过年了,太阳的年龄有多大?比地球上的水年轻?烟台人看科普

来源:宇宙解码编辑:姜涛发布日期:2018-02-13 14:02:00

太阳的一生大约是100亿年.

主要有 原恒星----主序星----红巨星----白矮星----黑矮星 几个阶段

我们现在的太阳是主序星阶段,已经存在50亿年了

目前太阳所处的主序星阶段,通过对恒星演化及宇宙年代学模型的计算机模拟,已经历了大约45.7亿年.据研究,45.9亿年前一团氢分子云的迅速坍缩形成了一颗第三代第一星族的金牛T星,即太阳.这颗新生的恒星沿着距银河系中心约27,000光年的近乎圆形轨道运行.太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦.在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳辐射.以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量.太阳作为主序星的时间大约持续100亿年.太阳的质量不足以爆发为超新星.在50~60亿年后,太阳内的氢消耗殆尽,核心中主要是氦原子,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀.当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支,而当太阳内的氦元素也全部转化为碳后,太阳将不再发光,成为一颗死星(Black dwarf).

太阳系年龄被精确测定 形成于45.68亿年前

太阳系也是由大量的气体和尘埃逐渐演化而成的

美国加利福尼亚大学的科学家们日前通过一系列严密的计算,首次确定出了太阳系的准确形成时间。他们指出,太阳系形成于45.68亿年之前,起初,其还只是一个由气体和尘埃组成的云团状天体构造,而行星们发生快速演化的过程则持续了200-400万年,之后,它们的演化过程均慢了下来。

加利福尼亚大学的科学家们将太阳系的演化过程划分为三个主要阶段:在第一阶段,大量的星际尘埃开始演化为较小的碎片和石块状结构,进而又不断地从周围空间吸取物质并演化为直径达数公里的较大天体。

在第二阶段,太阳系中形成了大约20个庞大的天体,且每一个的尺寸都与现在的火星相当。而在演化的第三阶段,那些相对较大的天体开始形成自己的轨道,而那些相对较小的天体要么成为了它们的卫星,要么被邻近的大型天体随吞噬,并形成了更为庞大的天体。

有科学家表示,目前对太阳系演化的第二和第三阶段研究的已经相当透彻,而对第一阶段的认识还不够深入。为了更为清晰地认识第一阶段,研究人员对一种碳化球粒状陨石进行了分析。这类陨石通常被认为是太阳系早前物质的遗存,而且其中的主要物质还是用来“建造”行星的原料。通过碳-14测年法,加利福尼亚大型的科学家们测算出了这些含碳陨石的形成时间--45.68亿年,较先前的计算值增加了117万年。

另外,美国国家宇航局还在日前宣布,太阳已于上周进入新一轮的活跃周期。通常情况下,太阳在此期间会产生出新的磁场并诱发大量的黑子。除此之外,在其活动达到峰值时,还会产生猛烈的爆发,喷发出高速粒子流,电磁辐射改变和太阳风扰动等一系列反常现象。

随着太阳活跃程度的增加,其周围空间的整体环境也会发生变化,进而导致地球磁场受到明显的影响。

据NASA的专家们推测,上一次的太阳活跃周期在2001-2002年间达到了峰值,当时,太阳风不断地向四周涌出,太阳黑子的数量也达到了最大值。科学家们指出,太阳进入活跃周期后会对人类产生一系列不利影响,包括电子设备失效,在轨卫星工作出现偏差等。

NASA公布的数据显示,在过去的数个月时间里,太阳曾处于一段相对平静的时期,但从去年12月1日开始,仪器记录到太阳磁场已发生一系列新的跃升。专家们指出,这一现象是太阳进入新一轮活跃周期的标志。

NASA发言人表示:“新一轮太阳活跃周期的标志会显现在靠近太阳极地附近的一大片区域,即出现所谓的极性反转现象。这意味着,在上一轮活跃周期中消失的黑子已在太阳的另一面重新出现。”

专家们指出,每一轮太阳活跃周期平均会持续大约11年的时间。据测算,在整个20世纪,这一周期持续的时间接近10年,而在最近的300年中,这一周期持续的时间则在7-17年间不等。

地球物质比太阳的年龄大

太阳系和地球还有很多未解奥秘,确切的说,太阳系和地球的物质从何而来还没有定论。地球不仅是一颗生态星球,还是一颗文明星球,然而,类似太阳系和地球生态环境在宇宙中却是十分稀有罕见,地球物质与太阳相比究竟谁先谁后形成无处考证。

按照宇宙大爆炸理论,宇宙大爆炸只能产生大量的氢、氦等宇宙第一代物质轻元素,却产生不了像地球上如此品种众多的重元素,更产生不了地球上的放射性元素铀、钚和稀土金属及金、银等,尤其是生命不可或缺的种类丰富的重元素如:碳、氮、氧、磷、硫、铁、铜、镍、钙、硼、钼、钾、镁、水等。

研究认为,太阳系和地球是由星际气体与尘埃形成。星际尘埃含有大量形成岩石的矿物和重金属化合物,比如硅晶石(沙粒、石英)、称作刚玉的铝氧化物(红宝石和蓝宝石的主要成分)、方镁石的镁氧化物(存在于大理石中)。那么,这些星际尘埃本身从何而来呢?

研究表明,重元素必须经过核聚变才能产生,准确的说必须经过“高等核聚变”才能产生。比如氢弹爆炸的核聚变,太阳上的核聚变,都是隶属于“低等核聚变”范畴,产生不了地球物质门类齐全的重元素。原来地球和生命都是核聚变的产物!

研究显示,浩瀚的宇宙中有能力产生“高等核聚变”的“工厂”细数起来仅仅只有五家:超新星爆炸、脉冲星爆炸、中子星爆炸、黑洞爆炸、类星体爆炸。这五家“工厂”的共同特点就是自转超快、质量超重、体积超小、密度超高、能量超大、磁场超强、引力超大。

早期宇宙星云中的氢分子,在自转运动的局部旋涡力、吸积力和暗物质的离心推动力三重作用下,形成了很多超大恒星、超级太阳或大恒星,就连“统领”星系的黑洞,也是由迟后星系中心“短命”的超大恒星产生更加猛烈高等核聚变爆炸残骸形成第二代物质的天体,星系中心外围的超级太阳产生的高等核聚变爆炸,也形成了恒星级黑洞、中子星、脉冲星、恒星和行星第二代物质天体。

研究推断,太阳系和地球上门类齐全富含矿产的重元素物质、生命万物,是由恒星级黑洞、中子星或脉冲星的爆炸及碰撞产生的高等核聚变创造的第三代物质的产物。

高等核聚变爆炸的瞬间,迸射出“一团浓缩”的重物质尘埃,包含有液态水,这团重物质尘埃中氢气占了96%,也就是形成太阳的原始物质。宝贵的重元素尘埃却只占了4%,但仅就这4%其中的一小小部分却创造出地球物质如此完美而恰到好处的效果,也就是形成地球的原始物质,其中包括氢气和氧气在核聚变迸射状态条件下才能形成的液态水,同时,也形成少量丰度含有氘的重水(氢的一种同位素,原子核包含一个中子),后期的太阳系演变不可能形成水。水星、金星、火星只所以没有足够的水,是因为这些行星的温度不合适,形成点亮后的太阳,由于热辐射使夹杂在尘埃中的水分子汽化,汽化的水在能够形成地球的的这片合适的星云中找到“归宿落脚”,汽化过程中的重水更为减少,迟后汽化的水蒸汽凝结成液体水汇聚到地球而来形成海洋。地球和生命就是经过这样高等核聚变,随机崩射的一团尘埃精密编排而来,如此众多品种和大量的重金属元素尘埃,在宇宙中是可遇而不可求的随机行为。太阳系和地球在博大精深的宇宙中表现的即普通又特别罕见,不可思议的是蕴育出能够理解她的人类文明。

梳理证明,高等核聚变爆炸瞬间,同时迸射出可以形成太阳和地球的原始物质——星云尘埃,但不同的是星云中的氢分子形成太阳至少需要50万~100万年,由此可见,地球物质比太阳年龄至少要大50万年。

地球上某些水的年龄比太阳的年龄还大

对于地球上的生命来说,水是不可或缺的。科学家们一直都想弄清楚地球上水的来源,今天发表在《科学》杂志上的一篇研究揭示了一个重大发现——地球上的某部分水早在太阳诞生之前就已经存在——而且这些水来自星际空间。

这确实是个值得思考的问题,这项发现意味在整个银河系中,水甚至是生命都是很寻常的存在。

研究作者Conel Alexander 在一次新闻发布会上解释说:“如果早期太阳系中的水都是来自星际空间中的冰块,很可能所有成形中的原行星盘种都有类似的含有原始有机质的冰块”

通过查看氕和氘的相对丰度,研究人员得出地球上有许多水都来自星际空间的结论。

氘(2H)是氢(氕,1H)的一种同位素,两种原子的原子核都含有一颗质子,但是氘比氢多一颗中子,只有在特殊的条件下, 氘才能形成。在星际空间中,极低的温度和电离辐射让冰块中含有许多氘元素。地球上的水也含有氘,但是丰度只有星际空间水分中氘元素丰度的1/30。

通过观察样本水中氕和氘的比例,就能知道水是在什么条件下形成的。可是直到现在,科学家也无法确定地球上的氘元素是否来自宇宙,还是来自太阳诞生的过程。

为了找到答案,研究人员用数学模型模拟了幼年时期的太阳系中的原行星盘——就是新生太阳周围的一圈物质。他们发现,根据太阳系诞生初期的温度和辐射条件来看,要达到地球海洋水和彗星中的氕氘比根本不可能。基于这点,研究人员估计地球中7%-50%的水可能来自星际空间。

又因为星际空间中可能已经形成了其它类似太阳系的星系,所以科学家认为地球上的水也许不是独一无二的,这些能解渴,能孕育生命的物质也许在银河系遍地都是

地幔中的“地质钟”用以确定月球年龄

一个来自法国、德国和美国的国际行星研究小组根据他们的最新研究,确定了月球的形成时间,大致是在太阳系开始(44.7亿年前)之后的近1亿年。他们的结论来自对地球内部的检测,并结合了计算机模拟的星盘衍化,从中能推导出地球及其他陆地行星是怎样形成的。

早期太阳系中围绕太阳旋转的还只是数以千计的行星“基本建材”,研究小组模拟了类地行星(水星、金星、地球和火星)“成长史”,发现地球受到一个火星大小的物体冲击而形成了月球,其形成时间和冲击之后补入地球的材料数量之间存在相关关系。

研究人员指出,这种关系就像一个时钟,将月球形成事件记录下来。这也是早期太阳系历史中的第一个“地质钟”,不用检测原子核放射性衰变就能确定月球年龄。论文第一作者、法国尼斯里维耶拉天文台的塞斯·雅各布森说:“发现这个记录了月球形成时间的‘时钟’,而且不依赖放射性检测的方法,这让我们很兴奋。这种相关性从模拟中浮现出来,而且我们看到的每个模拟都支持这种关系。”

研究人员估计了地球在经历了“造月”冲击后吸收的周围物质的质量。其他科学家以前曾证明,地球的地幔中含有大量高亲铁性元素,这些元素更容易与铁结合。这正是地球受“造月”冲击后直接吸收过来的部分。

根据这些地质化学的检测,新构建的“时钟”将月球的形成追溯到太阳系开始后的9500±3200万年。这一估计值和放射性衰变检测得到的某些数值与解释相符。由于新方法是一种独立的、直接检测月球年龄的方法,对将来用放射性检测法解决持久未决的难题也很有帮助。

“这一方法还成功模拟了火星形成,其形成只有200万到500万年,而月球形成是在将近1亿年左右。这种时间尺度上的巨大差异在模拟中是很难得到的。”论文作者之一、美国西南研究院(SwRI)空间科学与工程系博士凯文·沃什说。

责任编辑 刘鹏飞

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