Происхождение Солнечной системы

Основные сведения о происхождении Солнечной системы ...

содержания нет

введения нет

Канта. Она также опиралась на строгие математические и механические закономерности. Основной мыслью так же была идея о вращающемся облаке материи как начального пункта.Во вторую очередь недостатком теории И. Канта было то, что данный взгляд на формирование Солнечной системы противоречил закономерности распределения в Солнечной системе момента количества движения. Так на единицу массы вещества, из которого происходило образование планет, приходилось значительно больше движения, чем на вещество с той же массой, которое участвовало в формировании Солнца. Этот недостаток не был учтен и объяснен и в теории П.С. Лапласа.Теория И. Канта явилась своеобразной революцией в астрономии того времени. Эта теория разрушила ядро метафизического мировоззрения о том, что природа не имеет истории во времени. П.С. Лаплас в 1796 г. отстаивал другую гипотезу. Согласно его теории первоначальная туманность состояла из газов и очень горячей. Эта туманность постоянно быстро вращалась. По закону сохранения момента количества движения, происходило сжимание под действием силы всемирного тяготения. Под действием центробежных сил, возникающих при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца. Образование планет происходило при конденсации колец, уже отделившихся от газовой туманности. Таким образом, согласно гипотезе П.С. Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. В сравнении две монотеистические теории имеют два принципиальных различия на очередность происхождения Солнца и планет. Но обе эти теории объединяет то, что согласно гипотезам П.С. Лапласа и И. Канта образование солнечной системы происходило закономерно из туманности. Так, несмотря на различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому такую идею иногда называют гипотезой Канта – Лапласа.В начале XX в. английский ученый Дж. Х. Джинс предложил космогоническую гипотезу, в соответствии с которой Солнце, как и другие звезды, сформировалось без планетной системы, она появилась только в результате катастрофы: другая звезда прошла настолько близко к Солнцу, что вырвала из его недр часть вещества. В результате его конденсации и образовались планеты. Однако впоследствии было установлено, что выдвинутые Дж. Х. Джинсом предположения недостаточно обоснованны. До сих пор представления о происхождении и ранней эволюции Солнечной системы не приобрели характера законченной теории. Тем не менее считается, что основные события, происходившие во время зарождения Солнца и планет, уже во многом установлены. Выделяют несколько этапов:1) сначала произошло уплотнение облака межзвездного вещества, состоящего из молекул (H2, H2O, OH и др.) и пыли. Возможно, что уплотнение было обусловлено взрывом сверхновой звезды под действием ударной волны, которая распространилась от нее во все стороны. Продукты взрыва проникли в межзвездную пыль, которая впоследствии вошла в состав углистых хондритов (самых древних каменных метеоритов);2) наиболее плотные участки облака с массами порядка звездных начинают сжиматься. Облако распадается на фрагменты, один из которых впоследствии порождает Солнце и Солнечную систему. В центре сжимающегося фрагмента образуется сгущение пыли и газа, которое является ядром аккреции. Аккреция – захват окружающей разреженной среды, приток которой постепенно увеличивает массу ядра;3) через 104 – 105 лет после начала сжатия фрагмента масса центрального сгущения достигает примерно 0,1 массы Солнца, вещество становится непрозрачным, температура возрастает и пыль испаряется. После испарения пыли происходит диссоциация (распад) молекулярного водорода. При этом центральное сгущение сжимается, образуя газовое Протосолнце, которое формируется очень быстро (10 – 100 лет). В результате аккреции межзвездного вещества Протосолнцем его масса и радиус увеличиваются. Примерно через 105 лет масса достигает современного уровня, а радиус становится примерно в 100 раз больше современного. Приток межзвездного вещества прекращается, и начинается стадия гравитационного сжатия Протосолнца. В течение этого периода уже существует дискообразная газово-пылевая протопланетная туманность, центром которой является Протосолнце. Оценки максимальной массы протопланетной туманности в разных теоретических моделях различны: от 0,01 до 2 масс Солнца. При этом не исключено, что диск протопланетной туманности приобретает кольцевую структуру, а во внешней его части начинается формирование планет-гигантов, которое происходит в общем так же, как и образование Протосолнца, включая образование дисков; впоследствии из них формируются системы спутников;4) следующий период занимает около 108 лет. Продолжается гравитационное сжатие Протосолнца. Размеры его уменьшаются, приближаясь к современным. Мощный звездный ветер выметает газ из внутренней части протопланетной туманности, а во внешней ее части продолжается формирование планет-гигантов. Пылевое вещество протопланетной туманности все более крупные частицы, идет процесс аккумуляции (роста) твердых тел. Происходит преимущественный рост больших тел за счет малых. Наиболее крупные тела, подобные астероидами, - это планет земной группы. Рост Земли до современных размеров продолжался, по-видимому, около 108 лет (есть оценки 105 лет). На поверхности планет обрушивались огромные глыбы планете-зимлей, образовывались гигантские кратеры, часть вещества выбрасывалась в пространство, материал поверхностей непрерывно перерабатывался. Согласно некоторым моделям, процесс аккреции был неоднородным – вначале накапливались тяжелые и менее тугоплавкие элементы, например железо, а силикатные мантии образовались позже. Не все ученые согласны с приведенным описанием процесса образования планет земной группы.Так, в соответствии с альтернативной гипотезой их родоначальниками были крупные протопланеты, подобные Юпитеру или Сатурну, которые потеряли газовую оболочку из-за приливного взаимодействия с Солнцем.В картине образования Вселенной, галактик, звезд, планет много неясного. Однако познание тонких механизмов эволюции Вселенной и ее частей продолжается. В частности, современная наука дает основания полагать, что у многих звезд существуют планетные системы.Согласно современным представлениям, планеты Солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Подобная точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891 – 1956). По его мнению, планеты образовались в результате объединения пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло из 98% водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось и сменилось равномерным движением облака вокруг Солнца. Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела они присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжении миллиардов лет. В соответствии с данной гипотезой Солнце образовалось раньше планет. По современным оценкам возраст Солнца не менее 5 млрд. лет.По современным представлениям образованием тел Солнечной системы, в том числе планет, спутников планет, астероидов, комет и пр. происходило из протопланетного газопылевого вращающегося облака. В этом процессе активное участие принимал комплекс механических, тепловых, электромагнитных, химических и ядерных процессов. За счет гравитации произошли сжатие и потеря устойчивости. Центральная часть формировалась самостоятельно, образуя протозвезду. За счет сжатия и одновременного вращения облака из него и метеоритного роя вокруг центральной части образовался диск. Из-за какого-то внешнего события, может быть, взрыва находящейся рядом сверхновой, диск начал коллапсировать под действием гравитационных сил. Из неустойчивостей в диске образовывались отдельные мелкие холодные сгустки, которые при столкновениях формировали все более массивные (по составу похожие на планеты) тела – планетозимали.