咱都知道,地球上没人能从地球诞生一直活到现在,可专家却敢拍着胸脯说地球已经 45 亿岁了,这到底是咋回事呢?今天咱就来唠唠。
以前,人们对地球年龄的猜测五花八门。在 17 世纪,爱尔兰有个叫詹姆斯・乌瑟的人,他研究《旧约・圣经年表》后,得出地球是上帝在公元前 4004 年创造的结论,这么算下来,地球满打满算也就 6000 多岁。你瞧,这和咱们现在知道的 45 亿岁,差距简直大得没边儿。那时候,大家对地球年龄的认知,基本都建立在宗教或者简单的推测上,没什么科学依据。
后来,科学家们可不满足于这种说法了,开始用各种科学方法来探索地球的年龄。有位叫哈雷的物理学家,就是发现哈雷彗星那位,他想法挺独特,提出研究大洋盐度的起源,或许能知道地球年龄。他琢磨着,海水里的盐是一点点积累起来的,如果能弄清楚盐积累的速度,不就能推算出地球的年龄了嘛。想法是好的,可实际操作起来太难啦,这个方法最后也没得出啥靠谱结果。
到了 19 世纪,物理学家威廉・汤姆森,也就是后来的开尔文勋爵,用热力学方法来估算地球年龄。他假设地球一开始是个滚烫的熔融体,然后慢慢冷却。就像刚出锅的馒头,会一点点变凉。他想通过测量地球当前的温度分布,利用热传导原理反推地球冷却花了多长时间,从而算出地球年龄。1862 年,他发表文章,算出地球年龄大概在 2000 万年到 4 亿年之间,后来又经过多次修正,最终确定为 2400 万年。在当时,这个结果可引起了不小的轰动,毕竟是用科学方法算出来的。但现在我们知道,这个数值和真实的地球年龄差远了。为啥呢?因为后来科学家发现,地球内部有放射性元素,它们衰变会产生热量,这就说明地球不是单纯地在冷却,开尔文勋爵的假设不成立了。
真正让地球年龄测定有重大突破的,是放射性元素的发现。1896 年,放射性元素被发现后,科学家们像是找到了一把金钥匙。他们发现,放射性元素的衰变速率非常稳定,不受外界环境影响。就拿铀 238 来说,它每过 45 亿年,原子数量就会减少一半,最后变成铅 206。很多岩石和矿物在形成之后,外界的铀和铅很难再进去。所以,只要测量岩石或矿物里铀 238 和铅 206 的比例,就能知道这块岩石或矿物形成了多久。这就好比一个精准的时钟,记录着地球的历史。
地质学家们就开始满世界找最古老的岩石。在这个过程中,也有不少有趣的事儿。他们在非洲、加拿大等地四处奔波,仔细挑选那些看起来有 “故事” 的岩石。1954 年,霍姆斯在非洲津巴布韦古老地盾中,挑出了独居石,测定它的 U - Pb 年龄约为 26.4 亿年,这在当时已经是很古老的矿物年龄了。但后来,科学家们又有了新发现。1956 年,美国的克莱尔・帕特森测出美国亚利桑那州迪亚布洛峡谷铁陨石的年龄为 45.5 亿年,这个数值和地球真实年龄已经非常接近了。
还有更厉害的,2002 年,加拿大地球化学家尤里・阿梅林对相关包体进行精确定年,得到了 45.67 亿年的结果,这是目前获得的包括地球在内太阳系形成的最精确年龄。
除了通过岩石测定,科学家们还借助陨石和月球岩石来推测地球年龄。为啥呢?因为太阳系里的天体,像太阳、地球、陨石、月球等,基本是在差不多时间形成的。陨石是小行星破裂的碎块,月球离地球又近,它们受后期改造相对少,能保留更多早期信息。科学家通过测定陨石和月球岩石的年龄,也能为地球年龄提供重要参考。比如,对各类陨石及其不同矿物用 Pb - Pb 等时线计算,得出地球年龄在 45.3 - 45.7 亿年之间;用 Rb - Sr 等时线法对各类陨石测定,年龄值也大多在 45.4 - 45.7 亿年之间;还有用 Sm - Nd 等时线法确定了部分无球粒陨石年龄为 45.5 - 45.6 亿年;对月球表面最古老岩石用 Rb - Sr 等时线法测得年龄为 45.2 - 46.0 亿年,粉尘年龄也达 46 亿年。这么多数据相互印证,就把地球年龄的范围给确定得越来越精确了。
你看,科学家们为了弄清楚地球的年龄,从最初的各种不靠谱猜测,到运用科学方法一步步探索,经历了多少曲折。这也让我们看到,科学就是在不断探索、不断修正中前进的。现在咱们知道地球 45 亿岁,背后是无数科学家的辛勤努力和智慧结晶。所以啊,别小瞧了这简单的一个数字,它背后的故事可精彩着呢!
好啦,今天关于地球年龄的事儿就讲到这儿。要是你觉得这文章有意思,麻烦动动你那发财的小手,点个赞、关注一下,保准你往后干啥都顺风顺水,财源广进!