由于地球没有出生证明,无法准确记录它的形成时期,所以科学家们花了数百年的时间来确定这个行星的年龄。科学家们通过对不断变化的地壳中的岩石,以及月球上的岩石,和来访的陨石等,计算出地球是45亿4000万岁,误差范围为5000万年。

图源:NASA

在过去的400年里,科学家们多次尝试科学地观测地球。科学家们试图根据海平面的变化、地球或太阳冷却到现在的温度所需花费的时间,以及海洋的盐度来预测地球的年龄。随着科学技术的发展与进步,这些方法被证明都是不可靠的,例如,海洋的上升和下降被证明是一个不断变化的过程,而不是一个逐渐衰退的过程。

为了计算地球的年龄,科学家们转向对覆盖地表的岩石进行研究。然而,由于板块运动和不断变化、调整的地壳,第一层岩石早已被回收,回炉改造成新的石头,然后再次露头。

图源:Mike Beauregard加拿大麻岩

二十世纪初,科学家改进了放射性年代测定的过程。早先的研究表明,一些放射性元素的同位素衰变成其他元素的速度极易预测。通过检查现存的元素,科学家可以计算出初始的数量,从而计算出元素衰变的时间,从而确定岩石的年龄。

目前,在地球上发现的最古老的岩石,是在加拿大的西北部靠近大奴湖艾加斯塔片区麻岩,早期测定其有40亿3000万年。35亿多年的岩石在所有大陆都能找到。格陵兰岛有苏阿表壳岩(已有37-38亿年之久),斯威士兰岩石有34至35亿年之久。西澳大利亚的样品石有34至36亿年的历史。

为了进一步完善地球的时代,科学家们开始向地球外的世界看。形成太阳系的物质是围绕着我们这颗年轻太阳的一团尘埃和气体。物质受到大致相同的引力吸引,而后形成了我们的行星和卫星。通过研究太阳系中的其他天体,科学家们能够更多地了解地球的早期历史。

图源:John Valley澳大利亚一颗44亿岁的锆石晶体

离地球最近的月球也没有地壳循环问题。因此,月球早期的岩石应该就出现在月球表面上。阿波罗月球任务带回地球的岩石样本显示了,那里的石头年龄在44到45亿岁之间,这有助于算出地球的年龄。

除了太阳系的天体物质外,科学家们还研究了落在地球上的较小的岩石“游客”——陨石。陨石的来源各种各样。有些是在剧烈碰撞后从其他行星上脱落的,而另一些则是早期太阳系中的残余块,它们从未膨胀过,形成一个有凝聚力的岩石体。

虽然人类目前还没有从火星带回过岩石,但从很久以前落在地球上的陨石来看,科学家们可以对红色星球上的岩石年龄作出猜测,其中一些石头形成于45亿年前,完全支持对早期行星形成日期的其他计算。

有超过70颗陨石坠落到地球,科学家们用放射性年代测定法计算它们的年龄,其中最古老的年龄在44到45亿年之间。

科学家们根据收集的信息,将地球的年龄定为大约45亿4000万年。相比之下,包含太阳系的银河系大约有132亿年的历史,而宇宙本身已经有138亿年的历史了。