Quyosh tizimining kelib chiqishi. Osmon jismlarining yoshi Osmon jismlarining yoshini aniqlash usullari

Yerning yoshi turli usullar bilan aniqlanadi. Ulardan eng aniqi toshlarning yoshini aniqlashdir. U radioaktiv uran miqdorining ma'lum jinsdagi qo'rg'oshin miqdoriga nisbatini hisoblashdan iborat. Gap shundaki, qo‘rg‘oshin uranning o‘z-o‘zidan parchalanishining yakuniy mahsulotidir. Ushbu jarayonning tezligi aniq ma'lum va uni hech qanday vosita bilan o'zgartirib bo'lmaydi. Tog‘ jinsida qancha uran kam qolsa va qo‘rg‘oshin qancha ko‘p to‘plangan bo‘lsa, uning yoshi shunchalik katta bo‘ladi. Er qobig'idagi eng qadimgi jinslarning yoshi bir necha milliard yil. Umuman olganda, er er qobig'idan biroz oldin paydo bo'lgan. Hayvon va oʻsimliklarning toshga aylangan qoldiqlarini oʻrganish shuni koʻrsatadiki, soʻnggi yuz millionlab yillar davomida Quyosh nurlanishi sezilarli darajada oʻzgarmagan. tomonidan zamonaviy hisob-kitoblar Quyoshning yoshi taxminan 5 milliard yil. Quyosh yerdan kattaroqdir

Erdan ancha yoshroq yulduzlar bor, masalan, issiq supergigantlar. Issiq supergigantlar tomonidan energiya iste'mol qilish tezligiga asoslanib, ularning energiya zaxiralari ularni qisqa vaqt ichida juda saxovatli sarflashga imkon beradi, deb hisoblash mumkin. Bu shuni anglatadiki, issiq supergigantlar yosh - ular 10 6 -10 7 yoshda.

Yosh yulduzlar galaktikaning spiral qo'llarida, yulduzlar paydo bo'ladigan gazsimon tumanliklarda joylashgan. Shoxdan sochilib ulgurmagan yulduzlar yosh. Ular filialni tark etganda, ular qariydi.

Globulyar klasterlarning yulduzlari, yulduzlarning ichki tuzilishi va evolyutsiyasining zamonaviy nazariyasiga ko'ra, eng qadimgi hisoblanadi. Ular 10 10 yoshdan katta bo'lishi mumkin, bu aniq yulduz tizimlari - galaktikalar ular tashkil topgan yulduzlardan kattaroq bo'lishi kerak. Ularning ko'pchiligi kamida 10 10 yoshda bo'lishi kerak

IN yulduzli koinot Nafaqat sekin o'zgarishlar, balki tez, hatto halokatli ham sodir bo'ladi. Misol uchun, taxminan bir yil davomida oddiy ko'rinishdagi yulduz "supernova" sifatida yonadi (§ 24.3) va taxminan bir vaqtning o'zida uning yorqinligi pasayadi.

Natijada, u neytronlardan tashkil topgan mayda yulduzga aylanadi va bir soniya yoki undan tezroq davr bilan aylanadi, ( neytron yulduzi). Uning zichligi atom yadrolarining zichligiga (10 16 kg / m) oshadi va u o'zining yorug'ligi kabi yulduzning aylanish davri bilan pulsatsiyalanuvchi radio va rentgen nurlarining kuchli emitentiga aylanadi. Bunga misol pulsar, ular deyilganidek, kengayib borayotgan Qisqichbaqa radiosi tumanligining markazida zaif yulduz bo'lib xizmat qiladi (24,3 dollar). Pulsarlar va Qisqichbaqa tumanligi kabi radio tumanliklari ko'rinishidagi o'ta yangi yulduz portlashlarining ko'plab qoldiqlari allaqachon ma'lum.

Quyosh tizimining kelib chiqishi masalasi yulduzlarning kelib chiqishi va rivojlanishi muammosi bilan birgalikda hal qilinishi kerak. Galaktikalar qanday shakllanishi va rivojlanishini bilmasdan turib, to'g'ri hal qilish qiyin.

Aksariyat zamonaviy darsliklar, ensiklopediyalar va ma'lumotnomalarda Quyoshning yoshi 4,5-5 milliard yil deb baholanadi. Unga "yonib ketish" uchun bir xil vaqt ajratilgan.

20-asrning birinchi yarmida yadro fizikasining rivojlanishi shu darajaga yetdiki, turli termoyadro reaksiyalarining samaradorligini hisoblash mumkin boʻldi. 1930-yillarning oxirida aniqlanganidek, Quyosh va yulduzlarning markaziy mintaqasida mavjud bo'lgan jismoniy sharoitlarda to'rtta protonning (vodorod atomining yadrolari) geliy atomining yadrosiga birlashishiga olib keladigan reaktsiyalar sodir bo'lishi mumkin. Bunday birlashish natijasida energiya chiqariladi va hisob-kitoblarga ko'ra, bu yo'l Quyoshning milliardlab yillar davomida porlashini ta'minlaydi. Yadro yoqilg'isini (protonlarini) ko'proq ishlatadigan gigant yulduzlarning umri Quyoshnikidan ancha qisqa bo'lishi kerak - atigi o'n millionlab yillar. Shundan kelib chiqib, o'sha yillarda bizning davrimizda bunday yulduzlarning tug'ilishi haqida xulosa chiqarildi. Quyosh kabi kichikroq yulduzlarga kelsak, ko'plab astronomlar ularning barchasi, xuddi Quyosh kabi, milliardlab yillar oldin paydo bo'lgan degan fikrda bo'lishdi.

40-yillarning oxirida V.A. Ambartsumyan yulduzlarning yoshini aniqlash muammosiga butunlay boshqacha yondashgan. Bu yulduzlarning tarqalishi bo'yicha o'sha paytda mavjud bo'lgan keng ko'lamli kuzatish ma'lumotlariga asoslangan edi har xil turlari kosmosda, shuningdek, yulduzlarning dinamikasini, ya'ni Galaktikaning barcha yulduzlari tomonidan yaratilgan tortishish maydonidagi harakatlarini o'zimizning tadqiqotlarimiz natijalari bo'yicha.
V.A. Ambartsumyan shu asosda nafaqat astrofizika, balki butun tabiiy fanlar uchun eng muhim ikkita xulosaga keldi:

1. Galaktikada yulduz shakllanishi hozirgi kungacha davom etmoqda.
2. Yulduzlar guruh bo‘lib tug‘iladi.

Bu xulosalar o'sha yillarda aniq o'rnatilmagan yulduzlarning paydo bo'lish mexanizmi haqidagi taxminlarga ham, yulduz energiyasi manbalarining tabiatiga ham bog'liq emas. Ular V.A. Ambartsumyan yulduzlar klasterlarining yangi turini kashf etdi va ularni yulduzlar assotsiatsiyasi deb atadi.

Yulduzlar assotsiatsiyasi kashf etilishidan oldin astronomlar Galaktikadagi yulduzlar guruhining ikki turi - ochiq (yoki ochiq) klasterlar va globulyar klasterlar haqida bilishgan. Ochiq klasterlarda yulduzlarning kontsentratsiyasi unchalik katta emas, lekin ular hali ham Galaktika yulduz maydoni fonida ajralib turadi. Boshqa turdagi klaster - sharsimon - yulduzlarning yuqori kontsentratsiyasi bilan ajralib turadi va etarli darajada yaxshi bo'lmagan holda, yagona tana bo'lib ko'rinadi. Bunday klaster yuz minglab yulduzlardan iborat bo'lib, uning tez parchalanishidan saqlaydigan etarlicha kuchli tortishish maydonini yaratadi. U uzoq vaqt - taxminan 10 milliard yil davomida mavjud bo'lishi mumkin. Ochiq klaster bir necha yuz yulduzlarni o'z ichiga oladi va u tortishish bilan bog'langan tizim bo'lsa-da, bu aloqa unchalik kuchli emas. Klaster parchalanishi mumkin, V.A. Ambartsumyanning bir necha yuz million yillardagi hisob-kitoblari.

NASA olimlari koinotimizning yoshini misli ko'rilmagan aniqlik bilan aniqladilar. Astronomlarning fikriga ko'ra, uning yoshi 13,7 milliard yil va birinchi yulduzlar 200 million yildan keyin paydo bo'lgan. Katta portlash. Shu paytdan boshlab Olam uzluksiz kengayadi, tarqaladi va soviydi ... to to'liq yo'q bo'lgunga qadar.

Ilgari astrofiziklar bizning dunyomiz 8 dan 20 milliard yilgacha bo'lgan deb ishonishgan, keyin ular 30% xatolik huquqini saqlab, 12-15 milliard oraliqda joylashdilar. Joriy hisobda xatolik chegarasi 1% ni tashkil qiladi. Birinchi yulduzning "homiladorlik davri" ga kelsak, u ilgari 500 milliondan bir milliard yil oralig'ida joylashgan deb taxmin qilingan.
Koinot materiyasining sifat tarkibi bundan ham qiziqroq. Ma'lum bo'lishicha, moddaning atigi 4% atomlardan iborat bo'lib, ular elektromagnetizm va tortishishning ma'lum qonunlariga bo'ysunadi. Yana 23 foizi "qorong'u materiya" deb ataladigan moddadan iborat (olimlar uning xususiyatlari haqida kam ma'lumotga ega). Xo'sh, mavjud bo'lgan barcha narsalarning 73% ni olamni kengaytirishga undaydigan juda sirli "qorong'u energiya" yoki "antigravitatsiya" tashkil qiladi. Ma'lum bo'lishicha, biz 96% hech narsa bilmasligimizni bilamiz.
Kun mehnat va dam olishni tartibga soluvchi birinchi tabiiy vaqt birligi edi. Dastlab, kun kunduz va tunga bo'lingan va faqat keyinroq 24 soatga bo'lingan.

Yulduzli kun Yerning har qanday yulduzga nisbatan o'z o'qi atrofida aylanish davri bilan belgilanadi.
Haqiqiy peshin Yerning turli meridianlarida sodir bo'ladi turli vaqtlar, hamda qulaylik uchun yer sharini Grinvich meridianidan boshlab 15 gradus uzunlikdan oʻtuvchi vaqt zonalariga boʻlish toʻgʻrisida kelishuv qabul qilingan. Bu 0 gradus uzunlikdagi London meridianidir va kamar nol (G'arbiy Evropa) deb ataladi.

Bir soniya - bu inson yuragi taxminan 1 soniya bilan uradigan umumiy qabul qilingan vaqt birligi; Tarixiy jihatdan bu birlik kunni 24 soatga, 1 soatni 60 daqiqaga, 1 daqiqani 60 soniyaga bo'lish bilan bog'liq.

Atom soniyasi - bu Cs atomining deyarli 10 milliard tebranishlari sodir bo'ladigan vaqt oralig'i - (9,192,631,830).

Taqvim - bu yildagi kunlarni hisoblashning ma'lum tartibi o'rnatilgan va hisobotning boshlanishi ko'rsatilgan uzoq vaqt davrlari haqida hisobot berish tizimi.

Spektr bo'yicha yoshni aniqlash

Bir qarashda, Quyosh yoki yulduzning tarkibini aniqlash uchun uning moddasining ozgina qismini ajratib olish kerakdek tuyulishi mumkin. Biroq, bu haqiqat emas. Osmon jismining tarkibini maxsus asboblar yordamida undan bizga kelayotgan nurni kuzatish orqali aniqlash mumkin. Ushbu usul spektral tahlil deb ataladi va mavjud katta qiymat astronomiyada.
Bu usulning mohiyatini quyidagicha tushunish mumkin. Elektr chiroq oldiga tor tirqishi bo'lgan shaffof bo'lmagan to'siqni, tirqish orqasiga shisha prizma va biroz uzoqroqda oq ekranni qo'yaylik. Elektr chiroqda qizdirilgan qattiq metall filament porlaydi. Yoriq bilan tor kesilgan oq nur, prizmadan o'tib, uning tarkibiy ranglariga ajraladi va doimiy ravishda bir-biriga aylanadigan turli rangdagi maydonlardan iborat ekranda chiroyli rangli tasvirni beradi - bu kamalakka o'xshash doimiy yorug'lik spektri deb ataladi. Akkor spektrning turi qattiq uning tarkibiga bog'liq emas, balki faqat tana haroratiga bog'liq.
Moddalar yonib ketganda boshqa holat yuzaga keladi gazsimon holat. Gazlar porlaganda, ularning har biri maxsus, noyob yorug'lik bilan porlaydi. Bu yorug'lik prizma, rangli chiziqlar to'plami yoki chiziq spektri yordamida parchalanganda, har bir berilgan gazning xarakteristikasi olinadi (1-rasm). Bu, masalan, neon, argon va boshqa moddalarning gaz chiqarish trubalarida porlashi yoki sovuq yorug'lik lampalari deb ataladi.

Kelish spektri. Foto: NASA

Spektral tahlil har bir berilgan moddani emissiya spektri bilan boshqalardan ajratish mumkinligiga asoslanadi. Bir nechta moddalar aralashmasini spektral tahlil qilishda har bir moddaga xos bo'lgan alohida chiziqlarning nisbiy yorqinligi ma'lum bir nopoklikning nisbiy tarkibini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, o'lchovlarning aniqligi shundaki, u moddaning umumiy miqdorining yuz mingdan bir qismi bo'lsa ham, kichik nopoklik mavjudligini aniqlash imkonini beradi. Shunday qilib, spektral tahlil nafaqat sifat, balki aralashmaning tarkibini o'rganishning aniq miqdoriy usuli hisoblanadi.
Teleskoplarni osmonga qaratib, astronomlar yulduzlarning harakatlanish qonuniyatlarini va ular chiqaradigan yorug'lik tarkibini o'rganadilar. Harakatning tabiati bo'yicha samoviy jismlar yulduzlarning kattaligini, ularning massasini va boshqalarni aniqlang.Osmon jismlari chiqaradigan yorug'lik tarkibiga asoslanib, yulduzlarning kimyoviy tarkibi spektral tahlil yordamida aniqlanadi. O'rganilayotgan yulduzdagi vodorod va geliyning nisbiy ko'pligi ushbu moddalar spektrlarining yorqinligini solishtirish orqali aniqlanadi.

Yulduzning rivojlanishi uning ichida vodorodning geliyga uzluksiz aylanishi bilan birga kelganligi sababli, yulduz qanchalik katta bo'lsa, unda kamroq vodorod va ko'proq geliy mavjud. Ularning nisbiy ko'pligini bilish bizga yulduzning yoshini hisoblash imkonini beradi. Biroq, bu hisob-kitob umuman oddiy emas, chunki yulduzlar evolyutsiyasi jarayonida ularning tarkibi o'zgaradi va ularning massasi kamayadi. Ayni paytda, yulduzda vodorodning geliyga aylanish tezligi uning massasi va tarkibiga bog'liq. Bundan tashqari, dastlabki massa va boshlang'ich tarkibga qarab, bu o'zgarishlar turli xil tezliklarda va biroz boshqacha tarzda sodir bo'ladi. Shunday qilib, yulduzning yoshini kuzatilgan miqdorlar - yorqinligi, massasi va tarkibidan to'g'ri aniqlash uchun yulduzning tarixini ma'lum darajada tiklash kerak. Bu barcha hisob-kitoblarni ancha murakkablashtiradi va ularning natijalari unchalik aniq emas.

Shunga qaramay, ko'plab yulduzlar uchun tegishli o'lchovlar va hisob-kitoblar amalga oshirildi. A.B.Severniy ma'lumotlariga ko'ra, Quyoshda 38% vodorod, 59% geliy va 3% boshqa elementlar, shu jumladan 1% ga yaqin uglerod va azot mavjud. 1960 yilda D. Lambert Quyoshning massasi, yorqinligi va tarkibi haqidagi ma'lumotlar, shuningdek, uning taxminiy evolyutsiyasi bo'yicha batafsil hisob-kitoblarga asoslanib, Quyoshning yoshini 12 * 109 yilga tenglashtirdi.
Osmon jismlarining rivojlanish tarixini o'rganayotganda biron bir yulduzni tug'ilishidan to uning keksaligigacha kuzatib borishning hojati ham, imkoni ham yo'q. Buning o'rniga, ko'plab yulduzlarni rivojlanishning turli bosqichlarida o'rganish mumkin. Bunday izlanishlar natijasida yulduzlarning, xususan, Quyoshimizning nafaqat buguni, balki o‘tmishi va kelajagiga ham oydinlik kiritish mumkin bo‘ldi.
Dastlab, Quyosh o'zining massasi va energiyasida juda isrof bo'lgan va nisbatan tez o'zining zamonaviy holatiga o'tgan, u tinchroq va bir tekisda mavjudligi bilan ajralib turadi, bunda uning yorqinligi, harorati va massasi juda sekin o'zgaradi. Bu allaqachon "etuk" yoshda, Quyosh yana milliardlab yillar davomida mavjud bo'ladi.

Keyin ko'p miqdorda geliy to'planishi tufayli Quyoshning shaffofligi pasayadi va shunga mos ravishda uning issiqlik o'tkazuvchanligi pasayadi. Bu Quyoshning yanada ko'proq isishiga olib keladi. Bu vaqtga kelib, Quyoshdagi vodorod "yoqilg'i" zahiralari deyarli quriydi, shuning uchun Quyosh nisbatan qisqa vaqt yonishidan keyin uning nisbatan tez so'nishi boshlanadi. Biroq, bularning barchasi bizning Quyosh bilan tez orada sodir bo'lmaydi, kamida o'n milliard yildan keyin.

Vodorod miqdori bizning Quyoshnikiga qaraganda ancha ko'p bo'lgan yulduzlar, shuningdek, vodorod juda kam bo'lgan yulduzlar mavjud. V. A. Ambartsumyan, B. A. Vorontsov-Velyaminov va B. V. Kukarkinlar Galaktikada yosh yulduzlar, masalan, yoshi bir yoki o'n million yildan oshmaydigan bir qancha supergigantlar, shuningdek yoshi ancha katta bo'lgan eski yulduzlar mavjudligini ko'rsatdilar. Quyoshimizning yoshidan kattaroq.

Bizning galaktikamiz tortishish kuchlari bilan o'zaro bog'langan va shu tariqa umumiy tizimga birlashgan ulkan yulduzlar to'plamidir. Bizni Quyosh va boshqa yulduzlardan ajratib turadigan masofalar juda katta. Shuning uchun ularni o'lchash uchun astronomlar ma'lum uzunlik birliklarini kiritdilar. Yerdan Quyoshgacha bo'lgan masofa uzunlikning astronomik birligi deb ataladi. Ma'lumki, 1 a. e. = 149,6 million km. Yorug'likning bir yilda bosib o'tadigan masofasi yorug'lik yili deb ataladi: 1 yorug'lik yili. yil = 9,46x10 12 km = 10 13 km. Yer orbitasining radiusi 1 soniya burchak ostida ko'rinadigan masofa ikkinchi parallaks deb ataladi yoki parsek (pc) deb qisqartiriladi. Shunday qilib, 1 dona = 3,26 st. yillar = 3,085x10 13 km.

Bizning Galaktikamiz juda tekis disk shakliga ega. U taxminan 1013 yulduzni o'z ichiga oladi. Quyosh ulardan biri. Bu butun tizim asta-sekin aylanadi, lekin qattiq jism kabi emas, balki yarim suyuq, yopishqoq jism kabi. Galaktikaning aylanish burchak tezligi uning markazidan periferiyaga qisqaradi, shuning uchun markazdan 8 kiloparseks masofada aylanish davri taxminan 212 million yilni tashkil etadi va Quyosh hududida, ya'ni 10 kiloparseks masofada. markazdan 275 million yil. Aynan shu davr odatda galaktika yili deb ataladi.
Shubhasiz, Galaktikaning yoshini uning tarkibidagi eng qadimgi yulduzlar aniqlashi kerak. 1961 yilda G. Arp bir qancha eng qadimgi yulduzlarni o'rgandi. Eng qadimgi ochiq klaster NGC 188 uchun u 16x10 9 yil yosh qiymatini oldi va eng qadimgi globular klasterlardan biri M5 uchun bu yosh 20x10 9 yil edi. F. Xoyl va boshqalarning hisob-kitoblariga ko'ra, Quyoshga yaqin bo'lgan ba'zi yulduzlarning yoshi: 8 Eridani va u Gerkules A, (10-15)x10 9 yil.

Hozirgi vaqtda Galaktikaning yoshi boshqa usullar bilan aniqlangan va biroz boshqacha natijalar olingan. Ushbu usullarni ko'rib chiqish va ularning yordami bilan olingan natijalarni taqqoslash katta qiziqish uyg'otadi va quyida keltirilgan.

33-dars

Mavzu: Quyosh tizimining kelib chiqishi

Maqsad: Yerning va Quyosh tizimining boshqa jismlarining yoshi. Radioizotoplarni aniqlash usuli. Quyosh sistemasidagi asosiy naqshlar. Quyosh tizimining paydo bo'lishi nazariyalari (Kant, Laplas, Shmidt va boshqalar).

Vazifalar :
1. Tarbiyaviy: tushunchalar bilan tanishtirish: radioizotop usuli, quyosh sistemasi ob'ektlarining yoshi.

2. Tarbiyalash: Muayyan samoviy jismlardan (sayyoralardan) Quyosh tizimiga va butun koinotga rivojlanish (evolyutsiya) g'oyasini tarqatish.

3. Rivojlanish: Axborotni tahlil qilish, tizimlar va alohida jismlarning xususiyatlarini eng muhim fizikaviy nazariyalar asosida tushuntirish, evolyutsiya ketma-ketligini o'rganish uchun umumlashtirilgan rejadan foydalanish va xulosalar chiqarish ko'nikmalarini shakllantirish.
Biling:

– yoshni, Quyosh tizimining yoshini (Quyosh, Yer va Oy) aniqlashning radioizotop usuli, Quyosh sistemasidagi ayrim qonuniyatlar, Quyosh tizimining shakllanishining zamonaviy nazariyasi.
Qodir bo'lish:

– radioizotop usuli yordamida yoshni hisoblash.

Darsning borishi:

1. Yangi material

Astronomiyaning osmon jismlari - yulduzlar (jumladan, Quyosh), sayyoralar (jumladan, Yer) va sayyoralar sistemasining boshqa jismlarining kelib chiqishi va evolyutsiyasini o'rganadigan bo'limi kosmogoniya deb ataladi.
1. Quyosh sistemasi jismlarining yoshi
Foydalanish asosida yoshni aniqlash radioizotop usuli- jinslardagi radioaktiv elementlarning (kimyoviy elementlarning izotoplari) tarkibini o'rganish. Usul 1902 yilda taklif qilingan Per Kyuri bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan Ernest Ruterford().
Radioaktiv parchalanish tashqi omillarga (T, p, kimyoviy o'zaro ta'sirlar) bog'liq va parchalangan atomlar soni formula bilan aniqlanadi. N=No.2-t/T, bu erda T - yarim yemirilish davri. Masalan, U235ning yarim yemirilish davri 710 million yil va U.5 milliard yil. Yosh Pb206/U238 nisbati bilan baholanadi, chunki qo'rg'oshin radioaktiv bo'lmagan parchalanishning yakuniy mahsulotidir.
So'nggi 60 ming yildagi mutlaq geoxronologiya usuli 1941 yilda Berklida fotosintez jarayonini o'rganish jarayonida kashf etilgan radioaktiv 14C nurlanishiga asoslangan radiokarbonli usuldir. M. Kamen Va S. Ruben yarimparchalanish davri 5568 yil ishlab chiqilgan Villard Frank Libbi(1946, AQSH). Yerda 94 ta kimyoviy element uchun 350 ta izotop mavjud.
Quyoshning yoshi 4,9 milliard yil, ya'ni u gaz-chang komplekslaridan paydo bo'lgan ikkinchi avlod yulduzlariga tegishli.
Quyosh tizimining yoshi taxminan 4,6 milliard yildan oshadi.
2005 yil oxirida o'tkazilgan so'nggi tadqiqotlar Oyning yoshi 4 milliard 527 million yil ekanligini ko'rsatdi. Olimlarning fikriga ko'ra, o'lchov xatosi maksimal 20-30 million yil bo'lishi mumkin.
Yerdagi eng qadimgi jinslarning yoshi (qobiq) 3960 million yil.
Avstraliyaning Buyuk Qumli cho'lining g'arbidagi Pilbara majmuasining vulqon va cho'kindi jinslari Yerdagi eng qadimgi jinslardan biri bo'lib, Yer sayyorasida hayot 3,416 milliard yil oldin boshlanganligini ko'rsatadi.

2. Quyosh sistemasidagi qonuniyatlar
Quyosh tizimining paydo bo'lishining kosmologik gipotezasi unda kuzatilgan qonuniyatlarni tushuntirishi kerak. Mana ulardan ba'zilari:
1 . Barcha sayyoralarning orbitalari deyarli bir xil tekislikda yotadi, bu tekislik deb ataladi Laplas.
2 . Sayyoralar orbitalarining ekssentrikliklari juda kichik.
3 . Sayyoralarning Quyoshdan o'rtacha masofasi ma'lum bir naqshga amal qiladi, bu deyiladi Titius-Bode qoidasi .
4 . Sayyoralar Quyosh atrofida, aksariyat sun'iy yo'ldoshlari kabi, uning aylanish yo'nalishi bo'yicha harakatlanadi.
5 . Asteroidlar (Asosiy kamar) Quyoshdan shunday masofada joylashganki, bu erda Titius-Bode qoidasiga ko'ra, sayyora bo'lishi kerak.
6 . Quyosh tizimidagi barcha sayyoralar, Quyoshga eng yaqin sayyoralar, Merkuriy va Veneradan tashqari, tabiiy sun'iy yo'ldoshlarga ega.
7 . Sayyoralarning aylanish burchak tezligi va ularning massasi o'rtasida ijobiy bog'liqlik mavjud: massa qanchalik katta bo'lsa, aylanish tezligi shunchalik katta bo'ladi. Istisnolar yana Merkuriy va Veneradir.
8. Sayyoralar va ularning sun'iy yo'ldoshlari harakati parametrlarida rezonans hodisalarini ko'rsatadigan mutanosiblik saqlanib qoladi.
9. Ko'pgina sayyoralar (Venera va Urandan tashqari) Quyosh atrofidagi orbitasi bilan bir xil yo'nalishda aylanadi.
10. Sayyoralar Quyosh sistemasidagi impulsning 98% ni tashkil qiladi, faqat 0,1 Quyosh massasi.
11. Jismoniy xususiyatlariga ko'ra sayyoralar keskin ravishda quruqlik guruhlari va gigantlarga bo'linadi.
12. Erdan kuzatilganda Quyosh va Oyning burchak o'lchamlarining tengligi bolalikdan tanish va bizga to'liq (halqali emas) quyosh tutilishini kuzatish imkoniyatini beradi.
13. Quyosh diametrining Yer diametriga va Quyoshdan Yergacha bo'lgan masofaning Quyosh diametriga nisbatlarining 1% aniqlik bilan tengligi: 1390000: 12751 = 109 va: 1390000 = 108
14. Oyning Yer atrofida aylanish davri uning o'z o'qi atrofida aylanish davriga (yulduzli oy, 27,32 kun) va Quyoshning Karrington aylanish davriga (27,28 kun) teng. Shugrin va Obut shuni ko'rsatadiki, 600-650 million yil oldin sinodik oy oyi 27 zamonaviy kunga teng edi, ya'ni Quyosh bilan aniq rezonans mavjud edi.
15. "Quyoshli maydon". Davriylikning qiziqarli xususiyati quyosh faolligi, 1943 yil. Quyosh faolligi tsiklining davomiyligining o'rtacha qiymati 17 tsikl (128 yil), o'rtacha qiymatdan keyingi maksimal (quyosh tsiklining maksimal-minimal davri) P = 6,52 yil, shuningdek o'rtacha qiymat uchun berilgan. oldingi maksimal (quyosh tsiklining minimal-maksimal davri) uchun N = 4,61 yil . Bunda quyidagi qolip kuzatiladi: (6.52)2/(4.61)2=42.51/21.25=2 yoki P/N=√2.
Va boshqa naqshlar. Quyosh tizimining paydo bo'lishi uchun gipotezani yaratishda barcha qonuniyatlarni hisobga olish va tushuntirish kerak.

3. Quyosh sistemasining shakllanishi haqidagi farazlar

Quyosh sistemamizning shakllanishi haqidagi farazlarni ikki guruhga bo'lish mumkin: halokatli Va evolyutsion. Kosmogonik farazlar
Birinchi farazlar Quyosh tizimining ko'plab muhim naqshlari ma'lum bo'lishidan ancha oldin paydo bo'lgan. Quyosh tizimining bir vaqtning o'zida ilohiy yaratilish harakati sifatida yaratilishi haqidagi nazariyalardan voz kechib, biz samoviy jismlarning kelib chiqishi tabiiy jarayon natijasi sifatida tushuntirilgan va to'g'ri fikrlarni o'z ichiga olgan eng muhim nazariyalarga to'xtalamiz.
1 . Gipoteza Kant- yillarda ishlab chiqilgan birinchi universal natural-falsafiy konsepsiya. Uning gipotezasiga ko'ra, osmon jismlari tortishish kuchi ta'sirida ulkan sovuq chang bulutidan paydo bo'lgan. Quyosh bulutning markazida, sayyoralar esa chekkada paydo bo'lgan. Shunday qilib, dastlab Quyosh va sayyoralar paydo bo'lgan degan fikr bildirildi bir vaqtning o'zida.
2 . Gipoteza Laplas- 1796 yilda nazariyani bilmagan holda, Quyosh tizimining yagona issiq aylanadigan gaz tumanligidan kelib chiqishi haqidagi farazni ilgari surdi. I. Kant. Sayyoralar tumanlik chegarasida ekvator tekisligida sovutilgan bug'larning kondensatsiyasi va sovishi natijasida tumanlik asta-sekin qisqaradi, tezroq va tezroq aylanadi va markazdan qochma kuch tortishish kuchiga teng bo'lganda, ko'plab halqalar hosil bo'ladi. , kondensatsiyalanish, yangi halqalarga bo'linish, birinchi navbatda gaz sayyoralarini yaratdi va markaziy pıhtı Quyoshga aylandi. Gazli sayyoralar soviydi va qisqardi, ularning atrofida halqalarni hosil qildi, shundan keyin sayyoralarning sun'iy yo'ldoshlari paydo bo'ldi (men Saturnning halqasini o'z fikrlashimda to'g'ri deb hisobladim). Nazariy jihatdan, quyosh tizimining barcha jismlari: Quyosh, sayyoralar, sun'iy yo'ldoshlarning shakllanishi bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi. 5 ta fakt (shubhasiz yetarli emas) - tortishish qonuniga asoslangan Quyosh tizimining xususiyatlarini beradi. Bu birinchi yilda ishlab chiqilgan matematik shakl, nazariya deyarli 150 yil davomida, nazariya paydo bo'lgunga qadar mavjud edi.
Kant-Laplas gipotezasi nima uchun Quyosh tizimida burchak momentining 98% dan ortig'i sayyoralarga tegishli ekanligini tushuntirib bera olmadi. Ingliz astrofiziki bu muammoni batafsil o'rganib chiqdi. Xoyl. U magnit maydon yordamida burchak momentini "proto-quyosh" dan atrof-muhitga o'tkazish imkoniyatini ko'rsatdi.
3. Eng keng tarqalgan halokatli gipotezalardan biri gipoteza edi Jinslar. Bu gipotezaga ko'ra, yulduz Quyosh yaqinidan o'tib, o'zining tortishishi bilan Quyosh yuzasidan gaz oqimini chiqarib yuborgan va undan sayyoralar paydo bo'lgan. Ushbu gipotezaning asosiy kamchiligi shundaki, yulduzning Quyoshdan yaqin masofada bo'lish ehtimoli juda kichik. Bundan tashqari, 40-50-yillarda bu gipoteza muhokama qilinganda, ko'p olamlarning mavjudligi isbotni talab qilmaydi va shuning uchun sayyoralar tizimining paydo bo'lish ehtimoli kichik bo'lmasligi kerak deb hisoblangan. Sovet astronomi Nikolay Nikolaevich Pariyskiy o'z hisob-kitoblari bilan o'sha davr faylasuflarining hukmron qarashlariga zid bo'lgan sayyoralar tizimi va shuning uchun boshqa sayyoralarda hayotning paydo bo'lishining ahamiyatsiz ehtimolini ishonchli tarzda ko'rsatdi. Quyosh sayyora tizimining eksklyuzivligi g'oyasi go'yo antropotsentrizmning idealistik kontseptsiyasiga olib keldi, materialist olim bunga rozi bo'lolmaydi.
4. Yana bitta zamonaviy katastrofik gipoteza. Dastlabki vaqtda Quyosh, protoplanetar tumanlik va yulduz mavjud bo'lib, ular Quyosh yonidan o'tish paytida portlab, o'ta yangi yulduzga aylandi. Ushbu protoplanetar bulutdan sayyoralarning paydo bo'lishida zarba to'lqinlari hal qiluvchi rol o'ynadi. Katta Allende meteoritining kimyoviy tarkibini tahlil qilish natijasida u "Sayyoralar paradi" kitobida yozganidek, bu gipoteza kuchli qo'llab-quvvatlandi. Kaltsiy, bor va neodimiyning g'ayritabiiy darajada yuqori miqdori borligi ma'lum bo'ldi.
5. Rossiyalik astrofizik, Sankt-Peterburg universiteti professori Kirill Pavlovich Butusovning 70-yillarning boshlarida Neptun ortidagi sayyoralar mavjudligini bashorat qilgan halokatli gipotezasi yanada qiziqroq. Quyosh atrofida uzoq vaqt aylanish davriga ega bo'lgan kometalarni kuzatgan amerikaliklar bizning yulduzimizdan juda uzoqda ma'lum bir massiv jism - "jigarrang mitti" bor degan xulosaga kelishdi va uni Lyutsifer deb atashdi. Butusov Quyosh tizimining bu taxminiy ikkinchi yulduzini Quyoshning taxminan 2% massasi bo'lgan Raja Quyoshi deb atadi. Tibet afsonalari bu haqda ma'lumot saqlaydi. Lamas uni metall sayyora deb hisoblaydi va shu bilan uning nisbatan kichik o'lchamiga qaramay juda katta massasini ta'kidlaydi. U juda cho'zilgan orbita bo'ylab harakatlanadi va bizning hududimizda har 36 ming yilda bir marta paydo bo'ladi. Butusovning ta'kidlashicha, Quyosh podshohi o'z rivojlanishida Quyoshdan oldinda bo'lgan va ikkilik tizimning asosiy yulduzi bo'lgan. Keyin, tabiiy jarayonlardan so'ng, u qizil gigant bosqichidan o'tdi, portladi va oxir-oqibat oq, keyin esa jigarrang mittiga aylandi. Sayyoralar tizimiga Yupiter, Neptun, Yer va Merkuriy kiradi. Ehtimol, ular zamonaviy hayotdan bir necha yuz million yil oldinda bo'lgan hayotga ega edilar (aks holda dinozavr izlari yonida inson izlari mavjudligini qanday tushuntirish mumkin?). Qolgan sayyoralar Quyoshga tegishli edi. O'z massasini sezilarli darajada yo'qotib, Raja-Quyosh o'zining "tarkibini" hozirgi Quyoshga o'tkazdi. Bu barcha kosmik buzilishlar paytida Yer Oyni Marsdan tutib oldi. Ko'pgina afsonalarda aytilishicha, ilgari bizning sayyoramiz yo'ldoshi bo'lmagan. Ehtimol, Raja-Quyosh atrofida hali ham biznikidan nomutanosib ravishda yuqori tsivilizatsiyaga ega bo'lgan bir nechta sayyoralar mavjud. Va ular yerni u yerdan tekshiradilar. Ammo Raja Quyoshga qarshi gapiradigan narsa shundaki, Butusov uning 2000 yilga kelib paydo bo'lishini kutgan, ammo u hech qachon paydo bo'lmagan.
5 . Umumiy qabul qilingan joriy nazariya Shmidt nazariyasidir.
Kosmologik modellar

1. Protoyulduz paydo bo'lgan glob (xususan, bizning Quyosh) qisqaradi va aylanish tezligini oshiradi. Protoyulduz tezroq qisqarganda, u kelajakdagi yulduzni o'rab turgan material diskini hosil qiladi. Yaqin atrofdagi disk materialining birinchi qismining bir qismi tortishish kuchi ta'sirida shakllanuvchi yulduzga tushadi. Diskda qolgan va ortiqcha momentga ega bo'lgan gaz va chang asta-sekin sovutiladi. Protoyulduz atrofida gaz va chang protoplanetar disk hosil bo'ladi.
2. Diskdagi sovutilgan materiya tekislanib, zichroq bo'lib, kichik bo'laklarga - sayyoralarga to'plana boshlaydi, kattaligi bir kilometrga yaqin bo'lgan milliardlab bo'laklardan iborat to'dani hosil qiladi, ular harakati paytida to'qnashadi, parchalanadi va birlashadi. Eng kattalari tirik qoldi - sayyora yadrolarini hosil qildi va ularning o'sishi bilan ortib borayotgan tortishish kuchi yaqin atrofdagi sayyoralarning so'rilishiga va atrofdagi gaz va changning tortilishiga yordam berdi. Shunday qilib, 50 million yildan keyin ulkan gaz sayyoralari paydo bo'ldi. Diskning markaziy qismida bor edi yanada rivojlantirish protostars - siqadi va isitadi.
3. 100 million yildan keyin protoyulduz yulduzga aylanadi. Hosil boʻlgan nurlanish bulutni 400K ga qizdiradi, bugʻlanish zonasi hosil boʻladi va vodorod va geliy uzoqroq masofaga surila boshlaydi va yaqinroqda ogʻirroq elementlar va mavjud yirik sayyoralar (kelajakdagi yer sayyoralari) qoladi. Moddaning gravitatsion differentsiatsiyasi (og'ir va engilga bo'linishi) jarayonida sayyora yadrosi va uning mantiyasi hosil bo'ladi.
4. Quyosh tizimining tashqi, Quyoshdan uzoqroq qismida 5 a. Ya'ni, taxminan 50K haroratli muzlash zonasi hosil bo'ladi va bu erda katta sayyora yadrolari hosil bo'ladi, ular ma'lum miqdordagi gazni birlamchi bulut shaklida ushlab turishga qodir bo'lib chiqdi. Keyinchalik shakllangan katta raqam sun'iy yo'ldoshlar, lekin halqaning qoldiqlaridan.
5. Oy va Marsning sun'iy yo'ldoshlari (shuningdek, gigant sayyoralarning ba'zi sun'iy yo'ldoshlari) sayyoralarning tortishish kuchlari tomonidan ushlab turilgan (qo'lga olingan) sobiq sayyoralar (keyinchalik asteroidlar).
Bu yerga quyosh tizimining shakllanishining yana bir nazariyasi :
Dastlab, Quyosh galaktika markazi atrofida orbitada butunlay yolg'iz harakat qildi.
Moddiy jismlar Quyosh sistemamizning bir qismi bo'lgan sayyoralar belgilari bilan ham, ular Quyoshga nisbatan yaqin joylashgan va u bilan bir yo'nalishda harakat qilgan bo'lsa ham, bir-biri bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan holda o'z-o'zidan mavjud edi. Rivojlanishning ma'lum bir bosqichida bo'lgan ushbu ob'ektlarning har biri chuqur vakuum bilan o'ralgan bo'lib, uning darajasi osmon jismining o'lchamiga bevosita bog'liq edi. Quyosh eng katta massaga ega edi, bu tabiiy ravishda uning atrofida eng kuchli kamdan-kam hollarda mavjudligini aniqladi. Shu sababli, gravitatsiyaviy moddalarning eng kuchli oqimlari o'sha erda yo'naltirilgan bo'lib, ular yo'lda sayyoralarni uchratib, ularni asta-sekin Quyosh tomon siljita boshladilar.
Merkuriy birinchi bo'lib quyosh atrofidagi tortishish zonasiga kirdi. Yulduzga yaqinlashganda, u quyosh tomonidan o'zining evolyutsiyasi uchun zarur bo'lgan tortishish massalarining etishmasligini his qila boshladi, bu esa uni to'g'ri chiziqli yo'nalishdan chetga chiqishga va Quyosh atrofida aylanishga majbur qildi. Ikkinchisidan o'tib, Merkuriy undan uzoqlashdi, lekin kelayotgan materiya oqimining bosimi ostida u orqaga qaytishga majbur bo'ldi, natijada paydo bo'lgan jismlar tizimining markazi atrofida elliptik orbita bo'ylab o'zaro aylanish harakatlarini qayta-qayta takrorladi. aylana quyosh bo'shlig'iga o'zining noyobligini qo'shish. Bu nafaqat sayyoraning o'zi atrofida, balki Merkuriy harakatlanadigan butun orbita bo'ylab uning shakllanishida ham bo'shliq mavjudligida ifodalanadi.
Quyosh sistemamiz shunday yaratila boshlandi.
Quyosh muhitida ikkinchi Venera paydo bo'ldi, u Merkuriyning taqdirini deyarli takrorlab, quyidagi orbitani egalladi. Venera o'z o'qi atrofida aylanishini boshqa sayyoralardan farqli ravishda o'zining shakllanishi jarayonida egalladi va u hech qanday tarzda Quyosh tizimining shakllanishi bilan bog'liq emas.
Yer va sun'iy yo'ldoshlari bo'lgan boshqa moddiy ob'ektlar Quyosh atrofida orbital harakatda ishtirok etgan, ular allaqachon o'zlarining tanalar tizimiga ega edilar.
Marsning orqasida joylashgan, orbitada joylashgan asteroid kamari, shubhasiz, ilgari taxminan 65 million yil oldin qulagan kichik, deyarli aylanmaydigan Fayton sayyorasiga tegishli edi. Ayrim sayyoralar atrofidagi halqalar ham xuddi shunday tabiatga ega. Portlagan kosmik ob'ektlarning asosiy qismi to'plangan va falokatdan oldin aylanish jarayonida hosil bo'lgan orbital vakuum bo'ylab teng ravishda taqsimlangan.
Gravitatsion massalarning Quyosh tizimining markaziga to'xtovsiz harakati nafaqat uning sifat holatini o'zgartiradi, balki uzoq kelajakda Quyoshning sun'iy yo'ldoshlariga aylanadigan erkin moddiy ob'ektlarni ham unga qarab harakat qiladi.
Bizning Quyosh sistemamiz shunday shakllangan, ammo uni yangi samoviy jismlar bilan to'ldirish jarayoni ko'p million yillar davom etadi;
Ammo quyosh tizimi necha yoshda? Olimlar taxminan uch yuz million yil davomida Yer muz to'pi bo'lganligini aniqladilar. Shu munosabat bilan, taxmin qilish mumkinki, bu davrda Quyoshning harorati nisbatan past bo'lgan va uning energiyasi bizning sayyoramizda hozirgi bilan taqqoslanadigan issiqlik rejimini ta'minlash uchun etarli emas edi. Ammo bunday taxmin mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas, chunki hatto Quyoshdan Yerga qaraganda ancha uzoqroqda joylashgan va kamroq issiqlik energiyasini oladigan Mars ham bunday past haroratgacha sovib ketmagan.
Erning global muzlashi hodisasini yanada ishonchli tushuntirish shundan iboratki, u o'sha paytda Quyoshdan juda uzoqda, ya'ni zamonaviy Quyosh tizimi makonidan tashqarida edi. Bundan muhim xulosa kelib chiqadi: Quyosh tizimi uch yuz million yil oldin mavjud bo'lmagan, Quyosh faqat Merkuriy va Venera bilan o'ralgan holda koinotning kengliklarida harakat qilgan;
Shunday qilib, aniq aytish mumkinki, Quyosh tizimining taxminiy yoshi uch yuz million yildan sezilarli darajada kamroq!

biri zamonaviy nazariyalar Yer shakllanishlari

4. Boshqa yulduzlar atrofidagi sayyoralar (ekzosayyoralar) V Vikipediya
Boshqa olamlarning mavjudligi haqidagi fikrlarni qadimgi yunon faylasuflari: Livkipp, Demokrit, Epikur bildirgan. Shuningdek, yulduzlar atrofida boshqa sayyoralar mavjudligi haqidagi g'oyani 1584 yilda Giordano Bruno (1548-02/17/1600, Italiya) tomonidan ifodalangan. 2007 yil 24 aprel holatiga ko'ra 189 ta sayyora tizimida, 21 ta sayyora tizimida 219 ta quyoshdan tashqari sayyoralar topilgan. Birinchi ekzosayyora 1995 yilda Jeneva rasadxonasi astronomlari tomonidan bizdan 14,7 pc uzoqlikda joylashgan 51 Pegasi yulduzi yonida topilgan. Mishel MAJOR(M. Mayor) va Didye KVELOZ(D. Queloz).
Kaliforniya universitetining astronomiya professori, Berkli Jeffri Marsi(Jeffri Marsi) va astronom Pol Butler(Pol Butler) Karnegi Universitetidan 2002 yil 13 iyunda o'z yulduzini bizning Yupiterimiz Quyosh atrofida aylanadigan masofaga teng masofada aylanib yuradigan Yupiter sinfidagi sayyora topilganligini e'lon qildi. 55 Cancri yulduzi Yerdan 41 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan va quyoshga o'xshash yulduzlarning bir turi. Topilgan sayyora yulduzdan uzoqda joylashgan. 5,5 astronomik birlik (Yupiter 5,2 astronomik birlik). Uning orbital davri 13 yil (Yupiter uchun - 11,86 yil). Massa - 3,5 dan 5 Yupiter massasigacha. Shunday qilib, 15 yillik kuzatishlar davomida birinchi marta “boshqa yulduzlar atrofida sayyora ovchilari” xalqaro jamoasi biznikiga o‘xshash sayyoralar tizimini kashf etishga muvaffaq bo‘ldi. Hozirda yettita bunday tizim ma'lum.
Pensilvaniya universiteti talabasi Hubble orbital teleskopidan foydalanmoqda Jon Debes(Jon Debes) boshqa tizimlardagi yulduzlarni qidirish loyihasi ustida ishlayotgan, 2004 yil may oyi boshida tarixda birinchi marta Yerdan taxminan 100 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan boshqa tizimdagi sayyorani suratga oldi, bu kuzatuvni tasdiqladi. 2004 yil boshida VLT teleskopi (Chili) va 2M 1207 (qizil mitti) yulduzi atrofidagi sherigining birinchi fotosurati bilan. Uning massasi 5 Yupiter massasiga teng, orbital radiusi esa 55 AU. e.

Uyda:

Sayyoralarning Quyoshdan masofalarini taqsimlashdagi naqsh empirik bog'liqlik bilan ifodalanadi A. e. qaysi deyiladi Titius-Bode qoidasi. Mavjud kosmogonik gipotezalarning hech biri bilan izohlanmaydi, lekin Pluton uni tasvirlaydigan jadvalga aniq mos kelmasligi qiziq. Ehtimol, bu ham IAC qarorining sabablaridan biri ( sayyora ta'rifiga nimalar kiradi?) Plutonning yirik sayyoralar ro'yxatidan chiqarilishi haqida? [Sayyoraning ta'rifi uchta shartni o'z ichiga oladi: 1) Quyosh atrofida aylanadi, 2) sharsimon shaklni olish uchun etarlicha katta (800 km dan ortiq) va massiv (5x1020 kg dan yuqori), 3) taqqoslanadigan o'lchamdagi jismlar yo'q. uning orbitasiga yaqin. Bu sabab ham mos keladi, chunki Kuiper kamarida Plutondan kattaroq jismlar mavjud.]

Kosmogonik nuqtai nazardan, samoviy jismlarning "yoshi" haqidagi ma'lumotlar so'zning to'g'ri ma'nosida astronomik ma'lumotlar kabi muhimdir.

"Yosh" muammosi biz ko'rib chiqqan muammolardan butunlay boshqacha ko'rinishi mumkin, chunki u vaqt bilan bog'liq va biz shu paytgacha faqat makon bilan bog'liq bo'lib kelganmiz. Ammo aslida farq unchalik katta emas. Oldingi paragraflarda biz astronomlar qanday qilib mukammal teleskoplar bilan qurollangan holda Yerda kashf etilgan qonunlarni bizning ko'zimiz yetib boradigan barcha fazoga bosqichma-bosqich kengaytirishga muvaffaq bo'lganini ko'rdik. Ushbu qonunlar yordamida olimlar turli yulduzlarda va hatto eng uzoqdagi spiral tumanliklarda sodir bo'ladigan jarayonlarni qoniqarli tarzda tushuntirishlari mumkin.

To'g'ri, astronomlar yorug'lik bizga yetib borishi uchun minglab va millionlab yillar kerak bo'lgan osmon jismlarini kuzatishadi. Binobarin, bu yulduzlarda o‘rganilayotgan hodisalar hozir sodir bo‘lmayapti, balki undan ko‘p yillar oldin sodir bo‘lgan, bu haqda bizga xabar beradigan yorug‘lik nurlari bizdan sayohat qilishimiz uchun zarur bo‘lgan. samoviy tana bizdan oldin (xuddi, masalan, Moskvadan yuborilgan xat Parijga so'nggi yangiliklarni emas, balki bir necha kun kechikib kelgani kabi). Shunday qilib, minglab va million yillar oldin sodir bo'lgan hodisalarga sayyoramizda bugungi kunda mavjud bo'lgan qonunlarni muvaffaqiyatli qo'llash mumkin va ular haqida ikki-uch asr davomida tajriba asosida olingan ma'lumotlar. *

* (Osmon jismlarini ko'p ming va million yillar oldin qanday bo'lsa, shunday kuzatishimiz (chunki ulardan yorug'lik bizga minglab va millionlab yillar davomida etib boradi) alohida rol o'ynamaydi, chunki samoviy jismlarning evolyutsiya davrlari xuddi shunday. qoida, juda uzoq va yuz millionlab va milliardlab yillarga baholanadi. (Muharrir eslatmasi))

Osmon jismlarining yoshini hisoblamoqchi bo‘lgan olimlar hozirgi vaqtda kuzatilayotgan faktlardan kelib chiqib, bu faktlarni o‘zlariga ma’lum bo‘lgan tabiat qonuniyatlari asosida dunyoning taxminiy evolyutsiyasi asosida tushuntirishga harakat qiladilar. Hech shubha yo'qki, bunday usulni qo'llash ba'zi qiyinchiliklarsiz davom eta olmaydi, ayniqsa bu erda ko'rib chiqilayotgan vaqtlar minglab marta ko'proq. Tabiat qonunlari haqidagi bilimlarimiz haqiqatga yaqin bo'lib qoladi va shunday bo'lib qoladi va bugungi kunda amalda bo'lgan barcha qonunlar biznikidan uzoqlashgan milliardlab yillarga hech qanday o'zgarishsiz qo'llanilishi mumkinligini hech narsa aytmaydi. Shunga qaramay, turli olimlar mutlaqo boshqa usullardan foydalanib, Yerning yoshi bo'yicha izchil natijalarga erishganligi ajoyib haqiqatdir. Yulduzlarning yoshiga kelsak, bu masala bo'yicha bir xil aniqlik hali erishilmagan, ammo shunga qaramay juda muhim natijalarga erishildi.

Yerning yoshi

Erning yoshini aniqlashda qo'llanilgan birinchi usullar "geologik" edi. Aynan geologiya birinchi bo'lib yer qobig'i butun asrlar davomida bir xil ko'rinishga ega bo'lmagan, balki doimo o'zgarib, ulkan halokatlarni - ko'tarilish va cho'kishlarni boshdan kechirayotganini ko'rsatdi.

Muammo er qobig'ining shakllanishiga qancha vaqt ketganini aniqlash edi (hozirgidek). Bu vaqt "Yerning asri" deb nomlanadi.

Erning yoshini hisoblashning birinchi usullari geologiya qonunlariga asoslanadi. Masalan, tarkibida tuz borligi kuzatilgan dengiz suvi, yo'lda er tuzlarini eritib yuboradigan daryolar tomonidan dengizga olib kelingan. Bir tomondan, turli daryolar tomonidan tashiladigan tuz miqdori va geologik davrlar davomida bu miqdorning o'zgarishi, boshqa tomondan, hozirgi vaqtda okeanlarda mavjud bo'lgan tuzning umumiy miqdorini bilish oson. okeanlarda bu miqdordagi tuzlarning to'planishi uchun zarur bo'lgan vaqt haqida fikr.

Sobiq dengizlar tubidagi daryo cho‘kindilari natijasida asta-sekin cho‘kilgan turli tuproq qatlamlarining qalinligini ham aniqlash mumkin edi. Shu bilan birga, boshqa tadqiqotlar ushbu konlarning o'sish sur'atlarini hisoblash imkonini berdi. Keyin oddiy bo'linish ularning shakllanishi uchun zarur bo'lgan yillar sonini berdi.

Ushbu turli xil geologik usullar Yerning yoshini kamida yuz millionlab yillar bilan o'lchash kerak degan xulosaga keldi.

Keyinchalik, radioaktiv elementlarning yemirilishini o'rganishga asoslangan, nihoyatda muntazam bo'lgan usullar Yerning yoshini aniqlash uchun qo'llanila boshlandi. Masalan, radioaktiv parchalanish natijasida uran asta-sekin qo'rg'oshinga aylanadi va bu jarayonda bir oz geliy (dirijabllarni to'ldirish uchun ishlatiladigan gaz) ajralib chiqadi. Ba'zilarida mavjud bo'lgan uran va qo'rg'oshin miqdori o'rtasidagi munosabatlarga ko'ra toshlar, bu jinslarning yoshini aniqlash mumkin. Bunday usullardan foydalangan holda nafaqat Yerning yoshi, balki er qobig'ining alohida qatlamlarini shakllantirish muddati ham baholanadi.

Ingliz olimi Xolms ushbu usulda olingan natijalarning umumiyligini tahlil qilib, yer qobig'ining eng ehtimol yoshi 3 milliard 300 million yil ekanligini aniqladi. O'z-o'zidan ma'lumki, bu raqamning to'g'riligi haqida hech qanday tasavvurga ega bo'lmaslik kerak; har holda, bir necha yuz million yillik xato juda maqbuldir. Aytish mumkinki, hozirgi vaqtda olingan barcha hisob-kitoblar 3-5 milliard yilni tashkil etadi.

Qo'shimcha qilaylik, bu natijalar biologlarni to'liq qondiradi. Darhaqiqat, ikkinchisiga ko'ra, tirik materiyaning evolyutsiyasi taxminan 500 million yil davom etgan.

Yulduzlar asri

a) uzoq va qisqa vaqt shkalasi. Yulduzlarning yoshini aniqlash muammosi ancha qizg'in munozaralarga sabab bo'ldi. Aynan shu muammo bilan bog'liq holda uzoq vaqt shkalasi tarafdorlari (samoviy jismlarning evolyutsiya davomiyligini trillionlab yillar bilan baholaydilar) va qisqa miqyos tarafdorlari (milliardlab yillar) bir-biri bilan to'qnashdilar.

Qisqa o'lchov tarafdorlari ma'lum afzalliklarga ega bo'lishlariga qaramay (masalan, Galaktikadagi eng yorqin yulduzlarning yoshini baholashda), ularning g'alabasini to'liq deb hisoblash mumkin emas va shuning uchun ba'zi tafsilotlarni ta'kidlash kerak. bu to'qnashuv, birinchi navbatda, zarur vaqt davrlarini taxmin qilish uchun ishlatiladigan usullarni eslatib o'tadi. Bu usullar ikki xil: ba'zilari yulduzlarning o'zgarishiga olib keladigan ichki jismoniy o'zgarishlar vaqtini taxmin qiladi va yulduzlarning "hayotini" aniqlashga harakat qiladi; boshqalar yulduz tizimlarida (yulduzlar klasterlari, qo'sh yulduzlar) ularning xususiyatlarini o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqtni hisoblash vazifasini o'z oldilariga qo'ydilar. hozirgi holat yulduzlarning o'zaro tortishishi natijasida.

b) Yulduzlardan nurlanish energiyasi manbalari. Bethe nazariyasi. Yulduzning "hayoti" haqida gapirganda, ular yulduzning bunday holatining davomiyligini anglatadi, bu vaqtda u yorug'lik va termal nurlanish tufayli uning mavjudligini aniqlaydi. Binobarin, yulduzning mumkin bo'lgan umri muammosi u chiqaradigan energiya manbalari muammosi bilan chambarchas bog'liq. Bu energiya juda katta. Masalan, quyosh yuzasining har bir kvadrat santimetri sakkiz ot kuchiga ega dvigatelni ishga tushirish uchun uzluksiz energiya chiqaradi.

Avvaliga ular quyosh energiyasining chiqishini oddiy yonish, keyin esa tortishish kuchlari ta'sirida Quyoshning asta-sekin siqilishi bilan izohlamoqchi edilar. Ammo bu gipotezalar Quyoshning yoshi juda kichik bo'lishiga olib keldi: birinchi gipotezaga ko'ra, u minglab yillar, ikkinchisiga ko'ra millionlab yillar deb baholangan.

Hozirgi vaqtda barcha olimlar tomonidan qabul qilingan nazariya 1905 yilda Eynshteyn va Langevin tomonidan bir vaqtning o'zida kashf etilgan nisbiylik nazariyasining asosiy natijalaridan biriga asoslanadi: "Tinch holatdagi jismning massasi uning ichki energiyasining o'lchovidan boshqa narsa emas. tanasi." Boshqacha qilib aytganda, materiya (korpuskulyar holatdagi materiya) qisman yoki hatto to'liq "yo'qolishi" mumkin (ya'ni mavjudlikning boshqa shakliga - radiatsiyaga o'tishi) va bu hodisa energiya chiqishi bilan birga keladi.

Bu gipotezani birinchi marta 1919 yilda frantsuz fizigi Jan Perren taklif qilgan bo'lib, u vodorodni geliyga aylantirish jarayonida energiyaning sezilarli darajada ajralib chiqishini nazarda tutgan. U turli olimlar, xususan, ingliz astronomi Jeans tomonidan o'zining eng og'ir oqibatlariga (moddaning energiyaga aylanishi natijasida "to'liq yo'q qilinishi") olib keldi. *

* (Aslida, sodir bo'layotgan narsa materiyaning "yo'q qilinishi" emas, balki uning energiyaga aylanishi emas, balki materiyaning bir shakli - moddaning boshqasiga - nurlanishga aylanishidir. (Muharrir eslatmasi))

Bunday jarayonlar orqali chiqarilgan energiya juda katta. Ko'mirning radiatsiyaga to'liq aylanishi bilan uning normal yonishidan uch milliard baravar ko'proq energiya olinishi mumkin va Jeans to'g'ri aytdiki, Evropadan eng katta okean bug'ida sayohat qilish uchun no'xat kattaligidagi kichik ko'mir kifoya qiladi. Amerikaga va orqaga.

Taqqoslash uchun e'tibor bering, uranning parchalanishi paytida oddiy holatda sodir bo'ladi atom bombasi va bu moddaning faqat qisman nurlanishga aylanishiga to'g'ri keladi, bir xil miqdordagi ko'mirni yoqishdan ikki yarim million marta ko'proq energiya chiqariladi. Vodorodning geliyga aylanishi haqida vodorod bombasi, keyin bu bir xil miqdordagi ko'mirni yoqishdan ko'ra 10 million marta ko'proq energiya chiqaradi.

Materiyaning (korpuskulyar shakldagi materiyaning) nurlanishga aylanishining ba'zi turlari, biz yaqin vaqtgacha Yerda hech qachon kuzatmaganmiz, millionlab daraja harorat hukmronlik qiladigan yulduzlar ichida sodir bo'ladi.

Yulduz tarkibidagi barcha materiya miqdorining o'zgarishini boshdan kechiradi deb faraz qilsak, bu jarayon davomida ajralib chiqadigan energiya uning nurlanishini qo'llab-quvvatlashi mumkinligini hisoblash mumkin, ya'ni yulduz trillionlab yillar davomida "yashash" uchun biror narsaga ega. Masalan, Quyosh, bu taxminga ko'ra, yana 10 trillion yil yashashi mumkin va agar u normal o'lchamdagi qizil gigant sifatida "tug'ilgan" bo'lsa, unda bu "tug'ilish" taxminan sakkiz trillion yil oldin sodir bo'lgan.

Jinslar kabi uzoq vaqt miqyosi tarafdorlari materiyaning to'liq parchalanishi haqidagi gipotezani qo'llab-quvvatladilar, bu ularning kosmogonik farazlariga mos keladigan vaqt davrlariga olib keladi. Shu bilan birga, turli mulohazalarga ko'ra, bu davrlar juda uzoq deb hisoblagan qisqa miqyos tarafdorlari Jan Perren nuqtai nazariga amal qilishdi.

Bu munozarali masalani hal qilish qiyin bo'lib tuyulardi, ammo 1939 yilgi urushdan sal oldin atom kimyosidagi yutuqlar, xususan, Frederik va Iren Joliot-Kyuri kashfiyotlari muammoga biroz oydinlik kiritdi. Materiyani sezilarli elektr va magnit maydonlariga ta'sir qilish mumkin bo'lgan siklotronning yaratilishi laboratoriyalarda yulduzlar ichida mavjud bo'lgan sharoitlarga o'xshash sharoitlarni qisman amalga oshirishga imkon berdi. Darhaqiqat, ushbu qurilmalarda zaryadlangan zarralarni shunday tezlikka tezlashtirish mumkin ediki, ular Quyosh kabi yulduzning markazida millionlab daraja haroratda joylashganida (o'rtacha) ega bo'lgan energiya bilan taqqoslanadigan energiyaga ega bo'lishdi.

Ushbu nihoyatda kuchli vosita tufayli olimlar yulduzlar ichidagi moddalarning o'zgarishi nazariyasini yaratishga muvaffaq bo'lishdi; u amerikalik astrofizik Bethe tomonidan ishlab chiqilgan.

Ushbu o'zgarishlarning muhim agenti vodoroddir. Ushbu yadroviy reaktsiyalar kombinatsiyasining yakuniy natijasi to'rtta vodorod yadrosining bitta geliy yadrosiga aylanishidir. *

* (Har xil kimyoviy elementlarning atomlari musbat elektr zaryadli va ma'lum miqdordagi elektronlar bilan manfiy zaryadlangan markaziy yadrodan iborat bo'lib, oddiy (elektr neytral) atomdagi elektronlarning umumiy zaryadi son jihatdan yadro zaryadiga teng. Kattalik musbat zaryad Yadro kimyoviy elementning atom raqami deb ataladigan narsani aniqlaydi. Agar joylashtirsangiz kimyoviy elementlar ularning atom raqamlarining ortib borayotgan tartibida, keyin biz elementlarning atom og'irliklari bo'yicha taniqli tasnifini olamiz (Mendeleev davriy tizimi). Yana shuni qo'shamizki, atomlarning yadrolari o'zlari uchun har xil murakkab tuzilishga ega turli elementlar atomlar ichidagi hodisalar juda o'ziga xos qonunlarga bo'ysunadi va bir muncha vaqt oldin mavjud bo'lgan fikrdan farqli o'laroq, ularning tuzilishidagi atomlar miniatyura quyosh tizimiga umuman o'xshamaydi.)

Ushbu jarayonlarning davomiyligiga kelsak, vodorodning geliyga aylanishi, massaning atigi 1/14 qismini (radiatsiyaga aylantirilgan) yo'qotishga to'g'ri keladi, farazlarga asoslangan gipotezalarda olinganidan ancha qisqaroq vaqtni oladi. materiyaning to'liq nurlanishga aylanishi. Yangi nuqtai nazarga ko'ra, biz kuzatayotgan yulduzlar faqat bir necha milliard yil oldin yorug'lik chiqara boshlagan.

Ba'zi yulduzlar - massasi yigirma quyosh massasiga yetadigan oq va ko'k gigantlar shunchalik kuchli nurlanishadiki, ular bu holatda bir necha o'n million yildan ko'proq vaqt davomida mavjud bo'lolmaydilar, shuning uchun ular hali juda uzoq "hayot yo'li" ni bosib o'tmagan bo'lishi mumkin.

Endi biz Rassell diagrammasi Bethe nazariyasi yordamida qanday talqin qilinishi mumkinligini ko'rsatishimiz kerak. Biz bu masalaga biroz keyinroq, eng yangi kosmogonik nazariyalarni taqdim etganimizda qaytamiz. Ammo shuni ta'kidlaymizki, agar Bethe tomonidan taklif qilingan yadro reaktsiyalari yulduzlarning asosiy ketma-ketligi bo'yicha kuzatilgan faktlarni yaxshi tushuntirishga imkon bersa, u holda gigantlarga nisbatan boshqa yadroviy o'zgarishlar mavjudligini taxmin qilish kerak bo'ladi. to'liq o'rnatilgandan uzoqdir. Oq mittilarga kelsak, faqat 1946 yilda frantsuz astronomi Schatzmann bu yulduzlar ichida sodir bo'layotgan jarayonlar haqidagi tushunchamizni aniqlay oldi.

Galaktika davri

Galaktikamizni tashkil etuvchi yulduzlarning yoshini aniqlashning turli usullari orasida statistik usullar ham qo'llanilgan. Bunday holda, qo'shni yulduzlarning o'rtacha uzoq vaqt davomida hosil bo'lgan tortishishlarining qo'sh yulduzlarga ta'siri hisobga olindi. Masalan, juft yulduzlar orasidagi hozirgi masofani bilib, juft yulduzlar paydo bo'lganidan beri o'tgan vaqtni taxminan taxmin qilish mumkin, agar, albatta, biz ikkala yulduzni ham taxmin qilsak. Bu juftlik umumiy kelib chiqishiga ega (hozirda taxmin qilinganidek) va agar biz qo'shni yulduzlarning massalari va tezligining masofalarining o'rtacha qiymatlarini bilsak. Bundan tashqari, past zichlikka ega bo'lgan ba'zi sharsimon klasterlarning o'tayotgan yulduzlarning tortishishi tufayli tarqalib ketishi uchun zarur bo'lgan vaqtni taxmin qilish mumkin.

Bu hisob-kitoblar juda nozik va xato qilish oson. Masalan, Jinslar ba'zi juft yulduzlarni o'rganib, bu juftliklarning yoshi bir necha trillion yil bo'lishi kerak degan xulosaga keldi. Bunda u uzoq vaqt miqyosda o'z qarashlarining tasdig'ini topdi. Biroq, haqiqatda, V.A. Ambartsumyan bir necha yil o'tgach, bu juftlarning yoshi bir necha milliard yildan oshmaydi.

Odatda, qo'shaloq yulduzlar va globulyar klasterlar uchun eng so'nggi hisob-kitoblar milliardlab yillarga olib keladi. Ammo bu bizning Galaktikamizning haqiqiy yoshi aynan shunday bo'lishi kerak degan xulosaga kelish mumkin emas. Bu xulosa, agar biz bilgan barcha juft yulduzlar, barcha sharsimon klasterlar bizning Galaktikamiz bilan bir vaqtda shakllangan bo'lsa, haqiqiy bo'ladi. Ambartsumyanning yaqinda olib borgan ishlari, aksincha, Somon yo'lida yangi yulduzlar uzluksiz shakllanib borishini ko'rsatdi. Shuning uchun, biz bilan birga, buni taxmin qilishimizga hech narsa to'sqinlik qilmaydi qo'sh yulduzlar Bizga ma'lum bo'lgan globulyar klasterlar, shuningdek, boshqa juftliklar va boshqa globular klasterlar ham bor edi, ular hozir butunlay tarqalib, yagona yulduzlarga aylangan. Shunday qilib, biz faqat aytishimiz mumkinki, Somon yo'lining haqiqiy yoshi bir necha milliard yildan kam emas.

Galaktikalar evolyutsiyasi haqidagi dastlabki mulohazalar

Yulduzning butun "hayoti"ning davomiyligini belgilaganimizdek, uzoqroqqa borish va galaktikaning to'liq evolyutsiyasi vaqtini baholashga harakat qilish mumkinmi? Albatta, bu muammo ancha murakkab. Biroq, solishtirganda boshqacha ma'lum turlari galaktikalar, siz hali ham ba'zi qiziqarli ma'lumotlarni olishingiz mumkin (7-rasm). Darhaqiqat, galaktikalar shakllarini oddiy taqqoslash bizni bu erda evolyutsiyaning turli bosqichlari bilan shug'ullanayotganimizga shubha qiladi. To'g'ri, endi bu evolyutsiya qaysi yo'nalishda ketyapti degan savol tug'iladi: sharsimon tumanlikdan spiral tumanlikka yoki aksincha.

Guruch. Hubble bo'yicha spiral tumanlikning evolyutsiyasi. (Kuzatuvchi ekvator tekisligida.) IV va V rasmlardagi quyuqroq joylar qorong'u moddalar mavjud bo'lgan joylarga to'g'ri keladi.

Dastlab, Xabbl tomonidan ilgari surilgan birinchi gipoteza qabul qilindi va bu, taxminan, suyuqlikning tez aylanadigan massasining evolyutsiyasiga (tekislash va keyin materiyaning teginish yo'nalishi bo'yicha chiqishi) mos keldi. Ammo kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, bir tomondan, elliptik tumanliklar spiral tumanliklar bilan bir xil tartibdagi o'lchamlarga ega, ikkinchi tomondan (Baade 1943 yildagi ishi) ular yulduzlar bilan "haddan tashqari to'ldirilgan", ammo hech qanday izlardan mahrum. tarqoq materiya. Shu sababli, ko'pchilik olimlar galaktikalar teskari yo'nalishda, ya'ni ularning evolyutsiyasi tartibsiz shakldagi galaktikadan boshlanib, ulkan globulyar klaster bilan tugaydi, deb ishonishga moyil. Ushbu sxemada galaktikaning spiral shakli faqat oraliq bosqich bo'lib, evolyutsiya yo'lining boshlanishiga juda yaqin va shuning uchun ilgari o'ylanganidan farqli o'laroq, bizning Galaktikamiz nisbatan "yosh" bo'lishi kerak.

Guruch. Qo'llari shakllangan spiral tumanlik ko'rinishi. (Kuzatuvchi tumanlikning aylanish o'qida)

Bitta galaktikaning umumiy umrini baholashga kelsak, ular hali ham juda ishonchsiz, ammo o'nlab milliard yildan kam emas. Va nihoyat, galaktikalarning klasterlarda taqsimlanishi, ba'zi astronomlarning (masalan, Tsviki) fikriga ko'ra, galaktika klasterlarining yoshi o'nlab trillion yillarga teng ekanligini ko'rsatadi.

Shunday qilib, ba'zi bir qisqa miqyos tarafdorlarining erta xulosalariga zid ravishda, quyidagi fikr aniq paydo bo'ladi: astronomiyada bitta vaqt o'lchovi mavjud emas, lekin ko'plab masshtablar mavjud. * Quyosh tizimidagi sayyoralarning yoshi Somon yo'lidagi ko'pgina yulduzlarning umr ko'rish davomiyligidan farq qiladi va ikkinchisini, aftidan, katta galaktikalar klasterlari yoshi bilan bir xil qiymatda baholab bo'lmaydi.

* (Xuddi shunday holat mikrokosmosda ham kuzatiladi. Har xil turdagi "elementar" zarralar uchun "hayot" davomiyligi har xil: ba'zilari uchun (masalan, elektron uchun) u amalda cheksizdir, boshqalari uchun (mu-mezonlar) bu atigi 10-14 soniya. Biroq, so'nggi ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, turli samoviy jismlar uchun "umr vaqtlari" farqi ancha kichikroq. (Muharrir eslatmasi))