地球的年龄约46亿年,科学家是怎样推算出来的呢?

如题所述

尽管人类在地球上生活了数百万年,但人们仅在最近几个世纪才了解到地球的起源。人类想要想要测出地球的年龄,这说起来似乎是一件很难理解的事情。所以有很多人不相信地球的年龄是能够测算出来,他们认为那些数据都是不真实的,还有许多人不相信天文学家如何计算太阳、银河系和宇宙的年龄。实际上,对于不同的事物有不同的时间测量方法,并且这些方法必须基于科学。那么,科学家是如何知道地球的年龄呢?他们使用什么方法来计算地球的年龄?

1625年爱尔兰天主教会的大主教詹姆斯乌雪,通过研究圣经的年代顺序和对照正史的时间线,最终他给出了一个无比精确的结论。世界创造于公元前4004年11月22日星期六下午6点左右。在工业革命期间,事情开始变得更加科学。地质学家们研究岩石分层时,意识到它们是由沙子、淤泥和其它沉积物逐渐堆积而成的。并且这个时间相当长,认识到这点,他们就尝试了一些新的方法来测算地球的年龄。开尔文男爵想出了一个想法,利用低温梯度和导热方程计算地球从早期炽热状态中冷却到如今的状态需要的时间,算出在2000万至4000万之间。比起乌雪大主教好得多,但是卡尔文的数字仍然远远小于地球的实际年龄,一个重要的原因就是它用于计算的地球初始温度是完全靠估计的。

1896年放射性的发现,为放射性测年法铺平道路。科学家们几乎能算出任何物质的准确年龄,包括地球。为了理解原因,我们要先了解放射性元素会发生什么。以铀238为例,铀238经过一系列的衰变,最终会变成一个完全不同的元素-铅206。放射性元素的衰变速率在任何物理化学条件下都是恒定的,当一半的铀238成为铅206时,就是所谓的铀238的半衰期,半衰期是放射性测年的关键。只要测定岩石或矿物中母体同位素,及其衰变成的子体同位素的含量,一般来说就可以计算出该岩石体系的形成年龄。无论是恐龙化石、三叶虫化石还是其它岩石都可以使用这种方法。

为了获得地球的准确年龄,科学家们需要找到足够老的岩石样本和确定需要测定何种元素。母体和子体同位素都必须足够稳定,以至于两者都能在几十亿年后存在,否则就没有什么可比性的。铀是岩石放射测年法的通常选择,它是一种放射性元素,它会在岩浆冷却结晶形成锆石的时候存在。铀通过一系列放射性衰变形成铅,而锆石的晶体结构对铅非常不友好,在形成时几乎可以认为是不含铅的。因为几乎可以认定在锆石中发现的铅都是铀衰变的产物,所以科学家们只要收集岩石,通过测量锆石晶体中铅原子和铀原子的比例,就可以知道它们是何时形成的晶体。不过,这个方法也有缺陷,因为要测定地球的年龄,就需要找到一块和地球同时形成的锆石。而地球是一个活跃的行星,创世之初的那些物质,在几十亿年的地质运动之后早已被回炉重造,并且锆石的形成也是在地球冷却之后的产物。

而目前我们发现的最古老的锆石和地球的实际年龄非常接近了,约44亿年。那么应该在哪儿去找和地球同时诞生的物质,来测定地球的准确年龄呢?那就是太阳系中的陨石,这些陨石是与地球和其它行星由同一片星云物质冷却凝聚形成。它们没有岩浆运动和天气等的烦恼,其中的矿物质可以向地球上的其它物质一样,适用于放射测年法,最终我们得到了相当接近地球实际年龄的数字。更精确的研究成果证明,太阳系行星体起源仍存在着小的时间差别,因此要获得地球更精确的年龄值,有待于进一步的深入研究。

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第1个回答  2020-10-30
科学家是根据岩石中的放射元素的含量和时间来推断的。利用各种陨石和矿物质来计算出来的地球年龄大约是46亿年
第2个回答  2020-10-30
地球的年龄约46亿年,科学家通过陨石中的矿物质,通过放射测年法,最后推算出来的。
第3个回答  2020-10-30
利用放射性元素的变化来判读的,因为放射性元素的变化过程中,速度是很均匀的,所以推算出来的数据也比较准确。
第4个回答  2021-03-03

众所周知,地球年龄约46亿年,但这个年龄时如何推算出来的呢?

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