我们是如何知道地球的年龄的？读懂岩石中的故事

根据科学家的研究我们的地球大约有45.4亿年的历史，在这段漫长的时间里，它见证了数次的大陆的合并和分裂，冰盖的扩张和消退，生命从单细胞生物进化为如今丰富多彩的形式，甚至在这些生命体之中诞生了难得可贵的智慧，但是我们是怎么知道地球的年龄的呢？

为了找到这个问题的答案，我们首先需要了解地球的内部，其次通过测量地球和太阳系其他部分岩石中的放射性元素，科学家们就可以制定出我们星球早期的地质时间表。当你是一名地球地质科学家，在你看着一块岩石时，它就不仅仅只是一块岩石，它就像是一个等着你尝试破译解读的故事，会告诉你关于地球的很多的秘密。

当矿物从岩浆或熔岩中形成时，它们通常都含有微量的放射性物质，例如铀。随着时间的推移，这些放射性元素会发生衰变，这意味着它们会不断地散发出辐射，最终将它们转化为新的、更稳定的元素，而这些衰变后的新的元素在没有外力影响的情况下仍然会保留在矿物中。

以放射性铀238为例，这是铀的一种常见形式，它的原子会释放能量，直到它们最终衰变成为铅。该过程以被科学家称为半衰期的固定速率发生着，这对应于一半原子衰变所需的时间。铀238的半衰期超过40亿年，这意味着样品中一半的铀238需要超过40亿年的时间才能变成铅，这使得它非常适合作为判断古老岩石年龄的参考因素。

通过了解这些样品的半衰期，我们就可以通过测量样品中放射性同位素的衰变产物与未衰变同位素的比率，计算出该样品中未衰变同位素的数量，从而结合样品放射性物质的半衰期来推断出样品的年龄，这种判断样品年龄段的方法就叫做放射性测年法。

我们通常对矿物锆石采用放射性测年法，因为它含有相对大量的铀，铀铅测年法只是放射性测年法的其中一种，针对不同的样本类型我们也会使用不同的元素。例如，在日常中最常用的方法之一是放射性碳-14测年，它使用半衰期为5730年左右的的放射性碳-14， 使用放射性碳测年技术可以测定约50000年以内的物质年龄，也可用于对有机物进行测年。

使用这些方法，地质学家在地球上已经发现了可追溯到44亿年前的矿物，这意味着地球至少已经存在了这么长的时间。但是，我们的科学家说地球的年龄超过45亿年，那多出来的1亿多年的时间又是从哪里来的呢？就像前面所说的，地球在数十亿年的时间里发生了巨大的变化，特别是通过板块构造等过程，使地壳移动，从岩浆中孕育出了新的土地，并将原先的土地压回地下。

这就造成了一个我们不想看到的结果，我们在地球上很难找到地球历史初期的岩石，在漫长的岁月中它们早已被侵蚀或熔化回原材料了。但是不要气馁，科学家们也可以使用辐射测年法来确定太阳系中其他部分岩石的年龄，根据检测结果一些陨石的年龄超过了45.6亿年，来自月球和火星的岩石也可追溯到大约45亿年前。

这些日期就非常接近科学家认为的太阳系开始形成的时间，太阳系的行星便来自于这些围绕着新生太阳的气体和尘埃云。

通过了解这些太空中陨石的相对年龄，我们就可以开始拼凑出地球、月球、火星和其他漂浮在附近太空中的陨石是如何开始形成的大致的时间表。然而，从原始尘埃云到地球的转变并不是一下子就发生的，期间也经过了数百万年的演变过程，这就意味着我们对于地球年龄的判断将永远无法精确到具体的年份，而会更多的偏向于我们母星开始形成的整体阶段。