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地球是我们赖以生存的星球，它为人类提供了水、食物以及各种资源。在人类发展过程中，对地球的了解始终不曾间断过，在诸多和地球有关的问题中，地球的年龄一直都是人们最关心的问题，为了回答这个问题，科学家们曾经想过许多方法，比如“海洋积淀”、“熔盐输送”、“宇宙膨胀”、“朝夕摩擦”等方法。但遗憾的是，这些方法最终得出来的数据从几千万年到几十亿年甚至是上百亿年，彼此间相差很大，不能相对精确地定位地球的真实年龄。 后来科学家发现了天然放射性衰变现象及其规律，才使得精确测算地球年龄变得可能。那么放射性衰变是什么呢？我们可以以铀-283为例，作为一种放射性物质，它会不断地向外放射出粒子，从而使一种元素变成另一种元素，一直等到稳定成为不再具备放射性的铅-206为止。而且这个衰变的过程不会受到外界环境变化的影响，不管外界沧海还是桑田，其都会稳定地进行下去。但是不同放射性元素的衰变速度是不一样的，有的快，有的慢，用什么放射性元素测算地球年龄才最合适呢？科学家研究发现，铀-铅的衰变过程相对较慢，它如果想要衰减到原来一半数量需要大约45亿年的时间，这和地球的年龄比较接近，这就使他成了测定地球年龄的理想元素。科学家可以通过测定样品中所含有的铀和铅的比例，运用相应的计算公式，就可以计算出样品的放射性年龄。 但是想要准确地测算出地球的年龄，还需要解决一个问题——怎么才能找到能够代表地球年龄的样品呢？假如我们随便采集一块含有铀元素的岩石，它的年龄并不总能真实地反映地球的年龄。所以想要精确地测算地球的年龄，对所采集的岩石样品有着严格的要求，并且还需要结合地球演化学说和地质变化情况，才能从岩石样品的年龄推算出地球的年龄。 为了能够相对准确地估算出地球的年龄，科学家一般会从四个方面入手： 首先，寻找地球上最古老的岩石样本，其年龄应该是地球年龄的下限。比如1983年在澳大利亚挖掘出一块石头通过铀-铅法测算，它的已经有42亿年，这就是目前地球年龄的下限。 其次，知道了地球的下限，我们也可以通过同位素周期系的性质，从而得知地球年龄的上线，通过科学家推算地球元素年龄大约为49亿~51亿年，这就是地球年龄上限。 再者，从地球铅的也演化推算地球年龄。在上面两个方法得出地球年龄上、下限基础上，利用地球上的铅的演化推算地球的年龄。 第四，陨石的同位素比也可以推算地球的年龄。它和铅的演化推算同理，利用陨石的同位素比推算出地球的年龄。1975年我国科学家对吉林陨石雨的同位素年龄测定，最终获得了和世界上其他科学家一样的结果——地球年龄为45.5亿±0.7亿年。此外，通过测定从月球上取回的土壤和岩石样品，认定其最大年龄为46亿年。 所以我们也就得到了地球的年龄——46亿年！ 本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创 转载时务请注明出处 |
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