我們知道,太陽以它巨大的質量,主宰著整個太陽系的秩序。當地球沐浴在太陽傾瀉的能量中時,生命也就此誕生。太陽如今已經度過了漫長的46億年,來到了自己一生的中年階段,當時間消磨掉太陽內部的氫元素,太陽將走完自己一生的路程,變成一顆暗淡的白矮星,人類可追溯的歷史僅有數百萬年,那麼我們是如何知道太陽已經46億歲了呢?
在科學發展的早期階段上,人類發現整個太陽系內的天體形成時間十分相近。整個太陽系起源於一個原始的太陽星雲,當某一天,這團巨大的星雲發生了坍塌,大量的物質匯聚成為了太陽,其它的邊緣角料成為了環繞太陽的各大天體,我們的地球就是其中的一個。因此當我們測量出地球的大概年齡時,就可以確定太陽的大概年齡。
科學家們發現,放射性元素的半衰期非常穩定,且不受外界的溫度和壓力的影響。利用放射性元素可以精確地測量地質年齡,這種方法被稱為放射性定年法。通過大量的測定,科學家們認定地球的年齡大約在46億歲左右,而太陽的形成時間應該比地球要早,因此太陽的年齡應該在46億歲到50億歲左右。
然而在浩瀚而廣闊的宇宙中,像太陽這樣的恆星數之不盡,僅僅在我們的銀河系中都有2000億到4000億顆,它們有的才誕生數億年,而有的已經高達100多億歲,這些數量眾多的恆星大多都距離我們十分遙遠。距離我們最近的一顆也有著4.22光年的距離,我們無法到達這些遙遠的區域去測定它們星系岩石的年齡,那麼我們是如何得知這些遙遠恆星的年齡呢?
來自美國和丹麥的兩位科學家通過大量的觀測和計算,他們發現,雖然宇宙中的恆星種類繁多,各具特色,然而它們的性質主要由兩個參數決定,一個是恆星表面的溫度,另一個是恆星的光度,也就是恆星的絕對星等。而恆星的光度與表面溫度有一定的聯繫,他們把光度與溫度作成一個圖,這就是著名的赫羅圖。赫羅圖的縱軸是光度與絕對星等,而橫軸則是光譜類型及恆星的表面溫度,從左向右遞減,通過赫羅圖恆星數據,科學家們可以著到宇宙中大部恆星的過去、現在和未來。
大部分的恆星往往誕生於同一團原始星雲,當這團星雲能夠誕生10顆以上的恆星,並存在物理性質上的相互聯繫時,我們將其稱之為一個星團。在一個星團內,恆星幾乎都是同時形成,它們各自的壽命也不盡相同,科學家們只要對星團中大大小小許多不同的恆星,進行觀測,再把它們標在赫羅圖上,確定恆星脫離主星序的拐點在哪裡,然後再根據恆星演化模型,推算出這個星團的年齡。而對於一些單獨的孤星來說,測量它們年齡比測量星團年齡複雜得多。
科學家們需要通過旋轉速率、周圍天體的運動、亮度,光譜來計算這顆恆星的質量、燃燒速率,從而利用恆星演化模型來粗略的估算這顆恆星的年齡。雖然利用這些方法,我們已經能夠推算出大部分恆星的近似年齡,然而恆星的演化是一個複雜而漫長的過程,我們只能通過觀察來計算這顆恆星的年齡,這些計算方法並不十分準確,科學家們都在尋找其它更加準確的年齡計算方法。
然而受限於科技的落後,我們連太陽系都無法飛出,想要“近距離”的測量大量的恆星樣本,是一件極為困難的事情。人一生的壽命只有短短的數十年,縱觀人類群體的進化史也才數百萬年,對於大多數人的人生而言,恆星的年齡無關緊要,很有可能當你仰望天空時,你看的只是繁星點點,對於你的生活來說,無非增加了一點浪漫僅此而已,然而對於那些目光深入宇宙的人來說,確定恆星的年齡可能是尋找其他可居住世界,甚至是外星生命的關鍵,或許這才是人類探索宇宙的意義所在
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