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宇宙年龄137.99亿年,太阳系简史揭秘

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过上述测量,天文学家终于算出了更加精确的宇宙大小和年龄数值。20世纪90年代,宇宙学家想出一种独立测定宇宙年龄的新方法,即利用宇宙微波背景。天文学家发现,这些变化的大小与宇宙的年龄和它的演化情况有关。借助多种技术,我们终于摸清了宇宙史上的重大事件、银河系的形成过程和太阳系早期演变历程的年表。——编者注[2]根据欧洲空间局普朗克卫星2015年公布的数据,宇宙年龄的最新计算值为137.99亿年。

宇宙年龄137.99亿年,太阳系简史揭秘

现在只剩一个问题还悬而未决了,即太阳系的年龄相对于整个宇宙来讲处于什么水平?几十年来,天文学家不断改良哈勃测定宇宙膨胀的方法,希望借它找到这个问题的答案,这也是哈勃空间望远镜的设计目的之一。只要测出宇宙中星系之间的距离和退行速度,天文学家便可借助宇宙理论模型以及其他要素(如宇宙中物质和能量的密度)推算出宇宙的实际年龄。

而如何精确地测量出相隔较远天体间的距离,就成了这项工作中最富有挑战性的一部分。20世纪80年代以来,天文学家都是通过观察星系中爆炸成为超新星的恒星来测量该星系与我们之间的距离的。超新星爆炸对于测量星系间的距离非常有用,因为它们可以从很远处观测到,且所有这类超新星的亮度基本相同,相差不到10%。通过上述测量,天文学家终于算出了更加精确的宇宙大小和年龄数值。

20世纪90年代,宇宙学家想出一种独立测定宇宙年龄的新方法,即利用宇宙微波背景。宇宙微波背景是在1964年被发现的,它指散布在宇宙空间各个方向的微弱辐射,是宇宙大爆炸遗留下来的产物。科学家起初认为所有方向的背景辐射都是一样的,但在1992年,宇宙背景探测器(COBE)发现宇宙不同方向的背景辐射事实上存在着细微的差异。天文学家发现,这些变化的大小与宇宙的年龄和它的演化情况有关。2001年,更先进的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)发射升空,它的目标是找出宇宙微波背景辐射的微小差异。天文学家将新测量结果和超新星数据以及其他结果结合,计算出宇宙的年龄为137.5(±0.13)亿年。[2]

银河系已知年龄最大的恒星形成于132亿年前,和宇宙的形成时间很接近。它的光谱显示它含有大量放射性元素铀和钍。所以,我们可以利用推算太阳系岩石年龄时所使用的放射性同位素计年法来计算它的年龄。这一方法同样适用于太阳自身年龄的测定,得到的结果和使用日震法和放射性同位素计年法一致。太阳目前的年龄为45亿年,它和太阳系在宇宙中只能算是初来乍到。

借助多种技术,我们终于摸清了宇宙史上的重大事件、银河系的形成过程和太阳系早期演变历程的年表。解开太阳系历史的核心在于陨石,这种来自太空的岩石碎片弥足珍贵,它将是我们下一章的主角。(www.xing528.com)

【注释】

[1]2018年,关于地球年龄的最新数据为45.4±0.5亿年。——编者注

[2]根据欧洲空间局普朗克卫星2015年公布的数据,宇宙年龄的最新计算值为137.99(±0.21)亿年。——编者注

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