Происхождение Солнечной системы

Формирование Солнечной системы

Один из важнейших вопросов, который связан с изучением нашей планетной системы – проблема происхождения Солнечной системы. Решение этого вопроса имеет естественно-научное, мировоззренческое и философское значение. Многие века ученые делали попытки выяснить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, в том числе и Солнечной системы. Но возможности планетной космологии и в наши дни остаются довольно ограниченными – для экспериментов в лабораторных условиях доступны только метеориты и образцы лунных пород. Ограничена и возможность сравнительного метода исследований: строение и закономерности других планетных систем пока еще мало изучены.
Астрономы древности
Древние астрономы считали, что Вселенная и Солнечная система существуют вечно и будут существовать еще столько же в неизменном виде. С появлением христианства возраст Солнечной системы в значительной мере сократился. Джордано Бруно первым сделал предположение, что звезды, подобно Солнцу, окружены планетными системами, которые постоянно рождаются и умирают. 1745 год - французским ученым Бюффоном была высказана гипотеза, что планеты образовались из вещества, выброшенного из Солнца после столкновения Солнца с кометой.

Гипотеза Канта–Лапласа
Сейчас известно много гипотез о происхождении Солнечной системы, в том числе предложенные независимо, немецким философом Иммануилом Кантом (1724–1804 гг.) и французским математиком и физиком Пьером-Симоном Лапласом (1749–1827 гг.) Точка зрения Канта заключалась в эволюционном развитии холодной пылевой туманности, входе которого вначале появилось центральное массивное тело – Солнце, а после возникли и планеты. Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под воздействием силы всемирного тяготения, туманность вследствие закона сохранения момента импульса вращалась все быстрей и быстрей.
Под воздействием больших центробежных сил, появляющихся при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца, превращаясь в результате охлаждения и конденсации в планеты. Так, по теории Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Несмотря на такого рода различия между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И потому эта идея иногда называется гипотезой Канта–Лапласа.
Более поздние гипотезы
• 1916 год - Джеймсом Джинсом была предложена новая теория, по которой вблизи Солнца прошла звезда и ее притяжение смогло вызвать выброс солнечного вещества, из которого с течением времени образовались планеты. Эта гипотеза должна была объяснить парадокс распределения момента импульса. Но в наше время специалисты не поддерживают такую теорию.
• 1935 год - Рассел сделал предположение, что Солнце было двойной звездой. Вторую звезду разорвало силами гравитации при тесном сближении с другой, третьей звездой. Девятью годами позднее Хойл высказал теорию, что Солнце было двойной звездой, при этом вторая звезда прошла весь путь эволюции и взорвалась как сверхновая, сбросив всю оболочку. Из остатков этой оболочки и была образована планетная система.
• Так, согласно представлениям в наше время, планеты солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Эта точка зрения более последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика Отто Юльевича Шмидта (1891–1956 гг.), который показал, что проблемы космологии возможно решить совместными усилиями астрономии и наук о Земле, в первую очередь географии, геологии, геохимии. В основании гипотезы Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Появившееся около Солнца газопылевое облако вначале состояло на 98 % из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно изменилось на спокойное движение облака вокруг Солнца.
Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, чем образовали слой повышенной плотности. Когда-же плотность слоя смогла достигнуть некоторого критического значения, его собственное тяготение начало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчив и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь между собой, ими было образовано множество сплошных плотных тел. Те из них что были крупней приобретали почти круговые орбиты и в своем росте стали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к себе остававшееся вещество газопылевого облака. В итоге сформировалось 9 больших планет, и их движение по орбитам остается устойчивым в течении миллиардов лет.
Формирование планет
Учитывая физические характеристики все планеты делятся на две группы. В одной из них сравнительно небольшие планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля и Mapc. Их вещество имеет сравнительно высокую плотность: в среднем около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превышает плотность воды. В другую группу входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты имеют огромную массу.
Так, масса Урана равняется 15-ти земным массам, а Юпитера – 318-ти. Состоят планеты-гиганты в основном из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Как видно, у этих планет нет твердой поверхности, по типу планет земной группы. Особенное место занимает девятая планета – Плутон, которая была открыта в марте 1930 года. По своим размерам она приближается к планетам земной группы. Не так давно обнаружили, что Плутон – двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс.
В процессе формирования планет их разделение на две группы обусловливается тем, что в далеких от Солнца частях облака температура была низкой и все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В состав самых массивных планет – Юпитера и Сатурна, кроме этого, вошло значительное количество газов. В области планет земной группы температура была в значительной степени выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) оставались в газообразном состоянии, и, как следствие, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались главным образом из силикатов и металлов.
Процесс образования Солнечной системы нельзя считать досконально изученным, а предложенные гипотезы – совершенными. К примеру, в рассмотренной гипотезе не учитывали влияние электромагнитного взаимодействия при формировании планет. Выяснение этого и других вопросов – дело будущего.





ред. shtorm777.ru

Источник

Комментарии

Популярные сообщения из этого блога

Октябрьская революция. Кратко. Причины. Ход. Итоги

Отечественная война 1812 года кратко. Причины. Ход. Итоги

Заговор от пьянства. Сильные. На все случаи жизни