Солнечная система > Как образовалась Солнечная система
Тысячелетиями люди пытались понять, как появился мир. Но большую часть времени все теории строились на обычных догадках и спорах. Только в 16-18 веках начали искать научное обоснование всему.
Если речь идет о зарождении нашей системы, то на первом месте стоит небулярная гипотеза. Она утверждает, что Солнце и прочие объекты в системе появились из туманного материала миллиарды лет назад.
Все началось с огромнейшего скопления молекулярного газа и пыли. Но 4.57 миллиардов лет назад случилось непредвиденное событие, заставившее его рухнуть. Это могла быть ударная волна от сверхновой или же гравитационный коллапс в самом облаке.
После этого некоторые участки начали сгущаться, образуя более плотные регионы. Они втягивали еще больше материи и начинали вращаться, а из-за роста давления еще и нагревались. Большая часть материала накапливалась в центре, а остатки расплющивались на диске. Центральный шар стал Солнцем, а все остальное – протопланетный диск.
Пыль и газ на диске продолжали сливаться, пока не образовывали крупные тела – планеты. Расположенные ближе к Солнцу собирали металлы и силикаты (Меркурий, Венера, Земля и Марс). Но металлические элементы были представлены в небольшом количестве, поэтому перечисленные планеты выросли до малых размеров.
Между Марсом и Юпитером появились планеты-гиганты, потому что расположенный на такой удаленности материал был достаточно холодным, чтобы летучие ледяные соединения оставались твердыми. Ледышки доминировали, поэтому они смогли набрать массивности и захватить больше водорода и гелия. Оставшийся мусор перебрался в пояс Койпера и облако Оорта.
Художественная интерпретация ранней Солнечной системы, где столкновение между частичками в аккреционном диске привело к формированию планет
За 50 миллионов лет уровень плотности и давление водорода так выросли, что позволили активировать термоядерный синтез. Температурные показатели, давление, и скорость росли, чтобы обеспечить гидростатическое давление. Солнечный ветер сформировал гелиосферу и сдул пылевые и газовые остатки с протопланетного диска, завершив процесс.
В 1734 году эту гипотезу выдвинул Эммануил Сведенборг. Ее развил Иммануил Кант, утверждавший, что газовые облака медленно вращаются, разрушаются и становятся плотными из-за гравитации и появления планет и звезд.
В меньшем масштабе эту идею обсуждал Пьер-Симон Лаплас в 1796 году. Он полагал, что наша звезда с самого начала обладала расширенной горячей атмосферой, которая увеличивалась и сокращалась. По мере вращения облако сбрасывало материал, который затем уплотнялся и создавал планеты.
Sh 2-106 – район образования звезд в созвездии Лебедь
В 19 веке модель Лапласа обрела популярность, но с ней возникали трудности. Главная проблема состояла в распределении углового момента между звездой и планетами. Тем более, Джеймс Максвелл утверждал, что между внешними и внутренними кольцами существует разная скорость вращения, что не позволит материалу конденсироваться. Также против выступил Дэвид Брюстер, утверждавший, что в таком случае, Луна должна была перебрать часть земной воды и обладать атмосферой.
В 20-м веке эта модель потеряла сторонников и ученые стали искать новые объяснения. Но в 1970-м году она возрождается в обновленном виде – модель солнечного небулярного диска (SNDM), созданная Виктором Сафроновым (1972 год). Он сформулировал практически все главные проблемы в процессе формирования планет и большинству нашел объяснения.
Например, она прекрасно разъясняла наличие аккреционных дисков вокруг молодых звезд. Разные модели также демонстрировали, что аккреция материала приводит к появлению тел земного размера. Если сначала идея применялась только для нашей системы, то позже ее масштабировали до размеров Вселенной.
Теория туманности считается наиболее популярной, но она все еще страдает от проблем, которым не могут найти решение. Возьмем, к примеру, нестыковку с наклонными осями. Небулярная теория говорит о том, что звезды должны быть наклонены одинаково относительно эклиптики. Но ведь мы знаем, что у внешних и внутренних планет они отличаются.
Наклон внутренних практически достигает 0°, а вот Земля и Марс наклонены на 23.4° и 25°. Уран вообще смещен на 97.77° и его полюса смотрят на Солнце.
Список потенциально пригодных для жизни экзопланет
Свою долю скептицизма добавило и изучение экзопланет. Например, раздор вносит наличие «горячих юпитеров», совершающих обороты вокруг звезд за несколько дней. Ученым пришлось корректировать гипотезу, но недочеты еще остаются.
Узнать все подробности о нашем происхождении все еще сложно. Как только кажется, что нашли ответ, появляется новая проблема. Но в исследовании Вселенной мы проделали долгий путь. И дальнейшее изучение поможет заполнить пробелы.
Образование Солнечной системы
Строение Солнечной системы
Факты о Солнечной системе
v-kosmose.com
Солнечная система > Как образовалась Солнечная система
Начиная с давнего времени люди – ученые, философы, астрономы и почти все остальные пытались найти ответ на вопрос о том, как образовалась Солнечная система. К сожалению, до сих пор нет однозначного ответа на этот вопрос, ученые смогли только договориться между собой о принятии за основу гипотезу о самой популярной модели возникновения Солнечной системы.
Это теория, которая называется гипотеза туманностей. Сначала она была отвергнута всеми астрономами, но на сегодняшний день ее приняли за основную версию. Согласно гипотезе туманностей наша Солнечная система возникла примерно 4,6 миллиарда лет тому назад, когда молекулярные облака, состоящие из межзвездного газа, частиц льда, пыли и других частиц, начали формировать планетарную систему. Сначала эти облака, вследствие турбулентности, создали звезду, затем начал формироваться планетарный диск.
Графическое представление гипотезы солнечной туманности
Материал, из которого состоял планетарный диск, он еще известный как солнечная туманность, постепенно начал формировать планеты и другие объекты нашей Солнечной системы. Большие части начали притягивать к себе более мелкие частицы, наращивая свою массу и в конечном итоге образуя планеты и спутники. В конечном итоге, когда весь материал планетарного диска был почти исчерпан, во Вселенной появилась Солнечная система, которую мы и видим сегодня, наш дом.
Если по каким-либо причинам созданный в системе объект не смог удержаться на орбите Солнца – он превращался в комету и открывал свое путешествие в бескрайние просторы космоса. Астрономы считают, что для формирования планет требовалось миллионы лет. В настоящее время ученые изучают подобный процесс в других системах, находящихся на расстоянии многих световых лет от нас.
Процесс образования солнечной туманности глазами художника
Хотя теорию туманностей принято брать за основы в изучении похождения нашей Солнечной системы, все еще существуют проблемы с наличием твердых доказательств. Основным опровержением этой теории является наличие осевых наклонов планет системы. Согласно теории туманностей все планеты должны иметь один и тот же осевой наклон, однако это не так, и некоторые планеты имеют радикально различные осевые наклоны. Этот факт породил основу тому, чтобы в дальнейшем выдвинуть иную, более правдоподобную гипотезу и отказаться от теории туманностей. Астрономы до сих пор не нашли ответов на все насущные вопросы и нам остается только ждать и изучать с каждой, что нам все-таки удастся сделать открытие, которое изменит нашу жизнь.
Образование Солнечной системы
Факты о Солнечной системе
o-kosmose.net
Происхождение солнечной системы
Солнце и солнечная система образовалась около 4.5 миллиарда лет назад. Солнечная система возникла из облака, в состав которого входили газ и движущиеся частички пыли. Под воздействием своего веса из него образовался диск, в центре которого образовалось Солнце.
Постепенно внутри диска стали образовываться твёрдые материалы. Они сталкивались друг с другом, в результате чего образовались крупные небесные тела. Их размер соответствует существующим планетам. Внутри туманностей, где температура была достаточно высокой, образуются скалистые планеты. Далеко от центра формируются планеты – гиганты, они содержали большое количество льда, а также их окружал густой слой газа.
Внутри Солнечной системы температура ещё выше, и планеты образуются из скалистых обломков солнечной туманности. Они входят в соприкосновение друг с другом, образуя крупные небесные тела. Они притягивают друг друга, опираясь на силу закона гравитации, и дают рождение планетам земной группы. Атмосфера Земли и Венеры, самых крупных среди них, плотная.
Атмосфера Марса, меньшего по размеру планеты, имеет меньшую плотность, а на Меркурий, самой маленькой планете этой группы, она очень разрежена по сравнению с земной практический отсутствует.
Вне Солнечной системы, напротив, или благодаря большому количеству крупных небесных тел, или из-за избытка воды, формируются огромные тела, окружённые естественными спутниками. Их масса примерно в десять раз превышает массу Земли, а сила гравитации настолько велика, что способна поддерживать плотную атмосферу и притягивать к себе часть газообразной туманности (которая окружила Солнечную систему на заре её появления.) Именно здесь формируются газообразные планеты – гиганты.
АстероидыНебесное тело небольшого размера, как правило, каменистое, неправильной формы. Совершает обращение вокруг Солнца. Основная часть астероидов локализируется в поясе между орбитами Марса и Юпитера.
Астероиды возникли из малейших скалистых обломков, сформировавшиеся внутри Солнечной системы в начальном периоде её существования. Они в основном располагаются между орбитами Марса и Юпитера. Самые крупные из астероидов относят к малым планетам (их так и называют), остальные можно рассматривать как объекты, чуть больше крупных камней неправильно формы.
Первый астероид, Церера, был открыт в 1801 г. Итальянским астрономом Джузеппе Пиацци. Диаметр Цереры составляет около 1000 км. Длина несколько превышает эту цифру. Подсчитано, что суммарная масса астероида меньше 1/1000 массы Земли.
В 1993 г. космический челнок “Галилей” передал на землю фотографии, сделанные в близи двух астероидов – Гаспры и Иды. Они имеют неправильную форму, их поверхность изрыта кратерами. Длина Иды составляет только 55км, но этот астероид имеет небольшой спутник – Атиллу. Его диаметр составляет около 1.5 км.Состав астероидов не одинаков. Поверхность 75% астероидов тёмная, неблестящая, но есть астероиды, состоящие из сероватых скалистых образований или имеющие металлический блеск.
КометыНебольшое тело Солнечной системы, состоящее из каменистого ядра со льдом, головы и хвоста, длина которого может достигать нескольких км. Когда комета по своей длинной эллиптической орбите приближается к Солнцу, она становится яркой.
Кометы наиболее красивые тела Солнечной системы. Некоторые из них связанны Солнцем силами притяжения. Они движутся вокруг него по вытянутым эллиптическим орбитам различных размеров и периодически появляются, как известная комета Галлея. Она возвращается к Солнцу с периодичностью около 76 лет и вращается между Солнечной системой и местом, расположенным за орбитой Нептуна.
Существует гипотеза, согласно которой большая часть комет зародилась за орбитой Плутона, где находятся многочисленные куски льда, оставшиеся после формирования Солнечной системы. Считается, что в этом районе, называемом туманностью Оорта по фамилии астронома, выдвинувшего эту гипотезу, существует около 100 миллиардов ядер комет. Их можно увидеть только в периоды их притяжения в Солнечную систему.
Ядро из “грязного снега”
Ядро кометы было описано астрономом Фредом Уипплом. Он представлял его как “шар из грязного снега”, так как ядро состоит из смеси льда, каменистых веществ и пыли. Когда комета приближается к Солнцу, его жар вызывает испарение жидкости изо льда. Ядро, диаметр которого составляет несколько километров, окутывается газом, образуя хвост кометы, который тянется на тысячи километров. Отражённый от хвоста солнечный свет делает комету видимой. Как правило, масса кометы составляет одну миллиардную часть от массы Земли.
Ежегодно астрономы наблюдают в среднем 20 комет. Некоторые из них – новые, то есть раньше их не кто не фиксировал, а некоторые – так называемые периодичные, то есть они появляются через определённое количество лет. Очень редко комета начинает светиться, и тогда её можно увидеть не вооружённым глазом.
Фото солнечной системы:
Смотрите также:
Мир космоса.Все самое интересное о космосе.
Портрет Андромеды
Основные движения Земли
Солнце
Относительность знаний и спутники планет Солнечной системы
Планета Нибиру
space-my.ru
Я думаю, каждый хоть раз задавался вопросом, что такое солнце, когда возникла Солнечная система? Нелегкий вопрос. Смотря на небо, я вижу лишь его очертания, ощущаю тепло. Но даже в голове у меня не укладывается, насколько велики масштабы этой удивительной звезды. Действительно, можно много фантазировать и только представлять, каких размеров достигают планеты, звезды, а солнечная система — как отдельный мир, существующий сам по себе...
Я, будучи еще ребенком, всегда сочиняла целые истории о том, будто где-то там высоко, на солнышке, обитают маленькие человечки со светящимися улыбками. Да, это были фантазии, но они недалеки от истины. Конечно, там никто не обитает, но сама по себе Солнечная система представляет целый отдельный мир. В первую очередь она включает в себя Солнце, восемь планет, пять карликовых планет и очень много астероидов и других космических тел. Все они обращаются вокруг Солнца по различным орбитам. Ну, если говорить о возникновении самой системы, то такие цифры даже сложно представить... Она сформировалась около 5 млрд лет тому назад, а возраст поверхности Солнца примерно 4,6 млрд лет.
Самые интересующие вопросы:
Для меня нет, наверное, более интересной информации, чем ответы на данные вопросы.
До того, как приобрести данный вид, Солнце и все составляющие Солнечной системы являлись огромным скоплением пыли и горячего газа. Со временем из такого облака и получилось наше лучистое солнышко.
Внутри Солнца идет самый настоящий химический процесс, он зовется термоядерной реакцией. В такой работе из водорода получается гелий и он выделяет большое количество энергии. В космосе возникают энергии, такие, как световая и тепловая.
Одна из моих безумных фантазий — это поучаствовать в познании Солнца совместно со знающими людьми, но, увы, приходится лишь изучать чужие труды. Ученые провели не одну исследовательскую миссию. Первые точные наблюдения совершил спутник NASA, еще в 60-е годы прошлого столетия. А космическая обсерватория SONO, запущенная в 1995 году, собирает данные о Солнце уже более двадцати лет.
На самом деле Солнечная система — безгранична, как минимум в воображении. Не зря же Солнце считалось божеством с древних времен.
travelask.ru
Происхождение Солнечной системы
Солнечная система состоит из центрального небесного тела – звезды Солнца, 8 больших планет, обращающихся вокруг него, их спутников, множества малых планет – астероидов, многочисленных комет и межпланетной среды. Большие планеты располагаются в порядке удаления от Солнца следующим образом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Две последние планеты можно наблюдать с Земли только в телескопы. Остальные видны как более или менее яркие кружки и известны людям со времен глубокой древности.
К настоящему времени известны многие гипотезы о происхождении Солнечной системы, в том числе предложенные независимо немецким философом И. Кантом (1724–1804) и французским математиком и физиком П. Лапласом (1749–1827). Точка зрения И. Канта заключалась в эволюционном развитии холодной пылевой туманности, в ходе которого сначала возникло центральное массивное тело – Солнце, а потом родились и планеты. П. Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность вследствие закона сохранения момента импульса вращалась все быстрее и быстрее. Под действием больших центробежных сил, возникающих при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца, превращаясь в результате охлаждения и конденсации в планеты. Таким образом, согласно теории П. Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Несмотря на такое различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И поэтому такую идею иногда называют гипотезой Канта–Лапласа.
Согласно современным представлениям, планеты солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891–1956), который показал, что проблемы космологии можно решить согласованными усилиями астрономии и наук о Земле, прежде всего географии, геологии, геохимии. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным 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, новообразования присоединяли к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается устойчивым на протяжение миллиардов лет.
С учетом физических характеристик все планеты делятся на две группы. Одна из них состоит из сравнительно небольших планет земной группы – Меркурия, Венеры, Земли и Mapca. Их вещество отличается относительно высокой плотностью: в среднем около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превосходит плотность воды. Другую группу составляют планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным массам, а Юпитера – 318. Состоят планеты-гиганты главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности, подобной поверхности планет земной группы.
Процесс образования Солнечной системы нельзя считать досконально изученным, а предложенные гипотезы – совершенными. Например, в рассмотренной гипотезе не учитывалось влияние электромагнитного взаимодействия при формировании планет. Выяснение этого и других вопросов – дело будущего.
Происхождение ЗемлиК настоящему времени известно несколько гипотез о происхождении Земли. Почти все они сводятся к тому, что исходным веществом для формирования планет Солнечной системы, в том числе и Земли, были межзвездная пыль и газы, широко распространенные во Вселенной. Однако до сих пор нет однозначного ответа на вопросы: каким образом в составе планет оказался полный набор химических элементов таблицы Менделеева и что послужило толчком для начала конденсации газа и пыли в протосолнечную туманность. Некоторые ученые предполагают, что появление разнообразия химических элементов связано с внешним фактором – взрывом Сверхновой звезды в окрестностях будущей Солнечной системы. Такой взрыв массивной звезды, в недрах и газовой оболочке которой в результате ядерных реакций происходил синтез химических элементов (звездный нуклеосинтез), мог привести к образованию всей гаммы химических элементов, в том числе и радиоактивных. Мощный взрыв своей ударной волной мог стимулировать начало конденсации межзвездной материи, из которой образовалось Солнце и протопланетный диск, впоследствии распавшийся на отдельные планеты внутренней и внешней групп с поясом астероидов между ними. Такой путь начальной стадии формирования Солнечной системы называется катастрофическим, так как взрыв Сверхновой – природная катастрофа. В масштабах астрономического времени взрывы Сверхновых звезд – не столь уже редкое явление: они происходят в среднем через несколько миллиардов лет.
Предполагается, что образованию планет из протоплазменного диска предшествовала промежуточная фаза формирования твердых и довольно крупных, до сотен километров в диаметре, тел, называемых планетизималями, последующее скопление и соударение которых явилось процессом аккреции (наращивания) планеты. Аккреция сопровождалась изменением гравитационных сил.
Рис.1. Вид Земли из космоса
Представления о тепловом состоянии новорожденной Земли претерпели в ХХв. принципиальные изменения. В противовес долго господствующему мнению об «огненно-жидком исходном состоянии Земли», основанном на классической гипотезе Канта–Лапласа, сначала ХХв., и особенно активно в 50-е годы, стала утверждаться идея об изначально холодной Земле, недра которой в дальнейшем стали разогреваться вследствие тепла при распаде естественных радиоактивных веществ. Однако в данной концепции не учитывается выделение тепла при аккреции и особенно при соударении планетезималей больших размеров. В этой связи в настоящее время обсуждается идея о весьма существенном разогреве Земли вплоть до температуры плавления ее вещества уже на стадии аккреции. Предполагается, что при таком разогреве начинается дифференциация Земли на оболочки и прежде всего на силикатную мантию и железное ядро. При этом нельзя исключать и радиоактивный источник тепла, которое выделялось в результате распада радиоактивных веществ, находящихся в планетезималях.
Выделявшееся тепло повлекло за собой образование газов и водных паров, которые выходя на поверхность, и положили начало формирования воздушной оболочки – атмосферы и водной среды нашей планеты.
Радиоактивным методом установлено, что возраст самых древних пород, найденных в земной коре, составляет около 4 млрд. лет. По оценкам ученых, формирование Земли длилось от 5 до 6 млрд. лет. Понадобились миллиарды лет, чтобы образовалась наша планета – Земля. Вращаясь, этот сплюснутый у полюсов шар летит в космическом пространстве по огромной эллиптической кривой вокруг Солнца.
biofile.ru
|
|
|
|
|
|
