Як ми знаємо, скільки років Сонцю

Як ми знаємо, скільки років Сонцю?
Наше існування залежить від Сонця.
Коли хмари закривають його, або ми із Землею повертаємось від нього уночі, воно там.
Випромінює світло в усіх напрямках і підтримує життя на Землі.
Проте, ви не отримуєте щось задарма.
сонце світить яскраво, але як довго це триватиме?
Як давно воно існує?
В астрономії більшість досліджень проводиться за допомогою телескопів.
Але це не завжди так.
Більше ніж сорок тонн речовини падає на землю щодня.
А іноді ці шматки достатньо великі, щоб вижити у вогняній подорожі крізь атмосферу і досягти поверхні Землі.
Ці космічні скелі, які називають метеоритами, містять інформацію, яка нам потрібна для визначення віку нашої сонячної системи.
Якщо ми хочемо з'ясувати вік стародавньої єгипетської мумії, ми могли б використати метод радіовуглецевого датування.
Однак метеорити не містять життя, наскільки ми знаємо.
Ще ми могли б використати інший метод визначення їх віку - рубідієве датування.
Ми можемо вивчити розпад елемента рубідію, з'ясувати їх вік.
Але як це допоможе нам дізнатися вік Сонця?
Гаразд, Земля, планети, супутники, комети й метеорити - все це сформувалося в той самий час, що й Сонце.
Таким чином, космічний рубідій вказує нам, що Сонцю чотири з половиною мільярди років.
Але що ж означає це число?
Чи є молодим наше Сонце?
Чи воно середнього віку?
Або ж збирається на пенсію?
Для того, щоб відповісти на це питання, нам потрібно проникнути в глиб самого Сонця.
Всередині нашої зорі температура вражає неймовірно гарячими 15-ма мільйонами градусів за Цельсієм.
Тут ядра гідрогену об'єднуються в одне ядро гелію, з виділенням енергії.
У цих реакціях невелика кількість маси перетворюється в енергію.
Перетворення викладене у відомому рівняння Ейнштейна - Е=mc².
Тут Е - це енергія, що виділяється.
m є втраченою масою, що перетворилася на енергію.
І с - це швидкість світла.
Сонце не має безмежного запасу палива.
Воно зрештою вичерпає гідроген.
Але коли?
Щоб вирішити цю проблему, перш за все нам потрібно знайти масу Сонця.
Відкладіть ці космічні ваги.
Ми звернемось до двох астрономів важковаговиків - Йоганна Кеплера та Ісаака Ньютона.
Кеплер вивчав рух планет і не зовсім розумів, чому вони залишаються на орбіті біля Сонця.
Поки через 80 років Ньютон не сформулював закон всесвітнього тяжіння.
Використовуючи закони Кеплера і закон гравітації Ньютона, масу Сонця можна обчислити.
Вона рівна 4000 трильйонів бегемотів, або 2 на десять в 30 степені кілограмів.
Тепер прокрутимо час вперед на 200 років, і ми маємо Е=mc² і масу Сонця.
Тепер у нас є інструменти, щоб визначити скільки енергії виділяється Сонцем.
Нам ще тільки належить отримати детальні креслення внутрішньої частини зір.
Але існуючі моделі припускають, що 10% Сонця досить гарячі, щоб міг відбуватися ядерний синтез.
У кожній реакції 0,7% від початкової маси гідрогену перетворюється в енергію.
Ця енергія зрештою розтікається від нашої зорі в космос.
Як ніби повітряна куля, що стає тоншою і тоншою.
Ми не відчуваємо на собі всю міць цього випромінювання, Оскільки ми у 150 мільйонах кілометрів.
Ми можемо виміряти кількість енергії яка падає на Землю.
І якщо ми знаємо відстань до Сонця, ми зможемо визначити, скільки енергії випромінює Сонце загалом.
І нарешті, якщо ми знаємо, скільки палива має наша зірка, ми можемо дізнатися, як довго це триватиме.
Виявляється, Сонце є зорею середнього віку, оскільки в нього є достатня кількість палива, щоб продовжувати в такому ж дусі ще 5 мільярдів років.
Після чого зоря, яку ми знаємо і любимо, виглядатиме зовсім по-іншому.
Сподіваюся, до того часу ми колонізуємо іншу планету, і майбутні люди із Землі-2.0 зможуть бути свідками наступного етапу в життєвому циклі нашого Сонця.