كم عمر النظام الشمسي؟ هذا سؤال يمس صميم كل هذا. من خلال دراسة العديد من الأشياء ، معظمها النيازك ، واستخدام تقنيات التأريخ المشعة ، وخاصة النظر في النظائر البنت ، قرر العلماء أن عمر النظام الشمسي يبلغ 4.6 مليار سنة. حسنًا ، أعط أو خذ بضعة ملايين من السنين. يمكن أن يمتد هذا العمر إلى معظم الأشياء والمواد في النظام الشمسي.
يحتوي موقع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) على الكثير من المواد المتعمقة حول كيفية تحديد عمر النظام الشمسي. أساسيات ذلك هي أن كل المواد تتحلل إشعاعيًا إلى نظير مستقر. تتحلل بعض العناصر في غضون نانوثانية بينما توقع البعض الآخر أنصاف عمر تزيد عن 100 مليار سنة. استندت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في دراستها على المعادن التي توجد بشكل طبيعي في الصخور ولها عمر نصف يتراوح بين 700 مليون إلى 100 مليار سنة. تقنيات التأريخ هذه ، والمعروفة باسم التأريخ الإشعاعي ، متأصلة بقوة في الفيزياء وتستخدم لقياس آخر مرة تم فيها ذوبان الصخور التي تم تأريخها أو تعكيرها بشكل كافٍ لإعادة تجانس عناصرها المشعة. أعادت هذه التقنيات عمرًا تقريبيًا للأحجار النيزكية يبلغ 4.6 مليار سنة والصخور المرتبطة بالأرض حوالي 4.3 مليار سنة. تعترف هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) بأنها لم تتمكن من العثور على أي صخرة لم يتم تغييرها بواسطة الصفائح التكتونية للأرض ، لذلك يمكن تحسين عمر الأرض في المستقبل.
عندما بدأت غازات السديم الشمسي المبكر تبرد ، كانت المواد الأولى التي تتكثف لتصبح جزيئات صلبة غنية بالكالسيوم والألمنيوم. في نهاية المطاف ، تجمعت جسيمات صلبة من عناصر مختلفة معًا لتشكيل لبنات البناء المشتركة للمذنبات والكويكبات والكواكب. لطالما اعتقد علماء الفلك أن بعض أقدم الكويكبات في النظام الشمسي يجب أن تكون أكثر إثراءً بالكالسيوم والألمنيوم ، ولكن لم يتم التعرف على أي منها حتى وقت قريب. كان نيزك الليندي عام 1969 أول من أظهر شوائب كانت غنية للغاية بالكالسيوم والألمنيوم. استغرق اكتشاف أطياف الشوائب 40 عامًا ثم استقراءها إلى كويكبات قديمة جدًا لا تزال في مدار حول الشمس. قامت عالمة الفلك جيسيكا صن شاين وزملاؤها بهذا الاكتشاف بدعم من وكالة ناسا والمؤسسة الوطنية للعلوم
بالإضافة إلى ذلك ، يُعتقد أن الكون قد خُلق منذ حوالي 13.7 مليار سنة. قياس اثنين من العناصر المشعة طويلة العمر في النيازك ، اليورانيوم 238 والثوريوم 232 ، وضع عمر مجرة درب التبانة في نفس الإطار الزمني. من هذه القياسات ، يبدو أن الهياكل واسعة النطاق مثل المجرات تشكلت بسرعة نسبيًا بعد الانفجار العظيم.
إليك مقال من Universe Today يقدم مزيدًا من المعلومات حول عملية التأريخ المشعة من دراسة النيازك ، ومقال آخر حول كيفية ربما استمر السديم الشمسي حوالي 2 مليون سنة.
هذا مقال رائع من USGS يشرح كيف تعمل عملية المواعدة ، ومسلسل رائع من جامعة كاليفورنيا سان دييغو .
لقد سجلنا سلسلة كاملة من البودكاست حول النظام الشمسي في علم الفلك المصبوب . تحقق منها هنا.
مراجع:
هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية
ناسا: ما هو عمر الكون؟
دليل ناسا للأرض: عصر النظام الشمسي
