【原】為什么融化的小行星可以“重置”它的原子鐘?

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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一篇關(guān)于一顆起源于月球的隕石的新聞文章能夠列出它在月球上經(jīng)歷的主要撞擊事件，并確定它們的日期。據(jù)說這是可能的,，因為每一個事物熔化的一部分，然后該部分的原子鐘就會重置,。那么,，熔化一塊石頭是如何使衰變的放射性元素恢復(fù)到原來的形態(tài)的呢?當(dāng)我們?nèi)刍U時，它不會再變成鈾,。同樣的問題也適用于確定太陽系的年代,。放射性元素不應(yīng)該衰變80億年，120億年嗎?自它們在古代超新星中被炸而得以存在算起?

在固體狀態(tài)下,，所有物質(zhì)都很穩(wěn)定,，所以相對較少的粒子可以逃逸。然而，在液體或氣體狀態(tài)下,，粒子可以四處移動并汽化,。由于放射性衰變，物質(zhì)開始時的子同位素量比化學(xué)上有利的量要大,，所以其中一些會逸出,，使物質(zhì)達(dá)到平衡。想象一下凍結(jié)在冰塊中的氣泡——固體冰阻止了氣泡的逸出,，但當(dāng)冰塊融化時,，氣泡會逸出，因為沒有氣泡時,，系統(tǒng)的能量更低,。(由于母、子同位素的不同結(jié)晶,，在凝固過程中會發(fā)生進(jìn)一步的分離,。)這意味著在熔化之前關(guān)于發(fā)生了多少衰變的信息丟失了。

因此,，只有確定了凝固時的子同位素含量,，才能計算出熔化的時間。要做到這一點(diǎn)的方法之一是找到另一個同位素不參與放射性衰變(稱之為同位素B,因為無聊而起的),找到一個非放射性巖石(或一個最近的液體),并測量女兒同位素的比值同位素B .這個比例將是相同的任何材料的平衡,所以這是凝固時樣本的比例,。然后測量隕石(或其他什么)中的同位素B的量,，并將其乘以平衡比，得到凝固時的子同位素的量,。如果你從樣本中測量的子同位素的總量中減去這個,，你就得到了由固化后的放射性衰變引起的子同位素的總量，它告訴你固化后的時間,。

放射性定年法,，放射性年代測定技術(shù)或放射性同位素定年法是一種用于測定巖石或碳等物質(zhì)年代的技術(shù)，其中微量放射性雜質(zhì)是在它們形成時選擇性地?fù)饺氲?。該方法將物質(zhì)中自然存在的放射性同位素的豐度與其衰變產(chǎn)物的豐度進(jìn)行比較，后者以已知的恒定衰變速率形成,。使用放射性定年法于1907年首次由Bertram Boltwood出版,現(xiàn)在是關(guān)于巖石絕對年齡和其他地質(zhì)特征的信息的主要來源,包括化石的時代生命形式或者地球本身的年齡,和還可以用于日期范圍廣泛的自然和人造材料,。

在地質(zhì)年代學(xué)中，結(jié)合地層學(xué)原理,，采用放射性測年方法建立地質(zhì)年代標(biāo)度,。最著名的技術(shù)有放射性碳年代測定法、鉀-氬年代測定法和鈾-鉛年代測定法,。通過建立地質(zhì)時標(biāo),，它提供了關(guān)于化石年齡和推斷出的進(jìn)化變化率的重要信息來源。放射性年代測定法也被用于確定考古材料的年代，包括古代的手工藝品,。

不同的放射性測年方法在時間尺度上是不同卻準(zhǔn)確的,，不同的測定方法所應(yīng)用的材料也是不同的。

獨(dú)居石地質(zhì)年代學(xué)是利用礦物獨(dú)居石研究地質(zhì)歷史的一種定年技術(shù),。它是研究變質(zhì)巖特別是火成巖,、沉積巖和熱液巖復(fù)雜歷史的有力工具。年代測定法將獨(dú)居石中的放射性過程用作時鐘,。

獨(dú)居石地質(zhì)年代學(xué)的獨(dú)特性來自于獨(dú)居石的高抗熱性,，這使得在地質(zhì)歷史中可以保留年代信息。隨著獨(dú)居石的生長,，它形成了不同成分和年齡的連續(xù)一代,，通常不消除以前的，形成了獨(dú)居石的分帶模式,。由于年齡的劃分,，年代測定應(yīng)該在單個的區(qū)域進(jìn)行，而不是整個晶體,。此外,，結(jié)構(gòu)的獨(dú)居石晶體可能代表某些類型的事件。因此,，需要高空間分辨率的直接采樣技術(shù),，在不破壞紋理和分區(qū)的前提下，對這些微小區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)研究,。

獨(dú)居石地質(zhì)年代學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)ⅹ?dú)居石的組成與地質(zhì)作用聯(lián)系起來,。而找到組成帶的年齡就意味著找到地質(zhì)過程的年齡。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. 星星~閃爍- curious

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.原文來自：http://curious.astro./our-solar-system/36-our-solar-system/the-earth/general-questions/26-how-does-melting-a-material-reset-its-radioactive-clock-intermediate

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