Гипотеза вайцзеккера кратко о происхождении солнечной системы

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Солнце – единственная звезда Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие тела.

Солнце — плазменный шар (плотность — 1,4 г/см3), хорошо нагретый (температура поверхности 6000°). Имеет корону, в которой находятся факелы, протуберанцы. Излучение Солнца — солнечная активность — имеет цикл 11 лет. При максимуме солнечной активности на Солнце особенно много пятен.

Источником солнечной энергии, по-видимому, являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, о чем свидетельствует наличие этих элементов в солнечной хромосфере. Первым теоретические расчеты необходимой для ядерной реакции температуры произвел Артур Эддингтон. Немецкий физик Ганс Бете (Нобелевская премия 1967 г.) рассчитал реакции термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце, но прямых подтверждений пока нет, так как отсутствуют данные о внутреннем строении Солнца.

Скорость движения Солнца вокруг оси галактики — 250 км/сек. Солнечная система совершает один полный оборот вокруг галактического центра за 180 млн/лет. Ближайшие к Солнцу звезды Проксима-Центавра и Сириус.

Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Солнечная система состоит из 9 планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса,/Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона. Все планеты движутся в одном направлении, в единой плоскости (за исключением Плутона) по почти круговым орбитам. От центра до окраины Солнечной системы (до Плутона) 5,5 световых часов. Расстояние от Солнца до Земли 149 млн. км, что составляет 107 его диаметров.

Возраст солнечной системы, зафиксированный по древнейшим

метеоритам, около 5 млрд. лет. Общепринята гипотеза, по которой Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли, расположенной в окрестностях Солнца. Предполагается, что частицы пыли состояли из железа с примесью никеля, либо из силикатов, в состав которых входит кремний. Газы тоже присутствовали, и они конденсировались, образуя органические соединения, в состав которых входит углерод. Затем образовались углеводороды (соединения углерода с водородом) и соединения азота.

Вопросами происхождения планет Солнечной системы занимается наука космогония. Полного и исчерпывающего ответа на этот вопрос наука не дает.

К настоящему времени известны многие гипотезы о происхождении Солнечной системы. Рассмотрим некоторые из этих гипотез.

Немецкий учёный Иммануил Кант предположил, что Солнечная система произошла из гигантского холодного пылевого облака. Частицы этого облака находились в постоянном беспорядочном движении, взаимно притягивали друг друга, сталкивались, слипались, образуя сгущения, которые стали расти и со временем дали начало Солнцу и планетам.

Пьер Симон Лаплас - (1749–1827) — французский учёный. Самостоятельно изучал математику, механику и астрономию, в которой достиг наибольших успехов. Он подробно исследовал движение небесных тел (Луны, Юпитера, Сатурна) и дал ему научное объяснение. Его гипотеза о происхождении планет просуществовала в науке почти столетие. Был членом французского Географического общества.

Пьер Лаплас, французский астроном и математик, предложил свою гипотезу, объясняющую образование и развитие Солнечной системы. По его мнению, Солнце и планеты возникли из вращающегося раскалённого газового облака. Постепенно остывая, оно сжималось, образуя многочисленные кольца, которые, уплотняясь, создали планеты, а центральный сгусток превратился в Солнце.

Несмотря на такое различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И поэтому такую идею иногда называют гипотезой Канта–Лапласа.

Эта гипотеза получила название небулярной (от лат nebula - туманность) гипотезы Канта-Лапласа. Поскольку формирование колец и планет происходило в условиях вращения туманности и действия центробежных сил, эта гипотеза называется еще и ротационной (лат. rotatio - вращение).

Джеймс Хопвуд Джинс - (1877 – 1946) — английский физик и астрофизик. С середины 1910-х годов интересы Джинса сосредоточились на астрофизике. В 1914 – 1916 годах он занимался задачей о равновесии жидких вращающихся масс и проанализировал пути эволюции быстро вращающегося жидкого тела. Один из выводов, к которому пришёл Джинс, состоял в том, что планетная система может образоваться из вращающейся массы газа.

В начале прошлого столетия английский учёный Джеймс Джинс выдвинул гипотезу, которая так объясняла образование планетной системы: когда-то вблизи Солнца пролетала другая звезда, которая своим тяготением вырвала из него часть вещества. Сгустившись, оно дало начало планетам.

Гипотеза Х. Альвена.

профессор Высшей технической школы в Стокгольме, член Шведской академии наук, иностранный член АН СССР. В 1934 году преподавал физику в университете Уппсалы и в 1940 году стал профессором по теории электромагнетизма и электрических измерений в Королевском технологическом институте в Стокгольме. В 1970 г. за исследования в области магнитогидродинамики X. Альвену была присуждена Нобелевская премия, а в 1971 г. за выдающиеся достижения в области естественных наук – Золотая медаль имени М. В. Ломоносова.

Из гипотез происхождения солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика X. Альвена, усовершенствованная Ф. Хойлом. Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались. Ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло свой вращательный момент, передавая его газовому облаку.

Слабость предложенной гипотезы заключалась в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых элементов—дальше. Значит, ближайшие к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов — водорода и гелия, а более отдаленные—из железа и никеля. Наблюдения говорят об обратном.

Фред Хойл (1915 —2001) — известный британский астроном и космолог. Член Лондонского королевского общества (1957), иностранный член Национальной академии наук США (1969). Автор нескольких научнофантастических романов.

Чтобы преодолеть эту трудность, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы. Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты. Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

Наш соотечественник, известный учёный Отто Юльевич Шмидт, в 1944

г. предложил свою гипотезу образования планет. Он полагал, что миллиарды лет назад Солнце было окружено гигантским облаком, которое состояло из частичек холодной пыли и замёрзшего газа. Все они обращались вокруг Солнца. Находясь в постоянном движении, сталкиваясь, взаимно притягивая друг друга, они как бы слипались, образуя сгустки. Постепенно газовопылевое облако сплющивалось, а сгустки стали двигаться по круговым орбитам. Со временем из этих сгустков и образовались планеты нашей Солнечной системы.

Сегодня учёные предполагают, что Солнце и планеты возникли одновременно из межзвёздного вещества — частиц пыли и газа. Это холодное вещество постепенно уплотнялось, сжималось, а затем распалось на несколько неравных сгустков. Один из них, самый большой, дал начало Солнцу. Его вещество, продолжая сжиматься, разогревалось. Вокруг него образовалось вращающееся газово-пылевое облако, которое имело форму диска. Из плотных сгустков этого облака возникли планеты, в том числе и наша Земля.

В настоящее время ученые склоняются к различным вариантам небулярной гипотезы. Получены интересные результаты на численных моделях с использованием мощных ЭВМ. Ожидается, что новый свет на загадку образования Солнечной системы прольют дальнейшие исследования планет земной группы и планет-гигантов с помощью автоматических космических станций.

Солнечная система и ее происхождение изучаются во многих известных институтах мира.

Наступит момент, и благодаря неустанным трудам ученых завеса тайны приоткроется, чтобы население Земли смогло узнать еще больше о происхождении нашей удивительной планеты.

Мы вначале кратко скажем, какие существуют теории о строении Солнечной системы и как рождались планеты (рис. 18).

I . XIX век, Пьер Лаплас.

Солнце и планеты произошли из сплющенной раскалённой газопылевой туманности. Гигантское пылевое облако постепенно охлаждалось и начинало сжиматься. При этом оно распадалось на отдельные кольца, в которых родились планеты и спутники. Раскалённая пыль и газ центральной части породили Солнце.

II . Иммануил Кант.

Солнце и планеты сами собой сконденсировались из рассеянной и вращающейся во вселенной материи (протопланетного облака).

Теория Канта-Лапласа не даёт ответа на вопросы: почему облако, охлаждаясь, постепенно распадалось на отдельные кольца и каким образом эти кольца рождали планеты? Почему и на каком основании Солнце и планеты сконденсировались из рассеянной во вселенной материи?

Кроме этого два спутника Урана — Титания и Оберон - вращаются в экваториальной плоскости этой планеты.

Небулярная гипотеза не допускает этого. Кроме того, не все спутники вращаются вокруг своих планет в одну сторону.

И ещё: появляется кинетическая теория газов, утверждающая, что газопылевые кольца не могли конденсироваться в планеты, а наоборот, обязаны были рассеиваться в пространстве.

Видя это, учёные начинают искать другие пути рождения Солнца и планет.

III . Джейм Джинс.

Его гипотеза такова: некогда случайно проходившая мимо одинокого Солнца массивная звезда вырвала из недр нашего Светила длинную сигарообразную струю раскалённого вещества. Струя разделилась на три части. Первая, ближайшая к Солнцу, упала обратно на его поверхность. Из второй образовались планеты и спутники, а третья — рассеялась в пространстве.

Но и с этой гипотезой не всё в порядке. Почему длинная сигарообразная струя раскалённого вещества разделилась на три части, а не на две или четыре. Или пять. Каким образом одна часть (третья) сигарообразной струи рассеивается, а срединная идёт на образование планет? Если планеты родились из серединной части, то почему у них не одинаковые размеры и углы вращения?

IV . Что-то подобное мы находим в теории Чемберлина-Мультона .

Мимо Солнца проходила звезда и произошло гигантское извержение из обеих звёзд, а затем из этого извержения сконденсировались планеты и спутники.

Учёные Лёйтон и Нёльке, а также и Спицер доказали, что горячие волокна газа Солнца, вышедшие из его недр, проходят диссипацию (рассеивание). И что рассеивание этих волокон происходит быстрее, чем конденсация.

Таким образом, и эта гипотеза не оправдывается на практике.

V . Учёный Койпер.

В его гипотезе говорится о том, что Солнечная система — вырожденная двойная звезда, которая не сконденсировалась в звезду, а рассеялась и из неё образовались планеты и кометы.

Эта гипотеза имеет своё зерно, но не может дать ответы на вышепоставленные вопросы, а значит, и она (гипотеза) целиком не подтверждается.

VI . Гипотеза О.Ю.Шмидта (советского учёного).

По его версии, Солнце захватило в Галактике холодное газопылевое облако, заставив вращаться вокруг себя, причём, большая скорость вращения была привнесена самим облаком. Такая версия нас не устраивает.

Но и эта гипотеза не даёт ответы на выше поставленные вопросы!

VII . Гипотеза Жоржа Бюффона ( XVIII в.).

Комета ударилась о Солнце и выбросила из нашего Светила такую массу вещества, что его хватило на образование всех планет.

Бюффон в те времена не ведал, видимо, что Солнце просто бы проглотило эту комету, не выказав даже реакции. Поэтому гипотеза о выкидывании огромной массы вещества, которое якобы должно возникнуть из недр Светила, — миф, мираж.

VIII . Гипотеза Б.А.Воронцова-Вельяминова.

Малые тела Солнечной системы образовались из большой неоднородной планеты в результате взрыва. Газы, пары и мелкие частицы, смёрзшиеся в космическом пространстве после взрыва, стали ядрами комет, а обломки большой плотности — астероидами.

Но и эта гипотеза не выдержит критики, хотя какая-то доля истины в ней есть.

IX . Гипотеза Вейцзеккера.

Вихри Вайцзеккера. Согласно его теории планеты образуются как подшипники между вихрями и вращаются в противоположном вихрям направлении.

Солнечное окружение образовалось из дискообразной газовой туманности с m = 0,1 массы Солнца, перемешиваемой турбулентными вихрями. Между большими вихрями конденсируются планеты в виде шарикоподшипников, а малые планеты появляются от взрыва больших планет (рис. 19).

Некоторые учёные считают, что процесс сжатия в гипотезе о пылевом облаке с точки зрения теории также является редким.

Было обнаружено, что предварительная концентрация вещества в планеты могла произойти раньше концентрации массы вещества в Солнце.

Он указал, что огромное облако диффузного вещества, из которого образовалась Солнечная система, первоначально состояло из множества отдельных газопылевых комочков, беспорядочно двигавшихся со скоростями меньше 1,5 км/с. Эти комочки случайно оказались движущимися к одной и той же точке пространства, соединялись с минимальным полезным моментом количества движения; в результате образовалась сконденсированная масса газа, из которой в ходе эволюции возникли Солнце и планеты.

Из этой гипотезы следует, что звёзды в большинстве должны вращаться очень быстро, почти на пределе устойчивости, но сам процесс, по-видимому, чрезвычайно маловероятен. Так считают исследователи.

В действительности массивные горячие молодые звёзды всегда вращаются очень быстро, а звёзды более старые, более холодные и меньших размеров, подобные Солнцу, вращаются медленно. Но такие факты требуют прежде всего существования таких процессов, при которых сжимающаяся звезда теряет свой момент количества движения.

Хотя в гипотезе Вейцзеккера и Мак-Кри есть свои зёрна, но они в целом тоже не смогут ответить на основные вышепоставленные вопросы.

Кроме уже поставленных вопросов учёные не смогут ответить и на такие:

Почему земная группа планет оказалась между Солнцем и планетами-гигантами?

Откуда произошли планеты земной группы?

Сколько всего планет в Солнечной системе?

Почему существуют пояса астероидов?

XI . Гипотеза Хейла (1960 год).

Хейл использовал вариант последней гипотезы в своей теории эволюции планет, согласно которой первичный диск Солнца имел размеры, примерно соответствующие современной орбите Меркурия.

По этой гипотезе быстро вращающееся Солнце связано магнитогидродинамическими силовыми линиями, аналогичными до некоторой степени длинным эластичным нитям, с ионизованной материей, входящей в состав планетарного диска. Так как наружная часть диска вращается медленнее Солнца, нити вынуждены всё сильнее и сильнее закручиваться и натягиваться, увеличивая тем самым момент количества движения диска и замедляя вращение Солнца (рис. 20).

Но и эта теория, изложенная нами, не может до конца ответить на поставленные выше вопросы и раскрыть их. А также ответить: почему на больших расстояниях от Солнца до сих пор существуют зародыши в виде астероидов и метеоритных тел как отдельные ледяные глыбы с примесью твёрдых частиц вещества? Как они там оказались?

Мы предлагаем свою стройную систему Эволюции Солнечной системы, рассматривая и излагая которую, мы ответим на все поставленные вопросы. А учёные мира пусть делают соответствующие выводы.

С древних времён человечество пытается выяснить устройство Солнечной системы и количество планет, вращающихся вокруг Светила.

Мы знаем, и по всей видимости это действительно так, что от гибнущей цивилизации к будущей цивилизации информация знаний передаётся через Посвящённых, а затем — через жрецов-посвящённых, иерофантов - хранителей знаний, которых можно называть учёными того времени.

Из-за гибели цивилизации в великой катастрофе информация знаний о пути восхождения к Богу шифровалась в мифах, сагах, легендах, сказках, притчах, чтобы её можно было передавать устно. Ибо письменность после гибели цивилизации утрачивается, так как нет единой государственной системы. Тем более жизненный уклад людей откатывается к первобытнообщинному строю. Поэтому зашифрованные знания из уст в уста передаются от поколения к поколению, чтобы учителя, мудрецы могли из них черпать информацию, помогая совершенствоваться новой цивилизации. Тысячелетиями информация в мифах, сказках, легендах, притчах сохраняется до прихода Великого Учителя во времена расцвета человеческой цивилизации, когда в таком обществе есть свой клан учёных и духовных людей, работающих в разных направлениях: религиозном и материальном. Пришедший Великий Учитель объединяет в Единую Систему Религиозно-духовные знания и материальные открытия учёных с логической последовательностью.

Вопрос об устройстве и происхождении Солнечной системы до сегодняшнего дня остаётся открытым, ибо ни одна из научных теорий, начиная от Птоломея (140 г.н.э.) и до Хаббла (ХХ век), до конца не раскрывает его. Даже учёные нашего времени пытаются найти ответ, как формировалась планетарная система вокруг Солнца (да и само Солнце), поэтому гипотез оказалось много, из которых основные мы привели выше, но вопрос остаётся открытым.

Благодаря Господу Богу, так как я являюсь философско-религиозным писателем-эзотериком, мне открылись удивительные сенсационные знания о Мироздании, Космосе и о Солнечной системе, которые предлагаются всему человечеству и научным кругам, чтобы оценить их истинность. Эти знания включают в себя все материальные открытия учёных, вбирая истинные зёрна из их гипотетических систем, создавая логическую цепь последовательных этапов формирования жизни в Солнечной системе, помогающих прояснить те вопросы, на которые учёные пока не могут ответить.

Возникновение Солнечной системы и ее описание

. Солнечная система. Цель этого реферата рассмотреть различные теории образования Солнечной системы, ее состав . виде. С появлением христианства возраст Солнечной системы значительно уменьшился. . Кант сформулировал гипотезу происхождения Солнечной системы из « .

Гипотезы происхождения солнечной системы

. , то появление такой планеты . ей стали выдвигаться другие гипотезы. В частности, гипотеза . гипотезы Канта - Лапласа. 2. Современные теории происхождения Солнечной системы Из гипотез происхождения солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза .

Возникновение Солнечной системы и планеты Земля

. Солнечной системы и даже вызывает их появление . энергии образуется в ее недрах. Соответственно и . гипотезы возникновения Солнечной системы и планеты Земля История науки знает множество гипотез о происхождении Солнечной системы. Причем эти гипотезы .

Строение Солнечной системы (4)

. гипотезой Канта-Лапласа". Однако эта теория сталкивается с трудностью. Наша Солнечная система . солнечной активности является появление плазменных образований в магнитном поле солнечной . Солнечной системы: плотный облачный покров окутывает ее поверхность .

Зарождение Солнечной системы

. ) создал первую научную гипотезу происхождения Солнечной системы, которая получила настоящее . холодной диффузной материи путем ее конденсации вокруг центров . сильные турбулентные движения. Далее, после появления планетезималей с размерами около 1 км .

Но одна верность идеям — плохое топливо для локомотива прогресса. И потому гитлеровцы пытались приспособить к делу истинных ученых Германии. Приказы рейхсканцелярии запрещали заниматься проблемами, не дающими эффективного выхода в течение полугода. И уж конечно, такие проблемы не находили финансовой поддержки. Но что делать с теоретиками, которым для работы нужен только лист бумаги, карандаш да голова. Бумагу и карандаш у них не отнимешь. В условиях существующей цивилизации эти вещи найдутся всегда. Остается… голова? Но лишних голов было слишком много. Управляться со всеми не успевали.

Карлу Фридриху Вейцзеккеру было в 1943-м тридцать один год. Карл Фридрих не носил сапог с голенищами раструбом, за которые так удобно запихивать магазины к автомату. Карл Фридрих Вейцзеккер был астрономом и использовал свое свободное время на разработку новой космогонической гипотезы. Какой же путь он выбрал? Ведь и небулярная и катастрофическая гипотезы обе достаточно скомпрометировали себя в прошедшие годы!

К. Вейцзеккер не стал выдумывать ничего нового. Он вернулся к взглядам Канта — Лапласа, выступив в поддержку идеи конденсации тел из разреженного тумана. Опять небулярная гипотеза?

И К. Вейцзеккер обращается за помощью к разработанной в самые последние годы теории турбулентности. Этим термином специалисты обозначают явление, которое наблюдается во многих жидкостях и газах. Заключается оно в том, что скорость, температура, давление и, главное, плотность испытывают случайные хаотические отклонения от средних значений — флуктуации. А это значит, что все указанные характеристики могут в однородном сначала облаке меняться с течением времени от точки к точке нерегулярно. Следовательно, в плоском диске первоначальной туманности могли возникнуть отдельные вихри.

Теория турбулентности, по его мнению, должна была объяснять не только отмеченные П. Лапласом особенности солнечной системы, но и распределение планет в пространстве, расположение их орбит и распределение момента количества движения.

Современная наука располагает богатым материалом о физико-химической основе жизни, о путях, которые могли несколько миллиардов лет привести к возникновению примитивных организмов. Можно сравнивать друг с другом планеты в их современном состоянии и пытаться судить по ним об эволюции Земли. Но нашу Солнечную систему нам сравнивать не с чем, ибо других, подобных ей, мы не знаем, хотя и уверены, что они должны быть.

Содержание работы

Введение……………………………………………………………………………………….. 3
1.Происхождение Солнечной системы ………………………………………………………4
2. Подход Лапласа к космогонической проблеме……………………………………………. 7
3. Дальнейшее развитие космогонии Солнечной системы………………………………….11
4. Гипотеза О.Ю. Шмидта…………………………………………………………………….. 17
5.Развитие представлений о возникновении Солнечной системы после Шмидта……………………………………………………………………………………..….. 21
Заключение………………………………………………………………………………. ….. 27
Литература……………………………………………………………………………………..

Содержимое работы - 1 файл

теории происхождения солнечной системы.docx

Этап второй-разогревание. Внутри планет, в смеси с другими оказываются зажатыми, "запертыми" радиоактивные вещества, постоянно выделяющие тепло, которому некуда выйти в недрах планеты. Тепло накапливается, и от этого радиоактивного разогрева начинается размягчение всей толщи планеты. В размягченном виде вещества, в свое время хаотично, бессистемно слепившие её, начинают теперь распределятся по весу. Тяжелые постепенно опускаются, тонут к центру, легкие выдавливаются ими, поднимаются выше, всплывают все ближе к поверхности. Постепенно планеты приобретают строение, подобное теперешней нашей Земле, - в центре, сжатой чудовищным весом навалившихся сверху слоев, тяжелое ядро, окруженное "мантией" - толстым слоем вещества полегче весом. И, наконец, снаружи - совсем тонкая, толщиной всего в несколько десятков километров, "кора", состоящая из наиболее легких горных пород. Радиоактивные вещества в основном содержатся в легких породах. Поэтому теперь они скопились в "коре", греют её. Основное тепло с поверхности планеты уходит в космос, - от планеты "чуть повеяло теплом". А на глубине десятков километров тепло сохраняется, разогревая горные породы.

Этап третий - вулканическая деятельность. В некоторых местах недра планеты накаляются докрасна. Потом даже больше. Камни плавятся, превращаются в раскаленную, светящуюся оранжево-белым светом огненную кашу - "магму". В толще коры ей тесно. В ней полно сжатых газов, которые готовы были бы взорвать, разбросать всю эту магму во все стороны огненными брызгами. Но сил для этого не хватает. Слишком крепка и тяжела окружающая и придавившая сверху кора планеты. И огненная магма, пытаясь хоть как-нибудь вырваться наверх, на свободу, нащупывает между сжимающими её глыбами слабые места, протискивается в щели, подплавляя их стенки своим жаром. И понемногу с годами, столетиями набирая силу, поднимается из глубин к поверхности планеты. И вот победа! "Канал" пробит! Сотрясая скалы, с грохотом вырывается из недр столб огня. Клубы дыма и пара вздымаются к небу. Летят вверх камни и пепел. Огненная магма, которая называется теперь "лава", выливается на поверхности планеты, растекается в стороны. Происходит извержение вулкана. Таких "пробитых изнутри дырок" на планете много. Они помогают молодой планете "бороться с перегревом". Через них она освобождается от накопившейся огненной магмы, "выдыхает" распирающие её горячие газы - в основном углекислый газ и водяной пар, а с ними - разные примеси, такие, как метан, аммиак. Постепенно в атмосфере почти исчезли водород и гелий, и она стала состоять в основном из вулканических газов. Кислорода в ней пока нет и в помине. Для жизни эта атмосфера совершенно непригодна. Очень важно, что вулканы выбрасывают на поверхность большое количество водяного пара. Он собирается в облака. Из них на поверхность планеты льются дожди. Вода стекает в низины, накапливается. И понемногу на планете образуются озера, моря, океаны, в которых может развиться жизнь.

5. Развитие представлений о возникновении Солнечной системы после Шмидта.

1. Гипотеза Вайцзеркера.

Газовые диффузные туманности - "типичные" места для рождения звезд, имеют, по наблюдениям, турбулентные скорости 5-10км/с. Если ячейка такой туманности, содержащая столько же вещества, как и Солнце, сожмется от первоначальной плотности, равной 10-22 г/см3, до плотности Солнца (1,4 г/см3), хаотические движения никогда полностью не прекратятся; некоторый угловой момент больше того, который имеет Солнечная система сейчас, останется.

2. Гипотезы В. Г. Фесенкова

В 1918 г. впервые в советской науке с космогонической гипотезой выступил молодой тогда ученый, будущий академик-астрофизик В. Г. Фесенков. Эта его ранняя гипотеза возникла на основе вихревой небулярной гипотезы Фая. И хотя от подобных гипотез вскоре отказались, гипотеза Фесенкова была интересна тем, что он впервые ввел в космогонию идею необходимости учета астрофизических процессов. Так он обратил внимание на возможную роль в формировании первичных вихрей - зародышей планет конвекционных токов вещества в протопланетной туманности. Представим себе быстро вращающееся Солнце, только что выделившееся из газовой среды. Вначале оно будет разреженным гигантом низкой температуры. Солнце должно сжиматься, так как пока не имеет источников энергии. При этом будет происходить ускорение его вращения, и в недрах его начнутся ядерные реакции с участием углерода, требующие температуры в десятки миллионов градусов. Равновесное состояние вещества в Солнце нарушается, и от него вдоль экватора начнет отделяться в основном водород. Так Солнце окружалось газовой туманностью, постепенно рассеивающейся в пространстве. При быстром вращении на Солнце образуется с одной стороны выступ. Этот выступ, участвуя во вращении Солнца, отделившись, унесет с собой часть его энергии. Механизм возникновения прямого вращения в подобном случае был рассмотрен еще Лапласом. В образовавшейся подобным образом Солнечной системе планеты вначале должны были быть близки одна к другой. Планеты, как известно, состоят главным образом из тяжелых элементов, которые в Солнце представлены в ничтожной пропорции. Следовательно, из отделившейся первоначальной массы только ничтожная часть могла пойти на образование планет, все же остальное должно было образовать межпланетную среду, в дальнейшем рассеявшуюся из Солнечной системы.

Дальнейшая история Солнечной системы в первый период ее существования, по Фесенкову, состояла главным образом в том, что в результате приливного трения в самое первое время, а затем уменьшения массы Солнца, т. е. ослабления гравитационных связей между Солнцем и планетами, последние все более и более увеличивали размеры своих орбит, пока, наконец, Солнечная система не пришла в современное состояние.

Гипотеза В.Г. Фесенкова хотя и использует общую идею Рессела о Солнце как двойной звезде, но совершенно по-новому, эволюционно представляет эту ситуацию: планеты возникают в процессе самого формирования двойной звездной системы. Гипотеза остроумна, нова в своих физических основах и является, по-видимому, первой, связывающей образование планет с внутренним развитием уже образовавшегося Солнца. Но и в этой - гипотезе имеются явные недостатки. Существование длинного выступа у Солнца (который можно сравнить с иглой, воткнутой в арбуз), да еще вращающегося вместе с ним, выглядит неправдоподобно. Ничего не говорится об образовании систем крупных спутников. Нет четкости в объяснении различного состава планет земной группы, которые состоят из тяжелых элементов, и внешних планет-гигантов, в основном газовых.

Английский астрофизик- теоретик Ф. Хойл предложил две противоположные планетные космогонические гипотезы: сначала о формировании планет из горячего звездного (1944г.) , позднее - из холодного межзвездного (1960 г.) вещества. Он известен в космогонии как автор идеи о возможности переноса момента количества движения от Солнца к планетам электромагнитным путем.

Американский астроном, известный исследователь планет и новых звезд, спектроскопист Дж.П. Койпер является автором, одной из наиболее разработанных в ряде отношений космогонических гипотез. Его гипотезу называют еще теорией приливной устойчивости.

В 1951 г. он подробно изложил свою гипотезу с математической аргументацией. Койпер предполагает, что Солнце образовалось в очень плотном межзвездном облаке и что при этом осталась туманность в форме диска радиусом в несколько десятков астрономических единиц, которая вращалась вокруг Солнца. Наклонение, плоскостей планетных орбит показывает, что койперовская солнечная туманность должна была иметь значительную толщину в направлениях, перпендикулярных плоскости ее первоначальной симметрии. Последнюю можно уподобить так называемой "неизменяемой плоскости" Солнечной системы. Она представляет собой среднюю плоскость системы и может измениться только под действием внешних сил. Если наклонение любой планетной орбиты изменилось в результате возмущения, то наклонение другой или нескольких других орбит должно измениться в противоположном направлении. В современной космогонии, однако, основная идея Койпера о большой начальной массе планет считается весьма сомнительной.

5.Гипотеза Мак-Кри

Мак-Кри, известный английский астрофизик-теоретик, изучал звездные атмосферы и внутреннее строение звезд. Рассматривая процессы гравитационной конденсации околозвездной туманности размером до двух световых лет (2*1018 см), он проанализировал ее возможную эволюцию при неоднородной плотности на основе своей идеи о случайных перемещениях ее элементов - сгустков. Эту идею он использовал сначала для объяснения происхождения Солнечной системы. Примем, что конденсирующаяся туманность состоит из N сгустков, имеющих (каждый) среднюю скорость хаотических движений порядка 5 км/с (наблюдаемые турбулентные скорости) и массу 2*1033/Arг, т. е. по массе туманность близка к Солнцу. В этом случае к ней применима статистическая теория случайных перемещений. Если вначале облако состояло из очень малого числа сгустков, скорости которых были одинаковы, а направления движения распределены случайным образом, то угловой момент сгустков относительно их центра масс никогда не мог быть близок к нулю. Если сейчас у Солнечной системы наблюдаемый угловой момент такой же, что и в период, предшествующий конденсации облака, то в нем должно было существовать примерно 1014 сгустков. Подчеркивается, что статистическая теория дает только наиболее вероятное значение момента вращения N сгустков, но не говорит прямо, насколько различна эта величина у разных облаков. Однако можно показать, что угловые моменты, отличающиеся, скажем, в 10 раз от наиболее вероятной величины, будут встречаться крайне редко. Значение N=1014 неожиданно велико. Оно не согласуется с известными размерами турбулентных вихрей в туманности Ориона ив других подобных ей газовых галактических туманностях. В процессе конденсации такого облака наблюдаемый угловой момент порядка 3*1050 г*см*с-1 почти наверняка достался гораздо меньшему числу сгустков. Более того, в первоначальной туманности облачные сгустки рассматриваемого здесь размера будут сталкиваться с другими облаками и, следовательно, обмениваться энергией и угловым моментом. Мак-Кри рассмотрел ту же самую проблему в другой работе. Он не интересовался ранней стадией конденсации и начал с изучения очень плотного облака радиусом примерно 40 а.е., в котором между планетами и Солнцем в конце концов устанавливается распределение угловых моментов в отношении 50:1. Изучение турбулентных движений в газовых туманностях показывает, что звезда не может сформироваться посредством процесса сжатия по Кельвину (или Гельмгольцу) - процесса, описанного в гипотезе, выдвинутой в XIX в. для объяснения поддержания солнечного излучения в течение многих тысячелетий. При этом сжатии потенциальная энергия тяготения звёзды переходит в тепловую. Сейчас считают, что такой процесс может происходить лишь на ранних стадиях звездной эволюции. Выражение, полученное Мак-Кри для ожидаемой величины углового момента системы, состоящей из N сгустков, может стремиться к нулю, лишь если N очень велико. На пути космогонических теорий, основанных на гипотезе сжатия по Кельвину, стоят следующие две трудности:

1. Конденсирующееся облако должно сохранить свою цельность, несмотря на действие приливных сил, оказываемое на него основной массой Млечного Пути и соседними звездами.

2. Конденсация должна также преодолеть так называемый критерий устойчивости Джинса, который гласит, что звезды могут образоваться только из очень холодных облаков, в которых скорости отдельных частиц составляют примерно 0,2 км/с.

6. Гипотезы Камерона и Шацмана

Эти гипотезы родственны гипотезе Хойла. А. Камерон (1962 г., США) изучал сжатие массивного однородного протосолнца. Скорость его вращения предполагалась такой, что отделение вещества начинается при радиусе большем, чем радиус орбиты Плутона. Оно продолжается в ходе дальнейшего сжатия. Никакого центрального сгущения не образуется, и все вещество протосолнца переходит в диск, внутренняя зона которого очень массивна.

Камерон рассматривает образование планет из готового диска, пренебрегая тем, что без наличия центрального массивного тела диск является неустойчивым. По его мнению, в ходе дальнейшей эволюции большая доля вещества из зоны планет земной группы в результате какого-то непонятного перераспределения момента количества движения выпадает к центру протосолнца, образуя отсутствовавшее Солнце. Медленность вращения современного Солнца остается необъясненной. Кроме того, такое позднее образование Солнца едва ли может быть согласовано с данными о составе планет.

Несмотря на то, что представление Камерона о массивной внутренней зоне протопланетного облака остается необоснованным, многие космохимики используют вытекающее из него представление о высокой температуре вещества в этой зоне, связанной с выделением гравитационной энергии при стягивании вещества к центральной области диска, и о медленном остывании этой зоны. Близкую к этой гипотезу развил в 1967 г. французский астрофизик- теоретик Э.Шацман. Он рассмотрел модель протосолнца, обладающего такой скоростью вращения, что отделение вещества от него, т. е. образование протопланетного облака, начинается, когда его радиус сокращается до радиуса орбиты Плутона. Для получения протопланетного облака малой массы Шацман предполагает, что значительная часть вещества протосолнца концентрируется к его центру и что такое распределение сохраняется в ходе сжатия и дальнейшего отделения вещества с поверхности, происходившего уже после преобразования протосолнца в Солнце. Улетающее ионизованное вещество вплоть до больших расстояний сохраняет взаимодействие с магнитным полем вращающегося Солнца и приобретает большой момент количества движения, который и уносит с собой. Это объяснение медленности вращения Солнца и доныне остается наиболее вероятным. В то же время гипотеза Шацмана об образовании протопланетного облака не получила признания из-за нереальности предположения о том, что высокая концентрация массы к центру протосолнца и его вращение как твердого тела сохраняются в ходе отделения протоплаиетного облака.

Читайте также: