Формирование и эволюция Солнечной системы - это название идей о том, как начиналась Солнечная система, и как она будет меняться. Принятая идея заключается в том, что 4,6 миллиарда лет назад в нашей области космоса было очень большое облако газа, известное как туманность. Все вещи, имеющие массу, собираются вместе или тяготеют друг к другу. Это притягивало весь газ к центру. В конце концов, давление в центре повысило температуру, так что атомы водорода слились вместе и образовали гелий. Процесс, посредством которого создаются солнечные системы, называется туманной теорией.

Вращение планет вокруг Солнца, причем каждая вокруг своей оси, сначала было вызвано исходным газовым облаком, имеющим разную плотность в разных местах. Спин увеличился из-за сжатия под действием силы тяжести (экономия энергии). Так же как и плоскостность формы Солнечной системы. По мере того, как спад продолжается, сохранение углового момента означает ускорение вращения. Это в значительной степени препятствует прямому нарастанию (движению) газа к центральному ядру. Газ вынужден распространяться наружу вблизи экваториальной плоскости, образуя диск, который, в свою очередь, аккрецируется на ядро.

Гравитация привела к тому, что атомы на Солнце стали очень близко друг к другу. Вся эта энергия в конце концов сделала нашу звезду: Солнце. Оставшийся газ в основном ушел к газовым гигантам, также известным как планеты Йовиана. Скала и пыль взорвались, чтобы сделать планеты Земли, их луны, астероиды и все другие объекты в Солнечной системе.

Из-за огромной массы Солнца (99,86% всей массы Солнечной системы) оно обладало очень сильной гравитацией. Центробежная сила планет, вращающихся вокруг Солнца, уравновешивает гравитационное притяжение Солнца. Огромная плотность в его ядре вызывает реакцию синтеза, которая превращает водород в гелий с излучением тепла, света и других форм электромагнитного излучения.

Следующий вопрос: если Солнце превращает водород в гелий, откуда берутся все остальные элементы? Есть только один возможный ответ: эти высшие элементы пришли из более ранних поколений звезд. Огромные сверхновые, взорвавшиеся миллиарды лет назад по соседству с молодой Солнечной системой, породили высшие элементы. Огромные звезды проходят свой жизненный цикл намного быстрее, чем маленькие звезды. Это вызвано еще более высоким давлением и температурой внутри них по сравнению со средними звездами главной последовательности, такими как Солнце.

Идея художников о туманности, которая положила начало Солнечной системе...

История идеи

Туманная гипотеза, как она называлась, была впервые разработана в 18 веке. Над ней работали трое мужчин:

Сначала эта идея пришла в голову Сведенборгу, и Кант разработал ее в правильной теории. В 1755 году Кант опубликовал свою Вселенскую естественную историю и теорию небес (на немецком языке, конечно). Он утверждал, что газообразные облака, туманности, медленно вращаются, постепенно разрушаются и сплющиваются под действием силы тяжести. В конечном итоге они образуют звезды и планеты.

Между тем, аналогичная модель была разработана самостоятельно и предложена в 1796 году Лапласом в его "Экспозиции системы мира". Он считал, что Солнце изначально обладало расширенной горячей атмосферой во всем объеме Солнечной системы. Его теория имела сжимающуюся и охлаждающуюся протосолнечную туманность. По мере того как она охлаждалась и сжималась, она сплющивала и вращалась более быстро, выбрасывая (или проливая) ряд газообразных колец материала; и согласно ему, планеты конденсировались из этого материала. Его модель была похожа на модель Канта, за исключением более детализированной и в меньшем масштабе. К сожалению, была проблема с версией Лапласа. Основной проблемой было распределение угловых моментов между Солнцем и планетами. Планеты имеют 99% углового момента, и этот факт не мог быть объяснен туманной моделью. Прошло достаточно много времени, прежде чем это было понято.

Рождение современной широко принятой теории планетарного образования - модели солнечного туманного диска (SNDM) - произошло благодаря советскому астроному Виктору Сафронову. Его книга "Эволюция протопланетарного облака и формирование Земли и планет", переведенная на английский язык в 1972 году, оказала большое влияние. В этой книге были сформулированы почти все основные проблемы процесса формирования планет и решены некоторые из них. Идеи Сафронова получили дальнейшее развитие. До сих пор существует достаточно много аспектов Солнечной системы, которые нуждаются в объяснении.

Хотя первоначально она применялась только к нашей собственной Солнечной системе, в настоящее время SNDM считается обычным способом формирования звезд во всей Вселенной. По состоянию на август 2017 года в нашей галактике было обнаружено более 3000 экстрасолнечныхпланет.

Вопросы и ответы

В: Что такое небулярная теория?

О: Небулярная теория - это процесс, с помощью которого создаются солнечные системы. Она объясняет, как большое облако газа в какой-либо области пространства может быть стянуто вместе под действием гравитации, в конечном итоге образуя звезду, подобную Солнцу и планетам.

В: Как Солнце получает энергию?

О: Солнце получает энергию от превращения водорода в гелий в результате реакции синтеза в его ядре, выделяя тепло, свет и другие формы электромагнитного излучения.

В: Что заставляет планеты вращаться вокруг своей оси?

О: Первоначальное газовое облако имело разную плотность в разных местах, что заставляло его вращаться вокруг Солнца и собственной оси каждой планеты. Это вращение усилилось вследствие сжатия под действием гравитации (сохранение энергии) и сохранения углового момента.

В: Откуда берутся все элементы, из которых состоят земные планеты, луны, астероиды и т.д.?

О: Все элементы, кроме водорода и гелия, происходят из предыдущих поколений звезд, которые взорвались миллиарды лет назад вблизи нашей молодой Солнечной системы - эти огромные сверхновые звезды произвели высшие элементы.

В: Почему огромные звезды проходят свой жизненный цикл намного быстрее, чем звезды меньших размеров?

О: Огромные звезды имеют внутри себя еще более высокое давление и температуру по сравнению со средней звездой главной последовательности, такой как Солнце - это заставляет их проходить свой жизненный цикл намного быстрее, чем меньшие звезды.

В: Что привело к образованию нашей Солнечной системы около 4,6 млрд. лет назад?

О: Около 4,6 млрд. лет назад в нашей области пространства было большое облако газа - все предметы с массой тяготеют друг к другу, поэтому весь газ тянулся к центру, пока не достиг достаточно высокого давления, чтобы атомы водорода слились вместе в гелий, положив начало нашей звезде, которую мы знаем как Солнце.