Dünya'nın yaşının hesaplanması, özellikle Clair Cameron Patterson'ın çalışmalarıyla, demir meteoritlerin kimyasal yapısının analiz edilmesi sayesinde başarılmıştır. Bu süreçte, radyoaktif tarihleme yöntemlerinin önündeki en büyük engel olan "başlangıçtaki kurşun miktarını bilme" sorunu, meteoritler sayesinde çözülmüştür.
Hesaplama süreci şu temel adımlara dayanmaktadır:
- Uranyum-Kurşun İlişkisi ve Sorun: Bilim insanları, uranyum izotoplarının zamanla kurşuna dönüştüğünü biliyorlardı, ancak Dünya'daki kayalarda bulunan kurşunun tamamı bu bozunmadan kaynaklanmıyordu. Dünya'nın gerçek yaşını bulmak için, Güneş Sistemi oluştuğunda ortamda ne kadar kurşun bulunduğunun bilinmesi gerekiyordu.
- Meteoritlerin Rolü: Patterson'ın danışmanı Harrison Brown, demir meteoritlerin oluşumları sırasında neredeyse hiç uranyum içermediğini teorize etti. Bu, demir meteoritlerin içindeki kurşunun, radyoaktif bozunmayla sonradan oluşmadığı, aksine Güneş Sistemi'nin ilk dönemindeki ilkel kurşun oranlarını yansıttığı anlamına geliyordu.
- Canyon Diablo Meteoriti: Patterson, bu hesaplamayı yapmak için yaklaşık 60.000 yıl önce Arizona'ya düşen ve ünlü meteor kraterini oluşturan Canyon Diablo demir meteoritinden alınan parçaları kullandı.
- Kirlilikle Mücadele ve Temiz Laboratuvar: Patterson, analiz sırasında atmosferdeki ve laboratuvar ekipmanlarındaki kurşun kirliliğiyle (örneğin saç, toz ve cam kaplar) büyük bir mücadele verdi. Doğru ölçüm yapabilmek için Caltech'te dünyanın ilk ultra temiz laboratuvarlarından birini kurdu.
- Sonuç: Patterson, 1953 yılında meteoritten izole ettiği saf kurşun örneğini kütle spektrometresinde inceleyerek izotop oranlarını ölçtü ve Dünya'nın yaşını 4,55 milyar yıl olarak hesapladı.