地球何时诞生

地球何时诞生

地球形成于几十亿年以前,初期的痕迹在地面上已很难找到了,以后的历史面貌也极为残缺不全.若想从现在的地球面貌往前一步一步地推出它的原始情况,困难极大.任何地球起源的假说都包含有待证明的假设.正由于此,不同的假说常常分歧很大.200多年来,地球起源的假说曾提出过几十种.到了人造卫星时代,可直接探测的领域已扩展到行星际空间.这个问题的探索也进入到一个新的活跃阶段.
计量地球所经历的时间,必须找到一种速率恒定而又量程极大的尺度.早期找到的一些尺度的变化速率在地球历史上是不恒定的.1896年放射性元素被发现以后,人们才找到了一种以恒定速率变化的物理过程作为尺度来测定岩石和地球的年龄.　　中国古人推测自开辟至于获麟（公元前481年）,凡三百二十六万七千年.17世纪西方国家的一个神父宜称,地球是上帝在公元前4004年创造的.
最早尝试用科学方法探究地球年龄的是英国物理学家哈雷.他提出,研究大洋盐度的起源,可能提供解决地球年龄问题的依据.1854年,德国伟大的科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算,认为地球的年龄不超过2500万年.1862年,英国著名物理学家汤姆生说,地球从早期炽热状态中冷却到如今的状态,需要2000万至4000万年.这些数字远远小于地球的实际年龄,但作为早期尝试还是有益的.
到了20世纪,科学家发明了同位素地质测定法,这是测定地球年龄的最佳方法,是计算地球历史的标准时钟.根据这种办法,科学家找到的最古老的岩石,有35亿岁.然而,最古老岩石并不是地球出世时留下来的最早证据,不能代表地球的整个历史.这是因为,婴儿时代的地球是一个炽热的熔融球体,最古老岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的.
20世纪60年代末,科学家测定取自月球表面的岩石标本,发现月球的年龄在44至46亿年之间.于是,根据目前最流行的太阳系起源的星云说,太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点,便可以认为地球是在46亿年前形成的.然而,这是依靠间接证据推测出来的.事实上,至今人们还没有在地球自身上发现确凿的档案”,来证明地球活了46亿年.
地球的各大陆都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.70年代已用Rb-Sr、U-Pb和Sm－Nd法精确地测定了这些岩石的年龄,其中最古老的岩石年龄可达37亿年.这一年龄可以代表地壳形成时间的下限.
利用关于元素起源的理论可以给出地球年龄的上限.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,铀同位素U和U在元素形成时的比例大约为1.64:1.它们形成以后就以自己固有的速率进行衰变,而且U要比U衰变得更快.因此现在地球上铀的这两个同位素的丰度比是1:137.88.根据这两个比值,我们可以估算元素的年龄为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着差别,但这一年龄不会小于50亿年.
对地球年龄最可靠的估计是借助于陨石的年龄测定.太阳系中的行星体大体上是在同一时间形成的.陨石是小行星破裂的碎块.由于小行星体积较小,它的内部放射能一般不足以引起再熔融,因此陨石中的放射性衰变系列的产物记录了小行星体凝聚的时间.如果将所有陨石的Pb/Pb对Pb/Pb作图,则它们都落在一条直线上（Pb-Pb等时线）.地球的现代铅也同样落在这条线的附近.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45.45.7亿年.应用 Rb-Sr等时线方法对各类陨石的测定结果,年龄值也主要落在45.45.7亿年之间.有两个无球粒陨石已用Sm－Nd等时线法确定了年龄,为45.45.6亿年.地球的卫星──月球是离地球最近的太阳系成员,它的内能也不足以引起强烈的熔融作用,因此月球表面仍保留了许多它形成时的原始物质.用Rb－Sr等时线法测得月球表面上最古老的岩石年龄为45.46.0亿年,粉尘的年龄也达46亿年.因此太阳系行星体的形成时间最可能是在45.45.7亿年左右.
上述几种方法都不同程度地依赖于太阳系所有行星体同时形成的假设.目前更精确的研究成果证明,太阳系行星体起源仍存在着小的时间差别,因此要获得地球更精确的年龄值有待于进一步的深入研究.