Происхождение небесных тел доклад

Обновлено: 16.06.2024

Происхождением Земли и небесных светил человечество интересуется с первых ступеней своей сознательной жизни. С этим вопросом люди в древности обращались к жрецам - служителям культа, которые, как верующим казалось, постигли все тайны бытия. Однако жрецы, как и народ, не располагали тогда никакими научными данными о происхождении небесных светил. С другой стороны, жрецы насаждали религию, почтение к богам и к своей касте. Поэтому они не могли подобный вопрос оставить без ответа. Жрецы распространяли легенды о том, что бог или боги (в зависимости от религии данного народа) сотворили, создали мир по своему желанию.

Одной из таких легенд является рассказ о сотворении мира богом в шесть дней. Он приводится в Библии - священной книге иудеев и христиан - и записан будто бы со слов бога, но в действительности этот рассказ заимствован древними евреями у вавилонских жрецов. Там, например, говорится, что сначала бог "создал свет" и "отделил его от тьмы", а потом, лишь на четвертый день, создал Солнце, Луну и звезды. Это грубое заблуждение основано на незнании древними народами простой истины, что всякий свет должен иметь источник. До образования Солнца и других светил никакого света вообще не могло быть, не могло быть и дней, которыми в легенде измеряется продолжительность творения мира. Эти легенды вообще противоречат основным данным науки. Их ошибочность прежде всего в том, что мир якобы был создан, и притом из ничего.

Из опыта хорошо известно, что из ничего ничто возникнуть не может, что материя вечна, не созидаема и не уничтожаема и что возможны лишь переходы материи из одного вида и состояния в другие. Точно так же не уничтожаемо и движение материи, вечна присущая ей энергия. Энергия существует извечно и лишь меняет свои виды и форму. Закон сохранения вещества, открытый Ломоносовым, и закон сохранения энергии лежат в основе научных заключений о происхождении миров.

Религиозные легенды, божественные откровения о сотворении мира богом не подлежали критике и задерживали развитие науки. Они и сейчас играют глубоко реакционную роль.

Ссылка на сотворение мира богом вообще ничего не объясняет и лишь заменяет одно непонятное другим, еще более непонятным. С другой стороны, зная, что материя и ее движение не уничтожаемы, мы вообще не должны ставить вопрос о происхождении мира в целом. Такой вопрос лишен смысла. Можно ставить вопрос только о происхождении отдельных небесных тел: Земли, Солнца, звездных систем, потому что вещество, из которого они состоят, и движения, которым они подвержены, должны были существовать и раньше, но в другой форме. Возникнув, всякое небесное тело, как и все в природе, не остается таким неизменно, а развивается, видоизменяется. Таким образом, происхождение, образование небесных тел и их развитие тесно связаны между собой.

Раздел астрономии, занимающийся вопросами происхождения и развития небесных тел и их систем, называется космогонией.

Возрастом, небесных тел мы называем время, протекшее с момента их образования до настоящего момента. Это время очень велико, и в сравнении с ним человеческая жизнь и возраст науки на Земле - лишь краткий миг. Об этом можно догадаться уже по медленному, хотя и непреложному изменению поверхности нашей Земли. С Возраст Земли определяют различными методами. Самый точный из них состоит в следующем.

Известно, что атомы радиоактивных химических элементов, распадаясь самопроизвольно, превращаются в атомы других химических элементов. Например, некоторое количество урана с течением времени превращается в определенное, заранее известное количество свинца. Из отношения количества свинца к количеству урана, находящихся в радиоактивной горной породе, можно определить, сколько времени продолжается распад данного урана в этой горной породе, то есть сколько ей лет.

Определение возраста разных горных пород показало, что самые древние из них образовались несколько миллиардов лет назад. Таков, очевидно, возраст земной коры. Возраст Земли (с момента ее образования) как небесного тела должен быть больше возраста ее коры. Изучение окаменелых растений в земной коре показывает, что за сотни миллионов лет излучение Солнца существенно не изменилось, то есть что оно остается и теперь таким же горячим. Значит, возраст Солнца превышает возраст Земли.

Возраст нашей звездной системы - Галактики, несомненно, больше, чем возраст Солнца, а значит, и Земли.

Со всеми этими данными необходимо считаться, когда мы хотим представить себе происхождение и развитие отдельных небесных тел и их систем.

Солнечная система состоит из ее центральной звезды — Солнца, восьми вращающихся вокруг Солнца планет, их спутников, множества малых небесных тел и межпланетной среды.

К такому строению Солнечная система шла 4600 млн лет. Гипотезы о путях и принципах ее формирования выдвигались разными учеными: немецким философом Кантом, французским физиком Лапласом, английским астрономом Фредом Хойлом. В текстах их работ содержатся разные предположения.

Однако основой современной теории стала точка зрения российского математика Отто Юльевича Шмидта. Она гласит, что Солнце и окружающие его небесные тела образовались из холодного газопылевого облака под воздействием сильного гравитационного сжатия.

Общий процесс, если представить его максимально кратко, выглядел так: вращающееся облако постепенно наращивало скорость, температура его центра повышалась, а площадь сокращалась. В результате в центре образовалась горячая протозвезда — будущее Солнце. На периферии сформировались протопланетные диски, со временем нарастившие массу и преобразовавшиеся в планеты.

Образование Солнца

Причиной преобразований газопылевого облака стал мощный вброс энергии. Ученые предполагают, что это была ударная волна от взрыва сверхновой звезды. Под ее воздействием произошло мгновенное сжатие массы, образование в центре облака плотного раскаленного ядра. Остальная масса рассредоточилась по периферии, сформировав огромный диск.

С течением времени ядро увеличивало температуру, давление и плотность. И на следующем этапе превратилось в протозвезду. Далее при достижении критических значений температуры и давления в ядре начали происходить термоядерные реакции: водород стал превращаться в гелий. Так протозвезда прекратила свое существование, уступив место звезде, которую люди на Земле назвали Солнцем.

В астрономии существует основанная на математических расчетах теория о том, что с начала преобразований в облаке до начала термоядерных реакций прошло 100 тысяч лет.

Образование планет

Восемь планет Солнечной системы делят на две группы: земную и группу газовых гигантов.

К земной относятся:

К газовым гигантам причисляют:

Возникновение всех планет относится к одному временному периоду, но представления об их происхождении и составе у ученых разные.

Образование планет земной группы

В некоторых областях окружавшего Солнце диска части газопылевого облака начали уплотняться. Постепенно они преобразовались в плотные кольца, притягивающие твердые материи из космического пространства.

Поскольку температура в кольцах была слишком высокой, лед и газ в своем начальном виде не могли в них существовать. А вот термоустойчивые горные породы послужили отличным строительным материалом — именно из них состоят планеты земной группы.

Ученые до сих пор спорят о том, сколько длился процесс формирования планет земной группы. На сегодняшний день по разным оценкам он составляет от 10 до 100 млн лет.

По мере наращивания массы диски превращались в четыре планеты, известные нам сегодня, как Земля, Марс, Венера и Меркурий. Эта стадия стала основной в их развитии.

Образование газовых гигантов

Планеты группы газовых гигантов расположены на большом отдалении от Солнца. Их температуры значительно ниже земных. Этот факт они смогли использовать для своего формирования, нарастив массу за счет гравитационного притяжения газа из окружающего их пространства. Данный процесс называется аккрецией.

Сегодня газовые гиганты являются самыми большими планетами Солнечной системы. Их характеристики можно посмотреть в таблице ниже:

Аккреция газа заняла несколько миллионов лет. Процесс завершился на том этапе, когда содержание газовой составляющей в протопланетном диске достигло критически малых значений.

Образование спутников

На следующем этапе истории произошло образование спутников рядом с планетами Солнечной системы. Астрономам и физикам удалось определить три возможных способа:

Захват одним объектом другого — обладающего меньшей массой и пролетающего вблизи.
Преобразование околопланетного диска.
Столкновение осколков.

О том, как именно образовался тот или иной спутник, ученые спорят. К примеру, характеристики Луны позволяют применять к ней любой из трех способов.

Пояс астероидов

Большинство из них, как видно на рисунке ниже, находится в области между орбитами Марса и Юпитера, образует Пояс астероидов.

Те астероиды, что находятся ближе к Марсу, состоят из железа и скалистых горных пород. Те, что расположены ближе к Юпитеру, содержат много льда, имеют состав, схожий с первоначальным составом газопылевого облака.

Состав астероидов становится более понятным, если сравнить удаленность Марса и Юпитера от Солнца. Здесь играет роль такой важный фактор как температура: чем дальше от Солнца, тем холоднее, тем больше газа и льда.

Образование и эволюция звезд. Одним из важнейших достижений астрономии XX в. можно считать установление того факта, что процесс образования звезд происходит постоянно (и в наше время). Установлено, что многие наблюдаемые звезды моложе нашей планеты, а некоторые образовались совсем недавно, когда на Земле уже существовал человек.

Большинство ученых считает, что звезды образуются путем конденсации облаков разреженной газопылевой межзвездной среды, из которых под действием гравитационных сил образуется более плотный непрозрачный газовый шар. Вначале давление газа внутри этого относительно холодного шара еще не может уравновесить гравитационные силы, которые продолжают его сжимать. Но по мере сжатия температура звездных недр повышается и в конце концов оказывается достаточной для того, чтобы там начались термоядерные реакции (§ 39.6). При этом давление горячего газа внутри будущей звезды уравновешивает гравитационные силы и сжатие прекращается. Весь описанный процесс продолжается сравнительно недолго — от нескольких миллионов до нескольких сот миллионов лет (в зависимости от массы звезды).

Однако в конце концов в ядре звезды водорода больше не остается, выделение энергии прекращается и гравитационные силы начинают сжимать такое ядро. Теперь термоядерные реакции могут идти лишь в сравнительно тонком слое на границе ядра. Светимость

звезды и ее размеры должны при этом возрастать. Процесс эволюции звезды значительно ускоряется, и она превращается в Красный гигант. Когда температура сжимающегося гелиевого ядра достигает 100—150 млн. градусов, начинается реакция нового типа: из трех ядер гелия образуется ядро углерода (см. § 39.6).

Расчеты показывают, что наше Солнце станет красным гигантом через 8 млрд. лет и будет оставаться им в течение нескольких сот миллионов лет. При этом светимость Солнца должна увеличиться в сотни раз, а радиус — в десятки раз по сравнению с современными.

Такие гигантские звезды быстро истощают запасы ядерного горючего, а также теряют существенную часть своей массы либо постепенно, либо в результате того, что сбрасывают внешние оболочки. На заключительной стадии своего развития звезды, масса которых близка к солнечной, превращаются в белые карлики. В этом случае от звезды остается только ее центральная плотная часть, в которой уже прекратились ядерные реакции. Такие звезды постепенно остывают, излучение их уменьшается, и они становятся невидимыми. Их размеры меньше размеров Земли, но поскольку масса сравнима с массой Солнца, то плотность их вещества в миллионы раз больше плотности воды.

Однако не все звезды проходят такой, относительно спокойный путь эволюции. Для некоторых из них характерны катастрофические изменения в процессе их развития. В этих случаях говорят о вспышке сверхновой звезды, которая приводит к очень существенным изменениям в строении звезды. На месте вспышек таких звезд обнаружены особые туманности (рис. 40.4), которые все без исключения являются мощными источниками радиоизлучения (§ 34.17). При наиболее мощных вспышках масса выброшенных газов может в несколько раз превышать массу Солнца. Если оставшаяся после вспышки часть звезды имеет массу более 1,5 массы Солнца, то она не может стать белым карликом.

Гравитационные силы сжимают ее до значительно меньших размеров. Диаметр таких объектов — порядка 10 км, а средняя плотность — около т. е. выше плотности атомного ядра. Эти звезды получили название нейтронных звезд, поскольку при такой плотности вещество состоит из одних нейтронов, образовавшихся в результате слияния протонов и электронов.

Теория таких звезд была разработана еще в 30-х годах нашего столетия советским физиком академиком Л. Д. Ландау, но обнаружены нейтронные звезды были лишь в 1967 г. Они были открыты как источники радиоизлучения со строго периодическими кратковременными (порядка секунды и долей секунды) импульсами. Причиной строгой периодичности радиоимпульсов и импульсов, которые обнаружены у так называемых пульсаров в оптическом диапазоне, является их быстрое вращение. Самым коротким периодом оптических и радиоимпульсов обладает пульсар, открытый в известной Крабовидной туманности (рис. 40.4), которая находится на месте вспышки Сверхновой звезды 1054 г. Период этот составляет всего 0,033 с.

Еще более удивительные объекты должны возникать на последней стадии эволюции звезды, если после исчерпания запасов ядерного горючего ее масса будет превышать критическую, т. е. массы Солнца. В этом случае давление так называемого вырожденного газа, из которого состоят звезды на последней стадии своей эволюции, не может сдержать сжатия ее гравитационными силами. Звезда будет уплотняться, сжимаясь с огромной скоростью. Масса ее при этом будет оставаться неизменной, а скорость которую должно иметь тело, чтобы покинуть ее поверхность (так называемая параболическая или вторая космическая), будет расти. После того как объект достигнет радиуса, при котором опарас, его поверхность уже не смогут покинуть ни частицы, ни излучение. Поэтому такие объекты получили название черные дыры. Они не видны, но взаимодействуют с внешним миром посредством гравитационных сил. Поэтому ведутся их поиски среди так называемых двойных звезд, которые связаны тяготением и обращаются вокруг общего центра масс. Ученые полагают, что один из компонентов двойной звезды X Лебедя является черной дырой, и надеются обнаружить и другие подобные объекты.

Происхождение планет. Хотя планетные системы существуют не только у Солнца, но и у других звезд, в настоящее время эти планеты недоступны для наблюдения даже в самые лучшие телескопы. Поэтому все выводы о происхождении и развитии планет приходится делать на основе изучения только одного примера — Солнечной системы.

В основу всех современных гипотез о происхождении Земли и планет положена идея о формировании их из газопылевого облака. При этом большинство ученых склоняется к выводу о том, что формирование-Солнца и планет из этого облака происходило одновременно. Облако имело состав, примерно сходный с современным составом Солнца, и состояло на 98% из водорода и гелия и лишь

на 2% из остальных элементов, образовавших различные соединения и сконденсированных в частицы.

Пылевые частицы постепенно концентрировались в одной плоскости, образуя слой повышенной плотности. Этот слой не оставался однородным и постепенно распадался на отдельные сгущения, которые сталкивались друг с другом, объединялись и сжимались. Образовавшиеся таким образом сплошные тела, которые также сталкивались между собой, либо дробились, либо росли за счет этого раздробленного вещества. В конце концов наибольших размеров достигли лишь 9 зародышей, ставших большими планетами. Эта идея об образовании планет путем объединения твердых тел и частиц выдвинута выдающимся советским ученым академиком О. Ю. Шмидтом. Она совершила подлинный переворот в планетной космогонии, заменив представления о конденсации планет из газовых сгустков. Независимым образом эта идея была подтверждена физико-химическими исследованиями состава и структуры метеоритов, проведенными американским геофизиком Г. Юри.

Газовая составляющая допланетного облака подвергалась сильному воздействию солнечного ветра — мощного потока частиц, которые испускались Солнцем в прошлом еще сильнее, чем теперь. Образовавшиеся вблизи Солнца планеты типа Земли состоят в основном из силикатов и металлов. На больших расстояниях от Солнца, там, где формировались Юпитер и Сатурн, еще оставалась значительная масса газов (водорода и гелия), которые и вошли в состав этих планет. Таким образом, гипотеза О. Ю. Шмидта объясняет разделение планет по физической природе на две группы.

Эволюция галактик. Наша Галактика и другие галактики, которые представляют собой большие скопления звезд и межзвездного вещества, так же как и все тела, входящие в их состав, с течением времени претерпевают существенные изменения.

Во-первых, учитывая сказанное выше об образовании и эволюции звезд, можно утверждать, что количество межзвездного вещества постепенно уменьшается.

Во-вторых, в процессе существования в форме звезд это вещество меняет свой химический состав: содержание водорода уменьшается, а за счет этого увеличивается содержание гелия и ряда других элементов, которые образуются в результате термоядерных процессов. Самые тяжелые элементы образуются лишь в особых условиях — при катастрофических вспышках сверхновых звезд. Таким образом, следующее поколение звезд образуется уже из вещества иного химического состава.

Наблюдая распределение звезд с различным составом, можно изучить распределение в галактике звезд и звездных скоплений разного возраста. Оказывается, что самые старые объекты в галактике образуют сферическую систему. Следовательно, газовое облако, из которого образовалась галактика, имело сферическую форму. Масса газа сжималась и сплющивалась, собираясь к плоскости, перпендикулярной оси вращения галактики. В дальнейшем процесс образования звезд происходил в диске близ этой плоскости.

Продолжению сплющивания диска препятствовало магнитное поле, силовые линии которого определяют спиральную структуру распределения межзвездного водорода и образовавшихся из него звезд в галактическом диске.

Спиральные ветви галактики так или иначе связаны в ее ядром. Ядра галактик, их центральные части — не просто области повышенной плотности распределения звезд. В последние годы получено много фактов, говорящих о высокой активности ядер галактик.

Первым на особые свойства ядер галактик обратил внимание видный советский астрофизик академик В. А. Амбарцумян. Наблюдения, проведенные в широком диапазоне спектра — от радиоволн до рентгеновских лучей, показали, что мощность излучения ядер галактик заметно изменяется за несколько месяцев или даже недель. Расчеты показывают, что это связано с процессами, происходящими в малом объеме. В результате этих процессов выделяется энергия, значительно превышающая ту, которая выделяется при самых мощных взрывах звезд. Особенно сильно проявляет себя активность ядер галактик в радиодиапазоне, поэтому такие галактики получили название радиогалактик. Наблюдаются и другие типы галактик с активными ядрами, одна из которых показана на рис. 40.5. Газ, выброшенный из центрального сгущения около миллиона лет назад, разлетается струями длиной до 4 тыс. парсек; суммарная масса этого газа в раз больше массы Солнца. По всем признакам ядро нашей Галактики в прошлом имело высокую активность.

Благодаря радиоастрономическим наблюдениям в 1963 г. открыты квазизвездные источники радиоизлучения, сокращенно квазары. Полная мощность излучения квазара достигает что в тысячи и десятки тысяч раз превосходит суммарное излучение звезд наиболее крупных галактик, в то время как линейные размеры компактного ядра квазара, которое является основным

источником излучения, в миллионы раз меньше размеров галактик. Для квазаров характерна переменность потока излучения в оптическом и радиодиапазоне. Именно благодаря мощному радиоизлучению квазары обнаруживаются на самых больших расстояниях, до 3000 Мпк. Фотографии ближайших квазаров и радионаблюдения показывают их сложную структуру выбросы вещества протяженностью в десятки тысяч парсек или слабосветящиеся туманности. Возможно, что квазары, так же как и галактики, состоят из звезд и ядра незвездной природы, которые представляют собой единое массивное плазменное тело, обладающее сильным магнитным полем.

Солнечная система

Мы живём в удивительном и разнообразном мире. Он настолько уникален, что порой кажется, как такое возможно. Давайте кратко и понятно разберём происхождение Солнечной системы.

Наша планета Земля вращается вокруг звезды, а, кроме неё еще несколько планет, кометы, спутники. Всё это называется Солнечная система, существует несколько вариантов теории происхождения солнечной системы. Но все они примерно сводятся только к одному, солнечная система образовалась в результате гравитационных сил.

Рождение Солнца

Для начала разберёмся каков возраст солнечной системы. По последним научным данным образование солнечной системы началось 4,6 миллиарда лет назад из молекулярного облака. Солнечная система находится в галактики Млечный путь, а образовалась галактика 13,6 миллиарда лет.

Возникает резонный вопрос, а что же было на месте где сейчас находиться Солнечная система.

По последним научным данным, наше Солнце – это звезда второго поколения. Как это, спросите вы? Всё довольно просто.

Звёзды первого поколения принято считать звёзды, которые образовались после Большого взрыва. Они состояли из водорода и гелия.

Звезда первого поколения была очень большая и быстро сжигала своё топливо, водород. В результате она сожгла весь водород и стала сжигать гелий, звезда стала расширяться и превратилась в красного гиганта.

Звезда не могла бесконечно расширяться, произошёл взрыв, и звезда первого поколения сбросила свою оболочку, а сама звезда превратилась сверхновую.

После взрыва, вокруг новой звезды, образовалась молекулярное облако – строительный материал для образования солнечной системы.

Далее, пошли в ход гравитационные силы, из которых стали образовывается планеты, спутники. Вот мы вам примерно и описали как возникла солнечная система.

Конечно, ведутся новые исследования, наука не стоит на месте и теории происхождения солнечной системы будут дополняться или манятся, но нам важно понять основные понятия происхождение солнечной системы.

Протосолнце и протопланеты, нарисовано художником.

Эволюция солнечной системы

Долгое время учёные считали, что солнечная система за все время своего существования практически никак не изменялась. Но последние исследования показали, что эволюция солнечной системы происходила практически постоянно.

Так, стало известно, что солнечная система была компактной, пояс Койпера был расположен значительно ближе к Солнцу. Но, что самое интересное, что в солнечной системе были и другие планеты, по размеру приблизительно как Юпитер. Но давай по отдельности разберёмся и поймём, как происходила эволюция солнечной системы.

Планеты земной группы

Под конец формирования, в солнечной системе было от 50 до 100 протопланет. Напомним вам, что протопланета – это не со совсем сформировавшийся планета, это зародыш планеты, который прошёл процесс внутреннего плавления.
Так вот таких протопланет в солнечной системе было около сотни, они в течение сотни миллионов лет, сталкивались, сливались. В результате получились известные четыре планеты земной группы. Кроме этого, есть версия, что Луна, образовалась от столкновения, когда ещё Земля была протопланетой и, по всей видимости, она столкнулась с аналогичным объектом.

Пояс астероидов

Как известно, между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов. Долгое время считалась, там раньше находилась планета, которая была разрушена. В результате чего и образовался это пояс.

Последние исследования не подтвердили эту гипотезу. Первоначально, эта область имела немало материи для строительства 2 или 3 планет, подобию Земли.

Похоже, на первоначальной стадии всё так и происходило, но относительно близко сформировался газовый гигант Юпитер. Под действием орбитальных сил, многие протопланеты, были выкинуты из пояса. Некоторые, попали во внутреннюю солнечную систему, что помогло формированию планет земной группы, а возможно и Луны планеты Земля. Другие были выкинуты во внешние границы солнечной системы.

Планетная миграция

Согласно гипотезе происхождения солнечной системы, две планеты Уран и Нептун находятся не на своём месте. Где их наблюдают сейчас, они не смогли бы сформироваться. Согласно теории возникновение солнечной системы, Уран и Нептун первоначально, находились рядом с Сатурном и Юпитером.

Под действием протопланет, которые ещё не сформировались в полноценные планеты, так вот под их действием, Сатурн и Юпитер вошли между собой в орбитальный резонанс. Произошло это примерно 4 миллиарда лет назад, напомним, что возраст солнечной системы примерно 4,6 миллиарда лет.

Произошло следующее, Сатурн делал один оборот вокруг Солнца, а Юпитер за то же время делал два оборота. Всё это привело к гравитационному давлению на внешние планеты.

Последствия были таковы, что две планеты Уран и Нептун были выкинуты на дальние границы солнечной системы. По той же причине объясняется происхождение пояс Койпера и Облако Оорта.

Бомбардировка планет

Активная бомбардировка планет происходила, когда происходила миграция планет. Так как многие протопланеты были выдавлена во внешние и внутренние границы солнечной системы, то планеты были подвержены активному метеоритному бомбометанию. До сих пор мы видим последствия на Луне, Меркурии, в виде гигантских кратеров.

Всё это происходило, 4 млрд лет назад. Сейчас такие столкновения очень редкие.

Последнее столкновение произошло в 2009 году, когда на Юпитер упал неизвестный объект. В результате на планете образовалось большое тёмное пятно, размером с Тихим океаном.

Всё это говорит, только об одном, что эволюция солнечной системы продолжается.

Как сформировались спутники планет

Образование спутников происходило по трём основным правилам, это:

Образование произошло из околопланетного диска.
Образование после столкновения, по касательной территории.
Образование или вернее захват объекта.

Наш мир продолжает меняться, и эволюция солнечной системы продолжается. Мы привыкли, что солнечная система не изменится и так как она выглядит сейчас будет существовать вечно, но это не так. Давайте заглянет в будущее.

Будущее солнечной системы

Можно задать такой вопрос, на каком сейчас этапе формирования тел солнечной системы? Солнечная полностью сформирована система и устойчива.

По последним научным данным, солнечная система является стабильной системой. То есть больших изменений в ближайшее время не стоит ждать. Самые большие изменения будут происходить с изменением состояния Солнца.

Солнце

Солнце источник жизни на Земле, но в будущем это и гибель для всего живого на Земле.

Солнце — это огромный источник энергии, энергия требует топливо, для звезды это водород. По мере израсходования водорода, Солнце будет все горячее. Примерно через каждые 1 млрд лет, Солнце будет становиться жарче на 10%.

Чем это грозит земле? Большие изменения уже наступят уже через миллиард лет. Жить на Земле будет практически невозможной, начнутся испаряться океаны. Что приведёт к парниковому эффекту.

Этот процесс будет идти долго и примерно через 3,5 млрд лет жизнь на Земле прекратится. У человечества есть два варианта. Первое закопаться глубоко в Землю или покинуть её.

Уйти глубоко под землю конечно вариант, но жить как кроты мало кому захочется.

Покинуть Землю, вариант получше. Тем более что Марс к тому времени будет отличным прибежищем для человечества. Марс станет благоприятной планетой для проживания.

Но Солнце не остановится и по мере сжигания водорода будет увеличивается в размерах и превратится в красный гигант и произойдёт это пресно через 7,5 млрд лет.

Солнце увеличится в размере в 256 раз от сегодняшнего размера. Меркурий, как первая планета от Солнца будет поглощена, Венера – вторая планета также будет уничтожена Солнцем.

Что же будет с Землёй? К тому времени жить на Земле уже будет невозможно, даже глубоко под землёй. Но вот поглотит ли её Солнце – это вопрос пока остаётся открытым.

Расширения Солнца продолжится, оно расширится ещё в тысячу раз, но потом произойдёт сброс оболочки, которая послужит для образования новых планет или звёзд.

После сбрасывания оболочки Солнце превратится в белого карлика. Вместе с оболочкой звезда потеряет и массу, что ведёт к нарушению гравитационных сил.

Многие планеты могут столкутся между собой или разлетятся в разные стороны. В любом случае орбиты оставшихся планет изменятся кардинально.

Изменения Солнца на белом карлике не остановятся, в дальнейшем наша звезда превратится в чёрного карлика.

После этого солнечная планета станет темной и холодной, жизнь на оставшихся планетах будет невозможна. Это будет конец.

Весь процесс от рождения звезды до смерти займёт 12,5 млрд лет. Как нам известно возраст солнечной системы 4,6 млрд лет, то есть сейчас мы находимся примерно на середине жизненного пути нашей солнечной системы.

Что ждёт человечество

Мы с вами прошли долгий путь от возникновения солнечной системы до заката и рассмотрели различные теории происхождения солнечной системы, но вывод можно сделать один. Жизнь на планете Земля не может существовать вечно, рано или поздно, но человечеству придётся принять решение и покинуть планету.

Некоторое время Марс сможет стать для человека убежищем, но в дальнейшем и он станет непригодным для жизни.

Есть вариант спрятаться глубоко под землю, где возможна жизнь за счёт внутреннего тепла планеты.

Кто знает, как уйдут человеческие технологии в будущем, возможно мы сможем прекратить планету в огромный космический корабль. В котором человек отправится в другие миры, к другим звёздам, где будет воссоздан новый дом и новая солнечная система и история начнётся заново и где будут заново изучать новое происхождение солнечной системы. Но мы этого никогда не узнаем.

Раздел астрономии, в котором изучаются вопросы происхождения и развития небесных тел, называется космогонией. Космогония исследует процессы изменения форм космической материи, приводящие к образованию отдельных небесных тел и их систем, и направление их последующей эволюции. Космогонические исследования приводят и к решению таких проблем, как возникновение химических элементов и космических лучей, появление магнитных полей и источников радиоизлучения.

Решение космогонических проблем связано с большими трудностями, так как возникновение и развитие небесных тел происходит столь медленно, что проследить эти процессы путем непосредственных наблюдений невозможно; сроки протекания космических событий так велики, что вся история астрономии в сравнении с их длительностью представляется мгновением. Поэтому космогония из сопоставления одновременно наблюдаемых физических свойств небесных тел устанавливает характерные черты последовательных стадий их развития.

Недостаточность фактических данных приводит к необходимости оформлять результаты космогонических исследований в виде гипотез, т.е. научных предположений, основанных на наблюдениях, теоретических расчетах и основных законах природы. Дальнейшее развитие гипотезы показывает, в какой мере она соответствует законам природы и количественной оценке предсказанных ею фактов.

Астрономы прошлого предложили множество теорий образования Солнечной системы, а в сороковых годах ХХ века советский астроном Отто Шмидт предположил, что Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики, захватило облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные плотные допланетные тела – планетезимали.

Происхождение Солнечной системы

Возраст наиболее древних пород, обнаруженных в образцах лунного грунта и метеоритах, составляет примерно 4,5 млрд лет. Расчеты возраста Солнца дали близкую величину – 5 млрд лет. Принято считать, что все тела, которые в настоящее время составляют Солнечную систему, образовались примерно 4,5–5 млрд лет тому назад.

Согласно наиболее разработанной гипотезе, все они сформировались в результате эволюции огромного холодного газопылевого облака. Эта гипотеза достаточно хорошо объясняет многие особенности строения Солнечной системы, в частности, значительные различия двух групп планет.

В течение нескольких миллиардов лет само облако и входящее в его состав вещество значительно изменялись. Частицы, из которых состояло это облако, обращались вокруг Солнца по самым различным орбитам.

В результате одних столкновений частицы разрушались, а при других – объединялись в более крупные. Возникали более крупные сгустки вещества – зародыши будущих планет и других тел.

Вместе с тем в облаке происходили перераспределение вещества, его дифференциация. Под влиянием сильного нагрева из окрестностей Солнца улетучивались газы (в основном это самые распространенные во Вселенной – водород и гелий) и оставались лишь твердые тугоплавкие частицы. Из этого вещества сформировались Земля, ее спутник– Луна, а также другие планеты земной группы.

В процессе формирования планет и позднее на протяжении миллиардов лет в их недрах и на поверхности происходили процессы плавления, кристаллизации, окисления и другие физико-химические процессы. Это привело к существенному изменению первоначального состава и строения вещества, из которого образованы все ныне существующие тела Солнечной системы.

Вдали от Солнца на периферии облака эти летучие вещества намерзали на пылевые частицы. Относительное содержание водорода и гелия оказалось повышенным. Из этого вещества сформировались планеты-гиганты, размеры и масса которых значительно превышают планеты земной группы. Ведь объем периферийных частей облака был больше, а стало быть, больше и масса вещества, из которого образовались далекие от Солнца планеты.

Данные о природе и химическом составе спутников планет– гигантов, полученные в последние годы с помощью космических аппаратов, стали еще одним подтверждением справедливости современных представлений о происхождении тел Солнечной системы. В условиях, когда водород и гелий, ушедшие на периферию протопланетного облака, вошли в состав планет-гигантов, их спутники оказались похожими на Луну и планеты земной группы.

Однако не все вещество протопланетного облака вошло в состав планет и их спутников. Многие сгустки его вещества остались как внутри планетной системы в виде астероидов и еще более мелких тел, так и за ее пределами в виде ядер комет.

Эволюция Солнечной системы

Теоретически планеты сформировались вместе с Солнцем приблизительно в одно время и находились в плазменном состоянии. Единая система сформировалась при гравитационных взаимодействиях, которые поддерживают ее в настоящее время. В дальнейшем планеты, как менее энергоемкие системы быстрее перешли к процессам ядерного и молекулярного синтеза, образованию коры и информационной эволюции.

Процесс остывания, потери энергии начался с периферии системы. Дальние планеты остывали раньше, материя переходила в молекулярное состояние, происходило формирование коры. Здесь к энергетической обусловленности процессов подключается внешний информационный фактор в виде космического излучения. Вот что писал В. И. Вернадский в 1965 году: …в истории планеты Земли - непрерывно, реально сталкиваемся с энергетическим и материальным проявлением Млечного пути - в форме космического вещества - метеоритов и пыли (что нередко учитывалось геологами) и материально-энергетическими, невидимыми глазу и сознательно человеком не ощущаемыми проникающими космическими излучениями. Другой авторитетный исследователь прошлого века Гесс в 1933 году доказал, что эти излучения - потоки - постоянно приносят на нашу планету, в ее биосферу элементарные частицы, вызывающие ионизацию воздуха, значение которых в энергетике земных оболочек первостепенное.

Образование коры планеты - энергоинформационное взаимодействие, после которого планетная система включается в процесс галактического информационного обмена. Следующий квант потери энергии планетной системой замещается повышением уровня информации, сохраняющего энергию. Биополимеры под повышенным внешним информационным воздействием образовывают сложные молекулярные конгломераты, развитие которых приводит к появлению живой клетки и органической жизни. Роль внешнего фактора при зарождении жизни давно обсуждалась учеными. Одна из первых версий была выдвинута Аррениусом (1859-1927 гг.), что среди космической пыли, рассеянной в вакууме должны находится бесчисленные споры - зародыши живого вещества, которые исходят из планет, земных планет, и на них вновь попадают в ходе времени. Другой версией был перенос живых существ при помощи метеоритов. Мы не отвергая эти версии склонны полагать, что основная передача не просто материальная, а материально-информационная, волновые и полевые воздействия.

Как для любой энергоинформационной структуры, для Солнечной системы характерно повышение информационного уровня организации материи при падении энергетического потенциала системы. Несомненно, что в процессе остывания дальних планет общий энергетический потенциал Солнечной системы был выше, чем сейчас, поэтому информационный уровень жизни дальних планет был, безусловно, ниже того, что мы наблюдаем сейчас на Земле.

Рост уровня информационных взаимодействий в Солнечной системе увеличивался по мере падения общего уровня энергии системы. Прием внешней информации дальними планетами произошел при соответственном взаимодействии внутреннего энергетического уровня системы и внешнего информационного уровня. В тот период галактическая система энергоинформационного обмена только приходила в равновесие. Далее по мере развития Солнечной системы и всей Вселенной энергоинформационный обмен обогащался информацией более высокого уровня, энергетический потенциал как отдельных информационных атомов (каким является Солнечная система), так и всей галактики снижался.

Возвращаясь к Солнечной системе необходимо отметить, что скорей всего эволюция дальних планет проходила в более сжатые сроки, поскольку скорость остывания их была выше. При этом высокий энергетический потенциал Солнечной системы не давал им прийти к равновесию. Все эти факторы, безусловно, не способствовали информационному развитию этих систем. Поэтому их развитие быстро достигло своего информационного пика, т.е. такого эволюционного состояния системы, когда плотная физическая материя, связывающая энергию уже не способна удерживать систему от энергетического распада. Это состояние энергетического минимума целостной системы. Начинаются процессы распада высших уровней организации материи с выделением энергии.

В масштабах Солнечной системы процессы распада идут очень долго, все шесть остывающих планет Солнечной системы (Плутон, Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер, Марс) находятся в состоянии молекулярного распада, постоянного снижения энергетического уровня перехода энергии в физический вакуум. В дальнейшем процессы молекулярного распада переходят в ядерный распад, межъядерные расстояния сокращаются, образуется сверхплотная материя. На этих стадиях распада в вакуум выделяется максимальное количество энергии.

Заключение

Согласно современным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды —Солнца. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.

Гипотеза об образовании Солнечной системы из газопылевого облака — небулярная гипотеза — первоначально была предложена в XVIII веке Эммануилом Сведенборгом, Иммануилом Кантом и Пьером-Симоном Лапласом. В дальнейшем её развитие происходило с участием множества научных дисциплин, в том числе астрономии, физики, геологии и планетологии. С началом космической эры в 1950-х годах, а также с открытием в 1990-х годах планет за пределами Солнечной системы (экзопланет), эта модель подверглась многократным проверкам и улучшениям для объяснения новых данных и наблюдений.

Список литературы

1. Концепции современного естествознания Аруцев Ермолаев Кутателадзе Слуцкий.

2. Естествознание и основы экологии Петросова Р.А. и др Уч пос 2007 -303с.

3. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 2009; Вуд Дж.

5. Происхождение и эволюция галактик и звезд/ Под ред. С.Б. Пикельнера.- М.: Наука, 2006.

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).

Чтобы скачать бесплатно Рефераты на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Важно! Все представленные Рефераты для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.

Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.

Если Реферат, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.

Читайте также: