在測量宇宙中的恒星年齡時,科學(xué)家們的方法如下:每一個星系中的恒星都有可能是同一時間誕生的,因此可以通過觀測星系中所謂的“主序演化”,來測定恒星年齡。通常恒星都是氫聚變的方式來釋放能量的,遵循溫度、亮度的相關(guān)準(zhǔn)則,也即是主序階段。
恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)生成鐵,鐵加入核聚變反應(yīng)后生成鎳,鎳是恒星內(nèi)部核聚變反應(yīng)后所合成的最后一種元素,因此通過測量恒星上的碳、氧或鐵的含量和鈾、釷等放射性物質(zhì)的衰變豐度,結(jié)合宇宙中第一個超新星產(chǎn)生的元素,就可以計算出恒星的年齡了,通過對太陽重元素成分的分析,我們得知太陽是宇宙所誕生的第二代或者第三代恒星,對應(yīng)赫羅圖主序上橙黃色恒星的特征,得知太陽的年齡大約為50億年,主序星的持續(xù)時間大約100億年左右。
科學(xué)家們對于太陽系的年齡計算源自于兩種同位素的比較:太陽系隕石中的鈾238同位素衰變成鉛206以及鈾235同位素衰變成鉛207,比率為:137.88。約50億年前,銀河系里的星云物質(zhì)因引力作用收縮產(chǎn)生的旋渦,使星云破裂成許多碎片,其中也包括了形成太陽系的太陽星云。
至于太陽的壽命還有多長,有人使用愛因斯坦的質(zhì)能方程(E=mc2)來進(jìn)行計算:太陽釋放出能量(光度)的速率大約是3.8 x 10^26瓦,相當(dāng)于四個氫原子聚變成一個氦原子,而氦原子質(zhì)量略微小于四個氫原子的質(zhì)量總和,于是得知約0.7%原始質(zhì)量消失,因此,得知太陽可獲得能量為:E = 0.007 x Mc2,用太陽質(zhì)量10%的太陽中心部分溫度進(jìn)行核反應(yīng)部分計算:E = 0.007 x 0.1 x M c2,每秒鐘約6億噸氫聚變反應(yīng)生成5.96億噸氦,釋放相當(dāng)于400萬噸氫的能量,根據(jù)太陽氫含量估計,太陽至少還可以持續(xù)燃燒50億年。
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