Формирование и эволюция Солнечной системы - Современная космогония

Основная статья: Формирование и эволюция Солнечной системы

Согласно общепринятой в настоящее время гипотезе, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвездного газопылевого облака. Это начальное облако было, вероятно, размером в несколько световых лет и являлось прародителем для нескольких звезд.

В процессе гравитационного сжатия размеры газопылевого облака уменьшались и, в силу закона сохранения углового момента, росла скорость вращения облака. Центр, где собралась большая часть массы, становился все более и более горячим, чем окружающий диск. Из-за вращения скорости сжатия облака параллельно и перпендикулярно оси вращения различались, что привело к уплощению облака и формированию характерного протопланетного диска с диаметром примерно 200 а. Полагают, что в этой точке эволюции Солнце было звездой типа T Тельца. Изучения звезд T Тельца показывают, что они часто сопровождаются протопланетными дисками с массами 0,001--0,1 Солнечной массы, с подавляющим процентом массы туманности, сосредоточенным непосредственно в звезде. Планеты сформировались аккрецией из этого диска.

В течение 50 млн. лет давление и плотность водорода в центре протозвезды стали достаточно большими для начала термоядерной реакции. Температура, скорость реакции, давление и плотность увеличились, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие, с тепловой энергией, противостоящей силе гравитационного сжатия. На этом этапе Солнце стало полноценной звездой главной последовательности.

Солнечная система, насколько известно сегодня, просуществует, пока Солнце не начнет развиваться вне главной последовательности диаграммы Герцшпрунга -- Рассела. Поскольку Солнце сжигает запасы водородного топлива, выделяющаяся энергия, поддерживающая ядро, имеет тенденцию к исчерпанию, заставляя Солнце сжиматься. Это увеличивает давление в его недрах и нагревает ядро, таким образом, ускоряя сжигание топлива. В результате Солнце становится ярче на примерно десять процентов каждые 1,1 млрд. лет.

Через приблизительно 5,4 млрд. лет с настоящего времени, водород в ядре Солнца будет полностью преобразован в гелий, что завершит фазу главной последовательности. В это время внешние слои Солнца расширятся примерно в 260 раз -- Солнце станет красным гигантом. Из-за чрезвычайно увеличившейся площади поверхности, она будет гораздо более прохладной, чем при нахождении на главной последовательности (2600 K).

В конечном счете, внешние слои Солнца будут выброшены мощным взрывом в окружающее пространство, образовав планетарную туманность, в центре которой останется лишь небольшое звездное ядро -- белый карлик, необычно плотный объект, в половину первоначальной массы Солнца, но только размером с Землю. Эта туманность возвратит часть материала, который сформировал Солнце, межзвездной среде.

Космогонические гипотезы имеют целью объяснить однообразие движения и состава небесных тел. Они исходят из понятия о первоначальном состоянии материи, заполняющей все пространство, которой присущи известные свойства, вызывающие все дальнейшие эволюции. Позднейшие идеи построены на законе притяжения Ньютона [Гипотеза Сведенборга (1732) замечательна как последняя и наиболее разработанная из построенных не на законе притяжения. Сведенборг исходил из вихревой теории Декарта и в своих "Principia rеrum naturalium" (отдел "de Chao Universali solis et planetarum") так рассказывает происхождение мира: вследствие давления мировой материи местами появляются довольно плотные агломераты (зародыши звезд), а в них вследствие присущей частицам материи наклонности двигаться по спиралям образуются вихри. Эти вихри захватывают частицы материи иного порядка, и из них формируется нечто вроде шаровой темной корки, вращающейся около уже сияющего центра -- солнца. Вследствие центробежной силы эта корка становится тоньше, наконец лопается, из ее осколков образуется кольцо около солнца, оно в свою очередь разрывается на части, которые и дают начало планетам.] и на так называемой гипотезе первичной туманности -- бесформенного, крайне разреженного однородного [Химический состав туманности Крукс назвал протилом; из этого протила, по его мнению, сложились все химические элементы.] скопления вещества. Канту принадлежит в этом направлении первый опыт ("Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels", 1755); за ним следовал Лаплас. Совершенно ложно ходячее мнение, по которому гипотезы Канта и Лапласа совпадают. В них различны уже свойства первичной туманности и коренным образом расходятся все эволюции ее. Гипотеза Лапласа благодаря работам Роша ("Essai sur la constitution et l'origine du syst и me solaire", 1875) имеет некоторое право на место в астрономических трактатах. Гипотеза Канта в слишком многих пунктах идет вразрез с основными законами механики и представляет лишь исторический интерес. Вообще все космогонические гипотезы имеют лишь спекулятивное значение и ни в каком случае не могут считаться принадлежащими к астрономии как к точной науке. В них совершенно произвольны как начальные обстоятельства, так и условия развития С.; многие детали противоречат друг другу и существующим явлениям. Эти гипотезы -- лишь образец того, как без особенных натяжек и почти без явных противоречий законам механики могли бы развиться С., подобные солнечной. Переходя от Сведенборга и Канта к Лапласу и Рошу, а затем к Д. Дарвину, мы видим сужение задачи -- от всего мироздания к солнечной С. и к образованию одного спутника. В то же время рассуждения постепенно переходят на более твердую почву. Лаплас, поместив свою гипотезу только в популярной книге: "Exposition du syst и me du monde" (1796), прибавляет: je pr йsente avec la dйfiance que doit inspirer tout ce qui n'est point un rй sultat de l'observation ou du calcul. Дарвин, разработав историю С. подобной земля -- луна с небывалой полнотой, говорит: мы никогда не узнаем истинного происхождения луны, и все работы в этом направлении останутся бесплодными.

Похожие статьи




Формирование и эволюция Солнечной системы - Современная космогония

Предыдущая | Следующая