태양은 얼마나 오래 되었는가?

태양은 얼마나 오래 되었는가?

태양의 대략적인 나이를 계산하는 방법은 태양계에서 가장 오래된 물체를 찾는 것입니다. 다행히도 소행성, 유성, 미행성체등 태양과 함께 형성된 수많은 천체가 있습니다. 이러한 형태의 행성 잔해는 수십억년 동안 거의 변하지 않고 남아 있습니다.

과학자들은 방사성 연대 측정 방법으로 나이를 계산 합니다. 방사성 연대 측정은 화학 물질에 반감기를 적용하는 것입니다.

예를 들어, 탄소 - 14 연대 측정은 탄소 - 14가 유기물에만 존재하기 때문에, 화석 연대를 측정하는 신뢰할 수 있는 방법입니다.
https://youtu.be/G8xIdOsZxZ0

탄소 - 14의 반감기는 5,730년 입니다. 즉, 5,730년 후에 탄소 - 14의 절반이 다른 화학 물질로 분해 됩니다. 5,730년마다 나머지 절반이 분해됩니다.

질소 - 14의 양과 비교하여 탄소 - 14의 양을 결정함으로써, 과학자들은 분석되고 있는 것이 무엇이든지, 연대를 측정 할 수 있습니다.

탄소 - 14는 유기물의 연대를 계산하는, 신뢰할 수 있는 방법이지만, 수십억년 된 것을 계산 할때는 적용하지 않습니다.

태양이 처음 형성되기 시작한 시기를 알아보기 위해, 천문학자들은 초신성 폭발 중에만 생성되는 희귀한 철 동위원소인 철 - 60을 찾았습니다.

초신성은 태양보다 먼저 있었을 가능성이 높으며, 폭발에서 방출된 에너지는 수십억년 전에 태양의 형성을 촉발시켰을 가능성이 있습니다.

철 - 60은 반감기가 226만년이며 니켈 - 60으로 붕괴 됩니다.

탄소 - 14와 질소 - 14와 마찬가지로 천문학자들은 소행성과 유성에서 나온 암석을 분석하여 철 - 60과 니켈 - 60의 비율을 결정하는데, 이는 약 46억년의 연대가 계산 되어 집니다.




게다가, 지구와 달에서 사용되는 다른 연대 측정 방법도 약 45억년의 연대가 산출 되었습니다. 이는 태양이 적어도 그만큼 오래되었다는 추가 증거를 제공 합니다.

이로써, 태양의 나이가 46억년 이라는 것을 알았지만, 태양의 수명이 절반밖에 남지 않았다고 합니다.

그럼 과학자들은 태양의 남은 수명을 어떻게 추정하는 것일까요?

태양이 얼마나 많은 연료를 가지고 있는지와, 그 연료를 소비하는 속도를 알면 됩니다.

우주의 모든 별과 마찬가지로 태양은 핵에서, 수소 핵융합으로 동력을 얻습니다. 수소가 함께 융합되면 태양에 동력을 공급하는 막대한 양의 에너지가 생성됩니다.

태양이 가지고 있는 연료의 양과 그 연료를 사용하는 비율을 산출한 결과, 태양은 적어도 40억년에서 50억년 동안 핵에서 수소를 계속 융합할 것이라고 추정합니다.

그러나 연료는 결국 고갈될 것입니다. 고갈되면 태양은 생명의 마지막 단계에 접어들게 될 것입니다.
태양이 사용 가능한 수소가 고갈되기 시작하면 적색 거성으로 진화하여 결국 외층을 날려버릴 것입니다. 그 외층은 행성상 성운이라고 불리는 항성 물질의 껍질을 형성할 것입니다. 한편, 태양의 핵은 붕괴하여 백색 왜성이 될 것입니다.