این مقاله در ابتدا در تاریخ منتشر شده است گفتگو. این نشریه مقاله را به Space.com ارائه کرد صدای متخصص: Op-Ed & Insights.
آدام بورگاسر استاد نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و یک اخترفیزیکدان رصدی است که در حال مطالعه جالب ترین ستاره ها، کوتوله های قهوه ای و سیارات فراخورشیدی است.
اندازه گیری سن سیارات و ستارگان به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند چه زمانی تشکیل شده اند و چگونه تغییر می کنند – و در مورد سیارات، اگر زندگی برای توسعه بر روی آنها زمان داشته است.
متأسفانه، سن برای اندازه گیری اشیاء دشوار است فضا.
ستاره ها دوست دارند خورشید همان را حفظ کند روشنایی، دما و اندازه در طول میلیاردها سال. خواص سیاره مانند دما آنها اغلب توسط ستاره ای که به دور آنها می چرخند قرار می گیرند تا سن و تکامل خودشان.
تعیین سن یک ستاره یا سیاره می تواند به اندازه حدس زدن سن فردی که از کودکی تا بازنشستگی دقیقاً یکسان به نظر می رسد دشوار باشد.
متصل:
کاوش در عصر یک ستاره
خوشبختانه ستاره ها به طور نامحسوس تغییر می کنند در روشنایی و رنگ بالا زمان. با اندازه گیری های بسیار دقیق، ستاره شناسان می توانند این اندازه گیری های یک ستاره را با آن مقایسه کنند مدل های ریاضی که پیش بینی می کند چه اتفاقی خواهد افتاد ستاره ها وقتی پیر می شوند و سن خود را از آنجا حساب می کنند.
ستاره ها نه تنها می درخشند، بلکه می چرخند. به موقع چرخش آنها کند می شود، شبیه به این است که یک چرخ در حال چرخش در هنگام مواجهه با اصطکاک سرعت خود را کاهش می دهد. با مقایسه سرعت چرخش ستارگان در سنین مختلف، اخترشناسان موفق شدند ایجاد روابط ریاضی برای سنین ستارگانروش شناخته شده به عنوان ژیروکرونولوژی.
چرخش یک ستاره نیز یک نیروی قوی ایجاد می کند میدان مغناطیسی و فعالیت مغناطیسی مانند فوران های ستاره ای – انفجارهای قدرتمند انرژی و نور که بر روی سطوح ستارگان رخ می دهد. کاهش مداوم فعالیت مغناطیسی یک ستاره نیز می تواند به تخمین سن آن کمک کند.
روش پیشرفته تری برای تعیین سن ستارگان نامیده می شود سیاراتیسم شناسی، یا لرزاندن ستاره ها. اخترشناسان ارتعاشات روی سطوح ستارگان را که در اثر عبور امواج از درون آنها ایجاد می شود، مطالعه می کنند. ستارگان جوان الگوهای ارتعاشی متفاوتی نسبت به ستاره های قدیمی دارند. با استفاده از این روش، ستاره شناسان محاسبه کرده اند خورشید 4.58 میلیارد سال سن دارد.
جمع آوری سن یک سیاره
که در منظومه شمسی، رادیونوکلئیدها کلید قدمت سیارات هستند. اینها خاص هستند اتم ها که به آرامی انرژی را در مدت زمان طولانی آزاد می کنند. رادیونوکلئیدها به عنوان ساعت‌های طبیعی به دانشمندان کمک می‌کنند تا سن انواع چیزها را تعیین کنند سنگ ها به استخوان ها و سفالگری.
با استفاده از این روش، دانشمندان کشف کرده اند که قدیمی ترین شناخته شده است شهاب سنگ است 4.57 میلیارد سال، تقریباً مشابه اندازه گیری اختر لرزه شناسی خورشید در 4.58 میلیارد سال است. قدیمی ترین سنگ های شناخته شده از زمین سن کمی کمتر از 4.40 میلیارد سال. به همین ترتیب خاک از آن بازگشت ماه در طول ماموریت های آپولو سن رادیونوکلئید تا 4.6 میلیارد سال.
اگرچه مطالعه رادیونوکلئیدها روشی قدرتمند برای اندازه‌گیری سن سیارات است، اما معمولاً نیاز به داشتن یک سنگ در دست دارد. اخترشناسان معمولاً فقط تصویری از یک سیاره برای دیدن دارند. ستاره شناسان اغلب سن اجرام فضایی سنگی را به عنوان تعیین می کنند مریخ یا ماه از در حال شمارش دهانه های آنها. سطوح قدیمی‌تر دهانه‌های بیشتری نسبت به سطوح جوان‌تر دارند. با این حال، فرسایش توسط آب، باد، اشعه های کیهانی و جریان گدازه از آتشفشان ها می تواند شواهد تاثیرات قبلی را پاک کند.
تکنیک های پیری برای سیارات غول پیکری مانند سیاره مشتری که سطوح عمیقی دارند. با این حال، ستاره شناسان می توانند سن خود را بر اساس محاسبه کنند شمارش دهانه ها روی قمرهایشان یا مطالعه از توزیع کلاس های خاصی از شهاب سنگ ها پراکنده شده توسط آنها، که مطابق با روش رادیونوکلئید و دهانه برای سیارات سنگی.
ما هنوز نمی توانیم به طور مستقیم سن سیارات خارج از منظومه شمسی را با فناوری فعلی اندازه گیری کنیم.
این تخمین ها چقدر دقیق هستند؟
منظومه شمسی خودمان بهترین بررسی را برای دقت فراهم می کند، زیرا اخترشناسان می توانند سن رادیونوکلئیدی سنگ های روی زمین، ماه یا سیارک ها به سن اخترشناسی خورشید، و آنها به خوبی مطابقت دارند.
ستاره ها در خوشه هایی مانند Pleiades یا امگا قنطورس تصور می شود که همه آنها تقریباً در یک زمان تشکیل شده اند، بنابراین تخمین سنی برای ستارگان منفرد در این خوشه ها باید یکسان باشد. در برخی از ستاره ها، ستاره شناسان می توانند تشخیص دهند رادیونوکلئیدهایی مانند اورانیوم – یک فلز سنگین موجود در سنگ ها و خاک – در اتمسفر آنها که برای بررسی سن با روش های دیگر استفاده شده است.
ستاره شناسان بر این باورند که سیارات تقریباً هم سن ستاره های میزبان خود هستند، بنابراین بهبود روش های تعیین سن ستاره به تعیین سن سیاره نیز کمک می کند. با مطالعه سرنخ های ظریف، می توان حدس علمی در مورد سن یک ستاره در غیر این صورت جامد انجام داد.
این مقاله توسط گفتگو تحت مجوز Creative Commons. ادامه مطلب مقاله اصلی.
