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我们是怎么知道地球已经有45亿年的高龄了?

发布日期:2019-09-02 10:06:09 | 编辑:it技术文章网| 阅读次数:

  17世纪到18世纪期间,有科学家试图通过研究海洋里的盐度来推算地球的年龄。他们假定海水最初是淡的,由于河水把盐冲人海洋才使海水变咸。知道了目前海水的含盐量和全世界的河流每年能把多少盐冲人海洋就可以算出海洋的年龄,并进一步推算出地球的年龄。  因为海水最初是不是淡的本身就是一个末解之谜,河流每年带入海洋的盐量也并不一样,此外地球的形成比海洋的出现早多少年也不得而知。因此这种方法解决不了问题。  还有一些科学家想通过测量海洋每年的沉积率来推算地球的年龄。他们认为算出海洋每年的沉积率,再测出海洋沉积物的总厚度,就可以计算海洋的年龄。然而由于海底是不断运动的,海底沉积也随之时常在变化,这种方法也站不住脚。  19世纪,达尔文提出进化论以后,人们发现了通过对生物化石的研究来确定岩石相对年龄的方法,但是用这种方法还不能推算出地球本身的绝对年龄。
  到了20世纪,科学家们终于找到了测定地球年龄的最可靠的方法,叫做同位素地质测定法。20世纪初期,人们发现地壳中普遍存在微量的放射性元素,它们的原子核中能自动放出某些粒子而变成其它元素,这种现象被称做放射性衰变。在天然条件下,放射性元素衰变的速度不受外界物理化学条件的影响而始终保持很稳定。例如1克铀经过一年之后有1/74亿克衰变为铅和氦。在铀的质量不断减少的情况下,经过约45亿年以后,大体就有1/2克衰变为铅和氦。  利用放射性元素的这一特性,我们选择含铀的岩石,测出其中铀和铅的含量,便可以比较准确地计算出岩石的年龄。用这种方法推算出地球上最古老的岩石大约为38亿年。当然这还不是地球的年龄,因为在地壳形成之前地球还经过一段表面处于熔融状态的时期,科学家们认为加上这段时期,地球的年龄应该是46亿年。  实测认为地表面十分年轻,其原因为近50亿年以来,地球不断重复着侵蚀与构造的过程,地表大部分被一次次的形成和破坏,于是早期的地球历史都被抹除了。根据古地质探测与考古,已知我们现在能见到的最古老的石头距今已有40亿年,超过30亿年的屈指可数,最早的生物化石小于39亿年,没有任何确定的记录可以表明生命真正开始的时刻,71%的地表被海洋所覆盖。  目前科学界认为地球形成初始,大气中可能存在大量的二氧化碳,但几乎都被组合为碳酸岩石,只有少部分溶入大海或被活着的植物消耗了,而现在的板块活动与生物活动维持着大气中的二氧化碳循环流动、轮回,使二氧化碳稳定存在,温室效应对地表温度环境的维持具有深远的重要性,是温室效应使地表温度提高了35℃(从冻入的-21℃升到了+14℃)。因此水在常温下为液态,使生命适宜存在与发展。而丰富的氧气维持则是由生物活动完成的,没有生命就不会有充足的氧气(在这里完全的忽略了阳光的光合作用)。

  近些年来,人们又用同样的方法推算了各类陨石以及"阿波罗"宇航员从月球上取回的月岩的年龄。结果,它们的年龄都是45亿年至46亿年。这说明太阳系中这些天体是同时形成的,同时也说明用这种方法来测定地球的年龄是比较准确的。

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