地球存在了多久?


地球是太阳系八大行星之一,形成于距今越45-46亿年前(即:4500Ma-4600Ma),地月系统是太阳系重要组成部分,解答地球的形成演化过程就要从太阳系形成入手。

一、太阳系的形成与演化

根据目前天文学与地质学的研究成果,太阳系形成有两类假说,即:星云假说和大爆炸假说。

1、星云假说

该假说最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出,该理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成。

2、大爆炸假说

该理论认为在大爆炸时期,黑洞的爆炸使其内核及外壳物质在强烈的爆炸中,产生裂变反应,在裂变过程中,产生了含有大量氕及其它能产生聚变物质的气团,这些气团中的可致聚变的物质达到一定量,气团的体积和内部压力达到一定程度,该气团的核聚变产生了。时间维度确定在距今45.672亿±60万年前。

根据以上理论推断太阳系形成于距今46亿年左右。

二、地球形成时间分析

1、地球年龄直接测定值

地球年龄直接测定最有效的方法是同位素测年,该方法是测定地球年龄的最佳方法,是计算地球历史的标准时钟。同位素测年有很多种方法,测定几十亿年这种时间维度的方法主要是:铀(U)-铅(Pb)法,U238和U235都自然地衰变并释放出α粒子,U238的半衰期是45亿年,即1克U238在45亿年后将剩下0.5克,90亿年之后只剩0.25克,依此类推。U238衰变成U234,然后依次相当快地经过一系列子体产物衰变成同位素Pb206。同样,U235衰变成Pb207,Th232衰变成Pb208如此放射衰变的结果,含铀矿物不断地积累着铅。自然界中含有这种铀(U)元素的天然矿物就是锆石,因此这种方法也常称为锆石定年。

全球范围内寻找最佳测年样品经测试年龄为42亿年,岩石标本采自澳大利亚。但仅凭常识即可知地球实际年龄肯定大于42亿年,但是这个年龄可以作为地球年龄下限。

2、地球年龄间接测定值

因为地球从形成之初即开始地质演化,一刻未停,各种火山活动、地壳运动相当强烈及频繁,因此想要找到一块未经扰动的岩石标本几乎不可能,这也给直接测定地球年龄带来困难,但是科学家想到另外一种间接测定地球年龄的方法,那就是地球的邻居月球。

地球唯一的天然卫星-月球

月球自形成之后相对稳定,没有火山活动及地壳运动,亦没有水流剥蚀、空气风华等的影响,除了经受陨石撞击以外其原始母岩保存完好。阿波罗登月取得成功后,航天员带回了月球岩石为测定月球年龄提供了基础样本,用Rb-Sr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,粉尘的年龄也达到46亿年。

三、总结

综合不同方法确定地球年龄大约在45-46亿年,这是目前比较公认的地球年龄,但是地球年龄作为一个课题还远远没有写下他的句号,相信随着科技的发展,地球的年龄也会越来越精确。

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