昨天我们有篇文章写道“有神秘力量庇护地球长达46亿年,只为保证人类顺利繁衍”。这个引发了小伙伴们的热烈评论,其中也有不少小伙伴反问:凭什么说地球已有46亿年历史了?这个说法科学吗?
我们今天就来回答这个问题。
大家都知道,最早的有智慧的古人类是尼安德特人,他们生活在距今二、三十万年,也就是说地球上有人类也就是区区二、三十万年的事,相比地球的46亿年的历史,简直就是一眨眼的功夫。那么凭什么存在时间那么短的人类敢于断言地球已经存在了46亿年?
其实科学家们主要是利用了两种石头来确认地球的年龄:一种是地球上的岩石,另一种是月球上的岩石。
较早的时候,人们还没有什么工具来测定岩石的年龄。直到1896年,人们发现了放射性元素后,发现它们的衰变时间基本不受环境变化影响,而是以一种恒定的速率变化。聪明的人类立即意识到,这就是用来测量岩石年龄的工具!但是地球表面的岩石一直都在变化,有可能沉入海底也有可能变成高山,由于地表的运动和化学变化,地表的岩石经历了多次分异、熔融和改造。
好在,虽然根据大陆漂移学说,地球的大陆一直在运动在变化,但到目前为止依然存在着一些古老的稳定地块,如西格陵兰、西澳大利亚和南非等地区。这些地块上的岩石在地壳形成的初期就已经存在了,而且没有发生过后期的重熔改造。人们通过铀-铅衰变法,发现了地球上最古老的岩石是加拿大的Acasta Gneiss岩,距今已有42亿年。还发现了最古老的矿物是一颗锆石的碎屑,距今也有44亿年。
这么看来地球的年龄至少也在44亿年以上了。
那么地球年龄的上限呢?利用元素起源的理论可以推算出地球年龄的上限。
元素形成以后才形成太阳星云,继而地球等行星又从太阳星云中分异凝聚形成。根据核子合成的理论,铀和铀的同位素的比值,人们估算铀元素的年龄为66亿年。尽管不同的理论对铀同位素形成时丰度比的估算存在差别,但这一年龄不会小于50亿年。
月球是离地球最近的太阳系成员,月球表面比较稳定,仍保留了许多它形成时的原始物质。用铅-锶等时线法测得月球表面上最古老的岩石年龄为45.2~46.0亿年。普遍理论认为,太阳系中的行星大体上是在同一时间形成的。陨石又是小行星破裂的碎块。人们将目前在地球收集到的许多陨石的Pb-Pb等时线,发现基本上都落在一个时间线附近,同样,地球上的现代铅也落在这条线附近。这进一步证明了所有陨石与地球是大体同一时间形成的假设。根据各类陨石及其不同矿物的Pb-Pb等时线计算表明,地球年龄为45.3~45.7亿年。
虽然要获得地球更精确的年龄有待进一步研究,但目前人们相信,地球的年龄应该在46亿年左右。