太阳系的年龄多大?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/18 10:51:47
太阳系的年龄多大?
太阳系的年龄多大?
太阳系的年龄多大?
太阳系的年龄大约是50亿年.
大约50亿年。
50亿年
宇宙不仅伸展的空间十分遥远,而且绵延的时间极其久长。难道我
们不该问一下:宇宙的年龄有多大、它将来还能活多久吗?
在古代,对这些问题的回答只是猜想而已。例如,按照《圣经》上
的说法推算,宇宙似乎只是在大约6000年前才创造出来的。
1785年,苏格兰地质学家赫顿第一次尝试从科学上回答这类问题。
他在《地球理论》一书中估算了地球表面缓慢变化——山脉的...
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宇宙不仅伸展的空间十分遥远,而且绵延的时间极其久长。难道我
们不该问一下:宇宙的年龄有多大、它将来还能活多久吗?
在古代,对这些问题的回答只是猜想而已。例如,按照《圣经》上
的说法推算,宇宙似乎只是在大约6000年前才创造出来的。
1785年,苏格兰地质学家赫顿第一次尝试从科学上回答这类问题。
他在《地球理论》一书中估算了地球表面缓慢变化——山脉的形成,河
岸的冲蚀,等等——的速率,断定这类变化已经延续了千百万年。
1847年,德国物理学家亥姆霍兹率先提出“能量守恒定律”:能量
既不能无中生有,也不会凭空消失,它只有从一种形式转化为另一种形
式。那么,太阳的能量是从哪儿来的呢?
假定太阳是一大堆普通的火,而它完全由碳和氧组成,那么为了维
持它目前的发光速率,这堆巨大的混合物只消几千年就会焚烧殆尽。
另一种可能是陨星撞击太阳时的动能转化成热和光。亥姆霍兹算出,
倘若情决果真如此,那么由于陨星的积累,30万年后太阳的质量就会增
加1%。这样它的引力就会逐渐增强,地球的公转就会因此而变快,地球
上每一年时间的长度就会比前一年缩短两秒钟。可是实际上并没有发生
这样的情况。
1853年,亥姆霍兹又设想太阳本身的物质在向中心沉落,因此太阳
在不断收缩。向中心运动的能量将转化为热和光,而且太阳的质量并不
改变,也不会影响地球年的长度。亥姆霍兹算出,假定开始时太阳的物
质布满了地球轨道以内的整个空间,那么经过1800万年,它就会缩成目
前的大小。于是他断定,地球一定在1800万年之前就从当时那个“胖”
太阳的表层物质中形成了。
然而,地质学上的许多证据却表明,某些地质变化经历的时间远远
超过1800万年。这又是怎么一回事呢?
太阳的燃料
1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了“放射性”,它与原子核的
变化有关。不同的原子核拥有不同数量的质子和中子。由一种原子核变
成另一种原子核的过程叫做“核反应”,由此产生的能量就是核能。
1905年,德国物理学家爱因斯坦提出了“狭义相对论”。它有一个
结论:质量乃是极端集中的能量形成,很少的质量就能转化为巨大的能
量。
假如太阳的能量源自某种核反应,那么为了确保它像现在这样发光,
就必须在每一秒钟内将460万吨物质转化为能量。这个数字听起来好像很
大,但是与太阳本身的巨大质量相比却微不足道。因此太阳有生以来差
不多一直就像今天一般大。
放射性还可以用来测定地球的年龄。例如任何数量的铀都要经历45
亿年才会有一半(在释放辐射的过程中)衰变为铅,因此测定一块含铀
岩石中有多少铅,就可以推算出组成该岩石的那些铀原子的衰变过程已
经持续了多久。
现在看来固态地壳大概已经存在了46亿年。在此以前,地球可能是
一大难正在缓缓凝聚的物质,也可能以熔岩的形式存在。
可以理所当然地认为,太阳的年龄至少也得像地球一般大,或者还
要更老一些。核能是否能在这么长的时间内始终维持太阳的光和热呢?
倘若能够的话,它的核燃料又是什么?是铀的放射性衰变吗?
这涉及到太阳的化学组成。由于每种不同类型的原子都会产生自己
特有的光谱线,所以天文学家们研究太阳的光谱线就可以确定太阳外层
大气中含有哪些化学元素。
在太阳上,大约有71%是氢,27%是氦,所有其他元素的含量都微
乎其微。因此,太阳的能量来源必定涉及氢与氦的变化,其他任何元素
的含量都太少,都不足以满足这方面的要求。
氢原子核就是一个质子。氦原子核由2个质子和2个中子组成。4个
氢核可以通过”核聚变”而合成一个氦核(当然,这时就会有2个质子转
变成为中子)。氢弹的能源正是这种聚变过程。如果它也是太阳的能源,
那么我们就可以把太阳看成一个硕大无朋而永远在爆炸着的氢弹。不过,
它自身的强大引力使它不至于被炸得粉身碎骨。
如果太阳在一开始时是纯氢的,那么它大约要花200亿年的时间才
能形成目前这么多的氦。不过,天体物理学家们已经证明,太阳在一开
始就含有相当数量的氦,由此推算出它的年龄是50亿岁左右。
收起
不小于10的30次方年。
50亿年
太阳有将近50亿年的年龄当太阳上的氢核料完了以后,太阳的寿命也就结束了
50亿年
50亿年左右