但碳-14年代测定法只适用于年代不超过4万年左右的生物体,而且还根本无法测定岩石这样的无机物质的年代。对于测定岩石的年代,犹如期待岩石上开出一片美丽的花朵,世界上的科学家几乎人人不抱希望。
只有一个人例外。他叫阿瑟·霍姆斯,是英国达勒姆大学地质系的教授。他的研究方法,在理论上前人已经解决了,即有的原子以一种可以预测的比率从一种同位素衰变成另一种同位素,这一过程便像中国古代的沙漏一样,能够用来记录时间。霍姆斯的贡献在于,他以测定铀衰变为铅的比率来测定岩石的年代,从而期待测出地球的年龄。
他使用的设备只是一台校方提供的简易的加法机。通过这台机子的计算,在1946年,他颇为坚决又有些迟疑地宣布,地球至少已经存在30亿年,或许很可能还要长。但同行中,有些人将之视为天方夜谭,拒不承认这一成果;有些人赞赏他的方法,却以为他得出的不是地球的年龄,而只是组成地球的岩石或矿物的年龄。
1948年起,先是在芝加哥大学,后在加州理工学院,一个叫彼得森的美国科学家在无菌试验室里埋头苦干7年,继续研究着这一项目。他有了比霍姆斯更深入的想法——
测定地球年龄的问题在于,你需要有极其古老的岩石,内有含铅和铀的矿物,其古老程度几乎与这颗行星一样——要是岩石年轻得多,测定出来的年龄显然会比较年轻,从而得出错误的结论,而真正古老的岩石在地球上是很难找得着的。谁也不知道这是什么原因。实际上,要等到太空时代,才可能有人貌似有理地说明地球上古老岩石的去向,这真是不可思议的……最后,彼得森突然聪明地想到,可以利用地球之外的岩石,从而绕开缺少古老岩石的问题。他把注意力转向陨石。
他提出了一个假设——一个很有远见的假设,结果证明非常正确,即许多陨石实际上是太阳系早期留下来的建筑材料,因此多少保留着原始的内部化学结构。测定了这些四处游荡的岩石的年代,你也就(接近于)测定了地球的年龄。
7年后,彼得森终于收集到了可用于测试的陨石。
1953年春,在伊利诺伊州的国家试验室,在一台新型的质谱仪下,他获得了正式结果。那一天,他的胸膛里也像落下了一片陨石雨,他几乎能听到激动与喜悦撞击一块的爆裂声。他不敢马上对外宣布,而是直接驱车回家,要母亲赶快送自己去医院,他以为自己马上要发心脏病了……
过了几天,在威斯康星州举行的一次国际学术会议上,彼得森面含禅机似地微笑走上讲台。他望了台下一会儿,俨然是大雄宝殿上的如来佛祖,已将大千世界十万江山、百万鱼虫尽收眼底。然后,他宣布地球的确切年龄是45.5亿年,误差为7000万年。
经过200年的努力,人类才终于知道了自己居住的家园的年龄。
陨石对科学研究弥足珍贵,要得到陨石却必须99%地“靠天吃饭”,这剩下的1%,便来自月球取样。
之前,人类在月球的9个点位上采集了岩石样本。其中,美国阿波罗登月舱采集到6个点位的共381.7千克岩石,苏联通过不载人的机械方式取得了3个点位的共0.3千克的岩石。
既然99%地“靠天吃饭”,那运气就很重要了。南极,应该说是地球上独一无二的、运气好得像青岛啤酒泡沫一样涌上来的“天堂”。
在南极的巨大冰盖里,百万年来落下的陨石被完美地保存下来。冰盖的运移极其缓慢,无数陡峭的山坡成了它运移的天然障碍。当夏季来临,冰盖的前峰消融,积累其中的陨石便逐渐堆积在山坡下。一年过后,在同一个山坡前,都有可能找到一些新暴露出来的陨石。
自1969年以来,世界各国的研究人员在南极洲收集到近两万块陨石。美国卡内吉梅隆大学还专门研制出一种在南极洲复杂恶劣气候条件下寻找陨石的机器人。鉴于几乎绝迹的国内陨石研究来源,中国也多次组织南极陨石考察,战果果然不凡。从1998年12月在南极内陆格罗夫山地区回收到第一块陨石,到2009年我国总共获得南极陨石11400块,其中有2块火星陨石,收集到一大批珍稀类型的陨石,如灶神星陨石、碳质球粒陨石、石铁陨石等。相对于国内获取的途径,南极的陨石真是“物美价廉”。
中国广泛分布的大面积沙漠与荒漠,也是收集与储藏陨石的宝库。2013年的夏季,是一个期待丰收与突破的炎热的夏天。5月,由林扬挺研究员与缪秉魁教授组织一批年轻的陨石专家队伍,到新疆的哈密—鄯善的荒漠里寻找与收集陨石,功夫不负有心人,在短短一个星期的野外工作中,他们找到了43块多种类型的陨石。也是在这个夏天,林扬挺还精心研究了2011年7月18日降落在摩洛哥沙漠里的Tissist火星陨石。他利用扫描电镜、激光微区拉曼分析和纳米离子探针分析,研究火星陨石冲击熔融细脉与矿物裂隙细脉中的碳物质颗粒,通过测定碳颗粒的同位素组成:碳-12、碳-13、氢-1、氧-