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科學家們是怎麼測量地球已經45億年了呢?

目前科學界認為地球形成初始,大氣中可能存在大量的二氧化碳,但幾乎都被組合為碳酸岩石,只有少部分溶入大海或被活著的植物消耗了,而現在的板塊活動與生物活動維持著大氣中的二氧化碳循環流動、輪迴,使二氧化碳穩定存在,溫室效應對地表溫度環境的維持具有深遠的重要性,是溫室效應使地表溫度提高了35℃(從凍入的-21℃升到了+14℃)。因此水在常溫下為液態,使生命適宜存在與發展。而豐富的氧氣維持則是由生物活動完成的,沒有生命就不會有充足的氧氣(在這裡完全的忽略了陽光的光合作用)。

那麼科學家們是怎麼知道地球已經有45億年的高齡了?

1、是通過極長半衰期的鈾238衰變成鉛206這個物理過程來測定地球年齡的,鈾衰變到鉛的半衰期長達45億年,因此合適用於地球年齡的測定。

2、根據基本的物理法則,放射性元素均可以自發的衰變,而且無論放射體的體積大小如何、周邊的溫度、它如何運動、壓力變化等等,其半衰期(指有50%的原子發生衰變所需要)的時間總是恆定的,也就是衰變速率總是固定的,因此只需要測定礦物中放射性物質鈾和衰變後的產物鉛之間的比例,即可推算出該礦物已經經歷了多長時間,測量地球年齡就是依靠這個原理,並得出46億年的壽命。

3、原理雖然簡單,但實現起來卻極為困難,難就難在如何排除人類活動給樣品帶來的污染,導致礦物的元素比例測定失真,因而無法得出準確的結果,因此必須建立一個極高潔凈度的實驗室,確保沒有人任何人為污染樣品,確保樣品的真實與原始狀態,這樣測出的地球年齡才有意義。

4、在地球的測定過程中,還真有一個長長的正能量的故事。一個美國的科學家皮特森在測定礦石中的鉛含量時發現鉛高的驚人,他為此花費6年時間才搞清楚,原來是人們在汽油中加入的抗爆劑乙化鉛導致全球鉛污染,並嚴重危及兒童的生長發育,特別是智力與學習能力,他為此與西方大公司做了長期鬥爭,最終喚起人民對鉛污染的重視,最終導致含鉛抗爆劑退出歷史舞台。這也是在地球年齡測試中的一個精彩故事。

還可通過鋯石。當鋯石形成時,很容易將鈾吸收進晶格中。另一方面,它又會強烈排斥鉛。由於這種排斥性,你不可能在新生成的鋯石中發現一點鉛的蹤跡。

但是,一旦晶體形成,原先存在於晶體結構中的鈾會自然地經歷放射性衰變,衰變為鉛,這個過程一旦完成,就會保持不變。

由於我們對於鈾的同位素的衰變率有較好的理解,所以判斷轉變為鉛的鈾的比例就顯得相對容易了,然後我們就可以計算出特定鋯石的形成時間。

這就給了我們岩石形成的具體時間。通過推導,地球上已知最古老的岩石應該和地球形成時間相近,然後我們就得出了地球形成的時間。

近些年來,人們又用同樣的方法推算了各類隕石以及"阿波羅"宇航員從月球上取回的月岩的年齡。結果,它們的年齡都是45億年至46億年。這說明太陽系中這些天體是同時形成的,同時也說明用這種方法來測定地球的年齡是比較準確的。

PS:易五月作品,禁止轉載!(圖片來源網路)

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