
11а. Образование солнечной системы.ppt
- Количество слайдов: 11
ОБРАЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
• • Как и в случае происхождения Вселенной, современное естествознание не дает точного описания процесса образования планет. Но предположение о случайном образовании планетных систем в настоящее время решительно отвергается. По данным современной астрономии, у многих звезд есть планетные системы, т. к. : ~ у 10% близких к Солнцу звезд обнаружено избыточное ИФизлучение. Предполагается, что его создают присутствующие вокруг таких звезд пылевые диски (переизлучают тепло), которые, возможно, являются начальным этапом формирования планетных систем. Скорости вращения некоторых звезд очень малы – предположительно, они «задерживаются» тяготением планетной системы. Согласно некоторым оценкам, общее число планетных систем в нашей галактике может достигать 1011. Вообще естествознанию сегодня больше известно о происхождении и эволюции звезд, чем о происхождении нашей планетной системы, ведь звезд много, а известная нам планетная система одна. Поэтому накопление данных об эволюции Солнечной системы еще не завершено, и сегодняшние гипотезы ее образования, видимо, далеко не последние.
Гипотезы образования СС (рассмотрим некоторые из них): • 1. Гипотеза Канта-Лапласа – одна из первых (независимо выдвинули нем. философ И. Кант в 1755 и фр. математик П. Лаплас в 1796): • Планеты образовались в результате конденсации пылевой туманности, быстро вращающейся вокруг Солнца. • Гипотеза не соответствует закону сохранения момента импульса, поэтому сегодня отвергнута •
• 2. Гипотеза Д. Х. Джинса (англ. физик, 1917): Вблизи Солнца когда-то прошла другая звезда → из его поверхностных слоев была вырвана струя газа, которая постепенно сгустилась и превратилась в планеты – т. е. СС произошла в результате космической катастрофы. • • •
• • Недостатки гипотезы: Оценки, основанные на знании расстояний между звездами и скоростей их движения, показывают, что за последние 5 млрд. л. таких событий могло быть не более 10, т. е. планетных систем в Галактике должно быть крайне мало, а это не так. • Строение СС очень упорядочено (каждая планета удалена от Солнца в 2 раза дальше, чем предыдущая; все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении и в одной плоскости; так же вращаются вокруг своих планет спутники), поэтому кажется невероятным, что вся эта упорядоченность – всего лишь результат космической катастрофы.
3. Гипотеза Альвена и Аррениуса (шведские астрономы, 1944) – одна из современных гипотез: • Существует единый механизм планетообразования, по которому образуются и планеты вокруг звезды, и спутники вокруг отдельных планет. • Вопреки общепринятому раньше предположению о том, что Солнце и планеты образовались из одного массива вещества, авторы гипотезы считали, что Солнце возникло из одного газопылевого облака, а затем его гравитационное поле притянуло другое газо-пылевое облако, из которого образовались планеты. • Док-во: различия в изотопном составе вещества Солнца и вещества Земли, метеоритов и других тел СС. •
Согласно современным представлениям, Солнечная система возникла около 5 млрд. л. назад, • причем Солнце – это звезда второго (или более позднего) поколения: • в состав звезд I поколения входят только Н и Не, а в составе Солнца обнаружены и тяжелые элементы. • Таким образом, Солнечная система возникла на продуктах жизнедеятельности звезд предыдущего поколения, скапливающихся в виде газо-пылевых облаков. • •
• • Этапы эволюции Солнечной системы: I Этап – Предпосылки для Планетообразования: Центральное тело должно обладать магнитным полем; • Пространство в его окрестностях должно быть заполнено разреженной плазмой. • • Молодое Солнце вполне соответствовало этим условиям: было больше теперешнего (но не доходило до орбиты Меркурия) и имело значительный магнитный момент. Солнце окружала гигантская сверхкорона (разреженная замагниченная плазма); с его поверхности вырывались протуберанцы (как и сейчас), достигавшие современной орбиты Плутона. Из-за огромной силы тока протуберанцев плазма вокруг Солнца была неравномерной по плотности. •
II Этап – Нейтральные частицы, поступавшие из другого облака, под действием сил гравитации падали к Солнцу, • при этом в короне они ионизировались (приобретали заряд) и тормозились на разном расстоянии от Солнца • (наиболее тяжелые частицы оказались ближе всего к Солнцу → планеты земной группы). • В результате вокруг Солнца выделились 3 -4 концентрических области с бóльшим количеством частиц, чем между ними: • •
• • • III Этап – По мере накопления выпадающего вещества сверхкорона начала отставать в своем вращении от Солнца, вследствие чего возникли центробежные силы и стала возможной конденсация (слипание) частиц. IV Этап – Затем происходили множественные соударения тел в пределах концентрических колец, выравнивались их орбиты. В результате зерна вещества сначала слипались в планетезималии (зачатки планет), а затем – в планеты. V Этап – Как только планетные тела сформировались настолько, что в них возник собственный магнитный момент, весь процесс повторился уже вокруг них – образовались спутники.
• • • Согласно этой теории, пояс астероидов – это струйный поток, в котором прервался процесс планетообразования из-за нехватки выпавшего вещества. Кольца у крупных планет – это струйные потоки, оказавшиеся слишком близко к центральному телу, которые не смогли преодолеть его гравитационного притяжения, препятствующего образованию нового планетного тела (спутника). Гипотеза Альвена-Аррениуса – только гипотеза, и она требует дальнейшей разработки. Пока еще нет и доказательств того, что образование планетных систем – это закономерный процесс во Вселенной.
11а. Образование солнечной системы.ppt