Реферат: Происхождение Солнечной системы

Средняяшкола № 751

Реферат поастрономии на тему:

 “ПроисхождениеСолнечной системы“

ученика11-А класса

 Бытенского Валентина Олеговича.

Москва,1996 год.

Вот уже два века проблемапроисхождения Солнечной системы волнует выдающихся мыслителей нашей планеты.Этой проблемой занимались, начиная от философа Канта и математика Лапласа,плеяда астрономов и физиков XIX и XX столетий.

И все же мы до сих пордовольно далеки от решения этой проблемы. Но за последние три десятилетияпрояснился вопрос о путях эволюции звезд. И хотя детали рождения звезды изгазово-пылевой туманности еще далеко не ясны, мы теперь четко представляем, чтос ней происходит на протяжении миллиардов лет дальнейшей эволюции.

Переходя к изложениюразличных космогонических гипотез, сменявших одна другую на протяжении двухпоследних столетий, начнем с гипотезы великого немецкого философа Канта итеории, которую спустя несколько десятилетий независимо предложил французскийматематик Лаплас. Предпосылки к созданию этих теорий выдержали испытание временем.

Точки зрения Канта и Лапласав ряде важных вопросов резко отличались. Кант исходил из эволюционного развитияхолодной пылевой туманности, в ходе которого сперва возникло центральноемассивное тело — будущее Солнце, а потом планеты, в то время как Лаплас считалпервоначальную туманность газовой и очень горячей с высокой скоростью вращения.Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие законасохранения момента количества движения, вращалась все быстрее и быстрее. Из-забольших центробежных сил от него последовательно отделялись кольца. Потом ониконденсировались, образуя планеты.

Таким образом, согласногипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря наразличия, общей важной особенностью является представление, что Солнечнаясистема возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому ипринято называть эту концепцию “гипотезой Канта-Лапласа”.

Однако эта теориясталкивается с трудностью. Наша Солнечная система, состоящая из девяти планетразных размеров и масс, обладает особенностью: необычное распределение моментаколичества движения между центральным телом — Солнцем и планетами.

Момент количества движенияесть одна из важнейших характеристик всякой изолированной от внешнего мирамеханической системы. Именно как такую систему можно рассмотреть Солнце иокружающие его планеты. Момент количества движения можно определить как “запасвращения” системы. Это вращение складывается из орбитального движения планет ивращения вокруг осей Солнца и планет.

Львиная доля моментаколичества движения Солнечной системы сосредоточена в орбитальном движениипланет-гигантов Юпитера и Сатурна.

С точки зрения гипотезыЛапласа, это совершенно непонятно. В эпоху, когда от первоначальной, быстровращающейся туманности отделилось кольцо, слои туманности, из которых потомсконденсировалось Солнце, имели (на единицу массы) примерно такой же момент,как вещество отделившегося кольца (так как угловые скорости кольца и оставшихсячастей были примерно одинаковы), так как масса последнего была значительноменьше основной туманности (“протосолнца”), то полный момент количествадвижения кольца должен быть много меньше, чем у “протосолнца”. В гипотезеЛапласа отсутствует какой-либо механизм передачи момента от “протосолнца” ккольцу. Поэтому в течение всей дальнейшей эволюции момент количества движения“протосолнца”, а затем и Солнца должен быть много больше, чем у колец иобразовавшихся из них планет. Но этот вывод противоречит с фактическимраспределением количества движения между Солнцем и планетами.

Для гипотезы Лапласа этатрудность оказалась непреодолимой.

Остановимся на гипотезеДжинса, получившей распространение в первой трети текущего столетия. Онаполностью противоположна гипотезе Канта-Лапласа. Если последняя рисуетобразование планетарных систем как единственный закономерный процесс эволюцииот простого к сложному, то в гипотезе Джинса образование таких систем есть делослучая.

Исходная материя, из которойпотом образовались планеты, была выброшена из Солнца (которое к тому временибыло уже достаточно “старым” и похожим на нынешнее) при случайном прохождениивблизи него некоторой звезды. Это прохождение был настолько близким, что егоможно рассматривать практически как столкновение. Благодаря приливным силам состороны налетевшей на Солнце звезды, из поверхностных слоев Солнца выброшенаструя газа. Эта струя останется в сфере притяжения Солнца и после того, какзвезда уйдет от Солнца. Потом струя сконденсируется и даст начало планетам.

Если бы гипотеза Джинса былаправильной, число планетарных систем, образовавшихся за десять миллиардов летее эволюции, можно было пересчитать по пальцам. Но планетарных системфактически много, следовательно, эта гипотеза несостоятельна. И ниоткуда неследует, что выброшенная из Солнца струя горячего газа может сконденсироватьсяв планеты. Таким образом, космологическая гипотеза Джинса оказалась несостоятельной.

Выдающийся советский ученыйО.Ю.Шмидт в 1944 году предложил свою теорию происхождения Солнечной системы:наша планета образовалась из вещества, захваченного из газово-пылевойтуманности, через которую некогда проходило Солнце, уже тогда имевшее почти“современный” вид. При этом никаких трудностей с вращением момента планет невозникало, так как первоначально момент вещества облака может быть сколь угоднобольшим. Начиная с 1961 года эту гипотезу развивал английский космогонистЛиттлтон, который внес в нее существенные улучшения. По обеим гипотезам “почтисовременное” Солнце сталкивается с более или менее “рыхлым” космическимобъектом, захватывая части его вещества. Тем самым образование планетсвязывается с процессом звездообразования.