Ответ на вопрос, озвученный в заголовке статьи, достаточно сложен. Хотя с другой стороны – он весьма прост.
Солнце — это звезда. Однако это весьма необычная звезда. Хотя с чисто астрономической точки зрения она вполне себе обыкновенная. Так чем же она необычна? Просто это звезда, вокруг которой вращается наша Земля. И мы вместе с ней. И именно это обстоятельство делает ее особенным небесным объектом для нас, людей. Солнце — единственная звезда, которую мы можем изучать с близкого расстояния. И это звезда, с которой у нас общая история. И это очень полезная информация, если мы хотим узнать точный возраст Солнца.
Наша звезда образовалась из большого межзвездного газового облака. В какой-то момент это облако начало сжиматься. И образовало Солнце. Однако Земля и все остальное, что летает в Солнечной системе, тоже было создано из этого же облака. Или, если говорить другими словами и Солнце, и вся остальная Солнечная система образовались (по крайней мере, в достаточно хорошем приближении) в одно и то же время. И из одного и того же материала.
Поэтому, для того чтобы понять сколько лет Солнцу, необязательно изучать само Солнце напрямую.
Как узнать возраст Солнца?
Можно поискать ответ на этот вопрос в других местах Солнечной системы. В идеале это нужно делать там, где можно найти материал, который не сильно изменился с момента образования Солнечной системы. А именно – на астероидах и кометах. Ведь эти объекты – фактически остатки строительного мусора, оставшегося после образования Солнечной системы. К сожалению, добраться до астероидов и комет очень сложно. Однако, к счастью, они сами прилетают к нам время от времени. И падают на Землю в виде метеоритов. И ученые имеют возможность изучать их в своих лабораториях.
Именно там можно определить возраст полученного материала. Сделать это можно, внимательно изучив химические элементы, из которых состоят метеориты.
Известно, что газовое облако, из которого образовалась Солнечная система, имело очень характерный состав. Химические элементы в нем находились в очень специфических пропорциях. Однако, поскольку среди них были и некоторые радиоактивные элементы, это соотношение со временем менялось. Дело в том, что радиоактивные элементы постепенно распадаются и превращаются в другие элементы. Если исследовать эти продукты распада в метеоритах и определить их количество, то можно использовать эту информацию, чтобы вычислить, сколько времени прошло с момента образования метеорита. Это немного похоже на методику углеродного датирования C14, применяемую в археологии. Только в данном случае используется не углерод, а различные химические элементы. В основном это свинец или уран, радиоактивные варианты которых распадаются очень медленно. И не исчезли полностью даже спустя миллиарды лет.
Методы датирования
Благодаря использованию таких методов исследователи установили, что самому старому исследуемому материалу 4,568 миллиарда лет!
Наше Солнце образовалось немного раньше, чем остальная Солнечная система. Но всего на несколько миллионов лет. Это, на самом деле, не имеет большого значения. И если мы предположим, что возраст Солнца равен примерно 4,5 миллиарда лет (плюс/минус несколько сотен миллионов), это на самом деле это будет довольно точный ответ.
Но то, что сравнительно легко сделать для Солнца, гораздо сложнее сделать для других звезд. Ведь никак нельзя исследовать метеориты из других звездных систем. По причине их практически полного отсутствия. Поэтому ученые вынуждены пользоваться другими методами, более сложными и неточными.
Итак, ответ на вопрос поставленный в заголовке этот статьи таков: мы знаем возраст Солнца, потому что можем исследовать материалы, оставшиеся со времени его образования в наших лабораториях. Но, к сожалению, это невозможно проделать с другими звездами.
И тогда возникает еще один вопрос – откуда астрономы знают, сколько лет будет Солнцу, когда оно умрет? Ответ на него такой: это известно потому, что ученые понимают, как работает звезда. Она превращает водород в гелий. И пока этот синтез продолжается, звезда будет стабильна. Но когда синтез прекратится, радиационное давление, которое действует изнутри Солнца, не сможет противодействовать гравитационным силам нашей звезды. Она начнет раздуваться и станет красным гигантом. После чего через какое-то время разрушится под собственным весом и перестанет быть нормальной звездой.
Как долго может жить звезда – зависит от ее массы. Для Солнца она определена более или менее точно. В космосе очень много звезд, похожих на Солнце по массе и другим характеристикам. Они находятся на самых разных стадиях эволюции. Обобщая эти данные, сравнивая их с параметрами нашего Солнца, а также учитывая его возраст ученые установили, что наша звезда будет светить еще около 6 миллиардов лет.