерю вещества. Когда независимые часы в хорошо понятом образце сходятся, альтернативное объяснение должно одновременно объяснить все отношения родительских и дочерних изотопов.
Возраст Земли нельзя узнать, найдя «первый камень»: ранняя кора плавилась, перерабатывалась тектоникой и разрушалась. Радиометрическая дата использует известную скорость распада и соотношения родительских/дочерних изотопов.
Лорд Кельвин когда-то оценивал остывание Земли десятками миллионов лет, не зная радиоактивного нагрева и мантийной конвекции. Современное число — результат физики распада и перекрёстных проверок, а погрешность в десятки миллионов лет не меняет порядок возраста.