Происхождение Солнечной системы и Земли

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - Происхождение Солнечной системы и Земли

Решение вопроса о происхождении Земли и Солнечной системы в целом в значительной мере усложняется тем, что других подобных систем мы не наблюдаем. Нашу Солнечную систему пока что ни с чем сравнить, хотя системы подобный ее, должны быть довольно распространенные и их возникновение должно быть не случайным, а закономерным явищем.

В наше время, проверяя ту или другую гипотезу о происхождении Солнечной системы, большой мерой выходят из данных о химическом составе и возрасте пород Земли и других тел Солнечной системы. Найточніший метод определения возраста пород заключается в вычислении отношения количества радиоактивного урана к количеству свинца, шо содержатся в рассматриваемой породе. Дело в том, что свинец является конечным продуктом самопроизвольного распада урана. Скорость этого процесса известная точно, и изменить ее нельзя ни одним способом. Чем меньше урана осталось и чем больше свинца стало в породе, тем больший ее возраст. Древнейшие горные породи земной коры имеют возраст несколько миллиардов лет. Земля в целом возникшая, очевидно, кое-что раньше, чем земная кора.

Изучение окаменелых решток животных и растений показывает, что за последние сотни миллионов лет излучения Солнца существенным образом не изменилось. По современным оценкам, возраст Солнца составляет близко 5 млрд. лет. Солнце лишь ненамного старше от Земли.

В развитии материалистического мировоззрения огромную роль сыграли уже первые научные предположения о происхождении Солнечной системы. Такой была гипотеза немецкого философа И. Канта, разработанная на основе закона всемирного тяготения. В середине XVIII ст. он высказал идею о возникновении Солнечной системы из тучи холодных пилинок, которые находились в хаотичном движении. В 1796 г. французский ученый П. Лаплас подробно описал гипотезу об образовании Солнца и планет из газовой туманности, которая уже оборачивалась. Лаплас учел основные характерные особенности Солнечной системы, которая их должна объяснить любая гипотеза о ее происхождении: основная масса системы сосредоточена в Солнце; орбиты планет и спутников почти колу и лежат почти в одной плоскости; расстояния между ними возрастают по определенному закону; почти все планеты оборачиваются не только вокруг Солнца, а и вокруг своих осей в одном направлении. Свою гипотезу он строил на основе представлений о том, что и планеты, и вещество, из которого они образовались, первоначально были в горячем, расплавленном стане.

Ныне ученые приходили к выводу, что Земля никогда не была ни газовой, ни вогняно-рідкою.

На сегодня наиподробнее разработана гипотеза, основы которой заложены работами советского академика О. Ю. Шмідта (1891 -1956) в середине нашего столетия.

За гипотезой Шмідта, планеты возникли из вещества огромной холодной газопилової тучи, частички которой по разнообразнейший орбитам оборачивались вокруг Солнца, которые незадолго до этого сформировалось. Со временем форма этой тучи изменялась. Столкновенье частичек и обмен энергией между ними приводили к тому, что туча постепенно сплющивалась, а орбиты частичек становились круговыми. Большие частички присоединяли к себе меньшие. Стал преобладать движение в одном направлении. Возникали сгустки вещества, которое теперь распределялось в виде диска, который имел толщину, в тысячу раз меньше его диаметра. Наибыстрее возрастала масса наибольших сгустков. Потом из большого количества «рассыпчатых» грудки вещества, которые образовались сначала, возникло несколько больших тел - планет (рис. 66). За расчетами, Земля выросшая к ее современной массе за несколько сотен миллионов лет. Холодная на поверхности, она начала разогреваться внутри вследствие распада радиоактивных элементов. Это обусловило расплавление земных недр. Трудные элементы образовали ядро, а легкие всплыли и образовали кору. В рое частичек, который окружал зародыши планет, тоже происходил процесс слипания частичек, и возникли спутники планет.

Частички и тела разного размера (диаметром до нескольких километров) продолжали падать на планеты и их спутники и после образования их коры. Ударившись об поверхность планет и спутников с космической скоростью, они взрывались и образовывали многочисленные кратеры.

Гипотеза о происхождении Солнечной системы из газопилової тучи дает возможность объяснить отличия физических характеристик планет земной группы и планет-гігантів.

Вследствие сильного нагревания тучи близ Солнца водород и гелий звітрювалися на ее окраины и в планетах земной группы они почти не сохранились. В отдаленных от Солнца частях газопилової тучи властвовала низкая температура, поэтому газы здесь намерзали на твердые частички. Из этого вещества, которое содержало большое количество водорода и гелия, образовались планеты-гиганты. Объем и масса этой отдаленной от Солнца части тучи были значительно большие, чем той, где образовались планеты типа Земли. Поэтому планеты-гиганты имеют большую массу.

О происхождении малых тел Солнечной системы (астероидов и комет) существует несколько разных гипотез.Так, свыше ста лет тому были высказаны предположения, что астероиды - это осколки планеты, которая существовала между Марсом и Юпитером, но по какой-то причине разрушилась. Б. О. Воронцов-Вельямінов (автор учебника) считает, что все малые тела Солнечной системы имеют общее происхождение. Они могли образоваться из разных частей этой когда-то большой и неоднородной планеты вследствие ее взрыва. Газы, пара и мелкие частички, которые после взрыва змерзлися в космическом пространстве, стали ядрами комет, а обломки большей плотности - астероидами, которые, как показывают наблюдение, имеют явным образом форму уламків.