عصر۱ (Epoch): کوچک‌ترین واحد زمانی در زمین‌شناسی
سلسله مراتب زمان: از کوچک به بزرگ
برای درک عظمت تاریخ 4.6 میلیارد سالهٔ زمین، زمین‌شناسان زمان را به واحدهایی تقسیم کرده‌اند، درست مانند تقسیم‌بندی یک سال به ماه‌ها، هفته‌ها و روزها. در این تقسیم‌بندی، عصر کوچک‌ترین واحد رسمی و استاندارد است. برای تصور بهتر، به جدول زیر توجه کنید:
| نام واحد | مدت تقریبی | مثال و توضیح |
|---|---|---|
| عصر (Epoch) | چند میلیون سال | کوچک‌ترین واحد رسمی. مثال: عصر هولوسن که از 11,700 سال پیش تاکنون ادامه دارد. |
| دور (Age) | چند صد هزار تا چند میلیون سال | از چندین "عصر" تشکیل شده است. این واحد به طور گسترده در همه‌ی دوره‌ها تعریف نشده است. |
| دوره (Period) | ده ها میلیون سال | شامل چندین "عصر" است. مثال: دوره ژوراسیک، عصر دایناسورها. |
| Era | صدها میلیون سال | شامل چندین "دوره" است. مثال: مزوزوئیک، سنوزوئیک. |
| Eon | میلیاردها سال | بزرگ‌ترین واحد زمانی. مثال: فانروزوئیک (زمان حیات آشکار). |
همان‌طور که می‌بینید، عصر مانند یک آجر بنایی است که با کنار هم قرار گرفتن آن‌ها، دیوارهای بزرگ‌تر "دوره" و "Era" ساخته می‌شوند. برای مثال، دوره‌ی نئوژن (که خود بخشی از Era سنوزوئیک است) از عصرهای میوسن و پلیوسن تشکیل شده است.
چگونه مرزهای یک عصر تعیین می‌شود؟
زمین‌شناسان برای تعیین شروع و پایان یک عصر، به دنبال شواهد محکمی در لایه‌های سنگ‌ها و فسیل‌ها می‌گردند. این شواهد اغلب نشان‌دهنده‌ی یک تغییر بزرگ و جهانی هستند. این تغییرات می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
- تغییرات شدید آب و هوایی: مانند یخبندان‌های بزرگ یا دوره‌های گرمایش جهانی.
- رویدادهای انقراض جمعی: ناپدید شدن ناگهانی تعداد زیادی از گونه‌های جانداران.
- تغییرات ناگهانی در فسیل‌های شاخص۶: ظهور ناگهانی یک گونه‌ی جدید که به سرعت در سراسر جهان پخش می‌شود.
- تغییرات در سنگ‌ها: مانند لایه‌های خاصی از سنگ که بر اثر برخورد یک شهاب‌سنگ بزرگ تشکیل شده‌اند.
عصر ما: هولوسن و تاثیر انسان
ما در حال حاضر در عصر هولوسن به سر می‌بریم که حدود 11,700 سال پیش، پس از پایان آخرین عصر یخبندان، آغاز شد. این عصر با آب و هوای نسبتاً پایدار و ظهور تمدن‌های انسانی شناخته می‌شود. اما فعالیت‌های انسان در ۲۰۰ سال گذشته (از انقلاب صنعتی به بعد) آنقدر عمیق بوده که بسیاری از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند ما وارد یک عصر جدید به نام آنتروپوسن۷ شده‌ایم. عصری که در آن انسان به عامل اصلی تغییر در سیاره تبدیل شده است.
شواهد این تغییرات عبارتند از:
- افزایش شدید دی‌اکسید کربن در اتمسفر.
- انقراض گسترده‌ی گونه‌های گیاهی و جانوری.
- پراکندگی مواد پلاستیکی و آلومینیومی در لایه‌های رسوبی.
این بحث همچنان در میان دانشمندان ادامه دارد، اما این مثال به خوبی نشان می‌دهد که چگونه یک عصر جدید می‌تواند بر اساس تاثیر یک گونه (در این caso انسان) تعریف شود.
مطالعه‌ی عصرهای گذشته: پنجره‌ای به دنیاهای باستانی
زمین‌شناسان چگونه در مورد عصرهایی که میلیون‌ها سال پیش پایان یافته‌اند اطلاعات کسب می‌کنند؟ آن‌ها مانند کارآگاهانی هستند که به شواهد زیر نگاه می‌کنند:
| روش مطالعه | توضیح | مثال کاربردی |
|---|---|---|
| مطالعه‌ی فسیل‌ها | بررسی جانداران گذشته برای درک محیط و آب و هوا. | یافتن فسیل یک گیاه گرمسیری در یک منطقه سردسیر، نشان‌دهنده گرم‌تر بودن آب و هوا در آن عصر است. |
| تاریخ‌گذاری رادیومتریک۸ | استفاده از واپاشی عناصر رادیواکتیو برای تعیین سن مطلق سنگ‌ها. | با استفاده از واپاشی پتاسیم-40 به آرگون-40، سن یک سنگ آتشفشانی را محاسبه می‌کنند. نیمه‌عمر پتاسیم-40، 1.25 میلیارد سال است. فرمول پایه: $ t = \frac{1}{\lambda} \ln \left(1 + \frac{D}{P}\right) $ که در آن $t$ سن، $\lambda$ ثابت واپاشی، $D$ تعداد اتم‌های دختر و $P$ تعداد اتم‌های والد است. |
| مطالعه‌ی هسته‌های یخ | بررسی لایه‌های یخ در قطب‌ها که حباب‌های هوای گذشته را در خود نگه داشته‌اند. | با تحلیل این حباب‌ها، می‌توان میزان گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر در عصرهای مختلف را اندازه گرفت. |
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. در زمین‌شناسی، "عصر" (Epoch) یک واحد زمانی بسیار کوچک‌تر از "دوران" (Era) است. همان‌طور که در جدول سلسله مراتب دیدیم، یک "دوران" از چندین "دوره" و هر "دوره" خود از چندین "عصر" تشکیل شده است. استفاده از این دو واژه به جای هم اشتباه رایجی است.
خیر. طول یک عصر بر اساس رویدادهای زمین‌شناسی تعریف می‌شود، نه یک بازه‌ی زمانی ثابت. برخی عصرها ممکن است تنها چند میلیون سال و برخی دیگر ده‌ها میلیون سال به طول انجامیده باشند. این کاملاً به شواهد و تغییرات مهمی بستگی دارد که مرزهای آن عصر را مشخص می‌کنند.
این تقسیم‌بندی یک زبان مشترک بین دانشمندان در سراسر جهان ایجاد می‌کند. وقتی یک زمین‌شناس در ایران می‌گوید "این فسیل مربوط به عصر میوسن است"، زمین‌شناسی در آمریکا دقیقاً می‌داند که منظور چه بازه‌ی زمانی است و چه شرایطی بر زمین حاکم بوده است. این امر مقایسه‌ی یافته‌ها و ساختن یک داستان منسجم از تاریخ زمین را ممکن می‌سازد.
عصر (Epoch) به عنوان کوچک‌ترین واحد رسمی در مقیاس زمانی زمین‌شناسی، نقش یک آجر بنایی را در ساختار تاریخ سیاره‌ی ما ایفا می‌کند. درک این مفهوم به ما کمک می‌کند تا نه تنها بزرگی و پیچیدگی تاریخ زمین را درک کنیم، بلکه جایگاه خود را در این تاریخ طولانی بهتر بشناسیم. از عصرهای باستانی که دایناسورها در آن حکومت می‌کردند تا عصر حاضر (هولوسن) و بحث‌های جذاب درباره‌ی آغاز احتمالی عصر آنتروپوسن، مطالعه‌ی این واحدهای زمانی کوچک، پنجره‌ای شگفت‌انگیز به گذشته و آینده‌ی زمین می‌گشاید.
پاورقی
۱عصر (Epoch): یک واحد زمانی در زمین‌شناسی که از چندین "دور" (Age) تشکیل شده و خود بخشی از یک "دوره" (Period) است.
۲دور (Age): کوچک‌ترین واحد زمانی در سلسله مراتب چینه‌شناسی که از چندین "عصر" کوچک‌تر تشکیل شده است (البته این واحد در همه‌ی دوره‌ها به طور رسمی تعریف نشده است).
۳دوره (Period): واحد زمانی که از چندین "عصر" تشکیل شده است.
۴Eon: بزرگ‌ترین واحد زمانی در مقیاس زمین‌شناسی.
۵هولوسن (Holocene): عصر زمین‌شناسی حاضر که از حدود ۱۱,۷۰۰ سال پیش آغاز شده است.
۶فسیل شاخص (Index Fossil): فسیل یک جاندار که به طور گسترده پراکنده بوده، عمر کوتاهی داشته و به سرعت تکامل یافته است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود برای تاریخ‌گذاری نسبی لایه‌های سنگ بسیار مفید باشد.
۷آنتروپوسن (Anthropocene): یک عصر زمین‌شناسی پیشنهادی که در آن فعالیت‌های انسان تاثیر مسلط و تعیین‌کننده‌ای بر اکوسیستم و زمین شناسی سیاره دارد.
۸تاریخ‌گذاری رادیومتریک (Radiometric Dating): روشی برای تعیین سن مطلق سنگ‌ها و فسیل‌ها با اندازه‌گیری میزان واپاشی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو موجود در آن‌ها.