태양계의 기원. 천체의 나이 천체의 나이를 결정하는 방법

지구의 나이는 다양한 방법으로 결정됩니다. 그 중 가장 정확한 것은 암석의 나이를 결정하는 것입니다. 이는 특정 암석에서 발견되는 납의 양에 대한 방사성 우라늄의 양의 비율을 계산하는 것으로 구성됩니다. 사실 납은 우라늄의 자연 붕괴의 최종 산물입니다. 이 프로세스의 속도는 정확히 알려져 있으며 어떤 방법으로도 변경할 수 없습니다. 우라늄이 적게 남고 암석에 납이 많이 축적될수록 암석의 나이는 더 오래됩니다. 지각에서 가장 오래된 암석은 수십억 년이나 된 것입니다. 지구 전체는 지구의 지각보다 다소 일찍 생겨난 것 같습니다. 화석화된 동물과 식물의 유적에 대한 연구는 지난 수억 년 동안 태양의 방사선이 크게 변하지 않았음을 보여줍니다. 에 의해 현대적인 추정태양의 나이는 약 50억년이다. 태양은 지구보다 나이가 많다.

예를 들어 뜨거운 초거성과 같이 지구보다 훨씬 어린 별이 있습니다. 뜨거운 초거성이 에너지를 소비하는 속도에 기초하면, 그들의 가능한 에너지 보유량이 짧은 시간 동안만 그 에너지를 아낌없이 소비할 수 있다고 판단할 수 있습니다. 이는 뜨거운 초거성이 젊다는 것을 의미합니다. 즉, 나이는 10 6 -10 7세입니다.

어린 별은 별이 탄생하는 가스 성운과 마찬가지로 은하계의 나선 팔에서 발견됩니다. 가지에서 흩어질 시간이 없었던 별은 어리다. 그들이 가지를 떠나면 늙어갑니다.

별의 내부 구조와 진화에 관한 현대 이론에 따르면 구상 성단의 별이 가장 오래되었습니다. 그들은 10 10년 이상일 수 있습니다. 항성계(은하)는 그들이 구성되어 있는 별들보다 오래되어야 한다는 것이 분명합니다. 대부분은 최소 10~10년 이상이어야 합니다.

안에 별이 빛나는 우주느린 변화뿐만 아니라 빠르고 심지어 치명적인 변화도 발생합니다. 예를 들어, 약 1년에 걸쳐 평범해 보이는 별이 "초신성"(§ 24.3)으로 폭발하고 거의 동시에 밝기가 감소합니다.

결과적으로, 그것은 아마도 중성자로 만들어지고 1초 이상의 주기를 가지고 회전하는 작은 별로 변할 것입니다. 중성자별). 그 밀도는 원자핵의 밀도(10 16 kg/m)까지 증가하며, 빛과 마찬가지로 별의 회전 주기에 따라 맥동하는 강력한 전파 및 엑스레이 방출원이 됩니다. 이것의 예 펄서는 팽창하는 게 전파 성운($24.3)의 중심에서 희미한 별 역할을 합니다. 게 성운과 같은 펄서 및 전파 성운 형태의 초신성 폭발 잔해는 이미 많이 알려져 있습니다.

태양계의 기원 문제는 별의 기원과 발달 문제와 함께 해결되어야 한다. 은하가 어떻게 형성되고 진화하는지에 대한 지식 없이는 올바르게 해결하기 어려울 수 있습니다.

대부분의 현대 교과서, 백과사전, 참고서에서 태양의 나이는 45억~50억년으로 추정됩니다. 그에게 "소진"하는 데 동일한 시간이 할당됩니다.

20세기 전반에 핵물리학의 발전은 다양한 열핵반응의 효율을 계산하는 것이 가능해질 정도로 발전했습니다. 1930년대 후반에 확립된 바와 같이, 태양과 별의 중앙 영역에 존재하는 물리적 조건 하에서 4개의 양성자(수소 원자의 핵)가 헬륨 원자의 핵으로 결합되는 반응이 일어날 수 있습니다. 이러한 통일의 결과로 에너지가 방출되고 계산에 따르면 다음과 같이 수십억 년 동안 태양의 빛이 보장됩니다. 핵연료(양성자)를 더 많이 사용하는 거대별은 태양보다 수명이 훨씬 짧아서 수천만 년에 불과합니다. 이것으로부터 같은 해에 우리 시대에 그러한 별들의 탄생에 대한 결론이 내려졌습니다. 태양과 같은 작은 별에 관해 많은 천문학자들은 태양과 마찬가지로 그 별들도 모두 수십억 년 전에 형성되었다는 견해를 계속 고수했습니다.

40년대 말 V.A. Ambartsumyan은 별의 나이를 결정하는 문제에 대해 완전히 다른 접근 방식을 취했습니다. 이는 당시 별의 분포에 관한 광범위한 관측 데이터를 기반으로 한 것입니다. 다양한 유형우주에서의 별의 역학, 즉 은하계의 모든 별이 생성하는 중력장에서의 움직임에 대한 우리 자신의 연구 결과에 대해서도 마찬가지입니다.
V.A. 이를 바탕으로 Ambartsumyan은 천체 물리학뿐만 아니라 전체 자연 과학에 대해서도 두 가지 가장 중요한 결론을 내렸습니다.

1. 은하계의 별 형성은 오늘날까지 계속되고 있습니다.
2. 스타는 집단으로 탄생한다.

이러한 결론은 그 당시 확실하게 확립되지 않았던 별 형성 메커니즘에 대한 가정이나 항성 에너지 원의 특성에 의존하지 않습니다. 그들은 V.A. Ambartsumyan은 새로운 유형의 성단을 발견했으며 이를 별 협회라고 불렀습니다.

항성 결합이 발견되기 전에 천문학자들은 은하계에 두 가지 유형의 항성군, 즉 산개성단과 구상성단이 있다는 것을 알고 있었습니다. 산개성단에서는 별들의 집중도가 그다지 중요하지 않지만 은하계의 별장 배경에 비해 여전히 눈에 띕니다. 또 다른 유형의 성단인 구상성단은 별이 많이 밀집되어 있는 것으로 구별되며 해상도가 충분하지 않아 단일체처럼 보입니다. 그러한 성단은 수십만 개의 별들로 구성되어 있으며, 빠르게 붕괴되지 않도록 충분히 강한 중력장을 생성합니다. 그것은 오랫동안 존재할 수 있습니다 - 약 100억년. 산개 성단에는 수백 개의 별이 포함되어 있으며, 비록 중력에 의해 묶여 있는 시스템이지만 이러한 연결은 그다지 강하지 않습니다. V.A.에서 볼 수 있듯이 클러스터는 분해될 수 있습니다. 수억년 동안의 Ambartsumyan의 계산.

NASA의 과학자들은 전례 없는 정확성으로 우주의 나이를 알아냈습니다. 천문학자들에 따르면, 나이는 137억년이고, 그로부터 2억년 후에 첫 번째 별이 나타났다. 빅뱅. 이 순간부터 우주는 완전히 존재하지 않을 때까지 계속해서 팽창하고, 분산되고, 냉각됩니다.

이전에 천체물리학자들은 우리 세계의 나이가 80억~200억년이라고 믿었다가 120억~150억년 범위에 안착하여 30%의 오차에 대한 권리를 유보했습니다. 현재 추정치는 오차범위 1%이다. 첫 번째 별의 '임신 기간'은 이전에는 5억년에서 10억년 사이로 추정되었습니다.
더욱 흥미로운 점은 우주 물질의 질적 구성입니다. 물질의 4%만이 원자로 구성되어 있으며 알려진 전자기학과 중력 법칙의 적용을 받는 것으로 나타났습니다. 또 다른 23%는 소위 "암흑 물질"로 구성됩니다(과학자들은 그 특성에 대해 거의 알지 못합니다). 글쎄, 존재하는 모든 것의 73%는 우주를 팽창시키는 매우 신비한 "암흑 에너지" 또는 "반중력"입니다. 우리는 96%가 아무것도 모른다는 것을 알고 있는 것으로 나타났습니다.
일은 일과 휴식을 규정하는 최초의 자연적인 시간 단위였습니다. 처음에는 낮이 낮과 밤으로 나뉘다가 훨씬 나중에야 24시간으로 나뉘었습니다.

항성일은 모든 별을 기준으로 축을 중심으로 지구가 회전하는 기간에 의해 결정됩니다.
정오는 지구의 여러 자오선에서 발생합니다. 다른 시간그리고 편의상 지구를 그리니치 자오선을 기점으로 경도 15도를 통과하는 시간대로 나누는 협약이 채택되었습니다. 이것은 경도 0도의 런던 자오선이고, 벨트는 0(서유럽)이라고 불립니다.

1초는 일반적으로 인정되는 시간 단위입니다. 인간의 심장은 약 1초의 주기로 박동합니다. 역사적으로 이 단위는 하루를 24시간, 1시간을 60분, 1분을 60초로 나누는 것과 관련이 있습니다.

원자 초는 Cs 원자의 거의 100억 번의 진동(9,192,631,830)이 발생하는 시간 간격입니다.

달력은 장기간의 보고를 위한 시스템으로, 1년의 일수 계산 순서를 정하고 보고의 시작을 표시하는 제도이다.

스펙트럼으로 연령 결정

언뜻 보면 태양이나 별의 구성을 결정하려면 그 물질의 적어도 일부를 추출해야 하는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 천체의 구성은 특별한 도구를 사용하여 우리에게 오는 빛을 관찰함으로써 결정될 수 있습니다. 이 방법을 스펙트럼 분석이라고 하며 다음과 같은 특징이 있습니다. 훌륭한 가치천문학에서.
이 방법의 본질은 다음과 같이 이해될 수 있다. 전등 앞에 좁은 틈이 있고 틈 뒤에 유리 프리즘이 있으며, 좀 더 멀리 흰색 스크린이 있는 불투명 장벽을 배치해 보겠습니다. 가열된 고체 금속 필라멘트가 전등에서 빛납니다. 슬릿이 있는 좁은 컷 백색광, 프리즘을 통과하면 구성 색상으로 분해되어 화면에 아름다운 색상 이미지를 제공합니다. 이는 지속적으로 서로 변환되는 다양한 색상 영역으로 구성됩니다. 이는 무지개와 유사한 소위 연속 광 스펙트럼입니다. 백열 스펙트럼의 종류 단단한구성에 의존하지 않고 체온에만 의존합니다.
물질이 빛을 발할 때 다른 상황이 발생합니다. 기체 상태. 가스가 빛날 때, 각각은 특별하고 독특한 빛으로 빛납니다. 이 빛을 프리즘이나 색선의 집합, 선스펙트럼 등을 이용하여 분해하면 각 가스의 특성을 얻을 수 있다(그림 1). 예를 들어, 이는 가스 방전관 또는 소위 냉광 램프에 있는 네온, 아르곤 및 기타 물질의 빛입니다.

도착의 스펙트럼. 사진: NASA

스펙트럼 분석은 주어진 각 물질이 ​​방출 스펙트럼을 통해 다른 모든 물질과 구별될 수 있다는 사실에 기초합니다. 여러 물질의 혼합물을 스펙트럼 분석할 때 각 물질의 특징인 개별 선의 상대적 밝기를 사용하여 특정 불순물의 상대적 함량을 결정할 수 있습니다. 더욱이, 측정의 정확도는 물질 총량의 십만분의 일에 불과하더라도 작은 불순물의 존재 여부를 확인할 수 있을 정도입니다. 따라서 스펙트럼 분석은 혼합물의 조성을 연구하기 위한 정성적 방법일 뿐만 아니라 정확한 정량적 방법이기도 합니다.
천문학자들은 망원경을 하늘로 향하게 하여 별의 움직임 패턴과 별이 방출하는 빛의 구성을 연구합니다. 움직임의 성격상 천체별의 크기, 질량 등을 결정합니다. 천체에서 방출되는 빛의 구성을 기반으로 스펙트럼 분석을 사용하여 별의 화학적 구성을 결정합니다. 연구 중인 별에 존재하는 수소와 헬륨의 상대적 존재비는 이들 물질의 스펙트럼 밝기를 비교하여 결정됩니다.

별의 발달은 그 내부에서 수소가 헬륨으로 지속적으로 변형되는 것을 동반하기 때문에 별이 오래될수록 수소가 적고 헬륨이 더 많이 포함됩니다. 상대적인 풍부함을 알면 별의 나이를 계산할 수 있습니다. 그러나 이 계산은 별이 진화하는 동안 구성이 변하고 질량이 감소하기 때문에 전혀 간단하지 않습니다. 한편, 별에서 수소가 헬륨으로 전환되는 속도는 별의 질량과 구성에 따라 달라집니다. 더욱이 초기 질량과 초기 구성에 따라 이러한 변화는 다른 속도와 약간 다른 방식으로 발생합니다. 따라서 관측된 양(광도, 질량 및 구성)으로부터 별의 나이를 정확하게 결정하려면 별의 역사를 어느 정도 복원해야 합니다. 이것이 모든 계산을 상당히 복잡하게 만들고 결과가 그다지 정확하지 않게 만드는 이유입니다.

그럼에도 불구하고 많은 별들에 대해 상응하는 측정과 계산이 이루어졌습니다. A.B. Severny에 따르면 태양에는 수소 38%, 헬륨 59%, 탄소와 질소 약 1%를 포함한 기타 원소가 3% 포함되어 있습니다. 1960년에 D. Lambert는 태양의 질량, 광도, 구성에 대한 데이터와 예상되는 진화에 대한 자세한 계산을 바탕으로 태양의 나이를 12 * 109년으로 계산했습니다.
천체 발달의 역사를 연구할 때, 어떤 별이라도 탄생부터 노년까지 따라갈 필요도 기회도 없습니다. 대신, 많은 별들이 발달의 다양한 단계에서 연구될 수 있습니다. 이러한 연구 결과, 별, 특히 우리 태양의 현재뿐만 아니라 과거와 미래까지 밝혀낼 수 있게 되었다.
처음에 태양은 질량과 에너지가 매우 낭비적이었고 상대적으로 빠르게 현대 상태로 전환되었으며, 이는 광도, 온도 및 질량의 극히 느린 변화만 발생하는 더 조용하고 고른 존재를 특징으로 합니다. 이미 "성숙한" 시대에 태양은 수십억 년 동안 더 존재할 것입니다.

그러면 다량의 헬륨 축적으로 인해 태양의 투명도가 감소하고 그에 따라 열 전달도 감소합니다. 이것은 태양의 더 큰 가열로 이어질 것입니다. 이때까지 태양의 수소 "연료" 매장량은 거의 고갈되므로 태양의 상대적으로 짧은 폭발 후에 상대적으로 빠른 퇴색이 시작됩니다. 그러나 이 모든 일은 적어도 100억년 안에 우리 태양에 곧 일어나지 않을 것입니다.

우리 태양보다 수소 함량이 훨씬 높은 별도 있고, 수소가 거의 없는 별도 있습니다. V. A. Ambartsumyan, B. A. Vorontsov-Velyaminov 및 B. V. Kukarkin은 은하계에 젊은 별이 있음을 보여주었습니다. 예를 들어 나이가 100만 년에서 천만 년을 넘지 않는 수많은 초거성과 나이가 많은 오래된 별이 있습니다. 우리 태양의 나이보다 더 크다.

우리 은하는 중력에 의해 서로 연결되어 하나의 공통 시스템으로 통합된 거대한 별 무리입니다. 태양과 다른 별들로부터 우리를 분리하는 거리는 엄청납니다. 따라서 이를 측정하기 위해 천문학자들은 특정 길이 단위를 도입했습니다. 지구에서 태양까지의 거리를 천문학적 길이 단위라고 합니다. 아시다시피 오전 1시. e = 1억 4,960만km. 빛이 1년 동안 가는 거리를 1광년이라고 합니다. 연도 = 9.46x10 12km = 10 13km. 지구 궤도의 반경이 1초 각도에서 보이는 거리를 제2시차라고 부르거나 파섹(pc)으로 약칭합니다. 따라서 1pc = 3.26st입니다. 연도 = 3.085x10 13km.

우리 은하계는 매우 평평한 원반 모양을 하고 있습니다. 약 1013개의 별이 포함되어 있습니다. 태양도 그 중 하나입니다. 이 전체 시스템은 천천히 회전하지만 고체가 아닌 반액체, 점성체처럼 회전합니다. 은하의 회전 각속도는 중심에서 주변으로 감소하여 중심으로부터 8킬로파섹에서 공전 주기는 약 2억 1200만년이고, 태양 영역, 즉 10킬로파섹 거리에서 중심에서 보면 2억 7천 5백만년입니다. 일반적으로 은하년(galactic year)이라고 불리는 것은 이 기간이다.
분명히, 은하계의 나이는 은하계를 구성하는 별들 중 가장 오래된 별에 의해 결정되어야 합니다. 1961년에 G. Arp는 가장 오래된 별들을 연구했습니다. 가장 오래된 산개성단 NGC 188의 나이값은 16x10 9년이었고, 가장 오래된 구상성단 중 하나인 M5의 나이는 20x10 9년이었다. F. Hoyle 등의 추정에 따르면 태양에 가까운 일부 별(8 Eridani 및 u Hercules A)의 나이는 (10-15)x10 9년입니다.

현재는 다른 방법으로 은하계의 나이를 측정하고 있으며, 다소 다른 결과가 얻어지고 있다. 이러한 방법을 고려하고 그 도움으로 얻은 결과를 비교하는 것은 매우 흥미롭고 아래에 나와 있습니다.

제33과

주제:태양계의 기원

목표:지구와 태양계의 다른 기관의 나이. 방사성동위원소 측정 방법. 태양계의 기본 패턴. 태양계 형성 이론 (Kant, Laplace, Schmidt 등).

작업 :
1. 교육적: 개념을 소개합니다: 방사성 동위원소 방법, 태양계 물체의 나이.

2. 교육: 특정 천체(행성)에서 태양계와 우주 전체로 발전(진화) 아이디어를 전파합니다.

3. 발달: 정보를 분석하고, 가장 중요한 물리 이론을 기반으로 시스템 및 개별 신체의 특성을 설명하고, 일반화된 계획을 사용하여 진화 순서를 연구하고 결론을 도출하는 기술을 형성합니다.
알다:

– 나이를 결정하기 위한 방사성 동위원소 방법, 태양계(태양, 지구, 달)의 나이, 태양계의 일부 패턴, 태양계 형성에 대한 현대 이론.
다음을 수행할 수 있습니다.

– 방사성 동위원소 방법을 사용하여 나이를 계산합니다.

수업 진행 상황:

1. 신소재

별(태양 포함), 행성(지구 포함) 및 기타 행성계의 몸체와 같은 천체의 기원과 진화를 연구하는 천문학 분야를 우주 발생론이라고 합니다.
1. 태양계 몸체의 나이
사용에 따른 연령 결정 방사성동위원소법- 암석의 방사성 원소(화학 원소의 동위원소) 함량에 대한 연구. 이 방법은 1902년에 제안되었습니다. 피에르 퀴리그리고 공동으로 개발한 어니스트 러더퍼드().
방사성 붕괴는 외부 요인(T, p, 화학적 상호 작용)에 따라 달라지며 붕괴된 원자의 수는 다음 공식에 의해 결정됩니다. N=No.2-t/T, 여기서 T는 반감기입니다. 예를 들어, U235의 반감기는 7억 1천만년, U5억년입니다. 납은 최종 비방사성 붕괴 생성물이기 때문에 연령은 Pb206/U238 비율로 추정됩니다.
지난 6만년 동안의 절대지연대학법은 1941년 버클리에서 광합성 과정을 연구하던 중 발견한 방사성 14C의 복사에 기초한 방사성탄소법이다. M. 카멘그리고 S. 루벤반감기가 5568년으로 발달 윌라드 프랭크 리비(1946, 미국). 지구상에는 94개의 화학원소에 대해 350개의 동위원소가 있습니다.
태양의 나이는 49억년, 즉 가스-먼지 복합체에서 발생한 2세대 별에 속한다.
태양계의 나이는 약 46억년 이상으로 추정됩니다.
2005년 말 최근 연구에 따르면 달의 나이는 45억 2,700만년이다. 과학자들에 따르면 측정 오류는 최대 2천만~3천만년이 될 수 있습니다.
지구상에서 가장 오래된 암석(지각)의 나이는 39억 6천만년이다.
호주 대모래사막(Great Sandy Desert) 서쪽 필바라(Pilbara) 단지의 화산암과 퇴적암은 지구상에서 가장 오래된 암석 중 하나로, 34억 1600만년 전에 지구에서 생명이 시작되었음을 보여준다.

2. 태양계의 규칙성
태양계 형성에 대한 우주론적 가설은 태양계에서 관찰되는 패턴을 설명해야 합니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다.
1 . 모든 행성의 궤도는 사실상 평면이라고 불리는 동일한 평면에 놓여 있습니다. 라플라스.
2 . 행성 궤도의 이심률은 매우 작습니다.
3 . 태양으로부터 행성의 평균 거리는 특정 패턴을 따릅니다. 티티우스-보데 법칙 .
4 . 행성은 대부분의 위성과 마찬가지로 회전 방향으로 태양 주위를 움직입니다.
5 . 소행성(주 벨트)은 티티우스-보데 법칙에 따라 행성이 있어야 하는 태양으로부터 멀리 떨어져 있습니다.
6 . 태양, 수성, 금성에 가장 가까운 행성을 제외한 태양계의 모든 행성에는 자연 위성이 있습니다.
7 . 행성의 회전 각속도와 질량 사이에는 양의 상관 관계가 있습니다. 질량이 클수록 회전 속도도 빨라집니다. 예외는 다시 수성과 금성입니다.
8. 행성과 위성의 움직임 매개 변수에서 동일성이 유지되어 공명 현상을 나타냅니다.
9. 금성과 천왕성을 제외한 대부분의 행성은 태양 주위를 공전하는 궤도와 같은 방향으로 회전합니다.
10. 행성은 태양 질량이 0.1에 불과한 태양계 운동량의 98%를 차지합니다.
11. 행성은 물리적 특성에 따라 크게 지구형 그룹과 거인형으로 구분됩니다.
12. 지구에서 관찰할 때 태양과 달의 각도 크기가 동일하다는 사실은 어린 시절부터 친숙하며 우리에게 개기 일식(환형이 아닌) 일식을 관찰할 수 있는 기회를 제공합니다.
13. 1%의 정확도로 태양의 직경과 지구의 직경, 태양에서 지구까지의 거리와 태양의 직경의 비율이 같음: 1390000: 12751 = 109 및: 1390000 = 108
14. 지구 주위의 달의 공전 기간은 축 주위의 자전 기간(항성월, 27.32일) 및 태양의 캐링턴 자전 기간(27.28일)과 같습니다. Shugrin과 Obut는 6억~6억 5천만년 전의 공동 음력 월이 현대의 27일과 동일했음을 나타냅니다. 즉, 태양과 정확한 공명이 있었습니다.
15. "써니 스퀘어". 주기성의 흥미로운 속성 태양 활동, 1943년. 태양 활동 주기의 지속 기간의 평균값은 17주기(128년)에 대해 주어지며, 사후 최대(태양 주기의 최대-최소 기간) P = 6.52년의 평균값과 평균값도 제공됩니다. 최대치 이전(태양주기의 최소-최대 기간) N = 4.61년 . 이 경우 다음 패턴이 관찰됩니다: (6.52)2/(4.61)2=42.51/21.25=2 또는 P/N=√2.
그리고 다른 패턴. 태양계 형성에 대한 가설을 세울 때 모든 패턴을 고려하고 설명하는 것이 필요합니다.

3. 태양계 형성에 대한 가설

우리 태양계 형성에 관한 가설은 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 재앙적인그리고 진화론적인. 우주 생성 가설
첫 번째 가설은 태양계의 많은 중요한 패턴이 알려지기 오래 전에 나타났습니다. 신적 창조의 동시적 행위로서 태양계 창조론을 버리고, 천체의 기원을 자연적 과정의 결과로 설명하고 올바른 사상을 담고 있는 가장 중요한 이론을 다루겠습니다.
1 . 가설 칸트- 수년에 걸쳐 개발된 최초의 보편적인 자연 철학적 개념입니다. 그의 가설에 따르면 천체는 중력의 영향을 받아 거대한 차가운 먼지 구름에서 유래했습니다. 구름 중심에는 태양이 형성되었고, 주변에는 행성들이 형성되었습니다. 따라서 처음에는 태양과 행성이 생겼다는 생각이 표현되었습니다. 동시에.
2 . 가설 라플라스- 1796년에 이론을 알지 못한 채 뜨겁게 회전하는 단일 가스 성운에서 태양계의 기원에 대한 가설을 제시했습니다. I. 칸트. 행성은 적도면에 냉각된 증기가 응결되어 성운의 경계에서 탄생하고, 냉각되면서 성운은 점차 수축하여 점점 더 빠르게 회전하며, 원심력과 중력이 동일해지면 수많은 고리가 형성됩니다. , 응축되어 새로운 고리로 나뉘고, 처음으로 가스 행성이 생성되고, 중심 응고가 태양으로 변했습니다. 가스 행성은 냉각되고 수축되어 주위에 고리를 형성하고 그로부터 행성의 위성이 나타났습니다(내 추론에서는 토성의 고리가 옳다고 생각했습니다). 이론적으로 태양계의 모든 몸체, 즉 태양, 행성, 위성의 형성이 동시에 발생합니다. 중력의 법칙에 기초한 태양계의 특징인 5가지 사실(분명히 충분하지 않음)을 제공합니다. 이는 국내 최초로 개발된 수학적 형태, 이론은 이론이 나올 때까지 거의 150년 동안 존재했습니다.
칸트-라플라스 가설은 왜 태양계에서 각운동량의 98% 이상이 행성에 속하는지 설명할 수 없습니다. 영국의 한 천체물리학자가 이 문제를 자세히 연구했습니다. 호일. 그는 자기장을 사용하여 "원시 태양"의 각운동량을 환경으로 전달할 가능성을 지적했습니다.
3. 가장 일반적인 재앙 가설 중 하나는 다음과 같습니다. 청바지. 이 가설에 따르면 별이 태양 근처를 지나가고 그 인력으로 인해 행성이 형성된 태양 표면에서 가스 흐름을 끌어 냈습니다. 이 가설의 가장 큰 단점은 별이 태양으로부터 가까운 거리에 있을 확률이 매우 작다는 것입니다. 또한, 40년대와 50년대에 이 가설이 논의되었을 때, 복수의 세계의 존재는 증명이 필요하지 않으므로 행성계가 형성될 확률이 작지 않아야 한다고 생각되었다. 소련의 천문학자 니콜라이 니콜라예비치 파리스키(Nikolai Nikolaevich Pariysky)는 그의 계산을 통해 행성계가 형성될 가능성이 미미하고 따라서 다른 행성의 생명체가 존재할 가능성을 설득력 있게 보여 주었는데, 이는 당시 철학자들의 일반적인 견해와 모순되었습니다. 태양계 행성계의 독점성에 대한 생각은 유물론적 과학자가 동의할 수 없는 이상주의적 인간중심주의 개념으로 이어진 것으로 알려졌습니다.
4. 하나 더현대의 파국적 가설. 초기 순간에는 태양, 원시행성 성운, 별이 존재했는데, 태양 근처를 지나가는 순간 폭발하여 초신성이 되었습니다. 충격파는 이 원시 행성 구름에서 행성이 형성되는 데 결정적인 역할을 했습니다. 이 가설은 그가 저서 "행성 퍼레이드(Parade of the Planets)"에서 썼듯이 대형 아옌데 운석의 화학적 조성을 분석한 결과 강력한 지지를 받았습니다. 칼슘, 바륨, 네오디뮴의 함량이 비정상적으로 높은 것으로 밝혀졌습니다.
5. 훨씬 더 흥미로운 것은 70년대 초에 해왕성 너머 행성의 존재를 예측한 러시아 천체물리학자이자 상트페테르부르크 대학교 교수인 키릴 파블로비치 부투소프(Kirill Pavlovich Butusov)의 재앙적 가설입니다. 태양 주위를 장기간 공전하는 혜성을 관찰한 미국인들은 우리 별에서 멀리 떨어진 곳에 "갈색 왜성"이라는 거대한 물체가 있다는 결론에 도달하고 그것을 루시퍼라고 불렀습니다. 부투소프는 태양계의 두 번째 별이라고 추정되는 이 별을 태양의 약 2% 질량을 가진 라자 태양이라고 불렀습니다. 티베트 전설은 이에 대한 정보를 유지합니다. 라마승은 그것을 금속 행성으로 간주하여 상대적으로 작은 크기에도 불구하고 엄청난 질량을 강조합니다. 그것은 매우 긴 궤도를 따라 움직이며 36,000년에 한 번씩 우리 지역에 나타납니다. Butusov는 Sun King이 한때 태양보다 개발 과정에서 앞서 있었고 이진 시스템의 주요 별이었다고 제안합니다. 그러다가 자연적인 과정을 거쳐 적색거성 단계를 거쳐 폭발하고 결국 백색왜성, 갈색왜성으로 변했습니다. 행성계에는 목성, 해왕성, 지구, 수성이 포함되었습니다. 아마도 그들에게는 현대 생명체보다 몇억 년 앞선 생명체가 있었을 것입니다(그렇지 않으면 공룡 흔적 옆에 인간 흔적이 있다는 것을 어떻게 설명할 수 있을까요?). 나머지 행성은 태양에 속했습니다. 질량을 크게 잃은 라자-태양은 그 "수행자"를 현재의 태양으로 옮겼습니다. 이 모든 우주 섭동 동안 지구는 화성에서 달을 차단했습니다. 많은 전설에 따르면 이전에 우리 행성에는 위성이 없었습니다. 아마도 라자-태양 주변에는 우리보다 불균형적으로 더 높은 문명을 가진 행성이 여전히 여러 개 있을 것입니다. 그리고 그들은 그곳에서 지구를 조사합니다. 그러나 Raja the Sun에 반대되는 점은 Butusov가 2000년까지 그것이 나타날 것으로 예상했지만 결코 나타나지 않았다는 사실입니다.
5 . 현재 일반적으로 받아들여지고 있는 이론은 슈미트(Schmidt)의 이론이다..
우주론적 모델

1. 원시별(특히 우리 태양)이 나타나는 구체가 수축하면서 회전 속도가 빨라집니다. 원시별이 더 빠르게 수축함에 따라 미래 별을 둘러싸는 물질 원반을 형성합니다. 근처에 있는 원반 물질의 첫 번째 부분 중 일부는 중력의 영향을 받아 형성되는 별 위로 떨어집니다. 디스크에 남아 과도한 토크를 지닌 가스와 먼지는 점차적으로 냉각됩니다. 가스와 먼지로 이루어진 원시 행성 원반이 원시별 주위에 형성됩니다.
2. 디스크의 냉각된 물질은 더 평평해지고 밀도가 높아지며 작은 덩어리로 모이기 시작합니다. 소행성체는 약 1km 크기의 수십억 개의 덩어리를 형성하며 이동 중에 충돌하고 붕괴되고 결합됩니다. 가장 큰 것들은 살아남아 행성 핵을 형성했으며, 성장함에 따라 중력의 증가는 근처의 미행성 물질을 흡수하고 주변 가스와 먼지를 끌어당기는 데 기여했습니다. 그리하여 5천만년 후에 거대한 가스 행성이 형성되었습니다. 디스크 중앙 부분에는 추가 개발 protostars - 압축하고 예열합니다.
3. 1억년이 지나면 원시별은 별로 변합니다. 결과적인 방사선은 구름을 400K로 가열하고 증발 영역이 형성되고 수소와 헬륨이 더 먼 거리로 밀려나기 시작하여 근처에 더 무거운 원소와 기존의 큰 소행성(미래의 지구 행성)이 남게 됩니다. 물질의 중력 분화(무거움과 가벼운 구분) 과정에서 행성의 핵심과 맨틀이 형성됩니다.
4. 오전 5시에 태양으로부터 태양계의 더 먼 바깥쪽 부분. 즉, 약 50K의 온도를 갖는 동결지대가 형성되고 여기에 큰 행성핵이 형성되는데, 이는 1차 구름의 형태로 일정량의 가스를 보유할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 나중에 형성됐어요 큰 수위성이지만 반지의 잔해에서 나온 것입니다.
5. 달과 화성의 위성(거대 행성의 일부 위성 포함)은 행성의 중력에 의해 붙잡혀 있는 이전 소행성(나중에 소행성)입니다.
여기 태양계 형성에 관한 또 다른 이론 :
처음에 태양은 은하 중심 주위를 완전히 혼자서 궤도를 따라 움직였습니다.
재료 본체현재 우리 태양계의 일부인 행성의 표시는 태양에 상대적으로 가깝고 같은 방향으로 이동했지만 서로 연결되지 않고 자체적으로 존재했습니다. 특정 개발 단계에 있던 이러한 각 물체는 천체의 크기에 직접적으로 의존하는 깊은 진공으로 둘러싸여 있습니다. 태양은 가장 큰 질량을 가지고 있었고, 이는 자연스럽게 주변에서 가장 강한 희박성의 존재를 결정했습니다. 따라서 중력 물질의 가장 강력한 흐름이 지시되어 도중에 행성을 만나 천천히 태양을 향해 움직이기 시작했습니다.
수성은 태양주위 중력 구역에 처음으로 진입했습니다. 별에 접근하면서 태양 측에서 자신의 진화에 필요한 중력 질량이 부족해지기 시작했고 이로 인해 직선 방향에서 벗어나 태양 주위를 돌게 되었습니다. 후자를 통과 한 수성은 그것으로부터 멀어졌지만 다가오는 물질 흐름의 압력으로 인해 타원형 궤도를 따라 결과 몸체 시스템의 중심 주위로 왕복 회전 운동을 반복해서 반복해야했습니다. 태양 주위 공극에 자신의 희박성을 추가합니다. 이것은 행성 자체 주변뿐만 아니라 수성이 이동하는 전체 궤도에 걸쳐 공허가 존재하는 것으로 표현됩니다.
이것이 우리 태양계가 창조되기 시작한 방법입니다.
두 번째 금성은 수성의 운명을 거의 정확하게 반복하여 그 뒤의 다음 궤도를 차지하는 태양 환경에 나타났습니다. 금성은 형성 과정에서 다른 행성과 다른 자체 축을 중심으로 회전을 얻었으며 태양계 형성과 전혀 관련이 없습니다.
위성이 있는 지구와 기타 물질적 물체는 이미 자체 시스템 시스템을 갖고 있는 태양 주위의 궤도 운동에 참여했습니다.
궤도에 위치한 화성 뒤에 존재하는 소행성대는 의심할 여지 없이 이전에 약 6,500만 년 전에 붕괴된 작고 거의 회전하지 않는 행성 페이톤(Phaeton)에 속했습니다. 일부 행성 주위의 고리는 비슷한 성격을 가지고 있습니다. 폭발한 우주 물체의 대부분은 재해 발생 전 회전 중에 형성된 궤도 진공 전체에 모여 고르게 분포되었습니다.
태양계 중심을 향한 중력 질량의 지속적인 이동은 여전히 ​​후자의 질적 상태를 변화시킬 뿐만 아니라 먼 미래에 태양의 위성이 될 자유 물질 물체를 향해 이동합니다.
이것이 우리 태양계가 형성된 방식이지만, 새로운 천체로 그것을 보충하는 과정은 수백만 년 동안 계속될 것입니다.
하지만 태양계는 몇 살입니까? 과학자들은 약 3억 년 동안 지구가 얼음 공이었다는 사실을 발견했습니다. 이와 관련하여, 이 기간 동안 태양의 온도는 상대적으로 낮았고 그 에너지는 현재와 비슷한 우리 행성의 열 체제를 보장하기에 충분하지 않았다고 가정할 수 있습니다. 그러나 그러한 가정은 지구보다 태양으로부터 훨씬 더 멀리 떨어져 있고 훨씬 적은 열 에너지를받는 화성조차도 그렇게 낮은 온도로 냉각되지 않았기 때문에 완전히 받아 들일 수 없습니다.
지구의 지구 결빙 현상에 대한 더 그럴듯한 설명은 당시 지구가 태양으로부터 매우 멀리, 즉 현대 태양계 공간 외부에 있었다는 것입니다. 이로부터 중요한 결론이 도출됩니다. 3억 년 전에는 태양계가 존재하지 않았으며, 기껏해야 수성과 금성에 둘러싸인 채 태양계만 광대한 우주를 가로질러 움직였습니다.
따라서 태양계의 대략적인 나이는 3억년보다 훨씬 짧다는 결론을 내릴 수 있습니다!

다음 중 하나 현대 이론지구 형성

4. 다른 별 주위의 행성(외계행성)다섯 위키피디아
다른 세계의 존재에 대한 생각은 고대 그리스 철학자 인 Liucippus, Democritus, Epicurus에 의해 표현되었습니다. 또한 별 주위에 다른 행성이 존재한다는 생각은 1584년 Giordano Bruno(1548-02/17/1600, 이탈리아)에 의해 표현되었습니다. 2007년 4월 24일 현재 189개 행성계, 21개 수많은 행성계에서 219개의 외계 행성이 발견되었습니다. 최초의 외계행성은 1995년 제네바 천문대 천문학자들에 의해 우리로부터 14.7 pc 떨어진 별 51 페가수스 근처에서 발견되었습니다. 미셸 메이저(M. 시장) 및 디디에 크벨로즈(D.Queloz).
캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 천문학 교수 제프리 마시(제프리 마시)와 천문학자 폴 버틀러카네기 대학의 폴 버틀러(Paul Butler)는 2002년 6월 13일에 목성이 태양을 공전하는 거리와 거의 같은 거리에서 별을 공전하는 목성급 행성을 발견했다고 발표했습니다. 별 게자리 55는 지구에서 41광년 떨어져 있으며 태양과 같은 별의 일종입니다. 발견된 행성은 항성으로부터 멀리 떨어져 있다. 5.5 천문 단위(목성은 5.2 천문 단위). 공전 주기는 13년(목성의 경우 11.86년)이다. 질량 - 3.5에서 5까지의 목성 질량. 그래서 15년 만에 처음으로 "다른 별 주변의 행성 사냥꾼"으로 구성된 국제 팀이 우리와 유사한 행성계를 발견했습니다. 현재 그러한 시스템이 7개 알려져 있습니다.
허블 궤도 망원경을 사용하는 펜실베니아 대학교 학생 존 데베스다른 성계의 별을 찾는 프로젝트를 진행하던 존 데베스(John Debes)는 2004년 5월 초 역사상 처음으로 지구에서 약 100광년 떨어진 다른 성계의 행성을 촬영해 관측을 확인했다. 2004년 초 VLT 망원경(칠레)과 별 2M 1207(적색 왜성) 주변의 동반자 사진을 처음으로 촬영했습니다. 질량은 목성 질량의 5배로 추정되며, 궤도 반경은 55AU이다. 이자형.

집에서:

태양으로부터 행성까지의 거리 분포 패턴은 경험적 의존도로 표현됩니다. 에이. 이자형.라고 불리는 티티우스-보데 법칙.이는 기존 우주 생성 가설로는 설명되지 않지만, 명왕성이 이를 설명하는 표에 분명히 들어맞지 않는다는 점은 흥미롭습니다. 아마도 이것이 IAC 결정의 이유 중 하나이기도 합니다( 행성의 정의에는 무엇이 포함되나요?) 주요 행성 목록에서 명왕성을 제외하는 것에 대해? [행성의 정의에는 세 가지 조항이 포함됩니다. 1) 태양을 공전합니다. 2) 구형 모양을 취할 만큼 크고(800km 이상) 거대하며(5x1020kg 이상), 3) 비슷한 크기의 천체가 없습니다. 궤도 근처. 카이퍼대에는 명왕성보다 큰 천체가 있기 때문에 이런 이유도 타당하다.]

우주론적 관점에서 보면, 천체의 '나이'에 관한 데이터는 올바른 의미에서 천문학적 데이터만큼 중요합니다.

"나이"의 문제는 우리가 방금 고려한 문제와 상당히 다르게 보일 수 있습니다. 왜냐하면 그것은 시간과 관련되어 있고 지금까지 우리는 공간에만 관심을 둔 것처럼 보였기 때문입니다. 하지만 실제로는 그 차이가 그리 크지 않습니다. 이전 단락에서 우리는 천문학자들이 완벽한 망원경으로 무장하여 지구에서 발견한 법칙을 우리 눈이 닿는 모든 공간으로 점진적으로 확장할 수 있었던 방법을 살펴보았습니다. 이러한 법칙의 도움으로 과학자들은 다양한 별과 심지어 가장 먼 나선 성운에서도 발생하는 과정을 상당히 만족스럽게 설명할 수 있습니다.

사실, 천문학자들은 빛이 우리에게 도달하는 데 수천, 수백만 년이 걸리는 천체를 관찰합니다. 결과적으로, 이 별들에서 연구되고 있는 현상은 지금은 일어나지 않고, 이에 대해 우리에게 알려주는 빛의 광선이 천체우리 앞에 (예를 들어 모스크바에서 보낸 편지가 최신 뉴스가 아니라 며칠 늦게 파리에 전달되는 것처럼). 따라서 수천, 수백만 년 전에 발생한 현상에 오늘날 지구상에 존재하는 법칙과 불과 2~3세기 동안의 경험을 바탕으로 얻은 정보를 성공적으로 적용할 수 있습니다. *

* (우리가 천체를 수천 수백만 년 전의 모습으로 관찰한다는 사실(천체에서 나오는 빛이 수천 수백만 년 동안 우리에게 전달되기 때문에)은 특별한 역할을 하지 않습니다. 규칙은 매우 길며 수억 년에서 수십억 년으로 추정됩니다. (편집자 주))

천체의 나이를 계산하려는 과학자들은 현재 관찰된 사실을 바탕으로 자신들이 알고 있는 자연 법칙에 따라 추정되는 세계의 진화에 기초하여 이러한 사실을 설명하려고 노력합니다. 특히 여기에서 고려되는 기간이 수천 배 더 길기 때문에 그러한 방법의 적용이 어려움 없이 진행될 수 없다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 자연 법칙에 대한 우리의 지식은 항상 현실에 대한 근사치일 뿐이며, 오늘날 유효한 모든 법칙이 우리 시대에서 수십억 년 떨어진 시대에 아무런 변화 없이 적용될 수 있다고 말하는 것은 없습니다. 그럼에도 불구하고 다양한 과학자들이 완전히 다른 방법을 사용하여 지구의 나이에 관해 일관된 결과에 도달했다는 것은 놀라운 사실입니다. 별의 나이에 관해서는 아직 이 문제에 대해 동일한 명확성이 달성되지 않았지만 그럼에도 불구하고 매우 중요한 결과를 얻었습니다.

지구의 나이

지구의 나이를 결정하는 데 사용된 첫 번째 방법은 '지질학적' 방법이었습니다. 지구의 지각이 수세기에 걸쳐 동일한 모습을 갖지 않고 끊임없이 변화하고 거대한 재앙, 즉 융기와 침하를 겪고 있음을 처음으로 보여준 것은 지질학이었습니다.

문제는 (오늘날과 같이) 지구의 지각이 형성되는 데 얼마나 오랜 시간이 걸렸는지 확인하는 것이었습니다. 이 시기를 '지구의 시대'라고 합니다.

지구의 나이를 계산하는 첫 번째 방법은 지질학 법칙에 기초했습니다. 예를 들어, 다음과 같은 소금이 포함되어 있는 것으로 관찰되었습니다. 바닷물, 도중에 소금을 녹이는 강을 통해 바다로 옮겨졌습니다. 한편으로는 다양한 강을 통해 운반되는 소금의 양과 지질학적 기간 동안 이 양의 변동, 다른 한편으로는 현재 바다에 포함되어 있는 소금의 총량을 알면 쉽게 다음과 같은 정보를 얻을 수 있습니다. 바다에 이 양의 염분이 축적되는 데 필요한 시간에 대한 아이디어입니다.

이전 바다 바닥의 강물 퇴적물의 결과로 점차적으로 퇴적된 다양한 토양층의 두께를 결정하는 것도 가능했습니다. 동시에 다른 연구를 통해 이러한 퇴적물의 성장률을 계산할 수 있었습니다. 간단한 구분을 통해 형성에 필요한 연수를 알 수 있습니다.

이러한 다양한 지질학적 방법을 통해 지구의 나이는 적어도 수억 년 단위로 측정되어야 한다는 결론에 이르렀습니다.

나중에는 극도로 규칙적인 방사성 원소의 붕괴 연구에 기초한 방법이 지구의 나이를 결정하는 데 사용되기 시작했습니다. 예를 들어, 방사성 붕괴의 결과로 우라늄은 점차적으로 납으로 변하며, 이 과정에서 일부 헬륨(비행선을 채우는 데 사용되는 가스)이 방출됩니다. 일부 지역에 포함된 우라늄과 납의 양 사이의 관계에 따르면 바위, 이 암석의 나이를 결정할 수 있습니다. 이러한 방법을 사용하면 지구의 나이뿐만 아니라 지각의 개별 층이 형성되는 기간도 추정됩니다.

영국의 과학자 홈즈는 이 방법으로 얻은 결과를 종합적으로 분석하여 지각의 가장 가능성 있는 나이가 30억 3억년이라는 결론을 내렸습니다. 이 숫자의 정확성에 대해 환상을 품어서는 안 된다는 것은 말할 필요도 없습니다. 어쨌든 수억 년의 오류는 상당히 허용됩니다. 현재까지 얻은 언급할 가치가 있는 모든 추정치는 30억~50억년 사이라고만 말할 수 있습니다.

이러한 결과는 생물학자들을 완전히 만족시킨다고 덧붙이겠습니다. 실제로 후자에 따르면 생명체의 진화는 약 5억년 동안 지속되었습니다.

별의 나이

a) 길고 짧은 시간 척도.별의 나이를 결정하는 문제는 훨씬 더 열띤 논쟁을 불러일으켰습니다. 이 문제와 관련하여 긴 시간 규모를 주장하는 사람들(천체의 진화 기간을 수조 년으로 추정하는)과 짧은 규모를 주장하는 사람들(수십억 년으로 계산)이 서로 충돌했습니다.

짧은 규모의 지지자들이 어느 정도 이점(예: 은하계에서 가장 밝은 별의 나이를 추정하는 데 있어서)을 얻었다는 사실에도 불구하고 그들의 승리는 완전한 것으로 간주될 수 없으므로 다음의 몇 가지 세부 사항을 강조할 필요가 있습니다. 이 충돌은 먼저 필요한 기간을 추정하는 데 사용되는 방법을 언급합니다. 이러한 방법에는 두 가지 유형이 있습니다. 일부는 별의 변화로 이어지는 내부 물리적 변화의 시간을 추정하고 별의 "수명"을 결정하려고 시도합니다. 다른 사람들은 항성계(별의 성단, 이중성)에서 자신의 특성을 확립하는 데 걸리는 시간을 계산하는 작업을 스스로 설정했습니다. 현재 상태별들의 상호 매력의 결과로.

b) 별에서 나오는 복사 에너지원. 베테의 이론.별의 "수명"에 대해 이야기할 때, 별이 빛과 열복사로 인해 그 존재를 감지하는 동안 별이 그러한 상태를 유지하는 기간을 의미합니다. 결과적으로 별의 수명 문제는 별이 방출하는 에너지원의 문제와 밀접한 관련이 있습니다. 이 에너지는 매우 훌륭합니다. 예를 들어, 태양 표면의 1제곱센티미터마다 8마력 엔진을 가동하기에 충분한 에너지를 지속적으로 방출합니다.

처음에 그들은 일반적인 연소에 의한 태양 에너지 방출과 중력의 영향으로 태양의 점진적인 압축에 의해 방출되는 것을 설명하고 싶었습니다. 그러나 이러한 가설은 태양의 나이가 너무 작다는 결과를 가져왔습니다. 첫 번째 가설에 따르면 태양의 나이는 수천 년으로 추정되었고, 두 번째 가설에 따르면 수백만 년으로 추정되었습니다.

현재 모든 과학자들이 받아들이는 이론은 1905년 아인슈타인과 랑주뱅이 동시에 발견한 상대성 이론의 기본 결과 중 하나에 기초하고 있습니다. 몸." 즉, 물질(미립자 상태의 물질)은 부분적으로 또는 심지어 완전히 "사라질" 수 있으며(즉, 다른 형태의 존재, 즉 방사선으로 이동) 이러한 현상은 에너지 방출을 동반합니다.

이 가설은 1919년 프랑스 물리학자 장 페랭(Jean Perrin)이 처음 제안했는데, 그는 수소를 헬륨으로 변환하는 과정에서 상당한 에너지 방출을 염두에 두었습니다. 다양한 과학자, 특히 영국의 천문학자 Jeans가 이를 발견하여 가장 극단적인 결과(물질이 에너지로 변환된 결과로 물질이 "완전히 파괴"됨)를 초래했습니다. *

* (실제로 일어나고 있는 일은 물질의 "파괴"가 아니라 에너지로의 변형이 아니라 한 형태의 물질(물질)이 다른 형태인 방사선으로 변형되는 것입니다. (편집자 주))

그러한 과정을 통해 방출되는 에너지는 엄청납니다. 석탄이 방사선으로 완전히 전환되면 일반 연소보다 30억 배 더 많은 에너지를 얻을 수 있으며 Jeans는 완두콩 크기의 작은 석탄 조각이 유럽에서 가장 큰 해양 증기선을 타고 여행하기에 충분하다고 말했습니다. 미국으로 갔다가 돌아왔습니다.

일반 환경에서 일어나는 우라늄 붕괴 동안의 비교 참고 사항 원자폭탄그리고 이는 물질이 방사선으로 부분적으로 전환되는 것에 해당하며, 동일한 양의 석탄을 연소할 때보다 250만 배 더 많은 에너지가 방출됩니다. 수소가 헬륨으로 전환되는 과정에 대해 수소폭탄, 그러면 같은 양의 석탄을 태울 때보다 천만 배 더 많은 에너지를 방출합니다.

최근까지 지구에서 관찰된 적이 없는 물질(미립자 형태의 물질)이 방사선으로 변환되는 일부 유형은 수백만도 정도의 온도가 지배하는 별 내부에서 발생합니다.

별이 구성되어 있는 물질의 전체 양이 변형된다고 가정하면, 이 과정에서 방출되는 에너지가 방사선을 지원할 수 있다는 것을 계산할 수 있습니다. 즉, 별은 수조 년 동안 "살아갈" 무언가를 가지고 있습니다. 예를 들어, 이 가정 하에서 태양은 10조년 더 살 수 있으며, 만약 태양이 보통 크기의 적색 거성으로 "탄생"했다면 이 "탄생"은 약 8조년 전에 일어났습니다.

Jeans와 같은 긴 시간 규모의 지지자들은 물질의 완전한 붕괴 가설을 지지했으며, 이는 그들의 우주 발생 가설에 맞는 기간으로 이어졌습니다. 동시에 다양한 고려 사항을 바탕으로 이러한 기간이 너무 길다고 믿었던 단기 지지자들은 Jean Perrin의 관점을 고수했습니다.

이 논란의 여지가 있는 문제를 해결하는 것은 어려울 것 같았지만 1939년 전쟁 직전에 원자 화학의 발전, 특히 프레데릭 퀴리와 이렌 졸리오-퀴리의 발견이 이 문제에 대해 어느 정도 밝혀졌습니다. 물질을 상당한 전기장과 자기장에 노출시킬 수 있는 사이클로트론의 생성은 별 내부에 존재하는 것과 유사한 실험실 조건을 부분적으로 실현하는 것을 가능하게 했습니다. 실제로 이러한 장치에서는 하전 입자를 수백만 도의 온도에서 태양과 같은 별의 중심에 위치했을 때 (평균적으로) 갖는 에너지와 비슷한 에너지를 획득할 수 있는 속도로 대전 입자를 가속하는 것이 가능했습니다.

이 매우 강력한 도구 덕분에 과학자들은 별 내부의 물질 변형에 대한 이론을 만들 수 있었습니다. 그것은 미국의 천체물리학자인 베테(Bethe)에 의해 개발되었습니다.

이러한 변환의 필수 요소는 수소입니다. 이러한 핵반응의 조합의 최종 결과는 4개의 수소 핵이 하나의 헬륨 핵으로 변환되는 것입니다. *

* (다양한 화학 원소의 원자는 양전하를 띤 중앙 핵과 음전하를 띤 특정 수의 전자로 구성되며 일반 (전기적으로 중성) 원자의 전자 총 전하는 수치 적으로 핵의 전하와 같습니다. 크기 양전하핵은 소위 화학 원소의 원자 번호를 결정합니다. 당신이 배치하는 경우 화학 원소원자 번호의 오름차순으로 원자량에 따라 잘 알려진 원소 분류를 얻습니다(멘델레예프의 주기율표). 또한 원자핵 자체가 복잡한 구조를 가지고 있다는 점을 덧붙여 보겠습니다. 다른 요소원자 내부의 현상은 매우 구체적인 법칙을 따르며, 얼마 전에 존재했던 의견과는 달리 그 구조의 원자는 소형 태양계와 전혀 같지 않습니다.)

이러한 과정의 지속 기간은 질량의 1/14 손실 (방사선으로 변환)에 해당하는 수소가 헬륨으로 변환되는 데는 다음 가정을 기반으로 한 가설에서 얻은 것보다 훨씬 짧은 시간이 걸립니다. 물질이 방사선으로 완전히 전환되는 것. 새로운 관점에 따르면, 우리가 관찰하는 별은 불과 수십억 년 전부터 빛을 방출하기 시작했습니다.

질량이 태양 질량의 20배에 달하는 흰색 및 파란색 거성인 일부 별은 너무 강렬하게 방출하여 수천만 년 이상 이 상태에 존재할 수 없으므로 아직 매우 긴 "생명 경로"를 여행하지 않았을 것입니다.

이제 Bethe의 이론을 사용하여 Russell 다이어그램을 어떻게 해석할 수 있는지 보여 주어야 합니다. 우리는 나중에 최신 우주 창조 이론을 제시할 때 이 문제로 다시 돌아올 것입니다. 그러나 이제 베테가 제안한 핵반응으로 주계열성에 관해 관찰된 사실을 잘 설명할 수 있게 된다면 거성과 관련하여 다른 핵변환이 존재한다고 가정하는 것이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. 완전히 확립된 것과는 거리가 먼 것입니다. 백색 왜성에 관해서는, 프랑스 천문학자 샤츠만(Schatzmann)이 이 별 내부에서 일어나는 과정에 대한 우리의 이해를 명확히 할 수 있었던 것은 1946년이 되어서였습니다.

은하계의 시대

우리 은하계를 구성하는 별들의 나이를 추정하는 다양한 방법 가운데 통계적 방법도 사용되어 왔다. 이 경우, 매우 오랜 기간 동안 평균적으로 생성되는 이웃 별의 인력이 이중 별에 미치는 영향이 고려되었습니다. 예를 들어, 쌍의 별 사이의 현재 거리를 알면 쌍의 별이 형성된 이후 경과한 기간을 대략적으로 추정하는 것이 가능합니다. 쌍은 (현재 믿고 있는 것처럼) 공통의 기원을 가지고 있으며, 이웃 별의 질량 거리와 속도의 평균 값을 알고 있다면. 또한 밀도가 낮은 일부 구상 성단이 지나가는 별의 인력으로 인해 소멸되는 데 필요한 시간을 추정할 수도 있습니다.

이러한 계산은 매우 섬세하며 실수하기 쉽습니다. 예를 들어, 몇 개의 별 쌍을 연구한 Jeans는 이 쌍의 나이가 수조 년이 되어야 한다는 결론에 도달했습니다. 이것에서 그는 장기간의 규모에 대한 자신의 견해를 확인했습니다. 그러나 실제로 V.A. Ambartsumyan이 몇 년 후 증명했듯이 이 쌍의 나이는 수십억 년을 넘지 않습니다.

일반적으로 쌍성과 구상성단 모두에 대한 가장 최근의 계산 결과는 수십억 년으로 추정됩니다. 그러나 이것으로부터 우리 은하계의 실제 나이가 정확히 이 나이여야 한다고 확실히 결론을 내릴 수는 없습니다. 이 결론은 우리가 알고 있는 모든 쌍의 별, 모든 구상 성단이 우리 은하와 동시에 형성된 경우에만 유효합니다. 반대로 Ambartsumyan의 최근 연구는 은하수에서 새로운 별이 지속적으로 형성되고 있음을 보여주었습니다. 그러므로 우리가 다음과 같이 가정하는 것을 방해하는 것은 없습니다. 이중 별그리고 우리가 지금 알고 있는 구상 성단에는 이제 완전히 분산되어 단일 별로 변한 다른 쌍과 다른 구상 성단도 있었습니다. 결과적으로 우리는 은하수의 실제 나이가 수십억 년 이상이라고 말할 수 있을 뿐입니다.

은하의 진화에 대한 예비 고려사항

우리가 별의 전체 "수명"의 기간을 결정하는 것과 같은 방식으로 더 나아가 은하의 완전한 진화 시간을 추정하는 것이 가능합니까? 물론 이 문제는 훨씬 더 복잡하다. 그러나 다른 것을 비교할 때 알려진 유형은하계에서도 여전히 흥미로운 데이터를 얻을 수 있습니다(그림 7). 실제로, 은하의 모양을 단순하게 비교하면 우리가 여기서 다루고 있는 진화의 여러 단계가 의심스럽습니다. 사실, 이제 이러한 진화가 어느 방향으로 진행되는지, 즉 구형 성운에서 나선형 성운으로 또는 그 반대로 진행되는지에 대한 의문이 제기됩니다.

쌀. 허블이 관측한 나선형 성운의 진화. (관찰자는 적도면에 있다.) 그림 IV와 V의 어두운 영역은 암흑물질이 존재하는 영역에 해당합니다.

처음에는 허블이 제시한 첫 번째 가설이 받아들여졌으며 대략적으로 말하면 액체가 빠르게 회전하는 질량(평탄화되고 접선 방향으로 물질이 방출되는 현상)의 진화에 해당합니다. 그러나 관찰에 따르면 한편으로는 타원형 성운이 나선 성운과 동일한 차원의 차원을 갖고, 다른 한편으로는 (Baade의 1943년 작업) 별이 "과잉"되어 있지만 어떤 흔적도 없다는 것이 밝혀졌습니다. 흩어져 있는 물질. 따라서 대부분의 과학자들은 은하가 반대 방향으로 진화한다고 믿는 경향이 있습니다. 즉, 은하의 진화는 불규칙한 모양의 은하에서 시작하여 거대한 구상 성단으로 끝납니다. 이 계획에서 은하의 나선 모양은 중간 단계에 불과하며 진화 경로의 시작 부분에 매우 가깝습니다. 따라서 이전에 생각했던 것과는 달리 우리 은하계는 상대적으로 "젊은" 상태여야 합니다.

쌀. 팔이 형성된 나선형 성운의 모습. (관찰자는 성운의 회전축 위에 있다)

한 은하의 전체 수명에 대한 추정은 여전히 ​​매우 신뢰할 수 없지만 수백억 년보다 낮지는 않습니다. 마지막으로 일부 천문학자(예: Zwicky)에 따르면 은하단의 은하 분포는 은하단의 나이가 수십조 년임을 나타냅니다.

따라서 일부 짧은 규모 지지자들의 성급한 결론과는 달리 다음과 같은 생각이 분명히 드러납니다. 천문학에는 단일 시간 규모가 없지만 많은 규모가 있습니다. * 태양계 행성의 나이는 은하수에 있는 대부분의 별의 수명과 다르며, 후자는 분명히 큰 은하단의 나이와 같은 값으로 추정할 수 없습니다.

* (비슷한 패턴이 소우주에서도 관찰됩니다. "수명"의 지속 시간은 다양한 유형의 "기본" 입자에 따라 다릅니다. 일부(예: 전자의 경우)는 실질적으로 무한하고 다른 것(뮤 중간자)의 경우 10-14초에 불과합니다. 그러나 최신 데이터에서 알 수 있듯이 다양한 천체의 경우 "수명"의 차이는 분명히 훨씬 작습니다. (편집자 주))