Реферат: Происхождение Солнечной системы


Тема:Происхождение Солнечной системы


1. Гипотезы образования Солнечной системы

Гипотезы об образовании нашей Солнечной системы можноразбить на две группы: катастрофические и эволюционные.

/>

Первые гипотезы появились задолго до того, как сталиизвестны многие важные закономерности Солнечной системы. Отбрасывая теориисоздания Солнечной системы как одновременный акт божественного творения,остановимся на наиболее значимых теориях в которых происхождение небесных телобъясняется результатом естественного процесса и содержали правильные идеи.

1. Гипотеза Канта — первая универсальнаяестественно-философская концепция, разработанная в 1747-1755гг. В его гипотезенебесные тела произошли из гигантского холодного пылевого облака под действиемтяготения. В центре облака образовалось Солнце, а на периферии — планеты. Такимобразом, изначально высказывалась мысль, что Солнце и планеты возникли одновременно.

2. Гипотеза Лапласа — в 1796г выдвинул гипотезу опроисхождении Солнечной системы из единой раскаленной вращающейся газовойтуманности, не зная теории И. Канта. Планеты зарождались на границе туманностипутем конденсации охлажденных паров в плоскости экватора и от охлаждениятуманности постепенно сжималась, вращаясь все быстрее и когда центробежная силастановится равной силе тяготения, образуются многочисленные кольца, которые,уплотняясь, делясь на новые кольца, создали сперва газовые планеты, ацентральный сгусток превратился в Солнце. Газовые планеты, остывали исжимались, образуют вокруг кольца из которых затем возникли спутнике планет(кольцо Сатурна считал верностью своих рассуждений). В теории одновременнопроисходит формирование всех тел Солнечной системы: Солнца, планет, спутников.Приводит 5 фактов (явно недостаточно)- особенностей Солнечной системы, исходяиз закона тяготения. Это первая, разработанная в математической форме, теория исуществовала почти 150 лет, вплоть до теории О. Ю. Шмидта.

Гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить, почему всолнечной системе более 98% момента количества движения принадлежит планетам.Подробно эту проблему изучил английский астрофизик Хойл. Он указал навозможность передачи момента количества движения от «протосолнца» кокружающей среде с помощью магнитного поля.

3. Одной из самых распространенных катастрофическихгипотез была гипотеза Джинса. Согласно этой гипотезе вблизи Солнца прошлазвезда, которая своим притяжением вырвала с поверхности Солнца струю газа, из которойобразовались планеты. Главный недостаток этой гипотезы состоит в том, чтовероятность того, что звезда окажется на близком расстоянии от Солнца оченьмала. Кроме того, в сороковых-пятидесятых годах, когда обсуждалась этагипотеза, считалось не требующим доказательства существование множественностимиров, а, следовательно, вероятность образования планетной системы не должнабыть малой. Советский астроном Николай Николаевич Парийский своими расчетамиубедительно показал ничтожно малую вероятность образования планетной системы, аследовательно и жизни на других планетах, что противоречило господствующим в тевремена взглядам философов. Представление об исключительности солнечнойпланетной системы приводила, якобы, к идеалистической концепцииантропоцентризма, с чем ученый-материалист не может согласиться.

4. Еще одна современная катастрофическая гипотеза. Вначальный момент существовали Солнце, протопланетная туманность и звезда,которая в момент прохождения около Солнца взорвалась и превратилась в сверхновую.В формировании планет из этого протопланетного облака сыграли определяющую рольударные волны. Сильную поддержку эта гипотеза получила, как пишет Л.В.Ксанфомалити в книге «Парад планет», в результате анализа химическогосостава большого метеорита Альенде. В нем оказалось аномально много кальция,бария и неодима.

5. Еще интереснее катострофическая гипотеза российскогоастрофизика профессора Санкт-Петербургского университета Кирилла Павловича Бутусова,предсказавшего начале 70-х наличие планет за Нептуном. Американцы, наблюдаякометы с долгими периодами обращения вокруг Солнца, пришли к выводу о наличиина большом расстоянии от нашего светила некоего массивного тела, «коричневогокарлика» и назвали его Люцифер. Эту предполагаемую вторую звезду Солнечнойсистемы Бутусов назвал Раджа-Солнцем с массой около 2% солнечной. Сведения оней хранят тибетские легенды. Ламы считают ее металлической планетой, тем самымподчеркивая ее огромную массу при небольших сравнительно размерах. Она движетсяпо очень вытянутой орбите и появляется в наших краях раз в 36 тысяч лет. Бутусовпредполагает, что Царь-Солнце когда-то опережало в своем развитии Солнце и былоглавной звездой двойной системы. Потом, следуя естественным процессам, прошлофазу красного гиганта, взорвалось и превратилось в конце концов в белого, азатем коричневого карлика. Планетная система включала в себя Юпитер, Нептун,Землю и Меркурий. Возможно, на них имелась жизнь, опережавшая современную напару сотен миллионов лет (иначе как объяснить наличие следов человека рядом соследами динозавров?). Остальные планеты принадлежали Солнцу. Сильно потеряв вмассе, Раджа-Солнце передало свою «свиту» нынешнему Солнцу. Во время всех этихкосмических пертурбаций Земля перехватила Луну у Марса. Многие легенды гласят,что раньше у нашей планеты спутника не было. Возможно, возле Раджи-Солнца досих пор сохранились несколько планет с несоизмеримо более высокой цивилизацией,чем наша. И они оттуда инспектируют Землю. Но против Раджи-Солнца говорит тотфакт, что Бутусов ожидал его появления к 2000 году, но оно так и не появилось.

2. Общепризнанная нынешняя теория — теория Шмидта

1. Глоба, в которой возникает протозвезда (в частностинаше Солнце), сжимается, увеличивая скорость вращения. В ходе более быстрогосжатия протозвезды, она образует диск из вещества, окружающего будущую звезду.Часть в первую очередь близлежащего вещества диска падает на образующуюсязвезду под действием силы тяготения. Газ и пыль, оставшаяся в диске иобладающая избыточным моментом вращения, постепенно охлаждается. Вокругпротозвезды формируется газопылевой протопланетный диск. 2. Охлажденноевещество в диске становясь более плоским, уплотняясь, начинает собираться внебольшие сгустки – планетезимали, образуя рой миллиардов сгустков размеромоколо километра, которые при своем движении сталкивались, разрушаясь иобъединяясь. Наиболее крупные сохранились — образуя планетные ядра, а с ихростом увеличивающаяся сила тяготения способствовала поглощению близкорасположенных планетезималей и притяжению окружающего газа и пыли. Такимобразом через 50 млн.лет образовались гигантские газовые планеты. В центральнойчасти диска происходило дальнейшее развитие протозвезды — сжимается иразогреваться. 3. Через 100 млн.лет протозвезда превращается в звезду.Возникшее излучение нагревает облако до 400К, образуется зона испарения иначинается выталкивание водорода и гелия на более удаленное расстояние,оставляя вблизи более тяжелые элементы и имеющиеся крупные планетезимали(будущие планеты земной группы). В процессе гравитационной дифференциации вещества(разделения на тяжелые и легкие) образуется ядро планеты и ее мантия. 4. Внаружной, более удаленной от Солнца части Солнечной системы на 5 а.е.образуется зона намерзания с температурой примерно 50К и здесь образовалисьбольшие планетные ядра, которые оказались способными удержать некоторое количествогаза в виде первичного облака. В нем в дальнейшем сформировалось большое числоспутников, а из остатков кольца. 5. Луна и спутники Марса (как и некоторыеспутники планет гигантов) бывшие планетезимали (позже астероиды) удержанные(захваченные) силами гравитации планет.

Вот еще одна из теорий образования Солнечной системы: Напервых порах Солнце двигалось по орбите вокруг центра галактики в полном одиночестве.Материальные тела с признаками планет, входящими в настоящее время в составнашей солнечной системы также существовали сами по себе, без какой-либо связидруг с другом, хотя и располагались в относительной близости от Солнца иперемещались в одном с ним направлении. Каждый из этих объектов, находившийсяна определённой стадии развития, был окружён глубоким разряжением, уровень которогонапрямую зависел от размеров небесного тела. Наибольшей массой обладало Солнце,что, естественно, обуславливало существование вокруг него самого сильногоразряжения. Поэтому именно туда были устремлены и самые мощные потоки гравитационноговещества, которые, повстречав на своем пути планеты, начинали медленно сдвигатьих к Солнцу. Первым в зону действия околосолнечной гравитации попал Меркурий. Сприближением к светилу он начинал испытывать с солнечной стороны нехваткугравитационных масс, необходимых для собственной эволюции, что вынуждало егоуклоняться в сторону от прямолинейного направления и огибать Солнце стороной. Миновавпоследнее, Меркурий удалялся от него, но под напором встречных потоков материивынужден был поворачивать обратно, вновь и вновь повторяявозвратно-вращательные движения вокруг центра образующейся системы тел по своейэллиптической орбите, добавляя при этом к околосолнечной пустоте собственноеразряжение. Это выражается в существовании пустоты не только вокруг самойпланеты, но и в её образовании на всём протяжении орбиты, по которой движетсяМеркурий. Так начала создаваться наша Солнечная система. Второй в окруженииСолнца появилась Венера, которая практически в точности повторила судьбуМеркурия, заняв следующую за ним орбиту. Своё отличающееся от других планетвращение вокруг собственной оси Венера приобрела в процессе своегоформирования, и оно никак не связано с образованием Солнечной системы. Земля идругие материальные объекты, обладающие спутниками, были вовлечены в орбитальноедвижение вокруг Солнца, уже имея собственную систему тел. Существующий заМарсом пояс астероидов, расположенный на орбите, ранее, несомненно, принадлежалнебольшой, практически не вращающейся вокруг оси, планете Фаэтон, разрушившейсяоколо 65 млн. лет назад. Аналогичную природу имеют и кольца вокруг некоторыхпланет. Основная масса взорвавшихся космических объектов собралась и равномернораспределилась по всему орбитальному разряжению, образовавшемуся при ихвращении до катастрофы. Непрекращающееся движение гравитационных масс к центруСолнечной системы по-прежнему не только изменяет качественное состояниепоследней, но и перемещает к ней свободные материальные объекты, которымпредстоит в отдалённом будущем стать спутниками Солнца. Так сформировалась нашаСолнечная система, но процесс её пополнения новыми небесными телами незавершился, он будет продолжаться ещё многие миллионы лет. Но каков же возрастСолнечной системы? Учёные установили, что около трёхсот миллионов лет Землябыла ледяным шаром. В связи с этим, можно предположить, что в этот период температураСолнца была относительно невысокой и его энергии было недостаточно, чтобы обеспечитьна нашей планете тепловой режим, сопоставимый с нынешним. Но подобноепредположение совершенно неприемлемо, так как даже Марс, находящийся назначительно большем расстоянии от Солнца, чем Земля, и получающий гораздоменьше тепловой энергии, до столь низкой температуры так и не остыл. Болееправдоподобным выглядит объяснение феномена глобального обледенения Земли тем,что она тогда находилась очень далеко от Солнца, т.е. за пределами пространствасовременной Солнечной системы. Из этого вытекает важный вывод: триста миллионовлет назад Солнечной системы, как таковой не существовало, Солнце двигалось попросторам Вселенной в одиночестве, в лучшем случае, в окружении Меркурия иВенеры. Таким образом, можно доказательно утверждать — приблизительный возрастСолнечной системы значительно меньше трёхсот миллионов лет!

Одна из современных теорий образования Земли

Мысли о существовании других миров высказывались ещедревнегреческими философами: Ливкипп, Демокрит, Эпикур. Также мысль осуществовании у звезд других планет высказал в 1584г Джордано Бруно(1548-17.02.1600, Италия). По состоянию на 24.04.2007 года открыто 219внесолнечных планет в 189 планетных системах, 21 многочисленная планетнаясистема. Первая экзопланета открыта в 1995 году у звезды 51 Pegasi, находящейсяв 14,7 пк от нас астрономами Женевской обсерватории Мишель МАЙОР (M.Mayor) иДидье КВЕЛОЦ (D.Queloz). Профессор астрономии Калифорнийского университета вБеркли Джеффри Марси (Geoffrey Marcy) и астроном Пол Батлер (Paul Butler) изУниверситета Карнеги объявили 13 июня 2002г об открытии планеты класса Юпитера,которая обращается вокруг своей звезды на расстоянии приблизительно равномтому, на котором наш Юпитер облетает Солнце. Звезда 55 Cancri удалена от Землина расстоянии 41 светового года и относится к типу солнцеподобных звезд.Открытая планета удалена от звезды на. 5,5 астрономических единицы (Юпитер на5,2 астрономические единицы). Период ее обращения составляет 13 лет (дляЮпитера — 11,86 лет). Масса — от 3,5 до 5 масс Юпитера. Так впервые за 15 летнаблюдений международной команде «охотников за планетами у другихзвезд» удалось обнаружить планетарную систему, напоминающую нашу. Сейчасизвестно таких систем семь. С помощью орбитального телескопа Hubble студентУниверситета Пенсильвании Джон Дебес (John Debes), работавший над проектом попоиску звезд в других системах, в начале мая 2004г впервые в истории сфотографировалпланету в другой системе, расположенную на расстоянии примерно 100 световых летот Земли, подтвердив наблюдение в начале 2004 году телескопом VLT (Чили) ивпервые полученную фотографию спутника у звезды 2M 1207 (красный карлик). Егомассу оценивают в 5 масс Юпитера, а радиус орбиты в 55 а.е.

Закономерность в распределении расстояний планет отСолнца выражается эмпирической зависимостью

/> а.е.,

которое называют правилом Тициуса-Боде. Ее не объясняетни одна из существующих космогонических гипотез, но интересно, что в таблице ееиллюстрирующую явно не вписывается Плутон. Возможно это тоже одна из причинрешения МАС (какие положены в определение планеты?) об исключении Плутона изчисла больших планет? [В определение планеты включены три положения: 1)обращается вокруг Солнца, 2) достаточна велика (больше 800 км) и массивна (выше5x1020 кг), чтобы принять шарообразную форму, 3) рядом с ее орбитой нет телсравнимых размеров. Эта причина также подходит, так как в поясе Койпера есть телапо своим размерам превосходящие Плутон.]

еще рефераты
Еще работы по авиации и космонавтике