Сколько лет Солнцу?

Солнце образовалось около 4,6 миллиарда лет назад, а все планеты сформировались в течение следующих 100 миллионов лет. Возраст Солнца и планет — один из самых общепризнанных фактов о нашей Солнечной системе, и причина этого в том, что все доказательства указывают на один и тот же возраст. Как определяется возраст Солнца?

Поиск самого старого объекта в Солнечной системе

Один из способов определить приблизительный возраст Солнца — найти самый старый объект в Солнечной системе. К счастью, существует бесчисленное множество объектов, сформировавшихся вместе с Солнцем, таких как астероиды, метеоры и планетезимали. Эти формы планетарного мусора остаются практически неизменными в течение миллиардов лет, и с помощью методов радиометрического датирования ученые могут определить их возраст, что, в свою очередь, напрямую говорит нам о том, сколько лет Солнцу. Радиометрическое датирование использует точные химические вещества для определения возраста каменных пород, и это работает с помощью того, что называется периодом полураспада. Например, датирование по углероду-14 является надежным методом для датировки таких вещей, как окаменелости, поскольку углерод-14 присутствует только в органической материи. Период полураспада углерода-14 составляет 5 730 лет, что означает, что через 5 730 лет половина углерода-14 распадется на другое химическое вещество, в данном случае на азот-14. Каждые 5 730 лет будет распадаться еще одна половина и так далее. Определяя количество углерода-14 по отношению к количеству азота-14, ученые могут определить возраст анализируемого объекта. Хотя углерод-14 является надежным методом для определения возраста органических веществ, он не подходит для определения вещей, возраст которых составляет миллиарды лет.

Чтобы узнать, когда Солнце только начало формироваться, астрономы ищут железо-60, редкий изотоп железа, который образуется только во время взрыва сверхновой звезды. Сверхновая звезда, вероятно, предшествовала образованию нашей Солнечной системы, а энергия, высвобожденная при взрыве, вероятно, зажгла процесс образования Солнца миллиарды лет назад. Период полураспада железа-60 составляет 2,26 миллиона лет, в течение которых оно распадается на никель-60. Как и в случае с углеродом-14 и азотом-14, астрономы анализируют породы из астероидов и метеоров, чтобы определить соотношение между железом-60 и никелем-60, что позволяет получить возраст около 4,6 миллиарда лет. Кроме того, другие методы датировки, используемые на Земле и Луне, дают возраст около 4,5 миллиарда лет, что является еще одним доказательством того, что Солнцу по меньшей мере столько лет.

Продолжительность жизни Солнца

Солнцу 4,6 миллиарда лет, и астрономы считают, что оно находится лишь на половине своего жизненного пути. Очевидно, что мы не можем заглянуть в будущее, поэтому как ученые оценивают, сколько времени будет существовать Солнце? На самом деле этот процесс довольно прост, и для этого нужно знать, сколько топлива есть у Солнца и с какой скоростью оно его расходует. Как и любая другая звезда во Вселенной, Солнце питается за счет ядерного синтеза ядер водорода в своем ядре. При слиянии водорода образуется гелий и огромное количество энергии, которая питает звезду. Пока в ядре поддерживается ядерный синтез, Солнце будет оставаться звездой главной последовательности. Однако в конце концов топливо закончится, и когда это произойдет, Солнце вступит в последние стадии жизни. Зная количество топлива, которым располагает Солнце, и скорость, с которой оно его использует, астрономы предполагают, что Солнце будет продолжать синтез водорода в своем ядре еще как минимум 4-5 миллиардов лет. Когда на Солнце закончится полезный водород, оно превратится в красного гиганта, который в конце концов сдует свои внешние слои. Эти внешние слои сформируют оболочку из звездного материала, называемую планетарной туманностью. Тем временем ядро Солнца разрушится и превратится в белый карлик.