Från uppkomsten av liv till massutrotning har jorden genomgått otroliga förändringar under sina 4,6 miljarder år. Hur kan forskare hålla reda på vad som hände när med så mycket historia?
Systemet som många forskare har bosatt sig på är International Geologic Time Scale (fastlagt här i International Chronostratigraphic Chart), som delar upp den geologiska tiden i fem enheter. Från det längsta till det kortaste och mest exakta är dessa enheter eoner, epoker, epoker, perioder och åldrar.
De olika stadierna i den geologiska tiden "definieras av synliga förändringar i fossilregistret", enligt Jacquelyn Gill, docent i paleoekologi och växtekologi vid University of Maine. Fossiler är ett praktiskt verktyg i detta dateringsarbete av några skäl. För en har livet troligen funnits i cirka 90% av jordens existens, så jordens historia är parallell med livets historia. Fossiler är också användbara eftersom förändringar i fossilregistret återspeglar förändringar i ekologi, det vill säga förhållandena mellan levande saker och deras miljö. Dessa förändringar i jordens ekologi tenderar att återspegla de viktigaste händelserna i planetens historia, sade Gill.
Ett viktigt ögonblick under den geologiska tiden var övergången från den mesozoiska eran till den cenozoiska eran för cirka 65 miljoner år sedan. Förändringen stimulerades av asteroidpåverkan som så småningom dödade de ickeaviska dinosaurierna.
"Det var en dålig eftermiddag som tog tid att spela fullt ut," sa Gill till Live Science. Effekterna av den dåliga dagen har krusat igenom tiotals miljoner år sedan. Det inledde vår nuvarande era och tillät däggdjur och blommande växter att frodas.
"Om du tid reser, det är när du skulle veta att du var på planeten Jorden," sade Gill om den tidiga Cenozoic-eran, "åtminstone tills någon konstig däggdjur passerade."
Men du behöver inte ta hand om en tidsmaskin för att uppskatta storleken på förändringen mellan Mesozoiken och Cenozoiken. En noggrann studie av ett bergskikt kan räcka för att hjälpa en forskare att ta reda på dess ålder. Till exempel markeras påverkan som avslutades med den mesozoiska eran och början av den cenozoiska eran med ett lager som innehåller ovanligt höga nivåer av iridium, vilket är mycket vanligare i meteorer än i jordskorpan.
Andra förändringar i mineral- och elementförhållanden kan också ge bevis på jordens tumultiga historia. Till exempel, för lite mer än 5 miljoner år sedan, stängde tektonisk aktivitet Gibraltarsundet, vilket så småningom fick Medelhavet att krympa och dess mineralinnehåll spikade. Denna händelse inträffade under den messinska tidsåldern och markerade slutet på Miocenepoken och början av Pliocenepoken, för cirka 5,3 miljoner år sedan.
"Salt- och gipsavlagringar kan nu observeras i många av de länder som omger Medelhavet och utsätts nu som klippor över den moderna havsnivån," på grund av tektonisk aktivitet i de miljoner år sedan det hände för sista gången, enligt Karl Wegmann, docent i geologi vid North Carolina State University.
De senaste framstegen inom geokronologi, eller rockdating, tillåter geologer att mäta radioaktivt förfall och "tilldela geologiska händelser mycket exakta åldrar", berättade Wegmann via Live e-post till Live Science. För att göra detta beräknar geokronologers ålder på bergarter genom att jämföra proportionerna hos vissa isotoper, eller element som har ett annat antal neutroner i sina kärnor än normalt. Alla dessa metoder passar ihop som ett pussel för att ge forskare ett gemensamt språk för att diskutera det avlägsna förflutna.
Den geologiska tidsskalan är ett vetenskapligt verktyg, men det är också en artefakt av historien. Att objektivt mäta egenskaper som radioaktivt förfall kan berätta för forskare när lager av berg bildas, men det är upp till forskare, som ofta bygger på sina föregångars arbete, att bestämma hur de ska skiva och tärna upp data i geologiska tidsramar. En av de mest kontroversiella frågorna i kronostratigrafi är hur man definierar vår egen tid.
"Holocene är en slags godtycklig epok," sade Gill. Holocene-epoken började för ungefär 12 000 år sedan när jorden började värma efter den senaste istiden. Men enligt Gill är slutet på den istiden, även om det sammanföll med övergången till en ny epok, inte av större geologisk betydelse än slutet av istiden innan.
Till och med idag namnger forskare fortfarande nya tidsfönster, inklusive den chibanska tidsåldern, uppkallad efter en japansk prefektur där sedimentet som definierar åldern hittades. Många forskare och andra hävdar att människors senaste effekt på planeten förtjänar förklaringen om en ny tid, Anthropocene, medan andra forskare säger att kapitalocenen mer exakt förmedlar de sociala system som har så starkt påverkat planeten sedan den industriella revolutionen.
Redaktörens anmärkning: Den här berättelsen uppdaterades för att korrigera Karl Wegmanns titel. Han är docent vid North Carolina State University, inte University of North Carolina.
