Arthur Holmes — geokronoloogia ja plaattetektoonika pioneer
Arthur Holmes — geokronoloogia ja plaattetektoonika pioneer: uraan‑plii dateerimine, mantli konvektsioon ja mandrite triiv, mis muutis teaduse arusaama Maa vanusest.
Arthur Holmes (1890–1965) oli inglise geoloog, kelle töö muutis oluliselt meie arusaama Maa ajaloost ja geosüsteemidest. Tema kaks peamist teaduslikku panust olid radioaktiivsete isotoopide kasutuselevõtt kivimite ja mineraalide vanuse määramiseks ning idee, et konvektsioonivoolud mantlis võivad tekitada jõude, mis mõjutavad mandrite triivimist. Holmes esitas need ideed järjekindlalt ning töötas nende edasiarendamisega kogu karjääri vältel.
Uraan‑plii dateerimine ja geokronoloogia
Holmes oli geokronoloogia pioneer. Ülikooliõpingute ajal Londonis teostas ta esimese täpse uraaniplii radiomeetrilise dateerimise, mis näitas, et teatud Norra devoni kivim on umbes 370 miljonit aastat vana (370 mya). See tulemus avaldati 1911. aastal ja näitas selgelt, kuidas radioaktiivsete isotoopide hulk ja nende lagunemise määr võimaldavad määrata kivimite absoluutset vanust.
Uraan‑plii meetod põhineb sellest, et uraani isotoopid lagunevad aja jooksul plii isotoopideks stabiilse kiirgumise kaudu. Mõõtes kivimis nii uraani kui ka plii suhteid ja teades lagunemiskiirust (poolestusaegu), saab arvutada, kui kaua on möödunud lagunemise algusest — see annab kivimi vanuse. Holmes aitas selle meetodi põhimõtted kehtestada ja populariseerida, mis avas ust täpsele geoloogilisele kronoloogiale.
Mantli konvektsioon ja mandrite liikumine
Holmes pakkus välja, et soojuslikud konvektsioonivood mantlis võivad olla piisavalt tugevad, et liigutada suuri maismaamassiive. Selle mehaanika selgitus andis konkreetse füüsikalise põhjuse Alfred Wegeneri mandrite triivimise ideele ning aitas siduda paleogeograafilisi ja geofüüsikalisi mõõtmisi ühtseks seletuseks. Holmesi töö näitas, et maapealsed protsessid (näiteks vulkanism ja orogenees) võivad olla osa sügavamatest protsessidest Maa sees.
Talle järgnesid ja tema vaadet toetasid ka teised teadlased, näiteks Harry H. Hess (1906–1969), ning lõpuks ühines see arusaam 1960. aastatel laialdaselt levinud plaattetektoonika paradigmaga, mis selgitas nii kontinentaalset kui ookeanilist geoloogiat.
Holmesi pärand ja tähtsus
Holmes pühendas palju aega ka Maa vanuse probleemi täpseks määramiseks. Juba 1940. aastateks jõudis ta hinnanguliselt ligikaudu õigele väärtusele, umbes 4500 ± 100 mya (4,5 miljardit aastat), mis sobitus hilisema teadusliku konsensusega. Tema töö geokronoloogias ja mõttekäik mantli konvektsiooni kohta on tänapäeva geofüüsika ja geoloogia nurgakivid.
Lisaks oma teadustööle mõjutas Holmes ka geoloogilise õppe- ja uurimistöö põlvkondi läbi õppetöö, kirjutiste ja populaarsustööde. Tema meetodid võimaldasid teadlastel paigutada geoloogilised sündmused absoluutsele ajaskaalale ning tema teoreetilised ideed andsid mehhanismi mandrite liikumiseks — mõlemad on tänapäeva Maa‑teadustes asendamatu alus.
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Arthur Holmes?
V: Arthur Holmes oli inglise geoloog.
K: Millised olid kaks olulist panust, mida Arthur Holmes tegi?
V: Arthur Holmesi kaks olulist panust olid radioaktiivsete isotoopide kasutamine mineraalide dateerimiseks ja oletus, et konvektsioonivoolud mantlis mängivad olulist rolli mandrite triivimisel.
K: Kuidas aitas Arthur Holmesi panus kaasa Alfred Wegeneri mandrite triivimise teooriale?
V: Näidates, et termilised konvektsioonivoolud on piisavalt tugevad, et liigutada suuri maismaamassiive, toetas Arthur Holmesi panus Alfred Wegeneri esitatud mandrite triivimise teooriat ehk plaattektoonika teooriat.
K: Kes toetas samuti Arthur Holmesi seisukohta suurte maismaamasside liikumise kohta?
V: Harry H. Hess toetas samuti Arthur Holmesi seisukohta suurte maismaamasside liikumise kohta.
K: Mis on geokronoloogia ja kes oli selle teerajaja?
V: Geokronoloogia on teadus kivimite, kivististe ja setete vanuse määramisest. Arthur Holmes oli geokronoloogia pioneer.
K: Mis oli Arthur Holmesi esimese täpse uraanipliidiga radiomeetrilise dateerimise tulemus?
V: Arthur Holmesi esimene täpne uraan-plii radiomeetriline dateerimine andis Norras asuva devoni kivimi vanuseks 370 mya.
K: Mis oli Arthur Holmesi töö Maa vanusega seotud?
V: Arthur Holmes töötas Maa vanuse probleemiga kogu oma elu ja jõudis 1940. aastateks ligikaudu õigele hinnangule, milleks oli 4500±100 mya.