У земли было два солнца. неожиданное открытие астрофизиков

Возраст Солнца

Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,59 млрд лет назад и за это время сожгло примерно половину своих запасов водорода. Средняя продолжительность жизни такого типа звезд составляет примерно 10 млрд лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла и будет светить еще как минимум 5 млрд лет. С другой стороны, это свечение будет значительно отличаться от сегодняшнего. По мере того, как Солнце будет постепенно расходовать запасы своего водородного горючего, оно будет становиться всё горячее, а его светимость будет медленно, но неуклонно увеличиваться.

Через примерно 1,1 млрд лет от настоящего времени, наше дневное светило будет ярче на 11 %, чем сейчас. Это приведет к существенным климатическим изменениям на Земле и вымиранию большинству живых существ. Несмотря на это, жизнь может остаться в океанах и полярных областях. Интересно, что в этот момент, самой благоприятной для жизни планетой станет Марс.

Еще через 3,5 млрд лет, когда светилу «стукнет» 8 млрд лет, его яркость возрастёт на 40 %. К тому времени условия на Земле будут подобны условиям на Венере сегодня: вода с поверхности планеты полностью исчезнет и улетучится в космос. Эта катастрофа приведёт к окончательному уничтожению всех форм жизни на Земле.

Все это время Солнце будет увеличиваться в размерах. Приблизительно через 7,6-7,8 миллиардов лет, к возрасту 12,2 млрд лет, радиус светила будет примерно в 256 раз больше современного. Такие звезды называют красными гигантами. К тому времени, Солнце расширится настолько, что поглотит Землю.

Эволюция Солнца

После того как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, его внешняя оболочка будет сорвана, и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированный из ядра Солнца белый карлик, очень горячий и плотный объект, размером с Землю, который будет остывать и угасать в течение многих миллиардов лет.

На других планетах может появиться жизнь

Тут может появиться жизнь.

Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.

Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.

Объем и масса Солнца

Солнце – самый большой объект нашей солнечной системы. Причем настолько большой, что его масса в 333,000 раз больше массы Земли, в 1048 раз больше массы Юпитера, и в 3498 раз больше массы Сатурна. Более того, если сложить массу всех объектов в нашей солнечной системе, доля Солнца будет составлять 99.8%.

Объем Солнца составляет 1.4 x 1027 м3. Это значит, что оно примерно в 1.3 млн раз больше чем Земля. Несмотря на это, по сравнению с другими звездами, Солнце отнюдь не впечатляет размерами. Например, Бетельгейзе, одна из крупнейших среди известных астрономам звёзд, в 700 раз больше Солнца и почти в 14,000 раз ярче.

Что будет, когда солнце умрет?

Но примерно через 5 миллиардов лет водород Солнца закончится. Наша звезда в настоящее время находится в наиболее стабильной фазе своего жизненного цикла с момента рождения Солнечной системы. Это событие произошло около 4,5 миллиарда лет назад. Как только весь водород израсходуется, Солнце выйдет из этой стабильной фазы. Когда в его ядре не останется водорода, гравитационные силы наконец победят. Ядро Солнца начнет сжиматься, а внешние слои наоборот, расширяться. Наша звезда станет больше, чем мы можем себе представить. Оно стает настолько большим, что поглотит все внутренние планеты. Включая Землю. Наше Солнце станет красным гигантом.

Около миллиарда лет Солнце будет гореть как красный гигант. Затем водород в его внешних слоях тоже закончится. и останется очень много гелия. Реакция термоядерного синтеза продолжится уже с использованием этого элемента. А более тяжелые элементы будут сливаться между собой в еще более тяжелые. Но как только весь гелий исчезнет, ​​силы гравитации снова скажут свое слово. И солнце превратится в белого карлика. Весь внешний материал рассеется, образовав планетарную туманность…

По оценкам астрономов, Солнцу осталось от 7 до 8 миллиардов лет. После этого оно умрет. Что к тому времени будет с человечеством — никому не известно…

Рассказать всей Вселенной!

Связь урожайности сельскохозяйственных растений и солнечной активности

Вопрос о связи урожаев сельскохозяйственных культур с солнечной активностью имеет длинную историю. Известно, что еще в III в. до н. э. Катон Старший, римский писатель, заметил, что цены на рожь зависели от солнечной активности (от «помрачения Солнца»). При высокой солнечной активности урожаи ржи были лучше и поэтому цены на рожь снижались.

Связь между урожайностью и солнечной активностью осуществляется прежде всего через атмосферную циркуляцию, от которой зависит число осадков и температура. Но связь между солнечной активностью и атмосферной циркуляцией меняет свой характер (знак) примерно каждые 40 лет.

Прорастание семени

Недостаточность или отсутствие освещения очень пагубно сказываются на развитии культур по причине деактивации процесса фотосинтеза и, как следствие, ограниченного образования органических веществ. В результате растения вырастают слабыми, и у них наблюдаются различные дефекты роста и развития: вытянутость побегов и междоузлий, бледная окраска зеленой массы, уменьшение размеров листьев, скудность цветообразования или полное отсутствие цветения, пожелтение и опадание нижних листьев и т. д.

Хронический дефицит солнечной энергии приводит к гибели растений.

Избыточное освещение

Культуры могут испытывать недостаток света при короткой продолжительности светового дня, а также при недостаточной интенсивности самого освещения. По требовательности к освещению растения делятся на:

  • светолюбивые (гелиофиты);
  • теневыносливые (сциогелиофиты);
  • тенелюбивые (сциофиты).

К первой группе относятся культуры, которые хорошо растут и развиваются под действием прямых солнечных лучей или яркого рассеянного света, а на уменьшение продолжительности и интенсивности освещения реагируют негативно. Как правило, это растения южных регионов, где солнечная активность позволяет им получать не менее 10 – 12 тысяч люксов за год. В эту категорию входят большинство огородных культур и плодоносящих деревьев, цитрусовые, пальмы, суккуленты, бугенвиллия, жасмин, гибискус, гардения, пассифлора, розы и пр.

Растения и свет

Не только интенсивность светового потока оказывает огромное влияние на жизнедеятельность растений. Также культуры очень чувствительны и к продолжительности освещения.

В зависимости от этой реакции различают растения длинного дня, для которых требуется световой период не менее 12 – 18 часов в сутки (пшеница, рожь, лен, ячмень, овес, чечевица, горох, мак, свекла и др.) и растения короткого дня, довольствующиеся солнечным светом в течение 8 – 12 часов (кукуруза, просо, соя, фасоль, табак, хлопчатник и пр.).

У культур, входящих в группу растений короткого дня, сокращение осветительного периода вызывает ускорение перехода от вегетативной стадии развития к репродуктивной. Обратная реакция наблюдается у растений длинного дня: более продолжительный осветительный период стимулирует более раннее вступление в фазу цветения.

Путем длительных экспериментов и наблюдений ученым удалось установить, что определенные диапазоны солнечного спектра по-разному воздействуют на растения, а с помощью правильно подобранного спектрального освещения можно стимулировать увеличение урожайности культур на 30%.

Влияние солнца на качество почвы

Следует еще указать на один фактор, оказывающий влияние на рост растений. Это деятельность микроорганизмов в почве. Их роль в жизни растений огромна, так как они задерживают азот в почве.

Было доказано, что жизнь (в частности численность) микроорганизмов (аммонифицирующих бактерий) зависит от солнечной активности.

Образно говоря, солнечная активность сама удобряет почву. В зависимости от солнечной активности (не от температуры и влажности почвы!) изменяется численность различных микроорганизмов, таких как аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии, аэробные целлюлозоразлагающие бактерии и водоросли, которые используют в своей деятельности нитраты (а не только аммиак почвы).

Как определили возраст

В астрономии большинство исследований делается при помощи телескопов, но это не тот случай.

Каждый день на Землю выпадают более 40 000 тонн космической пыли и камней. Некоторые куски настолько велики, что выживают в своём огненном путешествии сквозь атмосферу и достигают Земли. Эти куски космических камней называть метеоритами. Они содержат нужную нам информацию о возрасте Солнечной системы.

Если бы мы хотели определить возраст древней египетской мумии, то могли бы использовать метод под названием углеродное датирование. Но в метеоритах жизни не обнаружено, поэтому мы попробуем другой метод датирования, рубидием.

Мы можем изучить распад рубидия и определить их возраст. Но как это поможет? Земля, планеты, кометы и спутники образовались примерно в одно время со звездой. И вот, рубидий космических камней, говорит нам о том, что Солнцу 4,5 миллиарда лет.

Связь урожайности сельскохозяйственных растений и солнечной активности

Вопрос о связи урожаев сельскохозяйственных культур с солнечной активностью имеет длинную историю. Известно, что еще в III в. до н. э. Катон Старший, римский писатель, заметил, что цены на рожь зависели от солнечной активности (от «помрачения Солнца»). При высокой солнечной активности урожаи ржи были лучше и поэтому цены на рожь снижались.

Связь между урожайностью и солнечной активностью осуществляется прежде всего через атмосферную циркуляцию, от которой зависит число осадков и температура. Но связь между солнечной активностью и атмосферной циркуляцией меняет свой характер (знак) примерно каждые 40 лет.

Прорастание семени

Недостаточность или отсутствие освещения очень пагубно сказываются на развитии культур по причине деактивации процесса фотосинтеза и, как следствие, ограниченного образования органических веществ. В результате растения вырастают слабыми, и у них наблюдаются различные дефекты роста и развития: вытянутость побегов и междоузлий, бледная окраска зеленой массы, уменьшение размеров листьев, скудность цветообразования или полное отсутствие цветения, пожелтение и опадание нижних листьев и т. д.

Хронический дефицит солнечной энергии приводит к гибели растений.

Избыточное освещение

Культуры могут испытывать недостаток света при короткой продолжительности светового дня, а также при недостаточной интенсивности самого освещения. По требовательности к освещению растения делятся на:

  • светолюбивые (гелиофиты);
  • теневыносливые (сциогелиофиты);
  • тенелюбивые (сциофиты).

К первой группе относятся культуры, которые хорошо растут и развиваются под действием прямых солнечных лучей или яркого рассеянного света, а на уменьшение продолжительности и интенсивности освещения реагируют негативно. Как правило, это растения южных регионов, где солнечная активность позволяет им получать не менее 10 – 12 тысяч люксов за год. В эту категорию входят большинство огородных культур и плодоносящих деревьев, цитрусовые, пальмы, суккуленты, бугенвиллия, жасмин, гибискус, гардения, пассифлора, розы и пр.

Растения и свет

Не только интенсивность светового потока оказывает огромное влияние на жизнедеятельность растений. Также культуры очень чувствительны и к продолжительности освещения.

В зависимости от этой реакции различают растения длинного дня, для которых требуется световой период не менее 12 – 18 часов в сутки (пшеница, рожь, лен, ячмень, овес, чечевица, горох, мак, свекла и др.) и растения короткого дня, довольствующиеся солнечным светом в течение 8 – 12 часов (кукуруза, просо, соя, фасоль, табак, хлопчатник и пр.).

У культур, входящих в группу растений короткого дня, сокращение осветительного периода вызывает ускорение перехода от вегетативной стадии развития к репродуктивной. Обратная реакция наблюдается у растений длинного дня: более продолжительный осветительный период стимулирует более раннее вступление в фазу цветения.

Путем длительных экспериментов и наблюдений ученым удалось установить, что определенные диапазоны солнечного спектра по-разному воздействуют на растения, а с помощью правильно подобранного спектрального освещения можно стимулировать увеличение урожайности культур на 30%.

Влияние солнца на качество почвы

Следует еще указать на один фактор, оказывающий влияние на рост растений. Это деятельность микроорганизмов в почве. Их роль в жизни растений огромна, так как они задерживают азот в почве.

Было доказано, что жизнь (в частности численность) микроорганизмов (аммонифицирующих бактерий) зависит от солнечной активности.

Образно говоря, солнечная активность сама удобряет почву. В зависимости от солнечной активности (не от температуры и влажности почвы!) изменяется численность различных микроорганизмов, таких как аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии, аэробные целлюлозоразлагающие бактерии и водоросли, которые используют в своей деятельности нитраты (а не только аммиак почвы).

Атмосфера Солнца: фотосфера и хромосфера

Атмосфера — это газовая оболочка небесного тела, которая удерживается его гравитацией. Внешние слои звезд также называются атмосферой. Внешними считаются те слои, откуда хотя бы часть излучения может беспрепятственно, не поглощаясь более высокими слоями, уйти в окружающее пространство.

Атмосфера Солнца начинается на 200–300 км глубже видимого края солнечного диска. Эти самые глубокие слои атмосферы называют фотосферой. Поскольку их толщина составляет не более 1/3000 доли солнечного радиуса, фотосферу иногда условно называют поверхностью Солнца. Плотность газов в фотосфере примерно такая же, как в земной стратосфере, и в сотни раз меньше, чем у поверхности Земли. Температура фотосферы уменьшается от 8000 К на глубине 300 км до 4000 К в самых верхних ее слоях. Температура среднего слоя, к излучению которого чувствителен глаз человека, около 6000 К.

Особую роль в солнечной атмосфере играет отрицательный ион водорода, который представляет собой протон с двумя электронами. В земной природе такой ион не встречается. Это необычное соединение возникает в тонком внешнем, наиболее холодном слое фотосферы при «налипании» на нейтральные атомы водорода отрицательно заряженных свободных электронов, которые поставляются легко ионизуемыми атомами кальция, натрия, магния, железа и других металлов. При возникновении отрицательные ионы водорода излучают большую часть видимого света. Этот же свет ионы хорошо поглощают, из-за чего непрозрачность атмосферы с глубиной быстро растет. Поэтому видимый край Солнца и кажется нам очень резким.

Фотосфера постепенно переходит в более разреженные слои солнечной атмосферы — хромосферу и корону. Хромосфера (греч. «сфера цвета») названа так за свою красновато-фиолетовую окраску. Она видна во время полных солнечных затмений как клочковатое яркое кольцо вокруг черного диска Луны, только что затмившего Солнце. Хромосфера весьма неоднородна и состоит в основном из продолговатых вытянутых язычков (спикул), придающих ей вид горящей травы. Температура этих хромосферных струй в два-три раза выше, чем в фотосфере, а плотность — в сотни тысяч раз меньше. Общая протяженность хромосферы — 10–15 тыс. км.

Солнечное затмение — хорошая возможность наблюдать хромосферу

Рост температуры в хромосфере объясняется распространением волн и магнитных полей, проникающих в нее из конвективной зоны. Вещество нагревается примерно так же, как это происходит в микроволновой печи. Скорости тепловых движений частиц возрастают, учащаются столкновения между ними, и атомы теряют свои внешние электроны: вещество становится горячей ионизованной плазмой. Эти же физические процессы поддерживают и необычайно высокую температуру самых внешних слоев солнечной атмосферы, которые расположены выше хромосферы.

Часто во время затмений или при помощи специальных приборов над поверхностью Солнца можно наблюдать причудливой формы «фонтаны», «облака», «воронки», «кусты», «арки» и прочие ярко светящиеся образования из хромосферного вещества. Они бывают неподвижными или медленно изменяющимися, окруженными плавными изогнутыми струями, которые втекают в хромосферу или вытекают из нее, поднимаясь на десятки и сотни тысяч километров. Это самые грандиозные образования солнечной атмосферы — протуберанцы. При наблюдении в красной спектральной линии, излучаемой атомами водорода, они кажутся на фоне солнечного диска темными, длинными и изогнутыми волокнами. Протуберанцы имеют примерно ту же плотность и температуру, что и хромосфера. Но они находятся над ней и окружены более высокими, сильно разреженными верхними слоями солнечной атмосферы. Протуберанцы не падают в хромосферу потому, что их вещество поддерживается магнитными полями активных областей Солнца. Спектр протуберанцев, как и хромосферы, состоит из ярких линий, главным образом водорода, гелия и кальция. Линии излучения других химических элементов тоже присутствуют, но они намного слабее.

Иногда нечто похожее на взрывы происходит в очень небольших по размеру областях атмосферы Солнца. Это так называемые хромосферные вспышки. Они длятся обычно несколько десятков минут. Во время вспышек в спектральных линиях водорода, гелия, ионизованного кальция и некоторых других элементов свечение отдельного участка хромосферы внезапно увеличивается в десятки раз. Особенно сильно возрастает ультрафиолетовое и рентгеновское излучение: порой его мощность в несколько раз превышает общую мощность излучения Солнца в этой коротковолновой области спектра до вспышки.

Эпизод II. Молодые звезды

Фомальгаут, изображение из каталога DSS. Вокруг этой звезды еще остался протопланетный диск.

Следующим этапом или циклом жизни звезды является период ее космического детства, который, в свою очередь, делится на три стадии: молодые светила малой (<3), промежуточной (от 2 до 8) и массой больше восьми солнечных единиц. На первом отрезке образования подвержены конвекции, которая затрагивает абсолютно все области молодых звезд. На промежуточном этапе такое явление не наблюдается. В конце своей молодости объекты уже во всей полноте наделены качествами, присущими взрослой звезде. Однако любопытно то, что на данной стадии они обладают колоссально сильной светимостью, которая замедляет или полностью прекращает процесс коллапса в еще не сформировавшихся солнцах.

Альтернативная версия гибели Солнца

Однако не все специалисты поддерживают подобный сценарий эволюции самой главной для землян звезды. Астрофизик Пирс Ван дер Меер выдвинул новую теорию смерти Солнца, основанную на изменении его температуры. Голландец много лет наблюдает за светилом и пришел к катастрофически неутешительным выводам.

Дело в том, что стабильная температура Солнца в 1994-2005 гг. повысилась практически в два раза, достигнув отметки в 27 млн. градусов. Это натолкнуло Пирса на мысли о том, что звезда нагревается слишком стремительно и пропустит стадию красного гиганта, сразу превратившись в сверхновую. Это приведет к мощному выбросу смертоносного гамма-излучения и нагреванию Земли до нескольких тысяч градусов.

Вспышка сверхновой звезды

Воплощение печального прогноза было анонсировано еще на 2012 год. К счастью, вспышка сверхновой так и не состоялась. Но это не означает, что Ван дер Меер ошибся. Возможно, его теория неточна лишь в плане даты, и Солнце вполне может не пойти по стандартному пути эволюции аналогичных звезд.

Саймон Кэмпбелл, коллега голландца, в своей научной работе озвучил схожий исход развития небесного тела. Основываясь на наблюдениях за шаровым скоплением звезд солнечного типа, мужчина отметил, что эти небесные тела действительно не всегда «доживают» до фазы красного гиганта и взрываются гораздо раньше. Нестабильное поведение нашего Солнца и периодические выбросы косвенно подтверждают мнение Кэмпбелла.

Но большинство ученых все же связывают аномальную солнечную активность со своеобразной цикличностью, в ходе которой температура закономерно повышается и понижается, следуя естественному ритму звезды.

Сколько бы не оставалось Солнцу озарять нашу систему своим светом и теплом, человечество в любом случае не сумеет повлиять на процессы, происходящие в недрах раскаленной звезды. Нам остается лишь заниматься прогрессом в сфере технологий и развитием космического кораблестроения, чтобы суметь покинуть планету в случае катастрофы. А пока не забывайте любоваться живописными закатами и рассветами. Ведь то, что Солнце уже миллиарды лет восходит над горизонтом, вовсе не означает, что это будет продолжаться вечно.

Будет интересно почитать:

Вместо космонавтов борт МКС будет обслуживать робототехника российского производства

Северное сияние: новые научные исследования

Обратная сторона Луны: тайны 55-летней давности раскрыты

Метки: звезда, космос, Солнечная система, Солнце

Изменение орбиты Земли

Изменение орбиты точно не пойдет Земле на пользу

Очевидно, что к тому времени, когда наше Солнце умрет, все на Земле уже погибнет, но это не означает, что планета остановится. Когда звезда достигнет фазы красного гиганта, то она расширится как минимум на три четверти расстояния до Земли.

Возможно, вы подумали, что Земля в таком случае выгорит до основания. Но на удивление все будет совсем не так. С расширением Солнца и его приближением к нашей планете гравитационные силы Земли и других соседних планет ослабнут. Это ослабление приведет к тому, что планеты отдалятся от Солнца и займут более безопасные орбиты. Для Меркурия и Венеры судьба будет гораздо печальнее – их просто сожрут. Конечно же, на нашей планете к этому времени все жизненные формы исчезнут, поэтому такой «побег» планеты будет фактически бессмысленным.

Что заставляет Солнце излучать свет?

Древние мыслители думали, что поверхность солнца постоянно горит, и поэтому излучает свет и тепло. Однако это не так. Во-первых, причина излучения тепла и света находится намного глубже поверхности звезды, а именно в ядре . Ну и во-вторых, процессы происходящие в недрах звезд вовсе не похожи на горение.

Солнце содержит огромное количество атомов водорода.

Суть термоядерной реакции

Как правило, нейтральный атом водорода содержит положительно заряженный протон и отрицательно заряженный электрон, который вращается вокруг него. Когда этот атом встречается с другим атомом водорода, их соответствующие внешние электроны магнитно отталкивают друг друга, что предотвращает встречу одного из протонов друг с другом.

Но ядро Солнца сильно разогрето и находится под таким давлением, что атомы перемещаются с большой кинетической энергией, которая позволяет им преодолевать силу, связывающую их структуру, и электроны начинают отделяться от своих протонов.

То есть с научной точки зрения, — это реакция, при которой более легкие атомные ядра — обычно изотопы водорода (дейтерий и тритий) сливаются в более тяжелые ядра — гелия .

Данный процесс, происходящий в недрах звезд, называется термоядерный синтез.

Термоядерная реакция

Это процесс перехода материи в энергию, причем из минимального количества материи высвобождается невероятное количество энергии — каждую секунду Солнце излучает 3,9 × 10 в степени 26 Вт мощности. 

Чтобы произошла термоядерная реакция необходима невероятно высокая температура — несколько миллионов градусов.

Как можно было догадаться солнце не вечно , оно со временем «спалит само себя». Ученые считают, что в нем еще хватит материи приблизительно на 4-6 миллиардов лет, т.е. где-то на столько же, сколько оно уже просуществовало.

Почему Солнце не взрывается?

Звезда живет за счет притяжения — вот почему они большие, огромные. Чтобы сжать звезду, нужна огромная сила притяжения, для того чтобы выделить невероятное количество энергии, достаточного для термоядерного синтеза. Вот в чем секрет звезд, вот почему они светятся.

Почему тогда ей просто не разлететься на куски?

Дело в том, что силы тяжести сжимают внешние слои звезды. Сила тяжести и синтез ведут грандиозную войну, притяжение которых хочет смять звезду и энергия синтеза, которая стремится разнести звезду изнутри, этот конфликт и это равновесие создают звезду.

Этот процесс происходит всю жизнь звезды. В результате создается свет и каждый луч совершает невероятное путешествие, проходя 1080 миллионов километров в час. За одну секунду, луч света может семь раз обогнуть землю, ни что во вселенной не движется так быстро.

По галактическим масштабам Солнце не особенно большое

Представления древних Солнечной системе

Хотя только что речь шла о том, что Солнце действительно очень большое, но это только по сравнению с другими объектами в Солнечной системе. Во Вселенной же есть намного более массивные вещи. Солнце классифицируется как звезда G-типа, которую, как правило, называют желтым карликом.

Как следует из названия, есть гораздо более крупные звезды, классифицируемые как гиганты, сверхгиганты и гипергиганты. Красный сверхгигант Uy Щита находится в 9 500 световых годах от Земли. В настоящее время это самая большая известная звезда с диаметром приблизительно в 1700 раз больше, чем у Солнца. Ее окружность составляет 7,5 миллиарда километров. Даже свету нужно почти семь часов, чтобы обогнуть звезду. Если бы Uy Щита находилась в Солнечной системе, то поверхность звезды заходила бы за орбиту Юпитера.

Какой возраст галактики Млечный путь?

С возрастом нашей солнечной системы, мы определились. Наша солнечная система находится в галактике Млечный путь. Как вы думаете, какой её возраст?

По последним данным, возраст галактики Млечный путь 13,6 миллиарда лет, с допуском туда-сюда 800 миллионов лет.

Возникает резонный вопрос: как возможно определить возраст галактики?

Для определения нужен ооочень мощный телескоп и не только он. Так как определение идёт по спектральному анализу звезды, то есть нужен не только большой телескоп, но и он должен быть оборудован очень чувствительным спектрометром.

Так, с оборудованием определились, теперь что будем искать и какую именно звезду будем исследовать?

До наших дней уже не сохранились звёзды первого поколения. Если бы нашлась хоть одна такая, то определить возраст Галактики Млечный Путь не составляло труда. Но все звёзды первого поколения были массивными и яркими, очень быстро сгорели, и перешли в сверхновые.

По мере появления сверхновых, в космическом пространстве появлялись и накапливались различные элементы. Вот таким образом появились ядра стабильного изотопа бериллия-9.

Наука определила, что накопление шло равномерно и постепенно нарастало.

Но оказалось, что не всё так просто и были некоторые сложности. Куда без них.

Бериллия-9 сгорал в ядерных реакциях звезды. Казалось бы, какая ерунда, будем определять в атмосфере звезды. Но если мы возьмём большую и яркую звезду, то у неё очень большие и мощные выбросы, в которых также сгорает наше исследованное вещество. Потому для этого выбираем, малые и спокойные звёзды.

Решено было исследовать звёзды в шаровых скоплениях, так как эти кластеры могут существовать очень долго и стабильно.

Другая сложность в том, что наличие бериллия-9 можно определить по двум спектральным линиям и очень сложно и трудно отделить от других элементов.

Вот и почему, нужен мощный телескоп и чувствительный спектрометр. До недавнего времени было сложно определить возраст нашей галактики, без современного оборудования.

Но всё трудности были преодолены и теперь можно точно сказать, что возраст галактики Млечный путь 13,6 миллиарда лет, что сходится с другими исследованиями, что возраст Вселенной 13,7 миллиарда.

Солнце и неживая природа

Влияние Солнца на Землю проявляется не только в воздействии на живую природу. По мере приближения к поверхности около 60% излучения поглощается или отражается обратно в космос атмосферой. Иначе говоря, та часть атмосферы, где формируются облака (тропосфера) подвергается непосредственному воздействию Солнца, в частности, инфракрасного излучения. Это приводит к периодическому повышению или понижению атмосферного давления, из-за чего и возникают различные метеорологические явления, такие как дождь, снег, туман, ветер.

Нагреваясь под действием солнечного света, вода в океанах, реках и озёрах испаряется и перемещается в атмосферу, где она охлаждается и выпадает в виде осадков. Это обеспечивает относительно равномерное распределение влаги по поверхности планеты. Следствием этих процессов является перемещение огромных масс воды в виде океанических течений. Их значение трудно недооценить. Например, такое явление, как Эль-Ниньо, наблюдаемое в экваториальной части Тихого океана, представляет собой по сути перемещение огромных масс тёплой воды. В свою очередь, это приводит к изменению погодных условий, неурожаям и вспышкам эпидемических заболеваний. А Африка своим жарким и засушливым климатом во многом обязана изменению русла одного из тёплых течений, которое произошло несколько тысяч лет назад.

Несмотря на то, что наиболее значительную роль в приливах и отливах играет Луна, Солнце тоже участвует в этих процессах. Примечательно, что его гравитационное воздействие на нашу планету в сотни раз больше, чем воздействие Луны, но приливные силы в два раза меньше. Это объясняется тем, что воздействие на приливы зависит не от силы гравитационного воздействия, а от его неоднородности, которая с увеличением расстояния сглаживается. Соответственно, приливы, вызываемые Солнцем, слабее. Однако, самые сильные приливы и отливы происходят в тот момент, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в ряд.

Солнечный свет вместе с ветром и водой также принимает участие в геологических процессах, таких как эрозия и выветривание. В частности, одной из главных причин выветривания являются колебания температур, которые, как уже было сказано, происходят в результате смены дня и ночи. Наиболее ярко это проявляется в пустынях, где суточные колебания температур могут достигать весьма высоких величин. В ходе эрозии и выветривания формируется рельеф планеты и происходит почвообразование, эти процессы медленные, но необратимые. Таким образом, Солнце определённым образом воздействует и на формирование облика поверхности нашей планеты.

Солнце

Срок годности звезды: когда погаснет Солнце?

Человечество тысячелетиями принимает каждый новый рассвет как должное

Обычно простые люди обращают внимание на восходы и закаты лишь из-за их невероятной красоты, оставляя другие аспекты солнечной активности на совести ученых. Для нас Солнце – удивительное светило, благодаря которому жизнь на планете существует и сияет столькими красками

Но в масштабах Вселенной родная для землян звезда уже не кажется удивительной и тем более незыблемой. Может ли Солнце светить бесконечно долго? Или все-таки и у него есть собственный запас мощности и прочности, который рано или поздно иссякнет?

Когда Солнце перестанет светить?

Как и люди, звезды рождаются, стареют и умирают. В свои 4,6 миллиарда лет Солнце — звезда среднего возраста. Ученые полагают, что осталось Солнцу жить около 5-6 миллиардов лет. По мере старения из солнечного ядра будет постепенно исчезать водород. Процесс ядерного синтеза переместится ближе к поверхностным слоям. Но рано или поздно процесс синтеза ядер гелия из ядер атомов водорода прекратится. Гелиевое ядро несколько уменьшится в размерах и начнется новый процесс — гелиевый ядерный синтез.

Гелий, который был синтезирован миллиарды лет назад, начнет сжиматься, атомы гелия будут сближаться, пока, наконец, из них не начнут синтезироваться атомы углерода. Солнце будет продолжать светить. Но оно станет холоднее и больше по размерам. Температура поверхности Солнца с 5 500 градусов Цельсия, как сейчас, уменьшится до 3 200 градусов Цельсия. Увеличившееся в размерах и более холодное Солнце будет излучать красный свет. Такие стареющие звезды мы называем красными гигантами.

Интересно: в будущем Солнце увеличится в объеме и поглотит Меркурий и Венеру.

Солнце станет распухать до тех пор, пока не поглотит Меркурий и Венеру. Когда поверхность Солнца приблизится к Земле, температура на ней существенно поднимется. Океаны выкипят. И Земля станет скалистой сухой безжизненной планетой, наподобие нынешнего Меркурия. Тогда людям, видимо, придется подыскивать себе более подходящее место обитания.

Когда исчерпается весь гелий, начнется ядерный синтез с участием атомов углерода. Но ядерный синтез не может продолжаться вечно. Солнце постепенно потеряет от рассеяния в космосе остатки своей газовой оболочки и останется только горячее солнечное ядро. Из красного гиганта Солнце превратится в белого карлика, сморщившись, возможно, до размеров Земли. Белый карлик — это весьма плотное космическое тело, чайная ложка вещества белого карлика весит примерно тонну. Еще через миллионы лет белый карлик, бывшее Солнце, остынет и превратится в сгусток темного холодного пепла. Солнце станет черным карликом.

Звезды, превосходящие Солнце по размерам, заканчивают свой жизненный путь более причудливым способом. После того как исчерпываются запасы водорода и гелия, начинаются процессы синтеза кислорода из ядер атомов углерода. Когда сердцевина звезды становится чисто кислородной, начинается синтез неона из ядер кислорода. Из неона синтезируются другие элементы. Наконец, из таких элементов, как кремний, синтезируются ядра атомов железа. С течением времени железное ядро звезды сжимается, и вот тут – то может произойти грандиозный взрыв. Взорвавшаяся звезда, которая называется сверхновой, выплескивает в космическое пространство все свое содержимое.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий