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地球年龄大约是多少年,地球的寿命究竟有多长?

2022-07-05 百科 332 作者:admin

人类的正常寿命顶多是100岁,人类在地球上繁衍了数百万年,地球从诞生到现在有45亿年的历史。钻石会长存,但世间没有永恒,最终会淹没在时间的长河中。地球母亲能活多久?

事物的寿命

话虽如此,有些人可能认为生活无话可说。事实上,对于一个人来说,寿命就是从出生到死亡的时期。一个有机体从出生到死亡的整个生命周期就是一个有机体的寿命。

生命体和无生命体都是由真实物质构成的,生命体也是由无生命体构成的。对于无生命的物体,显然,我们需要重新思考长寿的概念。比如玻璃,从制造到破碎,就是我们认为的玻璃的生命。对于地球来说,这就是它从诞生到毁灭的生命,所用的时间就是它的寿命。生灭其实就是物质从一种存在状态转变为另一种存在状态。这样一来,一个事物的寿命就是处于某个变化阶段所需要的时间。

地球年龄的确定

科学界普遍的观点是地球和太阳都起源于同一个星云。由于星云(主要由氢和氦组成)的密度分布不​​均匀,在重力的作用下,物质逐渐向密度较大的地方汇聚,开始旋转,为恒星的形成做准备。原恒星中心的压力和温度逐渐升高。当达到氢的热核反应的临界温度(约1500万摄氏度)时,核反应堆被点燃,一颗恒星正式诞生。然而,此时地球还没有形成,太阳还处于混乱之中。大约几千万年后,地球等八颗行星正式出现。

地球大约有 45 亿年的历史,那么它是如何产生的呢?

事实上,长期以来人们一直认为地球有一个起源时间,但没有人知道它到底有多长。在 19 世纪,开尔文使用热力学方法来估计地球的寿命。由于当时没有考虑地球放射性物质衰变释放的热量,他估计当时地球的寿命最多只有4亿年。

1896 年,贝克勒尔发现铀矿石具有放射性。此后,居里夫妇发现了放射性元素镭和钋,并对原子核的放射性进行了深入研究。放射性是不稳定的原子核通过发射某些射线(α射线、β射线、γ射线等)衰变为稳定原子核的现象。)。所有原子序数(质子数)大于或等于 83 的元素都具有放射性。此后,科学家们陆续发现了许多放射性核素。核素是具有一定数量质子和中子的原子。一个元素通常包含几个核素,它们是彼此的同位素。例如,氢包含三种核素:氘、氘和氚。它们具有相同数量的质子和不同数量的中子,即 不同的原子质量。统计显示,宇宙中有100多种元素,其中核素约2600种,其中放射性约2300种,稳定的只有280种。

上图显示了一些放射性核素的半衰期。

放射性的发现为人类准确测量地球年龄奠定了基础。科学家们发现,放射性核素具有非常稳定的半衰期,通常不受周围环境的影响,例如压力或温度。不同的放射性核素具有不同的半衰期,从短至几秒到长达数十亿年不等。宇宙中不同核素的丰度不同,我们只需要测量岩石中放射性核素的衰变。通过分析样品中不同核素的相对含量,我们可以估计岩石形成的年龄。如果我们能找到地球诞生时形成的岩石,那么我们就可以测量地球的年龄。虽然在地球表面很难找到古老的岩石,

根据测量对象的不同,需要不同的辐射测年方法。在考古学中,最常用的方法是碳14测年法,主要适用于5万年前有机物的测定。铀铅测年是地质学中最常用的测年方法之一。这种方法的时间范围约为 100 万至 45 亿年。1956 年,美国地质学家克莱尔·帕特森 ( ) 使用改进的铀-铅测年法(这种改进的方法也称为铅-铅测年法)测量了美国亚利桑那州暗黑破坏神峡谷陨石中的铅含量。同位素含量,地球年龄为45.5亿年。目前地球最准确的年龄是 45.4 亿年。

地球还能存在多久?

地球是一个已经存在了 45.4 亿年的行星。地球上还剩多少天?这要从多方面考虑。

人类对地球的影响很小。即使核武器在全世界爆炸,也只会让地球母亲开心。就算人类文明灭亡了,地球还是好好的。如果你想毁灭地球,你必须猛烈撞击,将它粉碎成碎片。但这种情况目前在太阳系中并不存在,普通小行星对地球危害不大。

在整个宇宙中,太阳对地球的影响最大、最直接。地球受太阳引力的束缚,围绕太阳公转,地球上的生命沐浴在阳光下。如果有一天太阳出了问题,地球也会受到影响。地球的命运和太阳的命运是联系在一起的。

太阳是一颗年龄为 45.7 亿年且质量低于平均水平的恒星。它位于希罗多德图中的主序星带,是一颗黄矮星。黄矮星的寿命很长,和太阳一样长达100亿年,也就是说太阳可以燃烧超过50亿年。当太阳中的氢耗尽时,它会膨胀成一颗红巨星。红巨星的体积极大,那么地球就会被太阳的热浪吞噬,地球表面的温度会达到数千摄氏度。随着一次爆炸,太阳最终将变成一颗白矮星,而地球将在此过程中继续围绕白矮星运行。因为新生的白矮星比太阳质量小,所以地球的轨道更远。

上图,当太阳变成红巨星时,从地球上看到的太阳。

以上考虑了地球的环境。如果忽略这些因素,将地球视为一个孤立的系统,地球还能存活多久?

事实上,银河系中有一种行星不围绕任何恒星运行,可以称为流氓行星。这样,行星环境可以被视为一个孤立的系统。对于一个孤立的系统,它的内部熵(混沌)一直在增加,这意味着地球最终会走向灭绝。即使没有太阳的影响,地球最终也会衰老和死亡,但地球不会自行爆炸和解体。

行星和恒星是由化学元素组成的。放射性元素会衰变,稳定元素中的不稳定同位素也会衰变。地球内部的高温,除了出生时的废热,大部分来自放射性元素衰变产生的热量。随着时间的推移,最终地球内部会逐渐变冷,地壳活动会消失,一切都会回归平静。如果地球没有被宇宙中的某个天体,比如黑洞所吞噬,地球应该已经存在了很长时间,比现在的宇宙年龄还要长。在宇宙中,有些恒星已有 130 亿年的历史。它们是宇宙大爆炸后不久诞生的第一批红矮星。红矮星的质量远小于太阳。银河系中 75% 的恒星是红矮星。它们的质量很小,

地球由化学元素(不同种类的原子)组成,原子核由质子和中子组成。如果原子不能稳定存在,那么地球就不会存在。

理论上,电子的寿命是无限的。自由中子本身是不稳定的,只能存在十分钟,而束缚在原子核中的中子是稳定的。质子是最轻的重子,因此被认为是稳定的。但在一些理论中,质子被认为会衰变。通过在日本 Super 十年的观测,虽然没有明显的质子衰变迹象,但科学家估计质子的最短寿命为 1.67×10^34 年,这比一些理论预测的要长宇宙的寿命。

因此,如果不被击中或被吞噬,地球将与宇宙一样长寿。宇宙的命运决定了地球的命运。未来宇宙如何发展,地球将是末日。

上图显示了宇宙未来三种可能的命运。

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