地球的年龄有多大?
人类大约几百万年前就诞生了,但是,人类知道自己所生活的这个普通的行星的年龄,却是最近几百年的事。科学家断定地球的年龄有46亿岁。有什么依据呢?科学家是凭借地球内的放射性元素和它衰变形成的同位素来测定地球的年龄的。
为什么依据放射性元素可以测定地球的年龄呢?
放射性元素的原子核会随着时间的推移而减少。减少的那些核子变成了其它元素的原子核,也就是说变成了别的物质。这种变化有一个固定的半衰期。半衰期就是核子数减少到原来的一半所需要的时间。在一定的时间内,一种放射性元素有一个固定的半衰期,放射性元素分裂了多少分量,生成了多少新物质,速度是稳定的,而且不受外界环境的影响。假如某种放射性元素的半衰期是1万年,原来有1亿个原子核,那么经过1万年就有5000万个原子核变成了另一种元素X,再过1万年,又有2500万个原子核变成了元素X,再过1万年又有1250万个原子核变成元素X......在地壳的矿物中,都含有一定的放射性元素,如果测定出岩石中某种放射性元素的数量和它变成的新元素的数量,再根据这种放射性元素的半衰期,就可以推算出这种岩石的年龄。岩石中残留的放射性元素越少,生成的新元素就越多,岩石也就越古老。
1903年,法国科学家居里开始探讨应用放射性测定地质年代的可行性。1907年,博尔特伍德得出了第一批放射性地质年龄数据。
人类根据对多种放射性元素的测定知道,地球上许多地方的岩石年龄在30亿年左右。我国河北迁西、遵化一带的变质岩年龄在35亿年。岩石中的"老寿星"达39.6亿岁,这是20世纪80年代美国科学家在加拿大西部发现的。科学家根据岩石的年龄和岩石的形成等因素,推测地球的年龄在46亿岁左右。科学家用类似的方法,根据"阿波罗"宇宙飞船从月球上取回的月岩标本,测定月球的年龄在45亿年一46亿年。
这个难题曾经考验过许多科学家的智慧。有人想出用沉积岩形成的时间来测定,有人主张用海水含盐浓度的增加来推算,而最精确可靠、量程最大的宇宙计时器,显然要数放射性元素的蜕变了。放射性元素衰变一半需要的时间叫半衰期,它不以外界物理化学条件变化为转移。例如铀235,每隔4亿5千万年就有一半变成铅与氦,钍232的半衰期是13亿年,而铷82的半衰期则将近50亿年。从这些同位素和他们衰变产物的相对浓度中,我们测定出地球最古老的岩石-西格陵兰片麻岩已有38亿年的历史。但这显然还只是地球从"天文时期"进入"地质时期"前后的时间。根据对月球岩石和太阳系陨星的测定和比较,我们地球的高寿应该是46亿岁了。
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