Az égitestek korának meghatározása. A csillagok korának meghatározása. A Galaxis egyes populációinak összetétele és életkora


Az égitestek kora

AZ ÉGI TESTEK KORA. A Föld és a meteoritok, és így közvetve a Naprendszer többi testének korát például módszerekkel lehet a legmegbízhatóbban megbecsülni. a vizsgált kőzetekben a 238 U és 235 U uránizotópok radioaktív bomlása következtében keletkező ólom izotópok 206 Pb és 207 Pb számával. A vizsgált kőzetminta érintkezésének pillanatától a lehetséges 238 U és 235 U forrásokkal Az U megszűnik (pl. a kőzet vulkáni eredete esetén az olvadéktól való elválasztása vagy mechanikai izolálása, amelynél nagyobb kozmikus testek töredékei lehetnek), megtörténik a 206 Pb és 207 Pb izotópok kialakulása. a mintában jelenlévő uránizotópok miatt. Mivel a radioaktív bomlás sebessége állandó, a felhalmozódott ólomizotópok mennyisége jellemzi azt az időt, amely a minta izolálásától a vizsgálat pillanatáig eltelt. A gyakorlatban a kőzet korát a 206 Pb és 207 Pb izotópok és a 204 Pb természetes izotóp tartalmának aránya határozza meg, amely nem a radioaktivitás hatására keletkezik. Ez a módszer a földkéreg legrégebbi kőzeteinek korát 4,5 milliárd évre becsüli. A vasmeteoritok ólomizotóp-tartalmának elemzése általában 4,6 milliárd évre becsülhető. A kőmeteoritok kora, amelyet a 40 K kálium-izotóp radioaktív átalakulása 40 Ar argon izotóppal határoz meg, 0,5-5 milliárd év. Ez azt jelzi, hogy néhány meteorit viszonylag nemrégiben keletkezett.

A Holdról a Földre hozott kőzetek elemzése kimutatta, hogy a bennük lévő inert gázok - radioaktív bomlástermékek - mennyisége megfelel a kőzetek korának 2-4,5 milliárd év között. Így a holdkőzetek és a földkéreg legrégebbi kőzeteinek kora megközelítőleg azonos.

A Naprendszer bolygói, de modernek. ideák, kondenzált fázisban lévő anyagból (porszemcsékből vagy meteoritokból) keletkeztek. A bolygók ezért fiatalabbak néhány meteoritnál. Ebben a tekintetben a Naprendszer korát általában 4,6 milliárd évre becsülik.

(millió év) (2)

A t c + t H összeg adja a max. egy csillag életkorának becslése a fősorozaton.

A hélium égési szakasz (vörös óriás szakasz) t He időtartama megközelítőleg 0,1 t H . A t c + t H + t összeget Ő becsüli a max. kor . Az evolúció következő szakaszai, amelyek a szén és a szilícium csillagokban való „kiégéséhez” kapcsolódnak, múlékonyak és jellemzőek a hatalmas szuperóriás csillagokra (fejlődésüket robbanással zárják, lásd). Ebben az esetben és képezhető (lásd). A tömeges csillagok az evolúció folyamatában nyilvánvalóan . Nincsenek becslések a csillagok létezésének időtartamára ezekben a szakaszokban.

Így egy adott tömegű, a fejlődés egyik vagy másik szakaszában lévő csillag korát meg lehet határozni, de hogy ennek a szakasznak az elején van, vagy már majdnem túl van, azt sokkal nehezebb meghatározni. . Egy csillag életkorának közvetlen becslése a magjában lévő hidrogén és hélium százalékos arányának (a csillag belső szerkezetének kiszámításával talált) és a burok (a csillag spektruma alapján) összehasonlításával érhető el. Feltéve, hogy a külseje nincs keverve. és belső rétegek, de a központban lévő csillag összetételének termonukleáris folyamatok által okozott változásai meghatározhatják a korát. Sajnos a héliumnak a hidrogénhez és a csillagokhoz viszonyított arányát nagyon durván becsülik, és csak a csillagok spektrumát. O és B osztályok, amelyek spektrumában erős héliumvonalak figyelhetők meg. A Nap esetében ez a becslés nagyon hozzávetőleges - 5 milliárd év telt el a hidrogén égési szakaszának kezdete óta. Ez összhangban van a Naprendszer korára vonatkozó becslésekkel, de az is lehetséges, hogy a Nap 1-2 milliárd évvel idősebb nála. Ha a Nap kora 5 milliárd év, akkor a (2) képlet szerint a fősorozaton marad még kb. 5 milliárd év. Hogy ezután átmegy-e a vörös óriás stádiumon, vagy azonnal fehér törpévé válik, még mindig nem világos, bár az első valószínűbb. A legrégebbi ismert csillaghalmazokban a naptömegű vagy valamivel kisebb tömegű csillagok még mindig a fő sorozatot foglalják el, és további fejlődésük még nem ismert kellő teljességgel.

A kémiából ítélve. összetétele, a Nap nem jelenik meg. egyidős a Galaxissal, fiatalabb, bár az egyik legrégebbi galaktikus csillag. korong.

A csillaghalmazok és -asszociációk korát, amelyben a csillagok szinte egyidejűleg keletkeztek, sokkal megbízhatóbban becsülik meg, mint az egyes csillagok korát. A nyílt halmazokban lévő legnagyobb tömegű csillagok gyorsan előrehaladnak evolúciójuk során, elhagyják a fő sorozatot, és vörös óriásokká vagy (a legnagyobb tömegű) szuperóriásokká válnak. Egy ilyen halmaz Hertzsprung-Russell diagramján (1. ábra) könnyű megkülönböztetni azokat a csillagokat, amelyek befejezik tartózkodásukat a fősorozaton, és arra készülnek, hogy elhagyják azt. Az F-la (2) becslést ad ezeknek a csillagoknak és így a teljes halmaz életkorára. A legfiatalabb nyitott klaszterek becslések szerint 1 millió évesek, a legidősebbek 4,5-8 milliárd évesek (a héliummá alakuló hidrogén mennyiségére vonatkozóan eltérő feltételezések alapján).

A kort hasonló módon becsülik meg, bár a gömbhalmazok Hertzsprung-Russell diagramjaiban vannak eltérések. Ezekben a halmazokban a csillagok héja lényegesen kevesebb, mint a héliumnál nehezebb kémiai elemet tartalmaz, mivel a halmazok a Galaxis legrégebbi csillagaiból állnak (szinte nem tartalmaztak más csillagokban szintetizált nehéz elemeket; az összes jelen lévő nehéz elem önmagában szintetizálódott ). A gömbhalmazok korára vonatkozó becslések 9 és 15 milliárd év között mozognak (2-3 milliárd éves hibával).

A Galaxis korát az evolúció elméletével összhangban becsülik meg. Az első milliárd év során az elsődleges gázfelhő (protogalaxis) láthatóan különálló csomókra bomlott fel, ami gömbhalmazokat és gömbcsillagokat eredményezett. a Galaxis alrendszerei. Az evolúció során az első generációs felrobbanó csillagok nehéz vegyi anyagokkal kevert gázt löktek ki az űrbe. elemeket. A gáz a galaktikus felé koncentrálódott. sík, és ebből alakultak ki a következő generáció csillagai, amelyek a sík felé jobban összenyomott rendszert (populációt) alkottak. Általában több is van. populációk, amelyeket a bennük szereplő csillagok tulajdonságainak különbségei, a légkörükben lévő nehézelem-tartalom (vagyis a H és a He kivételével minden elem), a Galaxisban elfoglalt térfogat alakja és a különböző életkoruk jellemez (táblázat).

A Galaxis egyes populációinak összetétele és életkora

A galaxis populációi Nehéz vegyszerek tartalma. elemek, % Korhatár, milliárd év
Gömbhalmazok, szubtörpe csillagok, rövid periódusú kefeidák 0,1 - 0,5 12 - 15
Hosszú periódusú változók, csillagokkal nagy sebességek 1 10 - 12
Nap-típusú fősorozat csillagok, vörös óriások, bolygóködök, novák 2 5 - 7
A spektrumosztályú csillagok 3 - 4 0,1-5
O és B osztályú sztárok, szuperóriások 3 - 4 0,1

A Galaxis kora a megfigyelt mennyiségű nehézelem kialakulásához szükséges időből is megbecsülhető. Szintézisük a mi Galaxisunkban a Naprendszer kialakulásával (azaz 4,6 milliárd évvel ezelőtt) nyilván leállt. Ha a szintézis hirtelen, viszonylag rövid időn belül megtörtént, akkor a modern kialakulásához. a nehéz elemek izotópjainak aránya, ennek 4-6 milliárd évvel a Naprendszer kialakulása előtt, azaz 9-11 milliárd évvel ezelőtt kellett bekövetkeznie. Kapcsolódik. Az intenzív szintézis időszakának rövid időtartamát az elemzés igazolja. ezen elemek összetétele és csillagászati. adatok - a csillagkeletkezés a Galaxisban különösen intenzív volt a kezdeti időszakban. Így a Galaxis életkora, amelyet az elemek szintézise határoz meg, 9 és 11 milliárd év között mozog.

33. lecke

Tantárgy: A Naprendszer eredete

Cél: A Föld és a Naprendszer más testeinek kora. Radioizotópos meghatározási módszer. Alapvető minták a Naprendszerben. A Naprendszer kialakulásának elméletei (Kant, Laplace, Schmidt és mások).

Feladatok :
1. Nevelési: bevezetni a fogalmakat: radioizotópos módszer, naprendszeri objektumok kora.

2. Nevelés: elterjesztette a fejlődés (evolúció) gondolatát meghatározott égitestekről (bolygókról) a Naprendszerre és az egész Univerzumra.

3. Fejlődési: Készségek kialakítása az információelemzéshez, a rendszerek és az egyes testek tulajdonságainak a legfontosabb fizikai elméletek alapján történő magyarázatához, az evolúciós folyamatok általános tanulmányozására és következtetések levonására.
Tud:

– radioizotópos módszer a kor meghatározására, a Naprendszer kora (Nap, Föld és Hold), néhány minta a Naprendszerben, a Naprendszer kialakulásának modern elmélete.
Képesnek lenni:

– az életkor kiszámítása radioizotópos módszerrel.

Az órák alatt:

1. Új anyag

A csillagászatnak azt az ágát, amely az égitestek - csillagok (beleértve a Napot), bolygók (beleértve a Földet is) és a bolygórendszer egyéb testeinek eredetét és fejlődését tanulmányozza, kozmogóniának nevezik.
1. A Naprendszer testeinek kora
Életkor meghatározása használat alapján radioizotópos módszer- kőzetekben található radioaktív elemek (kémiai elemek izotópjai) tartalmának vizsgálata. A módszert 1902-ben javasolták Pierre Curieés együtt fejlesztették ki Ernest Rutherford().
A radioaktív bomlás külső tényezőktől függ (T, p, kémiai kölcsönhatások), és a bomlott atomok számát a képlet határozza meg N = 2-t/T, ahol T a felezési idő. Például az U235 felezési ideje 710 millió év, és U,5 milliárd év. Az életkor becslése a Pb206/U238 arány alapján történik, mivel az ólom a végső, nem radioaktív bomlástermék.
Az abszolút geokronológia módszere az elmúlt 60 ezer évre a radioaktív 14C sugárzáson alapuló radiokarbon módszer, amelyet a fotoszintézis folyamatának 1941-es Berkeley-ben történő tanulmányozása során fedeztek fel. M. KamenÉs S. Ruben felezési ideje 5568 év alakult ki Willard Frank Libby(1946, USA). A Földön 350 izotóp található 94 kémiai elemhez.
A Nap kora 4,9 milliárd év, vagyis a második generációs csillagok közé tartozik, amelyek gáz-por komplexekből keletkeztek.
A Naprendszer becslések szerint több mint 4,6 milliárd éves.
A legújabb, 2005 végén végzett tanulmányok kimutatták, hogy a Hold életkora 4 milliárd 527 millió év. A tudósok szerint a mérési hiba maximum 20-30 millió év lehet.
A Föld legrégebbi kőzeteinek kora (kéreg) 3960 millió év.
Az ausztrál Nagy Homoksivatagtól nyugatra található Pilbara komplexum vulkáni és üledékes kőzetei a Föld legrégebbi kőzetei közé tartoznak, ami azt mutatja, hogy az élet a Földön 3,416 milliárd évvel ezelőtt kezdődött.

2. Szabályszerűségek a Naprendszerben
A Naprendszer kialakulásának kozmológiai hipotézisének meg kell magyaráznia a benne megfigyelhető mintákat. Itt van néhány közülük:
1 . Az összes bolygó pályája gyakorlatilag ugyanabban a síkban fekszik, amelyet síknak nevezünk Laplace.
2 . A bolygók pályáinak excentricitásai nagyon kicsik.
3 . A bolygók átlagos távolsága a Naptól egy bizonyos mintát követ, amelyet ún Titius-Bode szabály .
4 . A bolygók a Nap körül a forgási irányának megfelelően mozognak, akárcsak a legtöbb műhold.
5 . Az aszteroidák (főöv) olyan távolságra helyezkednek el a Naptól, ahol a Titius-Bode szabály szerint bolygónak kell lennie.
6 . A Naprendszer összes bolygója, kivéve a Naphoz legközelebb eső bolygókat, a Merkúrt és a Vénuszt, rendelkezik természetes műholdakkal.
7 . A bolygók forgási szögsebessége és tömege között pozitív összefüggés van: minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a forgási sebesség. A kivétel ismét a Merkúr és a Vénusz.
8. A bolygók és műholdaik mozgásának paramétereiben az összemérhetőségek megmaradnak, ami rezonanciajelenségeket jelez.
9. A legtöbb bolygó (a Vénusz és az Uránusz kivételével) ugyanabban az irányban forog, mint a Nap körüli pályája.
10. A bolygók adják a Naprendszer lendületének 98%-át, mindössze 0,1 naptömeggel.
11. A sajátjuk szerint fizikai jellemzők A bolygók élesen fel vannak osztva a földi csoportra és az óriásokra.
12. A Nap és a Hold szögméreteinek egyenlősége a Földről megfigyelve, gyermekkorunkból ismerős, és lehetőséget biztosít számunkra a teljes (nem gyűrű alakú) napfogyatkozás megfigyelésére.
13. A Nap átmérőjének és a Föld átmérőjének, valamint a Nap és a Föld távolságának a Nap átmérőjéhez viszonyított arányának egyenlősége 1%-os pontossággal: 1390000: 12751 = 109 és: 1390000 = 108
14. A Hold Föld körüli forgási periódusa megegyezik a tengelye körüli forgási periódusával (sziderális holdhónap, 27,32 nap) és a Nap Carrington-forgási periódusával (27,28 nap). Shugrin és Obut jelzi, hogy 600-650 millió évvel ezelőtt a szinódus holdhónap 27 modern napnak felelt meg, azaz pontos rezonancia volt a Nappal.
15. "Sunny Square". A naptevékenység periodicitásának érdekes tulajdonsága, 1943-ból származik. A naptevékenységi ciklus időtartamának átlagértéke 17 ciklusra (128 év), a posztmaximumra (a napciklus maximum-minimum időszakára) vonatkozó átlagérték P = 6,52 év, valamint az átlagérték. pre-maximumra (a napciklus minimum-maximum időszakára) N = 4,61 év . Ebben az esetben a következő mintát figyeljük meg: (6.52)2/(4.61)2=42.51/21.25=2 vagy P/N=√2.
És más minták. A Naprendszer kialakulására vonatkozó hipotézis felállításakor figyelembe kell venni és meg kell magyarázni az összes mintát.

3. Hipotézisek a Naprendszer kialakulásához

A Naprendszerünk kialakulására vonatkozó hipotézisek két csoportra oszthatók: végzetesÉs evolúciós. Kozmogonikus hipotézisek
Az első hipotézisek jóval azelőtt jelentek meg, hogy a Naprendszer számos fontos mintája ismertté vált volna. Elvetve azokat az elméleteket, amelyek szerint a naprendszer létrejötte az isteni teremtés egyidejű aktusa, térjünk át a legjelentősebb elméletekre, amelyekben az égitestek keletkezését természetes folyamat eredményeként magyarázzák és tartalmazzák. a megfelelő ötleteket.
1 . Hipotézis Kant- az években kialakult első egyetemes természetfilozófiai koncepció. Hipotézisében az égitestek egy óriási hideg porfelhőből keletkeztek a gravitáció hatására. A Nap a felhő közepén alakult ki, a bolygók pedig a perifériáján. Így kezdetben az az elképzelés fogalmazódott meg, hogy a Nap és a bolygók keletkeztek egyidejűleg.
2 . Hipotézis Laplace- 1796-ban hipotézist terjesztett elő a Naprendszer egyetlen forró, forgó gázködből való eredetéről, az elmélet ismerete nélkül I. Kant. A bolygók a köd határán születtek a lehűlt gőzök egyenlítői síkban történő lecsapódásával és a lehűlés hatására a köd fokozatosan összehúzódott, egyre gyorsabban forog, és amikor a centrifugális erő egyenlővé válik a gravitációs erővel, számos gyűrű képződik, amelyek , kondenzálva, új gyűrűkre osztva, először gázbolygókat hoztak létre, és a központi rögből a Nap lett. A gázbolygók lehűltek és összehúzódtak, gyűrűket alkotva körülöttük, amelyekből aztán a bolygók műholdai emelkedtek ki (gondolkodásomban a Szaturnusz gyűrűjét tartottam helyesnek). Elméletileg a Naprendszer összes teste: a Nap, a bolygók, a műholdak kialakulása egyszerre történik. 5 tényt ad (nyilván nem elég) - a Naprendszer jellemzőit, a gravitáció törvénye alapján. Ez az első matematikai formában kidolgozott elmélet, amely közel 150 évig létezett, egészen az elméletig.
A Kant-Laplace hipotézis nem tudta megmagyarázni, hogy a Naprendszerben a szögimpulzus több mint 98%-a a bolygóké. Egy angol asztrofizikus részletesen tanulmányozta ezt a problémát. Hoyle. Rámutatott a szögimpulzus átvitelének lehetőségére a „protosun”-ról környezet mágneses mező segítségével.
3. Az egyik leggyakoribb katasztrófahipotézis a hipotézis volt Farmer. E hipotézis szerint egy csillag elhaladt a Nap közelében, és vonzásával gázáramot húzott ki a Nap felszínéről, amelyből a bolygók keletkeztek. Ennek a hipotézisnek a fő hátránya, hogy nagyon kicsi annak a valószínűsége, hogy a csillag közel lesz a Naptól. Ráadásul a negyvenes-ötvenes években, amikor ezt a hipotézist tárgyalták, úgy ítélték meg, hogy a világok sokaságának létezése nem igényel bizonyítást, és ezért a bolygórendszer kialakulásának valószínűsége nem lehet kicsi. Nikolai Nikolaevich Pariysky szovjet csillagász számításaival meggyőzően kimutatta a bolygórendszer kialakulásának elhanyagolható valószínűségét, és így a más bolygókon való életet, ami ellentmondott a filozófusok akkoriban uralkodó nézeteinek. A Nap-bolygórendszer kizárólagosságának gondolata állítólag az antropocentrizmus idealista koncepciójához vezetett, amellyel a materialista tudós nem érthet egyet.
4. Másik modern katasztrófahipotézis. A kezdeti pillanatban létezett a Nap, egy protoplanetáris köd és egy csillag, amely a Nap közelében való elhaladásának pillanatában felrobbant és szupernóvává változott. A lökéshullámok döntő szerepet játszottak a bolygók kialakulásában ebből a protoplanetáris felhőből. Ez a hipotézis erős támogatást kapott, ahogy a „Bolygók felvonulása” című könyvében írja, az elemzés eredményeként kémiai összetétel nagy Allende meteorit. Kiderült, hogy abnormálisan sok kalcium, bárium és neodímium van benne.
5. Még érdekesebb Kirill Pavlovics Butusov orosz asztrofizikus, a Szentpétervári Egyetem professzorának katasztrofális hipotézise, ​​aki a 70-es évek elején a Neptunuszon túli bolygók jelenlétét jósolta. Az amerikaiak a Nap körül hosszú forgási periódusú üstökösöket figyelve arra a következtetésre jutottak, hogy csillagunktól nagy távolságban van egy bizonyos hatalmas test, egy „barna törpe”, és Lucifernek nevezték el. Butusov a Naprendszer állítólagos második csillagát Raja Napnak nevezte, amelynek tömege körülbelül a Nap 2%-a. A tibeti legendák információkat őriznek róla. A lámák fémbolygónak tartják, ezzel is hangsúlyozva óriási tömegét viszonylag kis mérete ellenére. Nagyon megnyúlt pályán mozog, és területünkön 36 ezer évente egyszer jelenik meg. Butusov azt sugallja, hogy a Napkirály valaha fejlődésében megelőzte a Napot, és a kettős rendszer fő csillaga volt. Aztán a természetes folyamatokat követve átment a vörös óriás fázison, felrobbant és végül fehér, majd barna törpévé változott. A bolygórendszerbe a Jupiter, a Neptunusz, a Föld és a Merkúr tartozott. Talán élet volt rajtuk, ami pár százmillió évvel megelőzte a modern életet (egyébként mivel magyarázható az emberi nyomok jelenléte a dinoszaurusznyomok mellett?). A többi bolygó a Napé volt. Miután nagymértékben elvesztette tömegét, a Raja-Nap „kíséretét” a jelenlegi Napba helyezte át. Mindezen kozmikus perturbációk során a Föld elfogta a Holdat a Marsról. Sok legenda szerint bolygónknak korábban nem volt műholdja. Talán még mindig több bolygó van a Raja-Nap körül, amelyek civilizációja aránytalanul magasabb, mint a miénk. És onnan vizsgálják a Földet. De ami ellen szól a Raja the Sun, az az a tény, hogy Butusov arra számított, hogy 2000-re megjelenik, de soha nem jelent meg.
5 . Az általánosan elfogadott jelenlegi elmélet Schmidt elmélete.
Kozmológiai modellek

1. A földgömb, amelyben a protocsillag megjelenik (különösen a mi Napunk), összehúzódik, növelve a forgási sebességet. Ahogy a protocsillag gyorsabban zsugorodik, anyagkorongot képez a leendő csillag körül. A közeli koronganyag első részének egy része a gravitáció hatására a formálódó csillagra esik. A tárcsában maradó, túlnyomatékkal rendelkező gázt és port fokozatosan lehűtik. A protocsillag körül gáz és por protoplanetáris korong képződik.
2. A korongban lévő lehűlt anyag laposabbá, sűrűbbé válva kis csomókká - planetezimálokká - kezd összegyűlni, mintegy kilométeres csomók milliárdjaiból álló rajt alkotva, amelyek mozgásuk során összeütköztek, összeomlanak és egyesülnek. A legnagyobbak túlélték - bolygómagokat alkottak, és növekedésükkel a növekvő gravitációs erő hozzájárult a közeli planetezimálok elnyeléséhez és a környező gázok és porok vonzásához. Így 50 millió év után óriási gázbolygók jöttek létre. A lemez középső részében a protostar tovább fejlődött - tömörített és felmelegedett.
3. 100 millió év után a protocsillag csillaggá változik. A keletkező sugárzás 400K-ra melegíti a felhőt, párolgási zóna képződik, és a hidrogén és a hélium egyre távolabbi távolságba kezd kiszorulni, így a közelben nehezebb elemek és meglévő nagy planetezimálok (jövőbeni földi bolygók) maradnak. Az anyag gravitációs differenciálódása során (nehézre és könnyűre osztva) kialakul a bolygó magja és köpenye.
4. A Naprendszer külső, a Naptól távolabbi részén 5 a. Azaz egy körülbelül 50K hőmérsékletű fagyzóna képződik és itt nagy bolygómagok alakulnak ki, amelyekről kiderült, hogy primer felhő formájában képesek bizonyos mennyiségű gázt visszatartani. Ezt követően nagyszámú műhold keletkezett benne és a gyűrű maradványaiból.
5. A Hold és a Mars műholdjai (valamint az óriásbolygók néhány műholdja) egykori planetezimálok (később aszteroidák), amelyeket a bolygók gravitációs erői tartanak (fognak el).
Itt egy másik elmélet a naprendszer kialakulásáról :
A Nap eleinte teljesen egyedül keringett a galaxis közepe körül.
A jelenleg Naprendszerünk részét képező bolygók jellemzőivel rendelkező anyagi testek is léteztek önmagukban, mindenféle kapcsolat nélkül egymással, bár viszonylag közel helyezkedtek el a Naphoz, és azzal egy irányban mozogtak. Ezen objektumok mindegyikét, amely egy bizonyos fejlődési szakaszban volt, mély vákuum vette körül, amelynek szintje közvetlenül függött az égitest méretétől. A Napnak volt a legnagyobb tömege, ami természetesen meghatározta a körülötte a legerősebb ritkaság létezését. Ezért ott irányultak a gravitációs anyag legerősebb áramlásai, amelyek útjuk során bolygókkal találkozva elkezdték lassan mozgatni őket a Nap felé.
A Merkúr volt az első, aki belépett a nap körüli gravitáció zónájába. Ahogy közeledett a csillaghoz, a Nap oldalán a saját fejlődéséhez szükséges gravitációs tömegek hiányát kezdte tapasztalni, ami arra kényszerítette, hogy eltérjen az egyenes iránytól és megkerülje a Napot. Az utóbbi mellett a Merkúr eltávolodott tőle, de a szembejövő anyagáramlások nyomása alatt kénytelen volt visszafordulni, újra és újra megismételve az így létrejövő testrendszer középpontja körül az ellipszis pályája mentén a kétirányú forgási mozgásokat, miközben hozzáadta. saját vákuuma a környező űrhöz. Ez abban fejeződik ki, hogy az üresség nem csak maga a bolygó körül van, hanem az egész pályán, amely mentén a Merkúr mozog, annak kialakulásában is.
Így kezdett kialakulni a naprendszerünk.
A Nap környezetében megjelent a második Vénusz, amely szinte pontosan megismételte a Merkúr sorsát, és a mögötte következő pályát foglalta el. A Vénusz saját, más bolygóktól eltérő tengelye körüli forgását a kialakulása során szerezte meg, és semmilyen módon nem kapcsolódik a Naprendszer kialakulásához.
A Föld és más, műholdakkal rendelkező anyagi objektumok a Nap körüli keringő mozgásban vettek részt, már saját testrendszerrel rendelkeztek.
A Mars mögött található aszteroidaöv kétségtelenül korábban a kis, gyakorlatilag nem forgó Phaeton bolygóhoz tartozott, amely körülbelül 65 millió éve omlott össze. Egyes bolygókat körülvevő gyűrűk hasonló jellegűek. A felrobbant űrobjektumok nagy része összegyűlt, és egyenletesen oszlott el a teljes orbitális vákuumban, amely a katasztrófa előtti forgásuk során alakult ki.
A gravitációs tömegek folyamatos mozgása a Naprendszer közepe felé továbbra is nemcsak az utóbbi minőségi állapotát változtatja meg, hanem a szabad anyagi objektumokat is feléje mozdítja, amelyek a távoli jövőben a Nap műholdjaivá válnak.
Így alakult ki Naprendszerünk, de az új égitestekkel való feltöltésének folyamata még nem fejeződött be, ez még sok millió évig tart.
De hány éves a naprendszer? A tudósok azt találták, hogy a Föld körülbelül háromszázmillió évig jéggolyó volt. Ezzel kapcsolatban feltételezhető, hogy ebben az időszakban a Nap hőmérséklete viszonylag alacsony volt, és energiája nem volt elegendő ahhoz, hogy bolygónkon a jelenlegihez hasonló hőviszonyokat biztosítson. De egy ilyen feltételezés teljességgel elfogadhatatlan, hiszen még a Naptól jóval nagyobb távolságra, mint a Földtől elhelyezkedő Mars, amely sokkal kevesebb hőenergiát kap, nem hűlt le ilyen alacsony hőmérsékletre.
A Föld globális jegesedésének jelenségére hihetőbb magyarázat az, hogy akkoriban nagyon messze volt a Naptól, azaz kívül volt a modern Naprendszer terén. Ebből egy fontos következtetés következik: háromszázmillió évvel ezelőtt a Naprendszer mint olyan nem létezett, a Nap egyedül haladt át az Univerzum kiterjedésein, legfeljebb a Merkúr és a Vénusz körülvéve.
Így végérvényesen kijelenthető, hogy a Naprendszer hozzávetőleges kora lényegesen kevesebb, mint háromszázmillió év!

A Föld kialakulásának egyik modern elmélete

4. Bolygók más csillagok körül (exobolygók) V Wikipédia
Más világok létezésével kapcsolatos gondolatokat az ókori görög filozófusok fejezték ki: Liukipposz, Démokritosz, Epikurosz. Ezenkívül Giordano Bruno (1548-02/17/1600, Olaszország) 1584-ben fogalmazta meg a csillagok körüli más bolygók létezésének gondolatát. 2007. április 24-ig 219 Naprendszeren kívüli bolygót fedeztek fel 189 bolygórendszerben, 21 számos bolygórendszerben. Az első exobolygót 1995-ben fedezték fel a Genfi Obszervatórium csillagászai az 51 Pegasi csillag közelében, amely tőlünk 14,7 pc-re található. Michelle MAJOR(M. polgármester) és Didier KVELOZ(D. Queloz).
Csillagászat professzora a Kaliforniai Egyetemen, Berkeleyben Geoffrey Marcy(Geoffrey Marcy) és csillagász Paul Butler(Paul Butler) a Carnegie Egyetemről 2002. június 13-án bejelentette, hogy felfedeztek egy Jupiter-osztályú bolygót, amely körülbelül olyan távolságra kering a csillaga körül, mint amekkora távolságra kering a Jupiterünk a Nap körül. Az 55 Cancri csillag 41 fényévre van a Földtől, és egyfajta napszerű csillag. A felfedezett bolygó messze van a csillagtól. 5,5 csillagászati ​​egység (a Jupiter 5,2 csillagászati ​​egységgel). Keringési ideje 13 év (a Jupiter esetében 11,86 év). Tömeg - 3,5-5 Jupiter tömeg. Így 15 évnyi megfigyelés után először sikerült a „más csillagok körüli bolygóvadászok” nemzetközi csapatának felfedeznie a miénkhez hasonló bolygórendszert. Jelenleg hét ilyen rendszer ismert.
A Pennsylvaniai Egyetem hallgatója a Hubble orbitális teleszkóp segítségével John Debes(John Debes), aki a csillagok más rendszerekben való keresését célzó projekten dolgozott, 2004 májusának elején, a történelemben először, lefényképezett egy bolygót egy másik rendszerben, amely körülbelül 100 fényévnyire van a Földtől, megerősítve a megfigyelést. 2004 elején a VLT teleszkóppal (Chile) és az első fényképpel a 2M 1207 (vörös törpe) csillag körül. Tömegét 5 Jupiter tömegre, keringési sugarát 55 AU-ra becsülik. e.

Otthon:

A bolygók Naptól való távolságának eloszlását az empirikus függés fejezi ki A. e. amelyet úgy hívnak Titius-Bode szabály. Egyik létező kozmogonikus hipotézis sem magyarázza, de érdekes, hogy a Plútó egyértelműen nem illik bele az őt illusztráló táblázatba. Talán ez is az egyik oka az IAC döntésének ( mit tartalmaz a bolygó definíciója?) a Plútó kizárásáról a nagy bolygók listájáról? [A bolygó meghatározása három feltételt tartalmaz: 1) kering a Nap körül, 2) elég nagy (több mint 800 km) és tömeges (5x1020 kg felett) ahhoz, hogy gömb alakú legyen, 3) nincsenek összehasonlítható méretű testek pályája közelében. Ez az ok is megfelelő, mivel a Kuiper-övben vannak olyan testek, amelyek nagyobbak, mint a Plútó.]

Bolygó

megfigyelt féltengely (a.e.)

számított féltengely (a.e.)

Higany

aszteroidák

A Föld korát különböző módszerekkel határozzák meg. Ezek közül a legpontosabb a kőzetek korának meghatározása. Ez abból áll, hogy kiszámítják a radioaktív urán mennyiségének az adott kőzetben található ólom mennyiségéhez viszonyított arányát. Az a tény, hogy az ólom az urán spontán bomlásának végterméke. Ennek a folyamatnak a sebessége pontosan ismert, és ezen semmilyen módon nem lehet változtatni. Minél kevesebb urán maradt, és minél több ólom halmozódott fel a kőzetben, annál idősebb a kora. A földkéreg legrégebbi kőzetei több milliárd évesek. A Föld egésze láthatóan valamivel korábban keletkezett, mint a földkéreg. Az állatok és növények megkövesedett maradványainak vizsgálata azt mutatja, hogy az elmúlt több száz millió év során a Nap sugárzása nem változott jelentősen. A modern becslések szerint a Nap kora körülbelül 5 milliárd év. A nap idősebb a földnél

Vannak csillagok, amelyek sokkal fiatalabbak a Földnél, például forró szuperóriások. A forró szuperóriások energiafogyasztásának mértéke alapján megállapítható, hogy energiatartalékaik csak rövid ideig teszik lehetővé, hogy ilyen bőkezűen elköltsék azt. Ez azt jelenti, hogy a forró szuperóriások fiatalok – 10 6 -10 7 évesek.

Fiatal csillagok találhatók a galaxis spirális karjaiban, csakúgy, mint azok a gázködök, amelyekből a csillagok keletkeznek. A csillagok, amelyeknek nem volt idejük szétszóródni az ágról, fiatalok. Amikor elhagyják az ágat, megöregednek.

A csillagok belső szerkezetének és fejlődésének modern elmélete szerint a gömbhalmazokból álló csillagok a legrégebbiek. Lehetnek 10 10 évnél idősebbek.. Egyértelmű, hogy a csillagrendszereknek - a galaxisoknak idősebbnek kell lenniük, mint a csillagok, amelyekből állnak. Legtöbbjüknek legalább 10-10 évesnek kell lennie

A csillagos Univerzumban nem csak lassú változások következnek be, hanem gyorsak, sőt katasztrofálisak is. Például egy átlagos kinézetű csillag körülbelül egy éven át „szupernóvaként” fellángol (24.3. §), és körülbelül ugyanekkor a fényessége csökken.

Ennek eredményeként valószínűleg apró, neutronokból álló csillaggá változik, amely egy másodperc vagy gyorsabb periódussal forog (neutroncsillag). Sűrűsége az atommagok sűrűségére növekszik (10 16 kg/m), és erőteljes rádió- és röntgensugárzóvá válik, amely fényéhez hasonlóan a csillag forgási periódusával pulzál. Egy példa erre pulzár, ahogy nevezik őket, halvány csillagként szolgál a táguló Rák rádióköd közepén (24,3 dollár). A szupernóva-robbanások sok maradványa, pulzárok és rádióköd, például a Rák-köd, már ismert.

A Naprendszer eredetének kérdését a csillagok keletkezésének és fejlődésének problémájával együtt kell megoldani. Talán nehéz helyesen megoldani a galaxisok kialakulásának és fejlődésének ismerete nélkül.

Az égitestek belső szerkezetére vonatkozó modern elméletek, valamint a bolygókozmogónia a kőzetek korának tanulmányozásának eredményeit, a napneutrínókat vagy az égitest külső rétegének tanulmányozása során nyert egyéb adatokat használják kiindulási, kísérleti alapként a becsléshez. az égitestek kora.

Mivel az örvénykozmogónia modellje alapján az égitestek a kozmikus anyag felhalmozódása révén jöttek létre, ebből a következtetésből az következik, hogy minden belső rétegnek saját kora kell legyen, amely meghaladja ugyanazon bolygó vagy csillag külső rétegének korát. Következésképpen a külső kőzetek vagy az ezekből származó sugárzások tanulmányozása alapján lehetetlen megbecsülni a belső anyag vagy az égitest egészének korát.

Az örvénygravitáció és az égitestek létrejötte alapján megengedhető a bolygók korának meghatározása úgy, hogy egyszerűen elosztjuk a bolygó tömegét a bolygó megfelelő éves tömegnövekedésével.

A fentieket figyelembe véve a Föld életkora 15,6 milliárd év.

SÖTÉT ANYAG

Mint ismeretes, a múlt század közepén, a galaxis szerkezetének tanulmányozásakor eltérést fedeztek fel a csillagok eloszlása ​​és a gravitációs potenciál eloszlása ​​között.

A tudományos véleményeket két csoportra osztották.

Egyes tudósok azzal érveltek, hogy Newton gravitációs elmélete, amely a Naprendszer bolygóinak megfigyeléséből származik, nem igaz nagyobb csillagászati ​​léptékeken.

A legtöbb kutató egyetért abban, hogy az anyag egy része (30%) nem bocsát ki fotonokat, így nem látható. De ez az anyag egyensúlyozza ki a gravitációs potenciált a galaxisban. A láthatatlan anyagot sötét anyagnak nevezik.

Nyilvánvaló, hogy az örvénygravitáció elméletének nem okoz nehézséget megmagyarázni ezt a csillagászati ​​„paradoxont”, mivel az egyetemes gravitáció ereje nem a csillagok tömegétől, hanem csak az örvényforgás sebességétől és a galaktikus éter nyomásgradiensétől függ. Az örvény gravitáció nagysága bármely galaxisban meghatározható a fejezet szerint. 2.1. A gravitációs erő így kapott értéke teljesen kiegyenlíti a csillagok centrifugális erőit, így nincs szükség hipotetikus sötét anyag használatára.