§30.1. Възраст на небесните тела

Данните за „възрастта“ на небесните тела са от космогонична гледна точка също толкова важни, колкото и астрономическите данни в собствения смисъл на думата.

Проблемът с „възрастта“ може да изглежда напълно различен от тези, които току-що разгледахме, тъй като се отнася до времето и досега имахме работа само с пространството. Но в действителност разликата не е много голяма. В предишните параграфи видяхме как астрономите успяха постепенно да разширят законите, открити на Земята, до цялото пространство, до което достигат очите ни, въоръжени с перфектни телескопи. С помощта на тези закони учените могат напълно задоволително да обяснят процесите, протичащи в различни звезди и дори в най-отдалечените спирални мъглявини.

Вярно е, че астрономите наблюдават небесни тела, от които светлината отива към нас в продължение на хиляди и милиони години. Следователно явленията, които се изучават в тези звезди, не се случват сега, а са се случили точно преди толкова години, колкото е необходимо, за да може лъчът на светлината, който ни говори за него, да пътува от небесното тяло към нас (точно както писмото , изпратено например от Москва, ни носи в Париж не свежи новини, но със закъснение от няколко дни). По този начин към явленията, случили се преди хиляди и милиони години, е възможно успешно да се прилагат законите, съществуващи днес на нашата планета и информация за които е придобита на базата на опит само за два или три века. *

* (Фактът, че наблюдаваме небесни тела такива, каквито са били преди много хиляди и милиони години (тъй като светлината от тях отива към нас хиляди и милиони години), не играе особена роля, тъй като еволюционното време на небесните тела обикновено е много дълго и се изчисляват на стотици милиони и милиарди години. (Ред.))

Учените, желаещи да изчислят възрастта на небесните тела, изхождат от фактите, наблюдавани в момента, и се опитват да обяснят тези факти въз основа на предполагаемата еволюция на света, в съответствие с природните закони, известни им. Несъмнено прилагането на такъв метод не може да премине без известни трудности, особено след като разглежданите тук интервали от време са хиляди пъти по-дълги. Нашите познания за природните закони са и винаги ще бъдат само приближение към реалността и нищо не казва, че всички закони, които са валидни днес, могат да бъдат приложени без никакви промени в епохи, които са на милиарди години от нашата. Независимо от това, има забележителният факт, че различни учени, използвайки изцяло различни методи един от друг, са стигнали до постоянни резултати по отношение на възрастта на Земята. Що се отнася до възрастта на звездите, все още не е постигната същата яснота по този въпрос, но въпреки това са получени много важни резултати.

Възраст на Земята

Първите методи, използвани при определяне на възрастта на Земята, са "геоложки". Именно геологията беше първата, която показа, че земната кора не е имала еднакъв вид през всички векове, а непрекъснато се променя и претърпява гигантски катастрофи - издигане и слягане.

Проблемът беше да се определи колко време отнема образуването на земната кора (както е сега). Това време се нарича "възрастта на Земята".

Първите методи за изчисляване на възрастта на Земята разчитат на законите на геологията. Например беше забелязано, че солта, съдържаща се в морската вода, се внася в морето от реки, които разтварят земните соли по пътя си. Знаейки, от една страна, количеството сол, донесено от различни реки, и колебанията в това количество през геоложки периоди, и, от друга страна, общото количество сол, съдържащо се в момента в океаните, човек може лесно да добие представа за Времето, необходимо за натрупване на това количество.сол в океаните.

Също така беше възможно да се определи дебелината на различни слоеве почва, постепенно отлагани в резултат на речни утайки по дъното на бившите морета. В същото време други проучвания позволяват да се изчисли темпът на растеж на тези депозити. Тогава простото разделяне дава броя на годините, необходими за тяхното формиране.

Тези различни геоложки методи доведоха до извода, че възрастта на Земята трябва да се измерва поне стотици милиони години.

По-късно, за да се определи възрастта на Земята, започват да се използват методи, базирани на изследването на разпадането на радиоактивните елементи, което има изключително редовен характер. Например, в резултат на радиоактивен разпад, уранът постепенно се превръща в олово и по време на този процес се отделя определено количество хелий (газът, използван за запълване на дирижабли). Възрастта на тези скали може да се определи от съотношението между количествата уран и олово, съдържащи се в някои скали. С помощта на такива методи се изчислява не само възрастта на Земята, но и продължителността на образуването на отделни слоеве от земната кора.

Анализирайки съвкупността от резултатите, получени по този метод, английският учен Холмс установява, че най-вероятната възраст на земната кора е 3 милиарда 300 милиона години. От само себе си се разбира, че не бива да се създават илюзии за точността на това число; във всеки случай грешката от няколкостотин милиона години е напълно приемлива. Може само да се твърди, че всички забележителни в момента оценки са между 3 и 5 милиарда години.

Добавяме, че тези резултати напълно задоволяват биолозите. Всъщност според последното еволюцията на живата материя е продължила около 500 милиона години.

Възрастта на звездите

а) Дълги и кратки времеви скали. Проблемът с определянето на възрастта на звездите предизвика много по-разгорещен дебат. Във връзка с този проблем се сблъскаха привържениците на дългия времеви мащаб (които оценяват продължителността на еволюцията на небесните тела в трилиони години) и привържениците на краткия времеви мащаб (които се броят в милиарди години).

Въпреки факта, че поддръжниците на късата скала са спечелили известно предимство (например при оценка на възрастта на най-ярките звезди в Галактиката), тяхната победа не може да се счита за завършена и затова е необходимо да се осветят някои подробности от този конфликт, първо споменавайки методите, използвани за оценка на желаните интервали от време. Тези методи са два вида: някои изчисляват времето на вътрешните физически промени, които водят до промени в звездите, и се опитват да определят продължителността на „живота“ на звездите; други си поставят за задача да изчислят времето, необходимо за установяване в звездни системи (клъстери от звезди, двоични звезди) характеристиките на сегашното им състояние в резултат на взаимното привличане на звездите.

б) Източници на лъчиста енергия на звездите. Теорията на Бете. Когато говорят за „живота“ на една звезда, те имат предвид продължителността на такова състояние на звездата, през което тя разкрива присъствието си поради светлината и топлинното излъчване. Следователно проблемът за възможния живот на звездата е тясно свързан с проблема за източниците на енергия, която тя излъчва. Тази енергия е изключително голяма. Например, всеки квадратен сантиметър от слънчевата повърхност непрекъснато излъчва достатъчно енергия, за да задвижва двигател с осем конски сили.

Първоначално те искаха да обяснят освобождаването на енергия от Слънцето чрез обикновено горене, след това чрез постепенно свиване на Слънцето под въздействието на гравитационните сили. Но тези хипотези доведоха до твърде малка възраст на Слънцето: според първата хипотеза тя се оценява на хиляди години, а според втората - на милиони години.

Теорията, приета в момента от всички учени, се основава на един от основните резултати от теорията на относителността, открита през 1905 г. както от Айнщайн, така и от Лангевен: „масата на тялото в покой не е нищо повече от мярка за вътрешната енергия на това тяло. " С други думи, материята (материята в корпускуларно състояние) може частично или дори напълно да „изчезне“ (т.е. да премине в друга форма на съществуване - в радиация) и това явление е придружено от освобождаването на енергия.

Тази хипотеза е предложена за първи път от френския физик Жан Перен през 1919 г., което означава значително освобождаване на енергия в процеса на превръщане на водорода в хелий. То беше взето и доведено до най-екстремните последици („пълно унищожаване“ на материята в резултат на превръщането й в енергия) от различни учени, по-специално английският астроном Джинс. *

* (Всъщност няма "унищожаване" на материята, не нейното превръщане в енергия, а превръщането на една форма на материя - материя - в друга - радиация. (Ред.))

Енергията, отделяна от такива процеси, е колосална. С пълната трансформация на веществото от въглищата в радиация могат да се получат три милиарда пъти повече енергия, отколкото при обикновеното горене, и Джинс съвсем правилно каза, че малко парче въглища с размерите на грахово зърно е достатъчно за пътуване по най-големия океански параход от Европа до Америка и обратно. ...

Забележете за сравнение, че разпадането на уран, което се случва в обикновена атомна бомба и което отговаря само на частична трансформация на материята в радиация, освобождава два милиона и половина пъти повече енергия от изгарянето на същото количество въглища. Що се отнася до превръщането на водорода в хелий, което се осъществява при водородна бомба, се отделя 10 милиона пъти повече енергия, отколкото при изгарянето на същото количество въглища.

Някои видове трансформация на материята (материя в корпускуларна форма) в радиация, която доскоро никога не сме наблюдавали на Земята, се случват вътре в звездите, където царуват температури от порядъка на милиони градуси.

Ако приемем, че една звезда ще преобразува цялото количество материя, от която е съставена, може да се изчисли, че освободената в този случай енергия може да поддържа нейното излъчване, тоест звездата има за какво да „живее“ в продължение на трилиони години. Например, Слънцето при това предположение може да живее още 10 трилиона години и ако то е „родено“ под формата на червен гигант с обикновени размери, то това „раждане“ е станало преди около осем трилиона години.

Дългогодишни поддръжници като Джинс подкрепиха пълната хипотеза за разпадане, което води до интервали от време, които отговарят на техните космогонични хипотези. В същото време привържениците на краткия мащаб, които въз основа на различни съображения вярваха, че тези интервали от време са твърде дълги, се придържат към гледната точка на Жан Перен.

Изглеждаше, че разрешаването на този спорен въпрос ще бъде трудно, но малко преди войната през 1939 г. успехите на атомната химия, по-специално откритията на Фредерик и Ирен Жолио-Кюри, хвърлят малко светлина върху този проблем. Създаването на циклотрон, с помощта на който беше възможно да се изложи материята на действието на значителни електрически и магнитни полета, даде възможност частично да се реализират в лаборатории условия, подобни на тези, които съществуват вътре в звездите. Всъщност в тези устройства беше възможно да се ускорят заредените частици до такава скорост, че те да придобият енергия, сравнима с тази, която те (средно) притежават, намирайки се в центъра на звезда като Слънцето при температура от милиони градуси.

Благодарение на този изключително мощен инструмент, учените биха могли да създадат теория за трансформацията на материята в звездите; тя е разработена от американския астрофизик Бете.

Водородът е основен агент на тези трансформации. Крайният резултат от комбинацията от тези ядрени реакции е трансформацията на четири водородни ядра в едно хелиево ядро. *

* (Атомите на различни химични елементи се състоят от централно ядро \u200b\u200bс положителен електрически заряд и определен брой отрицателно заредени електрони, а общият заряд на електрони в обикновен (електрически неутрален) атом е числено равен на ядрения заряд. Големината на положителния заряд на ядрото определя така наречения атомен номер на химичен елемент. Ако подредим химичните елементи във възходящ ред на техните атомни числа, тогава ще получим добре познатата класификация на елементите според атомните им тегла (периодичната система на Менделеев). Нека добавим още, че самите ядра на атомите имат сложна структура, различна за различните елементи, че явленията вътре в атомите се подчиняват на много специфични закони и че за разлика от мнението, съществувало преди време, атомите в тяхната структура изобщо не са като слънчева система в миниатюра.)

Що се отнася до продължителността на тези процеси, превръщането на водорода в хелий, съответстващо на загубата само на 1/14 от масата (превърната в радиация), отнема много по-кратък период от време от този, получен в хипотези въз основа на предположението за пълното превръщане на материята в радиация. Според новата гледна точка звездите, които наблюдаваме, започнаха да излъчват светлина само преди няколко милиарда години.

Някои звезди - бели и сини гиганти, чиято маса достига двадесет пъти масата на Слънцето - излъчват толкова интензивно, че не могат да съществуват в това състояние повече от няколко десетки милиона години, така че вероятно не са преминали твърде дълъг „живот път "все още.

Сега трябва да се покаже как е възможно да се интерпретира диаграмата на Ръсел, използвайки теорията на Бете. Ще се върнем към този въпрос малко по-късно, когато представяме най-новите космогонични теории. Отбелязваме обаче вече сега, че ако ядрените реакции, предложени от Бете, позволяват да се обяснят добре наблюдаваните факти за звездите от основната последователност, то по отношение на гиганти се оказва необходимо да се предположи съществуването на други ядрени трансформации, които далеч не са напълно установени. Що се отнася до белите джуджета, едва през 1946 г. френският астроном Шатсман успя да усъвършенства нашето разбиране за процесите, протичащи вътре в тези звезди.

Възраст на галактиката

Сред различните методи за оценка на възрастта на звездите в нашата Галактика са използвани и статистически методи. В този случай беше взето предвид влиянието върху бинарните звезди на привличането на съседни звезди, произведено средно за много дълги периоди от време. Възможно е например, знаейки текущото разстояние между звездите на една двойка, да се изчисли приблизително интервалът от време, който е изтекъл след формирането на звездите на двойката, ако, разбира се, приемем, че и двете звезди от двойката имат общ произход (както се счита в момента) и дали стойностите на разстоянията на масите и скоростите на съседните звезди. Също така е възможно да се изчисли времето, необходимо на някои кълбовидни клъстери с ниска плътност да се разпръснат поради привличането на преминаващи звезди.

Тези изчисления са достатъчно деликатни, за да допускат грешки. Например, Джинс, изучавайки някои двойки звезди, стигна до заключението, че възрастта на тези двойки трябва да бъде няколко трилиона години. В това той намери потвърждение на своите възгледи за дълъг период от време. В действителност обаче, както В. А. Амбарцумян доказа няколко години по-късно, възрастта на тези двойки не надвишава няколко милиарда години.

Като правило най-новите изчисления както за двоични звезди, така и за кълбовидни клъстери водят до оценки, изразени в милиарди години. Но все още е невъзможно да се заключи от това съвсем категорично, че това трябва да е действителната възраст на нашата Галактика. Това заключение би било валидно само ако всички двойки звезди, всички кълбовидни купове, които познаваме, се образуват едновременно с нашата Галактика. За разлика от това, неотдавнашната работа на Амбарцумян показа, че в Млечния път има непрекъснато формиране на нови звезди. Следователно нищо не ни пречи да приемем, че заедно с бинарните звезди и кълбовидните купове, които сега познаваме, е имало и други двойки и други кълбовидни клъстери, които сега са напълно разпръснати и превърнати в единични звезди. Следователно можем само да твърдим, че действителната възраст на Млечния път е не по-малка от няколко милиарда години.

Предварителни съображения за еволюцията на галактиките

Възможно ли е да отидем по-далеч и да се опитаме да изчислим времето на пълната еволюция на която и да е галактика по същия начин, както определихме продължителността на целия „живот“ на една звезда? Разбира се, този проблем е много по-сложен. Въпреки това, при сравняване на различни известни видове галактики, все още могат да се получат интересни данни (Фиг. 7). Всъщност дори едно просто сравнение на формите на галактиките кара човек да подозира, че имаме работа тук с различни етапи на еволюцията. Вярно, сега възниква въпросът в каква посока върви тази еволюция: от сферични към спирални мъглявини или обратно.

Фигура: Еволюция на спиралната мъглявина Хъбъл. (Наблюдателят е в екваториалната равнина). По-тъмните области на фигури IV и V съответстват на области, където има тъмна материя.

Първо, първата хипотеза, изложена от Хъбъл, беше приета и съответстваща, грубо казано, на еволюцията на течност, бързо въртяща се маса (изравняване и след това изхвърляне на материята в тангенциалната посока). Но наблюденията показват, че от една страна, елиптичните мъглявини имат размери от същия порядък като спиралните мъглявини, а от друга (работата на Бааде 1943), те са „пренаселени“ със звезди, но лишени от всякакви следи от разпръсната материя. Следователно повечето учени са склонни да вярват, че галактиките се развиват в обратна посока, т.е.еволюцията им започва с неправилна галактика и завършва с гигантски кълбовиден клъстер. В тази схема спиралната форма на галактиката е само междинен етап, доста близо до началото на еволюционния път и следователно, противно на това, което се смяташе по-рано, нашата Галактика трябва да бъде относително „млада“.

Фигура: Изглед на спирална мъглявина с оформени рамена. (Наблюдателят е на оста на въртене на мъглявината)

Що се отнася до оценките за общата продължителност на живота на една галактика, те все още са много ненадеждни, но не по-малко от десетки милиарди години. И накрая, разпределението на галактиките в клъстери показва, според някои астрономи (например Цвики), че клъстерите на галактики са на десетки трилиони години.

По този начин, противно на преждевременните заключения на някои привърженици на краткия мащаб, ясно се очертава следната идея: в астрономията няма единна скала на времето, но има много скали. * Възрастта на планетите от Слънчевата система се различава от продължителността на живота на повечето звезди в Млечния път и последната, очевидно, не може да бъде оценена със същата стойност като възрастта на големите клъстери от галактики.

* (Подобен модел се наблюдава в микросвета. Продължителността на "живота" е различна за различните видове "елементарни" частици: за някои (например за електрон) тя е практически безкрайна, за други (мю-мезони) е само 10-14 секунди. Както показват обаче последните данни, разликата в „продължителността на живота“ за различните небесни тела е очевидно много по-малка. (Ред.))

В повечето съвременни учебници, енциклопедии и справочници възрастта на Слънцето се оценява на 4,5-5 милиарда години. Същото количество му се дава, за да „изгори“.

През първата половина на 20-ти век развитието на ядрената физика достигна такова ниво, че стана възможно да се изчисли ефективността на различни термоядрени реакции. Както беше установено в края на 30-те години, при физически условия, съществуващи в централната област на Слънцето и звездите, могат да възникнат реакции, които водят до обединяване на четири протона (ядра на водороден атом) в ядрото на хелиев атом. В резултат на такава комбинация се освобождава енергия и, както следва от изчисленията, по този начин блясъкът на Слънцето се осигурява за милиарди години. Гигантските звезди, които харчат ядреното си гориво (протоните) по-разточително, трябва да имат много по-кратък живот от Слънцето - само десетки милиони години. От това през същите години се стигна до извода, че такива звезди са родени в наше време. За звезди с по-малка маса, като Слънцето, много астрономи продължават да поддържат мнението, че всички те, подобно на Слънцето, са били образувани преди милиарди години.

В края на 40-те години В.А. Амбарцумян използва напълно различен подход към проблема за определяне на възрастта на звездите. Той се основава на наличните по това време обширни данни за наблюдение върху разпределението на звезди от различен тип в космоса, както и на резултатите от собствените си изследвания на динамиката на звездите, т.е. техните движения в гравитационното поле, създадено от всички звезди в галактиката.
В.А. На тази основа Амбарцумян направи два извода, които са най-важни не само за астрофизиката, но и за цялата естествена наука:

1. Формирането на звезди в Галактиката продължава и в момента.
2. Звездите се раждат на групи.

Тези заключения не зависят нито от предположения за механизма на образуване на звезди, който през онези години не е бил установен със сигурност, нито от естеството на източниците на звездна енергия. Те се основават на работата, извършена от В.А. Амбарцумян откри нов вид звездни купове, които той нарече звездни асоциации.

Преди откриването на звездни асоциации астрономите са знаели за два вида звездни групировки в Галактиката - отворени (или отворени) клъстери и кълбовидни клъстери. В отворените клъстери концентрацията на звездите не е много значителна, но те все пак се открояват на фона на звездното поле на Галактиката. Клъстер от друг тип - кълбовиден - се отличава с висока концентрация на звезди и при недостатъчна разделителна способност изглежда едно тяло. Такъв куп се състои от стотици хиляди звезди, създавайки достатъчно силно гравитационно поле, което го предпазва от бързо разпадане. Може да съществува дълго време - около 10 милиарда години. Отвореният клъстер съдържа няколкостотин звезди и макар да е гравитационно свързана система, тази връзка не е много силна. Клъстерът може да се разпадне, както е показано от В.А. Изчисленията на Амбарцумян отнеха няколкостотин милиона години.

Учени от НАСА определиха възрастта на нашата Вселена с безпрецедентна точност. Според астрономите тя е на 13,7 милиарда години, а първите звезди са грейнали 200 милиона години след Големия взрив. От този момент нататък Вселената непрекъснато се разширява, атомизира и охлажда ... до пълно несъществуване.

Преди това астрофизиците вярваха, че нашият свят е на възраст от 8 до 20 милиарда години, след което се спряха на диапазона от 12-15 милиарда, оставяйки правото за 30% грешка. Настоящата оценка има грешка от 1%. Що се отнася до "гестационния период" на първата звезда, по-рано се предполагаше, че той е в диапазона от 500 милиона до милиард години.
Качественият състав на материята във Вселената е още по-интересен. Оказва се, че само 4% от материята са атоми, които са подчинени на добре познатите закони на електромагнетизма и гравитацията. Други 23 процента са съставени от така наречената „тъмна материя“ (учените знаят малко за нейните свойства). Е, цели 73% от всичко съществуващо е една много загадъчна „тъмна енергия“ или „антигравитация“, която подтиква Вселената да се разшири. Оказва се, че знаем, че не знаем нищо с 96%.
Денят беше първата естествена мерна единица за време, регулираща работата и почивката. Отначало денят беше разделен на ден и нощ и едва много по-късно на 24 часа.

Сидеричните дни се определят от периода на въртене на Земята около оста си спрямо която и да е звезда.
Истинското пладне се случва на различни меридиани на Земята по различно време и за улеснение е прието споразумение за разделяне на земното кълбо на часови зони с дължина 15 градуса по дължина, започвайки от меридиана в Гринуич. Това е Лондонският меридиан с 0 градуса дължина, а поясът се нарича нула (западноевропейски).

Втората е общоприета единица за време, с период от около 1 s, сърцето на сърцето бие. В исторически план тази единица е свързана с разделяне на деня на 24 часа, 1 час - на 60 минути, 1 минута - на 60 секунди.

Атомната секунда е интервалът от време, през който се извършват почти 10 милиарда вибрации на атома Cs - (9 192 631 830).

Календарът е система за отчитане на дълги периоди от време, в която се установява определен ред на броене на дни в годината и се посочва началото на отчета.

Определяне на възрастта по спектър

На пръв поглед може да изглежда, че за да се определи съставът на Слънцето или звездата, е необходимо да се извлече поне малко от тяхната материя. Това обаче не е така. Съставът на определено небесно тяло може да се определи чрез наблюдение на светлината, която идва от него с помощта на специални устройства. Този метод се нарича спектрален анализ и е от голямо значение в астрономията.
Същността на този метод може да се разбере по следния начин. Нека поставим непрозрачна преграда с тесен процеп пред електрическата лампа, зад цепката - стъклена призма и малко по-далеч - бял екран. Твърда метална нишка с нажежаема жичка свети в електрическа лампа. Тесен лъч бяла светлина, изрязан от процеп, преминаващ през призма, се разлага на композитни цветове и дава на екрана красиво цветно изображение, състоящо се от области с различни цветове, непрекъснато преминаващи един в друг - това е т.нар. непрекъснат светлинен спектър, подобен на дъгата. Спектърът на нажежаемото твърдо вещество не зависи от неговия състав, а само от телесната температура.
Различна е ситуацията, когато веществата в газообразно състояние светят. Когато газовете светят, всеки от тях свети със специална, само една особена светлина. Когато тази светлина се разложи с призма, се получава набор от цветни линии или линеен спектър, характерен за всеки даден газ (фиг. 1). Такъв е например блясъкът на неон, аргон и други вещества в газоразрядни тръби или така наречените лампи със студена светлина.

Обхват на състезанията. Снимка: НАСА

Спектралният анализ се основава на факта, че всяко дадено вещество може да бъде разграничено от всички останали по своя спектър на излъчване. При спектрален анализ на смес от няколко вещества, относителната яркост на отделни линии, характерна за всяко вещество, може да се използва за определяне на относителното съдържание на един или друг примес. В същото време точността на измерване е такава, че позволява да се определи наличието на малък примес, дори ако е само сто хилядна от общото количество на веществото. По този начин спектралният анализ е не само качествен, но и точен количествен метод за изследване на състава на сместа.
Като насочват телескопите към небето, астрономите изучават движението на звездите и състава на светлината, която излъчват. Размерът на звездите, тяхната маса и др. Се определят от естеството на движението на небесните тела. Химичният състав на звездите се определя от състава на светлината, излъчвана от небесните тела с помощта на спектрален анализ. Относителното изобилие на водород и хелий в изследваната звезда се определя чрез сравняване на яркостта на спектрите на тези вещества.

Тъй като развитието на звезда е придружено от непрекъснато превръщане на водорода в хелий вътре в нея, колкото по-стара е звездата, толкова по-малко водород и повече хелий в състава си. Познаването на относителното им изобилие ви позволява да изчислите възрастта на звездата. Това изчисление обаче не е никак просто, тъй като по време на еволюцията на звездите съставът им се променя и масата им намалява. Междувременно скоростта, с която трансформацията на водорода в хелий в звезда зависи от нейната маса и състав. Освен това, в зависимост от първоначалната маса и първоначалния състав, тези промени протичат с различна скорост и по малко различни начини. По този начин, за да се определи правилно възрастта на една звезда от наблюдаваните стойности - светимост, маса и състав, е необходимо до известна степен да се реконструира историята на звездата. Именно това прави всички изчисления доста сложни и резултатът им не е много точен.

Въпреки това за много звезди бяха направени съответните измервания и изчисления. Според A.B. Северни слънцето съдържа 38% водород, 59% хелий, 3% от останалите елементи, включително около 1% въглерод и азот. През 1960 г. Д. Ламберт, въз основа на данни за масата, светимостта и състава на Слънцето, както и подробни изчисления за предполагаемата му еволюция, получава стойността на възрастта на Слънцето, равна на 12 * 109 години.
Когато се изучава историята на развитието на небесните тела, няма нито нужда, нито възможност да се следва някоя звезда от нейното раждане до дълбока старост. Вместо това можете да изучавате много звезди на различни етапи от тяхното развитие. В резултат на такива изследвания беше възможно да се открие не само настоящето, но и миналото и бъдещето на звездите и по-специално нашето Слънце.
В началото Слънцето беше много разхитително за маса и енергия и сравнително бързо се премести в сегашното си състояние, характеризиращо се с по-спокойно и равномерно съществуване, при което се наблюдават само изключително бавни промени в своята светимост, температура и маса. На тази вече „зряла“ възраст Слънцето ще съществува в продължение на много милиарди години.

След това, поради натрупването на голямо количество хелий, прозрачността на Слънцето ще намалее и съответно неговият топлообмен ще намалее. Това ще доведе до още по-голямо нагряване на Слънцето. По това време запасите от водородно "гориво" в Слънцето почти ще се изчерпат, следователно след относително кратко избухване на Слънцето ще започне неговото относително бързо изчезване. Всичко това обаче ще се случи с нашето Слънце не скоро, не по-малко от десет милиарда години по-късно.

Има такива звезди, в които съдържанието на водород е много по-високо, отколкото в нашето Слънце, както и такива, в които има много малко водород. В. А. Амбарцумян, Б. А. Воронцов-Веляминов и Б. В. Кукаркин показаха, че в Галактиката има млади звезди, например, редица супергиганти, чиято възраст не надвишава само един или десет милиона години, както и стари звезди, възраст, които са много повече от възрастта на нашето Слънце.

Нашата галактика е гигантски клъстер от звезди, свързани помежду си с гравитационни сили и по този начин обединени в обща система. Разстоянията, които ни разделят от Слънцето и другите звезди, са огромни. Следователно астрономите са въвели специфични мерни единици, за да ги измерват. Разстоянието от Земята до Слънцето се нарича астрономическа единица за дължина. Както знаете, 1 а. д. \u003d 149,6 милиона км. Разстоянието, което светлината изминава за една година, се нарича светлинна година: 1 Св. година \u003d 9,46х10 12 км \u003d 10 13 км. Разстоянието, на което радиусът на земната орбита се вижда под ъгъл от 1 секунда, се нарича втори паралакс или накратко парсек (pc). По този начин, 1 бр \u003d 3,26 св. години \u003d 3,085х10 13 км.

Нашата галактика е оформена като много плосък диск. Съдържа около 1013 звезди. Слънцето е едно от тях. Цялата тази система бавно се върти, но не като твърдо тяло, а по-скоро като полутечно, вискозно тяло. Ъгловата скорост на въртене на Галактиката намалява от нейния център към периферията, така че на 8 килопарсека от центъра орбиталният период е около 212 милиона години, а в района на Слънцето, т.е. на разстояние 10 килопарсека от центъра , това е 275 милиона години. Този период обикновено се нарича галактическа година.
Очевидно възрастта на Галактиката трябва да се определя от най-старите звезди в нея. През 1961 г. Г. Арп изследва редица най-старите звезди. За най-стария отворен клъстер NGC 188 той получи стойност на възрастта, равна на 16x10 9 години, а в един от най-старите кълбовидни клъстери, M5, възрастта се оказа 20x10 9 години. Според F. Hoyle et al., Възрастта на някои звезди, близки до Слънцето: 8 Еридан и u Херкулес А, е (10-15) x10 9 години.

В момента възрастта на Галактиката е определена по други методи и са получени малко по-различни резултати. Разглеждането на тези методи и сравнението на резултатите, получени с тяхна помощ, представлява голям интерес и е представено по-долу.

Урок 33

Тема: Произходът на Слънчевата система

Предназначение:Възрастта на Земята и други тела на Слънчевата система. Метод за определяне на радиоизотопа. Основни модели в Слънчевата система. Теории за формирането на Слънчевата система (Кант, Лаплас, Шмид и други).

Задачи :
1. Образователна: въведете понятията: радиоизотопен метод, възрастта на обектите в Слънчевата система.

2. Възпитание: за разпространение на идеята за развитие (еволюция) от специфични небесни тела (планети) до Слънчевата система и цялата Вселена.

3. Развиване: Формиране на умения за анализ на информация, обяснение на свойствата на системите и отделните тела въз основа на най-важните физически теории, използване на обобщен план за изучаване на последователността на еволюцията и извеждане на заключения.
Зная:

- радиоизотопен метод за определяне на възрастта, възрастта на Слънчевата система (слънцето, земята и луната), някои модели в Слънчевата система, съвременната теория за формирането на Слънчевата система.
Да можете да:

- изчислете възрастта с помощта на радиоизотопния метод.

По време на часовете:

1. Нов материал

Разделът на астрономията, който изучава произхода и еволюцията на небесните тела - звезди (включително Слънцето), планети (включително Земята) и други тела на планетарната система - се нарича космогония.
1. Възраст на телата в Слънчевата система
Определянето на възрастта се основава на употребата радиоизотопен метод - изследвания на съдържанието на радиоактивни елементи (изотопи на химични елементи) в скалите. Методът е предложен през 1902г Пиер Кюри и разработени съвместно с Ърнест Ръдърфорд().
Радиоактивното разпадане зависи от външни фактори (T, p, химични взаимодействия) и броят на разпадналите се атоми се определя по формулата N \u003d No 2-t / T, където T е полуживотът. Например U235 има период на полуразпад 710 милиона години, а U 5 милиарда години. Възрастта се изчислява от съотношението Pb206 / U238, тъй като оловото е крайният нерадиоактивен продукт на разпадане.
Методът на абсолютната геохронология за последните 60 хиляди години е радиовъглероден метод, основан на излъчването на радиоактивен 14С, открит по време на изследването на процеса на фотосинтеза през 1941 г. в Бъркли М. Камен и С. Рубенс полуживот от 5568 години Уилард Франк Либи (1946, САЩ). На Земята има 350 изотопа за 94 химични елемента.
Възрастта на Слънцето е 4,9 милиарда години, тоест принадлежи на звездите от второто поколение, възникнали от газо-прахови комплекси.
Смята се, че Слънчевата система е от порядъка на над 4,6 милиарда години.
Последните проучвания в края на 2005 г. показаха, че Луната е на 4 милиарда 527 милиона години. Според учените грешката в измерването може да бъде най-много 20-30 милиона години.
Възрастта на най-старите скали на Земята (кора) е 3960 милиона години.
Вулканичните и седиментни скали от комплекса Пилбара, западно от Голямата пясъчна пустиня в Австралия, са едни от най-старите скали на земята, показващи, че животът на планетата Земя се е появил преди 3,416 милиарда години.

2. Закономерности в Слънчевата система
Космологичната хипотеза за формирането на Слънчевата система трябва да обясни наблюдаваните в нея модели. Ето някои от тях:
1 ... Орбитите на всички планети лежат в почти една и съща равнина, която се нарича равнина Лаплас.
2 ... Ексцентриситетите на планетарните орбити са много малки.
3 ... Средното разстояние на планетите от Слънцето се подчинява на определен модел, който се нарича правило на Тиций-Боде .
4 ... Планетите се движат около Слънцето по посока на въртенето му, както повечето от техните спътници.
5 ... Астероидите (основен пояс) се намират на такова разстояние от Слънцето, където според правилото на Тиций-Боде трябва да бъде планетата.
6 ... Всички планети на Слънчевата система, с изключение на най-близките до слънцето планети Меркурий и Венера, имат естествени спътници.
7 ... Има положителна връзка между ъгловата скорост на въртене на планетите и тяхната маса: колкото по-голяма е масата, толкова по-голяма е скоростта на въртене. Изключение правят отново Меркурий и Венера.
8. В параметрите на движенията на планетите и техните спътници се запазват пропорции, указващи явленията на резонанса.
9. Повечето планети (с изключение на Венера и Уран) се въртят в посока на въртене около Слънцето.
10. Планетите представляват 98% от инерцията в Слънчевата система само с 0,1 слънчеви маси.
11. Според физическите си характеристики планетите са разделени рязко на земната група и гиганти.
12. Равенството на ъгловите размери на Слънцето и Луната при наблюдения от Земята, познати от детството и предоставящи ни възможност да наблюдаваме пълни (не пръстеновидни) слънчеви затъмнения.
13. Равенство на съотношението на диаметъра на Слънцето към диаметъра на Земята и разстоянието от Слънцето до Земята към диаметъра на Слънцето с точност 1%: 1390000: 12751 \u003d 109 и: 1390000 \u003d 108
14. Равенство на периода на революцията на Луната около Земята на периода на въртенето й около оста (сидеричен лунен месец, 27.32 дни) и периода на Карингтън на въртенето на Слънцето (27.28 дни). Шугрин и Обут посочват, че преди 600-650 милиона години синодичният лунен месец е бил равен на 27 съвременни дни, тоест е имало точен резонанс със Слънцето.
15. "Слънчев квадрат". Интересно свойство на периодичността на слънчевата активност, датирано от 1943 г. Дадена е средната стойност на продължителността на цикъла на слънчева активност за 17 цикъла (128 години), средната стойност за пост-макс (максимално-минимален период на слънчевия цикъл) P \u003d 6,52 години, както и средната стойност за пешеходеца (минимално-максимален период на слънчевия цикъл) N \u003d 4,61 години ... В този случай се наблюдава следният модел: (6.52) 2 / (4.61) 2 \u003d 42.51 / 21.25 \u003d 2 или P / N \u003d √2.
И други модели. При създаването на хипотеза за формирането на Слънчевата система е необходимо да се вземат предвид и да се обяснят всички закони.

3. Хипотези за формирането на Слънчевата система

Хипотезите за формирането на нашата слънчева система могат да бъдат разделени на две групи: пагубно и еволюционен. Космогонични хипотези
Първите хипотези се появяват много преди да станат известни много важни закони на Слънчевата система. Отхвърляйки теорията за създаването на Слънчевата система като едновременен акт на божествено творение, ние ще се спрем на най-значимите теории, в които произходът на небесните тела се обяснява с резултата от естествен процес и съдържа правилните идеи.
1 ... Хипотеза Кант - първата универсална натурфилософска концепция, разработена през годините. В неговата хипотеза небесните тела произхождат от гигантски студен облак прах под влиянието на гравитацията. Слънцето се е образувало в центъра на облака, а планетите в периферията. Така първоначално беше изразена идеята, че Слънцето и планетите са възникнали по същото време.
2 ... Хипотеза Лаплас - през 1796 г. излага хипотеза за произхода на Слънчевата система от една-единствена въртяща се газообразна мъглявина, без да знае теорията И. Кант... Планетите са възникнали на границата на мъглявината чрез кондензация на охладени пари в екваториалната равнина и от охлаждането на мъглявината тя постепенно се свива, въртейки се все по-бързо и по-бързо и когато центробежната сила стане равна на силата на гравитацията, многобройни пръстени са се образува, който, уплътнявайки, разделяйки се на нови пръстени, първо създава газови планети, а централният съсирек се превръща в слънце. Газовите планети, охладени и свити, се образуват около пръстен, от който след това възниква спътникът на планетите (той смята, че пръстенът на Сатурн е верен на своите разсъждения). На теория всички тела на Слънчевата система се формират едновременно: слънцето, планетите, спътниците. Предоставя 5 факта (очевидно недостатъчно) - характеристиките на Слънчевата система, базирани на закона за гравитацията. Това е първата теория, разработена в математическа форма и съществуваща почти 150 години, чак до теорията.
Хипотезата на Кант-Лаплас не може да обясни защо повече от 98% от ъгловия момент в Слънчевата система принадлежи на планетите. Този проблем е изследван подробно от английски астрофизик Хойл... Той посочи възможността за пренасяне на ъгловия импулс от „протослънцето“ към околната среда с помощта на магнитно поле.
3. Една от най-честите катастрофални хипотези беше хипотезата Дънки... Според тази хипотеза близо до Слънцето е преминала звезда, която чрез гравитацията си е изтеглила поток газ от повърхността на Слънцето, от който са се образували планетите. Основният недостатък на тази хипотеза е, че вероятността звездата да е близо до Слънцето е много малка. Освен това през четиридесетте и петдесетте години, когато се обсъждаше тази хипотеза, се смяташе, че съществуването на множество светове не изисква доказателства и следователно вероятността за формиране на планетарна система не трябва да бъде малка. Съветският астроном Николай Николаевич Парийски убедително показа със своите изчисления незначителната вероятност за формиране на планетарна система и следователно живот на други планети, което противоречи на преобладаващите възгледи на философите по това време. Твърди се, че идеята за изключителността на слънчевата планетарна система доведе до идеалистичната концепция за антропоцентризма, с която ученият материалист не може да се съгласи.
4. Още едносъвременна катастрофална хипотеза. В началния момент съществували Слънцето, протопланетарна мъглявина и звезда, които експлодирали и се превърнали в свръхнова по време на преминаването си близо до Слънцето. Ударните вълни изиграха решаваща роля за формирането на планети от този протопланетен облак. Тази хипотеза получи силна подкрепа, както той пише в книгата „Парадът на планетите“, в резултат на анализа на химичния състав на големия метеорит Алиенде. Съдържаше необичайно високо количество калций, барий и неодим.
5. Още по-интересна е катастрофалната хипотеза на руския астрофизик, професор от университета в Санкт Петербург Кирил Павлович Бутусов, който в началото на 70-те години предсказва наличието на планети отвъд Нептун. Американците, наблюдавайки комети с дълги периоди на революция около Слънцето, стигнаха до заключението за наличието на голямо разстояние от нашата звезда на определено масивно тяло, „кафяво джудже“ и го кръстиха Луцифер. Тази предполагаема втора звезда в Слънчевата система е кръстена от Бутусов Раджа-Слънце с маса около 2% от слънчевата маса. Тибетските легенди пазят информация за нея. Ламите го смятат за метална планета, като по този начин подчертават огромната му маса и относително малки размери. Той се движи по много удължена орбита и се появява в нашия район веднъж на 36 хиляди години. Бутусов предполага, че Цар-Слънце някога е изпреварвал Слънцето в своето развитие и е бил основната звезда на двоичната система. След това, следвайки естествени процеси, той премина фазата на червения гигант, експлодира и в крайна сметка се превърна в бяло, а след това в кафяво джудже. Планетната система включваше Юпитер, Нептун, Земята и Меркурий. Може би те са имали живот, който е изпреварил съвременния с няколко стотин милиона години (иначе как да обяснят наличието на човешки отпечатъци до отпечатъците на динозаврите?). Останалите планети принадлежаха на Слънцето. Загубил много в масата си, Раджа-Слънцето прехвърли своята "свита" към сегашното Слънце. По време на всички тези космически смущения Земята засече Луната от Марс. Много легенди казват, че нашата планета преди това не е имала сателит. Може би близо до Раджа-Слънце все още има няколко планети с несъизмеримо по-висока цивилизация от нашата. И те оглеждат Земята оттам. Но фактът, че Бутусов е очаквал появата му до 2000 г., но той не се е появил, говори срещу раджа-слънцето.
5 . Общоприетата настояща теория е теорията на Шмит.
Космологични модели

1. Глобусът, в който се появява протозвездата (по-специално нашето Слънце), се свива, увеличавайки скоростта на въртене. Тъй като протозвездата се свива по-бързо, тя образува диск от материя около бъдещата звезда. Част, на първо място, близката материя на диска пада върху формиращата се звезда под действието на гравитацията. Останалите в диска газ и прах, притежаващи излишен въртящ момент, се охлаждат постепенно. Около протозвездата се образува прахообразен газопластов диск.
2. Охладената материя в диска, като става по-плоска, става по-плътна, започва да се събира на малки бучки - планетезимали, образувайки рояк от милиарди буци с големина около километър, които се сблъскват по време на тяхното движение, срутване и обединяване. Най-големите оцеляха - образувайки планетарни ядра и с техния растеж нарастващата гравитационна сила допринесе за абсорбирането на близко разположени планетезимали и привличането на околните газове и прах. Така след 50 милиона години се образуват гигантски газови планети. В централната част на диска се осъществи по-нататъшното развитие на протозвездата - тя се свива и загрява.
3. След 100 милиона години протозвездата се превръща в звезда. Получената радиация загрява облака до 400K, образува се зона на изпарение и водородът и хелийът се изтласкват на по-далечно разстояние, оставяйки по-тежки елементи и съществуващи големи планетезимали (бъдещи земни планети) наблизо. В процеса на гравитационна диференциация на материята (разделяне на тежка и лека) се формира ядрото на планетата и нейната мантия.
4. Във външната, по-отдалечена от Слънцето, част от Слънчевата система с 5 AU. Тоест, образува се зона на замръзване с температура около 50K и тук се образуват големи планетни ядра, които се оказват способни да задържат определено количество газ под формата на първичен облак. По-късно в него се образуват голям брой спътници и от останките на пръстена.
5. Луната и спътниците на Марс (както и някои спътници на гигантските планети) са бивши планетезимали (по-късно астероиди), задържани (уловени) от гравитационните сили на планетите.
Тук друга от теориите за формирането на Слънчевата система :
Отначало Слънцето обикаляше около центъра на галактиката в пълно уединение.
Материални тела с признаци на планети, които в момента са част от нашата Слънчева система, също са съществували сами, без никаква връзка помежду си, въпреки че са били разположени в относителна близост до Слънцето и са се движели в същата посока. Всеки от тези обекти, който е бил на определен етап от развитието си, е бил заобиколен от дълбоко разтоварване, чието ниво пряко зависи от размера на небесното тяло. Слънцето притежаваше най-голямата маса, което естествено определяше съществуването на най-силния разряд около него. Затова именно там бяха насочени най-мощните потоци от гравитационната материя, които, срещнали планетите по пътя си, започнаха бавно да ги изместват към Слънцето.
Меркурий е първият, попаднал в зоната на действие на околослънчевата гравитация. Когато се приближи до светилото, той започна да изпитва от слънчевата страна липса на гравитационни маси, необходими за собствената му еволюция, което го принуди да се отклони встрани от праволинейната посока и да заобиколи Слънчевата страна. Преминавайки последния, Меркурий се отдалечава от него, но под натиска на идващите потоци от материя той е принуден да се върне назад, повтаряйки отново и отново възвратно-постъпателните въртеливи движения около центъра на формиращата система от тела в нейната елиптична орбита , като същевременно добавя собствен вакуум към циркумсоларната кухина. Това се изразява в съществуването на празнота не само около самата планета, но и в нейното формиране по цялата орбита, по която се движи Меркурий.
Така започна да се създава нашата слънчева система.
Втората, заобиколена от Слънцето, се появи Венера, която почти точно повтори съдбата на Меркурий, заемайки следната орбита. Венера е придобила въртенето си около собствената си ос, която се различава от другите планети, в процеса на своето формиране и тя няма нищо общо с формирането на Слънчевата система.
Земята и други материални обекти със спътници са участвали в орбитално движение около Слънцето, като вече са имали собствена система от тела.
Съществуващият зад Марс орбитален астероиден пояс несъмнено е принадлежал на малката планета Фаетон, която практически не се върти около оста си, която се е срутила преди около 65 милиона години. Пръстените около някои планети имат подобна природа. По-голямата част от взривените космически обекти се събраха и разпределиха равномерно върху целия орбитален разряд, образуван по време на тяхното въртене преди бедствието.
Непрекъснатото движение на гравитационните маси към центъра на Слънчевата система все още не само променя качественото състояние на последната, но и премества към нея свободни материални обекти, които ще станат спътници на Слънцето в далечното бъдеще.
Така се формира нашата Слънчева система, но процесът на нейното попълване с нови небесни тела не е приключил, той ще продължи много милиони години.
Но на колко години е Слънчевата система? Учените са установили, че за около триста милиона години Земята е била ледена топка. В тази връзка може да се приеме, че през този период температурата на Слънцето е била относително ниска и енергията му не е била достатъчна, за да осигури термичен режим на нашата планета, сравним с настоящия. Но такова предположение е напълно неприемливо, тъй като дори Марс, разположен на много по-голямо разстояние от Слънцето от Земята и получаващ много по-малко топлинна енергия, никога не се е охлаждал до толкова ниска температура.
По-правдоподобно е обяснението на явлението глобално заледяване на Земята с факта, че тогава тя е била много далеч от Слънцето, тоест извън пространството на съвременната Слънчева система. От това следва важен извод: преди триста милиона години Слънчевата система като такава не е съществувала, слънцето се е движило през просторите на Вселената само, в най-добрия случай, заобиколено от Меркурий и Венера.
По този начин може да се твърди, че приблизителната възраст на Слънчевата система е много по-малка от триста милиона години!

Една от съвременните теории за формирането на Земята

4. Планети от други звезди (екзопланети) в Уикипедия
Мисли за съществуването на други светове изразиха древногръцките философи: Ливкип, Демокрит, Епикур. Също така, идеята за съществуването на други планети в звездите е изразена през 1584 г. от Джордано Бруно (1548-17.02.1600, Италия). Към 24.04.2007 г. в 189 планетарни системи са открити 219 извънсоларни планети, 21 множество планетни системи. Първата екзопланета е открита през 1995 г. близо до звездата 51 Pegasi, разположена на 14,7 pc от нас от астрономи от обсерваторията в Женева Мишел КМЕТ (М. кмет) и Дидие КВЕЛОЦ (D. Queloz).
Професор по астрономия, Калифорнийски университет, Бъркли Джефри Марси (Джефри Марси) и астронома Пол Бътлър (Пол Бътлър) от университета Карнеги обяви на 13 юни 2002 г. откритието на планета от клас Юпитер, която обикаля около звездата си на разстояние, приблизително равно на това на нашия Юпитер, който обикаля около Слънцето. Star 55 Cancri е на 41 светлинни години от Земята и принадлежи към типа слънчеви звезди. Отворената планета се отстранява от звездата от. 5,5 астрономически единици (Юпитер с 5,2 астрономически единици). Орбиталният му период е 13 години (за Юпитер - 11,86 години). Маса - от 3,5 до 5 маси Юпитер. Така за първи път от 15 години на наблюдения международен екип от „ловци на планети в близост до други звезди“ успя да намери планетарна система, която прилича на нашата. Известни са седем такива системи.
Студент в университета в Пенсилвания, използващ орбиталния телескоп Хъбъл Джон Дебс (John Debes), който работи по проект за търсене на звезди в други системи, в началото на май 2004 г. за първи път в историята снима планета в друга система, разположена на разстояние около 100 светлинни години от Земята, потвърждавайки наблюдението в началото на 2004 г. с телескопа VLT (Чили) и първата снимка на спътника на звездата 2М 1207 (червено джудже). Масата му се изчислява на 5 юпитерски маси, а орбиталният радиус на 55 AU. д.

Къщи:

Редовността в разпределението на разстоянията на планетите от Слънцето се изразява чрез емпиричната зависимост и. д.което се нарича правилото на Тиций-Боде. Това не се обяснява с нито една от съществуващите космогонични хипотези, но е интересно, че Плутон очевидно не се побира в таблицата, която го илюстрира. Може би това е и една от причините за решението на MAC ( какви са определенията на планета?) за изключването на Плутон от броя на големите планети? [Определението за планета включва три разпоредби: 1) тя се върти около Слънцето, 2) е достатъчно голяма (повече от 800 км) и масивна (над 5x1020 кг), за да придобие сферична форма, 3) няма тела с подобна форма размер близо до орбитата си. Тази причина също е подходяща, тъй като в пояса на Кайпер има тела, по-големи от Плутон.]

Съвременните теории за вътрешната структура на небесните тела, както и планетарната космогония, като първоначална, експериментална основа за оценка на възрастта на небесните тела, използват резултатите от изследвания на възрастта на скалите, слънчевите неутрино или други данни, получени в проучването на външния слой на небесно тяло.

Тъй като на основата на вихровия космогоничен модел са създадени небесни тела чрез натрупване на космическа материя, от това следва заключението, че всеки вътрешен слой трябва да има своя възраст, надвишаваща възрастта на външния слой на същата планета или звезда . Следователно, според данните от изследвания на външни скали или каквато и да е радиация, излъчвана от тези скали, е невъзможно да се оцени възрастта на вътрешната материя или небесното тяло като цяло.

Въз основа на вихровата гравитация и създаването на небесни тела е допустимо да се определи възрастта на планетите чрез просто разделяне на масата на планетата със съответното годишно увеличение на масата на тази планета.

Като се вземе предвид горното, възрастта на Земята е 15,6 милиарда години.

ТЪМНА МАТЕРИЯ

Както знаете, в средата на миналия век при изучаване на структурата на галактиката е установено несъответствие между разпределението на звездите и разпределението на гравитационния потенциал.

Научното мнение е разделено на две групи.

Някои учени твърдят, че теорията за гравитацията на Нютон, основана на наблюдения на планети в Слънчевата система, не е вярна в по-голям астрономически мащаб.

Повечето изследователи се съгласиха, че част от материята (30%) не излъчва фотони, така че е невидима. Но именно този въпрос балансира гравитационния потенциал в галактиката. Невидимата материя се нарича тъмна материя.

Очевидно теорията за вихровата гравитация няма затруднения да обясни този астрономически "парадокс", тъй като силата на универсалната гравитация не зависи от масите на звездите, а само от скоростта на въртене на вихъра и градиента на налягането на галактическия етер. Стойността на гравитацията на вихъра във всяка галактика може да бъде определена в съответствие с гл. 2.1. Получената стойност на гравитационната сила напълно балансира центробежните сили на звездите и по този начин няма нужда да се използва хипотетична тъмна материя.