加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

“好奇号”怎样测定火星石(及土壤)的年龄?

(2012-10-08 05:09:25)
标签:

it

     仔细想想,这个问题很有趣味儿。如今,“好奇号”跑到火星上,看见火星石老人就问它:您多大了?石头老人对她说:你自己猜猜看。于是,“好奇号”就忙活起来了。

        好奇号”经过地球人的培训(或指点),知道许多数理化,天地生的基础知识。她知道化学元素钾(K)具有三个同位素(K39K40K41),同位素K40具有放射性,其半衰期为13亿年。也就是说,K40经过对电子的捕获最终变成稳定元素氩气(Ar40)的原子。但是,这个过程进行得很缓慢,所以,其半衰期为13亿年。于是,“好奇号”在石头老人身上刺穿一个小孔(不痛),从中取出一点儿粉末(powder),过筛分捡,保证其中的颗粒直径比头发丝还细。然后,再细心地用X射线质谱分析仪对含有钾元素的颗粒进行分析,确定钾(K40)与氩(Ar)的精确比值。至此,问题就好办了。根据K40半衰期13亿年的衰变规律(不论在哪里衰变,结果都一样),利用一点微积分的知识,不难算出含有钾K40的小颗粒的估计年龄(数十亿年)。那么,火星石老人的实际年龄就容易知道了(因为,它身上有钾K40元素的小颗粒)。注意:钾的丰度很高,几乎太阳系里面到处都有它的踪迹。

        1940227日,科学家发现碳(C12)也有放射性同位素碳(C14),其半衰期很短(5730年)。同位素碳(C14)是由宇宙线撞击氮气原子(N14)而产生的,最后蜕变为碳(C12)。在火星大气中,存在大量氮气(N14),也不乏而氧化碳(C14)。这几天,“好奇号”正在研究从盖尼(Gale)火山石上风化剥离下来的“火山沙”(所谓火星的“土壤”Soil),这东西肯定与C14O2(放射性同位素二氧化碳)有染。这就好办了。原则上,“好奇号”能够估算出这些“火山沙”是什么时间从火山石上剥离出来的。

          有人怀疑,地球上的“数理化,天地生”在火星上也适用吗?在远古时代也能用吗?这个问题十分深刻,值得我们“好奇”一番。昨天是原子结构学说奠基人玻尔(Niels Bohr)诞辰127周年。但是,原子的放射性现象的研究始于1896年的卢瑟福(英国大实验物理学家Ernest Rutherford)。以下是卢瑟福的肖像:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Ernest_Rutherford_cropped.jpg

          想理解“好奇号”的行踪就必须了解原子核的放射性现象(基础知识),且听下回分解也。



 

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有