Происхождение ⭐ солнечной системы кратко: теория и современные гипотезы

Современная теория происхождения Солнечной системы

Солнечная система состоит из центральной звезды – Солнца, восьми планет, вращающихся вокруг Солнца, их спутников, множества малых небесных тел и межпланетной среды.

Солнечной системе потребовалось 4600 миллионов лет, чтобы достичь этой структуры. Гипотезы о путях и принципах его формирования выдвигали различные ученые: немецкий философ Кант, французский физик Лаплас и английский астроном Фред Хойл. Тексты их произведений содержат разные предположения.

Однако в основе современной теории лежала точка зрения русского математика Отто Юльевича Шмидта. В ней говорится, что Солнце и небесные тела вокруг него образовались из холодного облака газа и пыли под действием сильного гравитационного сжатия.

Общий процесс, если представить его максимально кратко, выглядел так: вращающееся облако постепенно увеличивало свою скорость, температура в центре увеличивалась, а площадь уменьшалась. В результате в центре образовалась горячая протозвезда – будущее Солнце. На периферии образовались протопланетные диски, которые со временем увеличивались в массе и трансформировались в планеты.

Будущее Cолнечной системы

Согласно последним научным данным, Солнечная система является стабильной системой. Это означает, что серьезных изменений в ближайшее время ожидать не стоит. Самые большие изменения произойдут с изменением состояния Солнца.

Другими словами, он не претерпит экстремальных изменений, пока у Солнца не закончится водородное топливо. Эта веха ознаменует начало перехода Солнца в фазу красного гиганта.

Через 1 миллиард лет из-за увеличения солнечной радиации околозвездная обитаемая зона Солнечной системы сместится за пределы нынешней орбиты Земли.

В настоящее время

Солнечная система и ее происхождение изучаются во многих известных институтах по всему миру.

наступит момент, и благодаря неустанной работе ученых завеса тайны будет приоткрыта, и население Земли сможет узнать еще больше о происхождении нашей чудесной планеты.

Гипотеза Лапласа

Пьер Симон Лаплас пересмотрел теории Канта. Он считал, что существует так называемая первичная туманность, которая была очень горячей, но при этом вращалась. На каждую частицу туманности действуют две противодействующие силы — сила гравитации, притягивающая центр, и центробежная сила, связанная с вращением туманности. В результате часть вещества туманности образовала Солнце, а другая часть — планеты, в том числе и Землю.

Лаплас также предположил, что на вращение планет сильно влияют приливные силы. Великий математик обосновал свою гипотезу рядом расчетов, но она, тем не менее, оказалась ошибочной, хотя и оставалась важнейшей до начала XX века.

Образование Солнца

причиной трансформации газопылевого облака стал мощный выброс энергии. Ученые предполагают, что это была ударная волна от взрыва сверхновой. Под его воздействием произошло мгновенное сжатие массы, образовавшее в центре облака плотное горячее ядро. Остальная масса распространилась по периферии, образуя огромный диск.

Со временем температура, давление и плотность ядра увеличились. А на следующем этапе стал протозвездой. Затем, когда были достигнуты критические значения температуры и давления, в ядре стали происходить термоядерные реакции: водород начал превращаться в гелий. Так протозвезда прекратила свое существование, уступив место звезде, которую люди на Земле называли Солнцем.

В астрономии существует теория, основанная на математических расчетах, что от начала преобразований в облаке до начала термоядерных реакций прошло 100 тысяч лет.

Стадии образования Солнечной системы

Основная теория предполагает, что на месте нынешней Солнечной системы 5 миллиардов лет назад существовало гигантское облако газов и пыли. Оно было огромным по размеру и простиралось на 6 миллиардов километров в космосе.

Подобные пылевые облака встречаются во многих уголках огромной Вселенной. Их основная масса состоит из водорода. Это газ, из которого первоначально образовались звезды. Затем в результате термоядерной реакции начинает выделяться инертный газ гелий. Доля остальных веществ составляет всего 2%.

Образование Солнца

В какой-то момент пылевое облако получило внешний мощный импульс, который представлял собой колоссальный выброс энергии. Возможно, это была ударная волна, вызванная взрывом сверхновой. Или возможно, что внешнего воздействия не было. Просто из-за закона притяжения облако начало уменьшаться в объёме и становиться плотнее.

Этот процесс послужил толчком к гравитационному коллапсу. То есть произошло быстрое сжатие космической массы. В результате в центре появилось горячее ядро ​​очень высокой плотности. Остальная масса растеклась по краям ядра. А поскольку все в космосе вращается вокруг своей оси, эта масса имеет форму диска.

Ядро уменьшилось в размерах, что привело к увеличению температуры и плотности. В результате она превратилась в протозвезду. И газовое облако вокруг ядра становилось всё плотнее и плотнее, пока температура и давление в ядре не достигли критических значений. Это спровоцировало начало термоядерной реакции, и водород начал превращаться в гелий.

С момента образования туманности до запуска термоядерных реакций в протозвезде проходит в среднем 100 000 лет.

Протозвезда прекратила свое существование, а на ее месте возникла звезда под названием Солнце.

Новая звезда еще очень маленькая – она находится в стадии коричневого карлика. В течение нескольких сотен миллионов лет она превращается в солнцеподобную звезду.

После того как значительная часть массы протозвездной туманности сформировала звезду, вокруг нее формируется протопланетный диск.

Формирование планет земной группы

Но затем начался другой процесс. Облака газа и пыли, вращающиеся вокруг Солнца, начали собираться в плотные кольца.

Планеты внутренней группы образовались в тех областях протопланетного диска, где температура слишком высока для существования частиц льда и газа в природе. Поэтому эти объекты в основном построены из жаростойких пород.

Планетазимали сначала быстро увеличиваются в массе и достигают диаметра более километра. Затем крупные фрагменты притягиваются меньше, пока запас планетезималей в диске полностью не исчерпается. Начинается этап окончательного формирования Солнечной системы и обретения телами определенной орбиты.

Весь процесс возникновения планет внутренней группы занял от 10 до 100 миллионов лет.

Возникновение газовых гигантов

Образование спутников

Затем вокруг планет появились спутники.

Естественные спутники образовались на большинстве планет Солнечной системы, а также на многих других телах. Вот как выглядела Луна вблизи Земли.

Выделяют три основных механизма их формирования:

• образование из околопланетного диска (в случае газовых гигантов);
• образование столкновения из осколков (при достаточно большом столкновении под малым углом);
• захват летающего объекта

И, наконец, образовалось единое космическое сообщество, существующее и по сей день.

Именно так наука объясняет происхождение Солнечной системы. Кстати, эта теория присуща и другим звездным образованиям, которых в космосе бесчисленное множество.

Гипотеза Шмидта

В 1944 году советский учёный Отто Шмидт предположил, что Земля и другие планеты Солнечной системы возникли после того, как метеоритное облако пролетело близко к нашей звезде. Солнце захватило его своей гравитационной силой, после чего одна часть вещества облака упала на поверхность звезды, а другая часть образовала планеты. Недостаток этой теории в том, что вероятность образования планет вокруг звезд слишком мала. В последнее время было открыто большое количество экзопланет, то есть планет за пределами Солнечной системы. Следовательно, процесс образования планет необходимо объяснить более вероятным событием.

Развитие представлений о происхождении Солнечной системы

Сейчас известно множество гипотез о происхождении Солнечной системы, в том числе предложенные независимо немецким философом И. Кантом и французским математиком и физиком П. Лапласом:

1. Точка зрения Иммануила Канта заключалась в эволюционном развитии холодной пылевой туманности, у входа в которую сначала возникло центральное массивное тело — Солнце, а затем родились планеты.
2. П. Лаплас считал первичную туманность газообразной и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под действием вселенской гравитации, туманность благодаря закону сохранения момента импульса вращалась все быстрее и быстрее. Под действием огромных центробежных сил от него последовательно отделялись кольца, становившиеся в результате охлаждения и конденсации планетами.

Несмотря на такое различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят из одной и той же идеи – Солнечная система возникла в результате естественного развития туманности. Поэтому эту идею иногда называют гипотезой Канта-Лапласа.

Английский астроном Хойл утверждает, что Солнце в момент своего рождения представляло собой газопылевую туманность, в которой существовало магнитное поле. Сначала он вращался с большой скоростью, а позже из-за воздействия магнитного поля вращение начало замедляться.

Гипотеза Джинса – формирование системы произошло в результате катастрофы. Солнце столкнулось с другой звездой, в результате чего часть выброшенного в космос материала конденсировалась и образовала планеты.

По современным представлениям, планеты Солнечной системы образовались из холодного облака газа и пыли, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Наиболее последовательно эта точка зрения отражена в гипотезе российского исследователя академика О.Ю. Шмидт.

Образование планет

Восемь планет Солнечной системы разделены на две группы: планеты земной группы и группу газовых гигантов.

К земным относятся:

• Меркурий;
• Земля;
• Маршировать;
• Венера.

К газовым гигантам относятся:

• Юпитер;
• Сатурн;
• Нептун;
• Уран.

Возникновение всех планет относится к одному и тому же периоду времени, однако учёные имеют разные представления об их происхождении и составе.

Образование планет земной группы

В некоторых областях диска вокруг Солнца части газопылевого облака стали уплотняться. Постепенно они трансформировались в плотные кольца, притягивавшие твердую материю из космоса.

Поскольку температура в кольцах была слишком высокой, лед и газ в их первоначальном виде не могли существовать в них. А вот жаростойкие горные породы послужили отличным строительным материалом – из них и состоят планеты земной группы.

Ученые до сих пор спорят о том, как долго длился процесс формирования планет земной группы. Сегодня, по разным оценкам, он колеблется от 10 до 100 миллионов лет.

По мере увеличения массы дисков они превратились в четыре планеты, которые мы знаем сегодня как Землю, Марс, Венеру и Меркурий. Этот этап стал важнейшим в их развитии.

Образование газовых гигантов

Планеты группы газовых гигантов расположены на большом расстоянии от Солнца. Их температуры значительно ниже, чем на Земле. Они смогли использовать этот факт для своего формирования, увеличив свою массу за счет гравитационного притяжения газа из окружающего их пространства. Этот процесс называется аккрецией.

Сегодня газовые гиганты являются крупнейшими планетами Солнечной системы. Их характеристики можно увидеть в таблице ниже:

Аккреция газа заняла несколько миллионов лет. Процесс завершился на этапе, когда содержание газовой компоненты в протопланетном диске достигло критически низких значений.

Пояс астероидов

Большинство из них, которые можно увидеть на рисунке ниже, расположены в районе между орбитами Марса и Юпитера, образуя Пояс астероидов.

Астероиды, расположенные ближе к Марсу, состоят из железа и скалистых пород. Те, что ближе к Юпитеру, содержат много льда и имеют состав, аналогичный первоначальному составу газопылевого облака.

Состав астероидов станет более понятным, если сравнить расстояние Марса и Юпитера от Солнца. Здесь играет роль такой важный фактор, как температура: чем дальше от Солнца, тем холоднее, тем больше там газа и льда.

Солнечная система состоит из центрального небесного тела – звезды Солнца, 8 больших планет, вращающихся вокруг нее, их спутников, множества малых планет – астероидов, множества комет и межпланетной среды. Большие планеты расположены в порядке удаления от Солнца следующим образом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

Одним из важных вопросов, связанных с изучением нашей планетной системы, является проблема ее происхождения.

Образование спутников

На следующем этапе истории у планет Солнечной системы образовались спутники. Астрономам и физикам удалось определить три возможных пути:

1. Захват одного объекта другим – тем, который имеет меньшую массу и летит близко.
2. Трансформация околопланетного диска.
3. Столкновение осколков.

Ученые спорят о том, как именно образовался тот или иной спутник. Например, свойства Луны позволяют использовать на ней любой из трех методов.

Теория Джинса

В 1919 году физик Джеймс Джинс предположил, что Солнечная система образовалась в результате прохождения рядом с нашей арматурой еще одной массивной звезды. Гравитация вырвала часть материи из нашей звезды, которая в конечном итоге стала планетами. Однако более точные расчеты показали ошибочность этой теории. Разорванная материя должна была либо упасть обратно на Солнце, либо навсегда покинуть его орбиту и улететь вслед за проходящей звездой.

Теория Канта

Еще одну попытку объяснить возникновение Земли предпринял Иммануил Кант в 1755 году. Он предположил, что Вселенная ранее была заполнена множеством частиц пыли, различавшихся по размеру и массе. Благодаря действию гравитационных сил они начали притягиваться друг к другу, образуя Солнце, а также облако пыли вокруг него. Постоянные столкновения между частицами привели к вращению звезды и облака, из которого позже образовались планеты. Более того, планеты изначально были холодными и не остыли в процессе своего появления.

Читайте также: Стороны горизонта