异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?

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于你吾而言,地球仿佛是一个永远的存在

可远大的地球母亲并异国留下出生表明

吾们如何清新她几岁了?

悬而未决:数百年的地球年龄之争

在以前的数百年里,科学家们曾尝试过从各栽角度来推想地球的年龄。

西方国家甚至始末对《圣经》的解读,认定地球的年龄仅有几千岁。其他的一些不益看测办法,比如海平面的转折、海水盐度的转折等也被用于地球年龄的推想。

然而,随着科学钻研的提高,这些方法被认为是很不走靠的。直到放射性同位素测年方法问世,地球年龄的奥秘面纱才被逐渐揭晓。

异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?时兴的地球 图自forums.pelicanparts.com

定年神器:放射性同位素测年

1898年,居里夫人(Marie Curie)发现了放射性表象,该表象外明担心详的原子能始末以粒子和电磁辐射的形势放出能量,发生自然衰变。

在元素周期外的100众个元素中,有些同位素专门担心详,并且一向以可展望的方式和速度衰变,这些同位素被称为放射性同位素。倘若吾们倘若岩石形成时,含有肯定量的放射性母体同位素,随着时间的推移,这些母体同位素以可展望的速度衰变为其他元素,始末钻研现有的元素,就能够推想出衰变所经历的时间,从而确定岩石的年龄。

物理学家欧内斯特·卢瑟福(ErnestRutherford)早在1904年,就尝试将这栽衰变过程用于测定岩石的年龄。

之后,阿瑟·霍尔姆斯(Arthur Holmes)在伦敦帝国理工学院发展了用铀-铅法测定岩石年代的技术,并以此对那时地球上最迂腐的岩石定年,挑出地球至稀奇16亿年的历史的不益看点。

在随后的几十年里,地球的年龄不息被修改,成为地质学家们炎议的话题。

石中长者:地球上最迂腐的岩石几岁了?

然而,截至现在,人们还未找到最原起地壳的踪迹。

科学家推想,由于板块组织的剧烈活动,地球形成后最早的一批岩石能够早已被损坏殆尽。有钻研推想,在全球冰河时期,冰川腐蚀岩石,使岩石崩解。然后板块组织将破碎的岩石抛回地球内部消融,并将其变成新的岩石。

迄今为止,信息中心地球上已知的最迂腐的岩石是位于添拿大西北部的阿卡斯塔(Acasta)片麻岩,大约形成于40–42.0亿年前(Bowring,1999)。

而且,一切的大陆上都能找到35亿年以上的岩石。如格陵兰岛Isua上地壳岩石就拥有37亿–38亿年的历史,而斯威士兰的岩石也有34亿–35亿年,西澳大利亚同样发现了年龄约为34亿–36亿年的岩石。

然而,尽管这些岩石已经有余迂腐,但它们并非来自“原起地壳”,而是由熔岩流和沉积在浅水中的沉积物构成,这外明地球的历史早在这些岩石沉积之前就开起了。

异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?Acasta(阿卡斯塔)片麻岩

图自Crystal World Exhibition Centre

行为地球上最强硬的矿物之一,微弱的锆石在各栽熄灭性的地质事件中照样幸存了下来。所以,这些微弱的晶体成为了迄今为止地球上最迂腐的物质,它们拥有44亿年的历史(Wilde,2001)。

地球上的迂腐岩石和微弱的锆石晶体通知吾们,地球起码已经有44亿年的历史了,由于地球存在的时间肯定比它外貌存在的东西更添迂腐。

天外之客:解开地球年龄之谜的钥匙

科学家们信任,地球上最迂腐的那些岩石很能够已经被剧烈的组织行动损坏殆尽了。按照天体物理学家的倘若,包括地球在内的一切太阳系天体都是同时形成的,所以,科学家们将追求地球年龄的期待寄托在了太阳系的其他星体上。

科学家们最先想到了月球,由于月球并未经历过像地球那样剧烈的组织行动,月球最迂腐的岩石照样保留在月球的外貌,从阿波罗登月义务中返回的月球外貌岩石(Papike,1998)年龄被确定为45亿年。

异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?1971年阿波罗14号带回的月球岩石,能够包含了古代地球的一幼块碎片(箭头所指的“长岩碎屑”) 图自NASA

固然科学家还还异国带回火星外貌的岩石样本,但坠落到地球上的火星陨石的年龄也能够追溯到45亿年(Nyquist,2001)。

1956年,添州理工学院的克莱尔?帕特森(ClairePatterson)采用铅同位素测年法测得代亚布罗峡谷(Canyon Diablo)的陨石年龄为4.55(±0.07)亿年,该年龄与今天公认的地球年龄已经相差无几。

这一钻研收获《陨石与地球的年龄》 (Age ofmeteorites and the earth)发外在地球化学界的权威期刊《地球化学与宇宙化学学报》(Geochimica EtCosmochimica Acta)上(Patterson,1956),至此,长达数百年的地球年龄之争终于尘埃落定。

异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?克莱尔?帕特森(ClairePatterson) 图自montymckeever.com

异国出生表明 科学家怎么清新地球年龄的?代亚布罗峡谷(Canyon Diablo)陨石 图自commons.wikimedia.org


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