地球|地球诞生至今已有45亿年,那么地球的寿命究竟有多长?

一个人的正常寿命最多100多年 , 而人类已经在地球上繁衍了几百万年 , 地球诞生至今也有45亿年的历史了 。 钻石恒久远、一颗永流传 , 其实世界上并不存在永恒 , 最终都会淹没在时间的长河中 。 斗转星移 , 地球母亲的生命又有多长呢?
事物的寿命
说到这儿 , 可能有些人觉得 , 寿命有什么好讲的 。 确实 , 对于人一个人来说 , 人的寿命就是从出生到死亡所经历的这段时间 。 单个生命体从诞生到死亡 , 这一整个周期就是生物的寿命 。
不管是有生命的物体还是无生命的物体 , 它们都是由实实在在的物质构成的 , 而生命体也是由非生命物质构成的 。 对于非生命体 , 显然 , 我们需要重新思索寿命这个概念 。 比如一个玻璃杯 , 从制造成型 , 再到支离破碎 , 这便是我们认为的一个玻璃杯的一生 。 对于地球而言 , 地球从诞生到毁灭 , 这便是它的一生 , 所经历的时间便是寿命 。 诞生和毁灭 , 其实是物质从一种存在状态转变成了另一种状态 。 这么看来 , 事物的寿命就是其在某一变化阶段所经历的时间 。
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地球年龄的测定
科学界的主流观点认为 , 地球和太阳都起源于同一片星云 。 由于星云(主要由氢和氦组成)的密度分布并不平均 , 在万有引力的作用下 , 物质逐渐向密度高的地方汇聚 , 并开始旋转起来 , 为恒星的形成做准备 。 原恒星中心的压力和温度逐渐升高 , 当达到氢热核反应的临界温度(大约1500万摄氏度)以上时 , 核反应炉就被点燃了 , 一颗恒星就正式诞生了 。 不过 , 此时地球还并未成形 , 太阳周围还是一片混沌 , 大约上千万年后 , 地球等八大行星才正式登场 。
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地球的年龄大约45亿年 , 那这是怎么得出来的呢?
其实 , 很早之前人们就相信地球存在一个起源时间 , 但究竟是多少 , 一直没有人弄得清楚 。 19世纪 , 开尔文通过热力学方式估算了地球的寿命 , 由于当时没有考虑到地球内部的放射性物质衰变所释放的热量 , 他当时估算出的地球寿命最多才4亿年 。
1896年贝克勒尔发现铀矿具有放射性 , 此后居里夫妇又发现了放射性元素镭和钋 , 并对原子核的放射性现象进行了深入的研究 。 放射性就是一种不稳定的原子核通过放射出某种射线(阿尔法射线、贝塔射线、伽马射线等)而衰变成稳定的原子核的一种现象 , 原子序数(质子数)大于或等于83的元素都具有放射性 。 此后 , 科学家们又陆陆续续发现了很多放射性核素 。 核素就是具有一定质子数和中子数的一类原子 , 一种元素通常包含好几种核素 , 这几种核素之间互为同位素 。 比如氢元素就包含氕、氘、氚三种核素 , 它们之间质子数相同 , 中子数不同 , 即原子质量不同 。 统计数据表明 , 宇宙中存在100多种元素 , 大约包含2600多种核素 , 其中约有2300种核素都具有放射性 , 稳定核素只有280余种 。
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地球|地球诞生至今已有45亿年,那么地球的寿命究竟有多长?】上图为部分放射性核素的半衰期 。
放射性的发现为人类精确测量地球的年龄奠定了基础 。 科学家们发现 , 放射性核素的半衰期很稳定 , 一般不会受到周围环境(比如压力或者温度等)的影响 。 不同放射性核素的半衰期不同 , 有的短至数秒 , 有的长达几十亿年 。 不同核素在宇宙中的丰度不一样 , 我们只需要测出岩石中放射性核素的衰变情况 , 通过分析样本中不同核素的相对含量 , 就可以估算出该岩石的形成年龄 。 如果我们能找到地球诞生之初形成的岩石 , 那么我们就能测出地球的年龄 。 虽然在地球表面已经很难找到古老的岩石 , 不过由于太阳系内的小行星和地球都诞生于同一片星云 , 我们可以测量坠落到地球表面的小行星陨石的年龄 , 这同样可以估算出地球的年龄 。

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