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地球的年龄是多少?

发表于 2022-1-29 15:12:27
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地球是距离太阳第三近的行星,也是太阳系中第五大行星。它也是宇宙中唯一已知具有支持生命所需的有利条件的行星。地球总面积约5.1亿平方公里,其中36113万平方公里,或70.8%为水,其余14894万平方公里,或29.2%为陆地。根据从陨石中同位素的放射性测年获得的证据,认为地球是在大约 4.54 ± 0.5 亿年前由太阳星云的吸积形成的。因此,地球的年龄大约是宇宙年龄的三分之一。

早期计算
人们认为,地球的吸积是在富含钙铝的包裹体和陨石形成之后开始的。据估计,这些富含钙铝的包裹体大约有 45.67 亿年的历史。科学家分析的最古老的陆地材料是从西澳大利亚杰克山收集的微小锆石晶体,大约有 44.04 亿年的历史。

尽管如此,英国数学物理学家威廉汤姆森,1 st开尔文男爵在 1862 年发表了他的计算,将地球的年龄置于 20 到 4 亿年之间。汤姆森假设地球形成为熔融物体,并确定了熔融物体冷却到当前温度所需的时间。因此,汤姆森的计算没有考虑放射性衰变和地幔对流产生的热量。除此之外,汤姆森对太阳年龄的估计也非常受限制,因为计算是基于太阳的热输出。然而,包括查尔斯·莱尔和托马斯·亨利·赫胥黎在内的许多科学家发现很难接受汤姆森估计的地球如此短的年龄。在晚年,

现代概念
在 20 世纪初发现放射性测年之前,许多科学家使用相对测年来确定材料的年龄。对地层或不同岩层的研究让许多研究人员了解了地球自存在以来所经历的一系列变化。除此之外,不同的岩层还包含许多未知生物的化石遗骸,这有助于科学家研究生物从一个岩层到另一个岩层的演变过程。在 17日世纪,丹麦科学家尼古拉斯·斯泰诺的观察导致地层学概念的形成,斯泰诺成为第一个发现化石遗骸与岩层之间联系的人。然而,尽管这种地层学技术并没有告诉不同岩层的确切年龄,但它主要表明地球已有数十亿年的历史,而不是早先预测的数百万年。

放射性测年的发现引入了一个有助于计算地球年龄的关键因素。放射性的先驱是美国化学家伯特伦·博尔特伍德和英国物理学家欧内斯特·卢瑟福,而亚瑟·福尔摩斯则发现了辐射测年法。1927 年,亚瑟·福尔摩斯发表了《地球时代,地质思想导论》,他将地球的年龄置于 1.6 到 30 亿年的范围内。亚瑟·霍姆斯也是美国科学院国家研究委员会于 1931 年成立的委员会的成员,该委员会旨在查明地球的年龄。委员会的最终报告得出结论,放射性测年是确定地质时间尺度的唯一可靠方法。1956 年,美国地球化学家克莱尔·卡梅隆·帕特森在对许多陨石进行铀铅同位素测年后,确定地球的年龄为 4.55 ± 0.7 亿年。方铅矿的古代太古代铅矿石也被用来确定地球的年龄,因为它们代表了地球上最早形成的仅含铅矿物。这些岩石已确定地球的年龄为 45.4 亿年,误差为 1%。

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