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地球年龄

标签: 地球 年龄 太阳系 岩石

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地球年龄    品尝一下海水的味道,我们会发现它又苦又咸,这是因为海水中含有盐份的缘故。海水中的盐被认为是陆地的降雨冲刷地表面,最终将溶解的物质带入大海的。人们已经知道海水中的总含盐量是1.6亿亿吨,而每年流水由陆地搜刮走的盐份是1.6亿吨。这样,用后一个数去除前一个数,就可以得到地球的年龄,结果是1亿年。但是需要提醒的是,现在的地球与过去的地球是不同的。现在,地球上有许多崇山峻岭,而在远古陆地的面积要小的多。这一事实足以影响单位时间内盐份的冲刷量。而且海水由于干燥的气候,会沉积一定量的盐份,也就是岩盐,因此我们在计算海水总盐量时理应把他们包括在内。因此地球的年龄应该远远超过1亿年这个数字。

  另一些人按照沉积物的厚度来估计地球的年龄。1964年,有人估计世界各地寒武纪以来沉积物的总厚度是450000英尺,按照每1000年海洋中沉积1英尺沉积物来计算,从寒武纪到现在,大约为4.5亿年,而在寒武纪之前,地球还有很悠久的岁月。

  上面提到的两种方法都只能给人们一个推算的数字,而不是整个地球的年龄。太阳系的年龄与地球的年龄差不多,我们还应在自己的家园——地球上找一找,探索更准确的“时钟”。

  物理学的一个分支——核物理学,提供了很好的解决方案。地球上的100多种元素中,有一类叫做放射性元素,我们都听过居里夫人提炼镭的故事,并为她对科学的执着而感动。要提炼镭元素,需要足够的沥青铀矿,而这种矿很稀少,价格又很昂贵,居里夫妇根本无力购买。他们要提炼一种新元素的消息传到了奥地利,奥地利政府愿意支持这项科学活动,赠送给他们1吨已提取过铀的沥青矿残渣,这才开始了提取纯镭的实验。经过3年多的艰苦工作,居里夫妇终于在1902年提炼出0. 1克镭盐。镭就是一种放射性元素。

  另一个大名鼎鼎或者说臭名昭著的放射性元素是铀,也就是制造原子弹的原料之一。铀238(238是指这种铀的原子量)会发生衰变,最终变成铅206;另一种天然产生的放射性元素钍232,会衰变为铅208。不论是铅208还是铅206,都不再衰变为其他元素,因为它们不是放射性元素。元素的衰变有个十分奇特的现象,就是它的半衰期是一定的,比如说,1克铀有一半衰变为铅的时间是45亿年,而剩下的一半,即1/2克,再衰变一半的时间还是45亿年,不管环境是高温高压的地下,还是凉风习习的地表,时间总是固定的。因此,如果我们找到一块石头,假定在岩石形成之日并不含铅,那么计算年龄就简单了。我们可以测出现在岩石里含有的铅和铀的量,由于铅全部由铀衰变得来,于是我们就根据铀衰变为铅的速率求的岩石的年龄。乍一听,这真是个好方法。然而,世上多难事,愁煞有心人。岩石在形成时不含铅的假设并不可靠,如果岩石原本就掺入了一些元素铅,计算结果就肯定不会正确。幸好科学家们可以通过对比各种同位素的比值来准确计算一块岩石的原始成分,从而确定岩石的年龄。

  好方法找到了,剩下的工作就是到世界的每个角落去采集不同的岩石,计算它们的年龄,其中最古老的岩石的年龄应该最接近地球的年龄。目前在地球上找到的最古老的岩石约为40亿年,我们不能断定这块岩石就是与地球同龄的,也不能断定是否还能找到更古老的岩石。

  但科学家们却十分肯定地告诉我们,地球的年龄是46亿年,凭什么这样自信呢?这是因为落到地球上的陨石的年龄全部是46亿年。显然,所有陨石的同龄说明它们是一起诞生的,而且基本上可以认为,陨石和地球的年龄是一致的,它们一起形成于太阳系在宇宙中诞生之时。因此,太阳系的年龄就定在了50亿年左右。

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