Теория возникновение солнечной системы

Образование Солнечной системы.

Развитие теоретических представлений. В этом разделе мы не даем полного обзора выдвигавшихся теорий, а пытаемся показать, как шло развитие идей. С этой целью полезно, вслед за МакКреем, разбить все теории на три класса:

Класс 1. Теории, согласно которым Солнце полностью сформировалось раньше планет

возникновение солнечной системы
Класс 1. Теории, согласно которым Солнце полностью сформировалось раньше планет, а вещество планет произошло непосредственно из Солнца или из другой звезды. Некогда популярные теории о приливном воздействии относятся к этому классу.
Класс 2.

Теории, согласно которым Солнце и планеты образовались одновременно из одной вращающейся туманности, иначе называемой облаком или небулой, как естественный результат эволюции этого облака под действием гравитационных и других сил.
Класс 3. Теории, согласно которым Солнце, как и в теориях класса 1, полностью сформировались раньше, чем планеты, а планетное вещество было захвачено из межзвездных облаков или из другого источника, после чего и образовалась Солнечная туманность.
Теории класса 1. Самую раннюю идею этого типа высказал Бюффон в 1776 г.; он предположил, что с Солнцем столкнулась комета, которая и выбила из него материал. Теперь мы знаем, что кометы чересчур малы для этого, но сама идея возродилась в 1878 г., в то время когда теории класса 2 стали испытывать трудности, но место кометы заняла тогда звезда. Затем, в 1916 г., Джине показал путем расчетов, что достаточно и того, чтобы звезда не столкнулась с Солнцем, а приблизилась к нему на некоторое малое расстояние; при этом и на приближающейся звезде, и на Солнце должны возникать гигантские приливы, амплитуда которых будет расти до тех пор, пока материал не оторвется от Солнца (или от другой звезды) в виде сигарообразной струи и не займет место между двумя звездными телами.

Звезда затем снова уходит в глубины пространства, оставив горячую струю конденсироваться, превращаясь в планеты, причем самая массивная планета должна образоваться в средней, более толстой части «сигары».
Эта теория получила тогда широкое признание, но в ней есть несколько слабых мест. Хотя она могла, повидимому, объяснить, почему вещество появилось на значительном расстоянии от Солнца и стало двигаться вокруг него, и тем самым объясняла большой момент количества движения планет вокруг Солнца, она не показывала, как возникла высокая скорость вращения планет вокруг их собственных осей. Чтобы преодолеть эту трудность, было предложено несколько вариантов этой теории, но в 1939 г. Шпитцер  указал на более общий ее недостаток. Дело заключается в том, что струя, чтобы в ней было достаточное количество вещества, должна была вырваться из внутренних областей Солнца или другой звезды, где температура равна миллионам градусов, а при такой температуре струя рассеялась бы раньше, чем смогла остыть.
Только одна из теорий этого класса оказалась жизнеспособной — теория Вульфсона . В целом она следует приливной терии Джинса, но в ней предполагается, что приблизившаяся к Солнцу звезда была одним из многих тел, образовавшихся в новом звездном скоплении. Эта звезда была еще большой и холодной, в ней не произошло сжатия и не началась стадия ядерного синтеза . Привлекая холодную звезду, Вульфсон обходит трудность с горячим веществом, а говоря о звездном скоплении, он делает близкую встречу светил гораздо более вероятной, чем в теории Джинса. Чтобы объяснить различные особенности Солнечной системы, Вульфсон разработал свою теорию достаточно детально, проведя численное моделирование с помощью ЭВМ.

Теории класса 2. К этому классу относятся «небулярные» теории.

Небулярная теория Лапласа. Газовый диск, сжимаясь, вращается все быстрее и быстрее, пока центробежная сила на его краю не превысит гравитационное притяжение и кольцо не разорвется. Через некоторые интервалы времени процесс повторяется. Кольца превращаются в планеты, а центральная масса становится Солнцем.
Уходит в прошлое до Канта, который в 1775 г. высказал предположение, что вещество Солнечной системы первоначально существовало в рассеянном виде и собралось вместе в результате гравитационного притяжения. Однако многие детали этой теории выглядели надуманными вплоть до 1830 г., когда под нее было подведено более логичное научное основание. Маркиз де Лаплас указал, что вращающееся облако, сжимаясь под действием собственной силы тяжести, должно было крутиться все быстрее и быстрее, чтобы сохранялся момент количества движения. В конце концов центробежная сила на периметре этого облака должна была превысить гравитационное притяжение к центру, так что кольцо вещества должно было разорваться. Лаплас предположил, что это кольцо конденсировалось в планету, а оставшаяся часть облака продолжала сжиматься, и через некоторые промежутки времени процесс повторялся .
И только в конце XIX в. обратили внимание на то, что, согласно этой модели, Солнце должно вращаться со скоростью, близкой к пределу центробежной силы, т. е. с периодом в несколько часов, тогда как на деле оно вращается гораздо медленнее: на один оборот ему требуется 27 сут. Таким образом, по теории Лапласа, на Солнце должна была приходиться большая часть момента количества движения Солнечной системы. В 1918 г. Джеффрис показал, что при том разделении момента количества движения и массы, которое существует в Солнечной системе, газовое облако не могло непосредственно конденсироваться в планеты. Еще один необъясненный пункт: почему вещество туманности разделилось на кольца, а не сохранило форму диска? Именно из-за этих трудностей внимание ученых переключилось на приливные теории класса 1.
Небулярные теории легко объясняют тот факт, почему все планеты вращаются в экваториальной плоскости Солнца и почему планеты и Солнце вращаются в одну и ту же сторону. Но главные проблемы этих теорий состоят в том, чтобы 1) объяснить медленное вращение Солнца и 2) найти правдоподобный механизм, посредством которого разрозненные частицы вещества собирались бы в планеты. Для преодоления этих проблем предложен ряд возможных решений; некоторые из них будут приведены позже.

    Похожие статьи из категории: Солнечная система
  • Планеты солнечной системы

    Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, имеющая совсем маленький размер. Плотность Меркурия только немного меньше, чем плотность Земли. Поверхность сильно изрыта кратерами, как на Луне. Венеру называют сестрой Земли, потому […]

  • Образование Солнечной системы

    Образование Солнечной системы и распространенность элементов. Почему необходимо выйти за пределы Земли? В предыдущих статьях рассказывалось о том, как было выяснено (с достаточной точностью) распределение плотности и некоторых других параметров […]

  • Размер Солнечной системы

    Современный взгляд на размер Солнечной системы Современное значение астрономической единицы, выраженное в километрах: Среднее расстояние от Земли до Солнца = 149 597 870 км. Это значение получено по нескольким измерениям, […]

  • расстояние в солнечной системыРасстояние в Солнечной системы

    Расстояние в Солнечной системы В древности радиус Земли был основной единицей измерения расстояний до Луны и Солнца. Аристарх, Гиппарх и Птолемей пытались измерить расстояние до Солнца, но потерпели неудачу, так […]

  • Что, если бы все звезды были похожи на Солнце?Если бы звезды были похожи на Солнце?

    Что, если бы все звезды были похожи на Солнце? Это может показаться странным, но Ньютон догадывался, насколько далеки звезды. Как же это было возможно до эры параллаксов? В1668 году шотландский […]