科学家们是如何预测地球年龄的？为何那么肯定？答案来了

　　我们人类很幸运，拥有一个适宜居住的蓝色星球——地球，这种宜居环境在太阳系是独一无二的，在整个宇宙也为数不多。千百年来，我们对于这个星球就充满了各种好奇，其中之一就是地球到底有多少岁了？本文论述了科学家们是如何预测地球年龄的，并且为啥他们那么肯定。
　　古老的地球，图片源自COSMOS早期的认识
　　要回答地球到底有多少岁这个问题，其实并不容易。在西方世界的很长一段时间里，我们星球和物种的历史是从基督教圣经中逐字逐句地衍生出来的。早在1642年，英国牧师约翰·莱特福特（John Lightfoot）就计算出他认为世界诞生的确切日期：公元前3928年9月17日，这一结果来自于他通过倒数圣经中记载的史诗族谱得出的结论。
　　圣经，图片源自互联网近期的认识
　　然而，随着近来科学的发展，科学家已经能够越来越准确计算地球的年龄了：地球是一块非常古老的岩石，它已经围绕太阳运转了45.4亿年，不过我们经常将其四舍五入——45亿年。现在看来，这个数字似乎非常准确具体，但这一计算结果有大约5000万年的误差——这真的不是很小数字，但在大范围内，这一误差非常小。
　　古老的地球，图片源自互联网放射性定年法
　　那么，我们的科学家们到底怎样去追溯朦胧的过去从而计算出我们星球的年龄？科学家们又是如何把这一数字缩小到如此之小？这完全要归功于放射性测年技术的发展。放射性定年法是根据物质中放射性同位素的存在确定物质的年龄。我们知道，放射性同位素是随时间而衰变的同位素，放射性衰变是不稳定的原子核在这段时间内缓慢释放能量的过程。
　　元素半衰期，图片源自互联网
　　这背后的基本逻辑是，如果我们将一个物品或材料中放射性同位素的存在与其已知的丰度进行比较，或者与已知的衰变成的稳定同位素的存在进行比较，我们就可以计算出该物质存在了多长时间。常用的有钾、铀、碳和其他一些元素的同位素，其中，碳元素可能是大家听到最多的一个。不过，碳年代测定只能对曾经属于生物的物质进行年代测定，例如动物或植物，它们吸收碳作为生命周期的一部分。在地质学中，科学家使用的放射性同位素的半衰期（所谓半衰期是样品中一半同位素衰变所需的时间）比碳-14（半衰期5,730年）长得多，这包括钾-40（半衰期12.48亿年）、铀-238（半衰期44.68亿年）和铷-87（半衰期470亿年）。最古老的岩石
　　我们地球上和我们宇宙附近最古老的岩石是由炽热的金属凝固而成的，这些岩石中含有少量铀-238。我们知道，当一块岩石凝固时，其中的同位素会被固定并开始衰变。通过了解铀-238的半衰期，并测量其相对于铅的丰度（铅是铀-238衰变成的稳定同位素），我们就可以估算该岩石形成以来的时间。例如，如果U-238的半衰期为44.7亿年，而岩石样品中U-238与铅的比例为50:50，我们可以说岩石的年龄为44.7亿年。在上述认知基础上，科学家们花了几十年时间在地球上搜寻最古老的岩石。其中澳大利亚杰克山上锆石晶体，大约形成于44亿年前，也就是地球形成后不久，这是地球上已知最古老的物质。
　　锆石，图片源自互联网
　　不过这里有一个问题：我们知道，我们的星球充满了各种火山活动和侵蚀模式，岩石在史诗般的地质时间尺度上不断的循环、形成、改造和破坏。那么，我们如何才能确定澳大利亚杰克山上锆石晶体真的是我们最古老的岩石呢？我们怎么知道一块更古老的岩石没有被碾碎成尘土，或是被俯冲到邻近的大陆之下呢？为了解决这个问题，科学家们还测定了太空岩石块的年代——特别是陨石和月球岩石——据信，这些岩石块是由同期诞生我们星球的同一物质盘形成的。结果惊人地一致；我们邻近的空间碎片同样可以追溯到同一个45亿年前的窗口，由此，我们确定了我们地球的真正年龄。
　　初生的地球，图片源自互联网
　　这就是科学的力量，让我们不但可以认知地球的年龄，而且还能知道我们得到的答案是相当准确的，没错，我们古老的地球有45.4亿岁了。#科技头条# #我来科普# #地球#
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