地球的质量会有多大 地球的年龄有多长

凤婷 1172分享

  地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是系中直径、质量和密度最大的类地行星。亲爱的小伙伴们,地球的质量会有多大?年龄有多长?下面小编给大家分享关于地球的质量及年龄,我们一起来看一下吧~

地球

  地球的质量

  在搞清楚“质量”的概念以后,有关地球质量的研究就自然而然地摆到了科学家们的面前。人们意识到地球是如此之大,以至于根本不可能用任何方法得到一个能改变其运动状态的力,而且,人们也绝对无法称出地球的重力质量。但如果换一个角度考虑,我们可以不去直接称地球的重量。如果我们在距地心一定远的地方测出某个常见物体所受的重力,就可以将其与该物体在地球表面距地心这样大的距离内所受到的重力引力相比较,在该物体质量已知的条件下,就可求出地球的质量。

  尽管如此,我们仍有一个麻烦,即地球引力其实非常小,以至于只有在它作用于巨大的物体时才显露出来。我们认为,与其他有巨大破坏力的作用力一样,地球引力是十分强大的,这主要是因为我们将它与硕大的地球联系起来了。而当它仍用于诸如一个铁块这样的物体时,它产生的重力引力是那么小,以至于人们几乎无法测到它。

  英国科学家亨瑞·卡文迪许于1798年开始解决这一问题。他将一条细线系于一个轻质木棒的中端,并在木棒的两端各系上一个小铅球,从而制成了一个简单的装置,木棒可绕悬线自由扭动。这样,只需轻轻一碰,木棒两端的小球就可改变装置的运动状态。利用这一方法,卡文迪许测出了不同作用力产生的“扭矩”。

  而后,卡文迪许将两个较大的金属球分别装于这两个小球的附近,这两个金属球与两个小球之间的引力使悬线发生轻微的扭动。根据扭臂的长度,卡文迪许计算出了两对球体之间的相互的吸引力,进而他根据两对球体的中心距和各球的质量,以及位于地表的相同球体所受的重力(该重力大于两球间的相互作用力),与两对球体间吸力的差值计算出了地球的质量。

  卡文迪许认为地球的质量约为6×1024千克。这一数据直至今天仍一直被科学界所认可。因而,卡文迪许的研究可以说是在该领域的首创。

  地球的年龄

  科学家对地球的年龄再次进行了确认,认为地球产生要远远晚于太阳系产生的时间,跨度约为1.5亿年左右。这远远晚于此前认为的30-4500万年。此前科学家通过太阳系年龄计算公式算出了太阳系产生的时间为55.68亿年前,而地球产生的年龄要比太阳系晚30亿年到45亿年左右,大约为25.48亿年前左右。在2007年时,瑞士的科学家对此数据进行了修正,认为地球的产生要在太阳系形成的6200万年之后。

  地球和月亮的成因得到了大部分科学家的认可,是由于两颗金星水星大小的行星发生了相撞,进而产生了现在的地球和月球。科学家们通过放射性元素的衰变进而对地球和月球的年龄进行测算,不过由于当时科学技术并未像今天这样发达,所得出的数据也并非完全准确。

  科学家一般是通过同位元素铪182和钨182两种放射元素来计算地球和月球年龄的。铪182的衰变期为900万年,衰变之后的同位素为钨182,而钨182则是地核的组成部分之一。科学家们认为在地球形成时,几乎所有的铪182元素全部已经衰变成了钨182。仅有极少量存在。

  正是这微量的铪182才能够帮助科学家测算地球的真实年龄。尼尔斯研究所的教授说道:“所有的铪完全衰变成钨需要50-60亿年的时间,并且都会沉在地核,而新的表明,地球和月球上地幔含有的元素量高于太阳系,而经过测算时间大约为1.5亿年左右。”

  地球的演化

  46亿年前,地球诞生了。地球演化大致可分为三个阶段。第一阶段为地球圈层形成时期,其时限大致距今4600至4200Ma【百万年】。刚刚诞生时候的地球与今天大不相同。根据科学家推断,地球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在地球表面,这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。

  第二阶段为太古宙,元古宙时期。其时限距今4200至543Ma。地球自不间断地向外释放能量。由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气,二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层---原始大气。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。

  第三阶段为显生宙时期,其时限由543Ma至今。显生宙延续的时间相对短暂,但这一时期生物及其繁盛,地质演化十分迅速,地质作用丰富多彩,加之地质体遍布全球各地,广泛保存,可以极好的对其进行观察和研究,为地质科学的主要研究对象,并建立起了地质学的基本理论和基础知识。

  为了证明生命起源与地球,人们在不断通过实验和推测等研究方法,提出各种假设来解释生命诞生。1953年美国青年学者米勒(Stanley L.Miller)在实验室用充有甲烷(CH4),氨气(NH3),氢气(H2)和水(H2O)的密闭装置,以放电,加热来模拟原始地球的环境条件,合成了一些氨基酸,有机酸和尿素等物质,轰动了科学界。这个实验的结果更具说服力地表明,早期地球完全有能力孕育生命体,原始生命物质可以在没有生命的自然条件下产生出来。

  一些有机物质在原始海洋中,经过长期而又复杂的化学变化,逐渐形成了更大,更复杂的分子,直到形成组成生物体的基本物质---蛋白质,以及作为遗传物质的核酸等大分子物质。在一定条件下,蛋白质和核酸等物质经过浓缩,凝聚等作用,形成了一个由多种分子组成的体系,外面有了一层膜,与海水隔开,在海水中又经历了漫长,复杂的变化,最终形成了原始的生命。

  总之,地球的演变使得生命诞生于地球。

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