Предыдущая страница Астрономия Следующая страница

Астрономия

Учебник для 10 класса

§31. Возникновение планетных систем и Земли

Решение вопроса о происхождении Солнечной системы встречает основную трудность в том, что иные подобные системы в других стадиях развития мы не наблюдаем. Нашу Солнечную систему не с чем пока еще сравнивать, хотя системы, подобные нашей Солнечной системе, должны быть достаточно распространены и их возникновение должно быть не делом случая, а закономерным явлением.

Для развития материалистического мировоззрения огромную роль играли первые научные предположения о происхождении Солнечной системы. Первой была гипотеза немецкого философа Канта. В середине XVIII в. он изложил идею о возникновении Солнечной системы из облака холодных пылинок, находящихся в хаотическом движении. В 1796 г. французский ученый Лаплас подробно описал гипотезу образования Солнца и планет из уже вращающейся газовой туманности. Лаплас учел основные характерные черты Солнечной системы, которые должна объяснить любая гипотеза о ее происхождении: основная масса системы сосредоточена в Солнце; орбиты планет и спутников почти круговые и лежат почти в одной плоскости; расстояния между ними возрастают по определенному закону; почти все планеты не только обращаются вокруг Солнца, но и вращаются вокруг своих осей в одном направлении.

В настоящее время ученые пришли к выводу о том, что Земля никогда не была ни газовой, ни огненно-жидкой.

В данный период наиболее разработанной является гипотеза, основы которой были заложены работами советского академика О. Ю. Шмидта.

По гипотезе Шмидта, планеты возникли из вещества огромного холодного газопылевого облака, вращавшегося вокруг Солнца. Со временем облако неизбежно должно было сплющиваться. Это вызывалось столкновением частиц и обменом энергий между ними. Постепенно вещество распределилось в виде диска, имеющего толщину, в тысячу раз меньшую его диаметра. Орбиты частиц стали круговыми с движениями в одном направлении. Крупные частицы присоединяли к себе мелкие. Возникали сгустки вещества. Быстрее всего росла масса крупнейших сгустков. Затем из большого числа первоначально образовавшихся «рыхлых» комков вещества всевозможных размеров возникло несколько крупных тел — планет (рис. 110). Расчеты показывают, что Земля выросла до ее современной массы за несколько сот миллионов лет. Земля, холодная на поверхности, стала разогреваться за счет распада радиоактивных элементов. Это привело к расплавлению земных недр. Тяжелые элементы продиффундировали вниз, образовав ядро, а легкие образовали кору. В рое частиц, окружавшем зародыши планет, повторялся процесс слипания частиц, и возникли спутники планет. В частях газопылевого диска, удаленных от Солнца, царила низкая температура, и водород при формировании больших планет не улетучился. Сильный нагрев облака вблизи Солнца ускорял рассеяние водорода, и в планетах земной группы его почти не сохранилось Шмидту удалось также впервые теоретически вывести наблюдаемый закон планетных расстояний от Солнца.

Астрономия. Этапы возникновения Земли и планет из газопылевого облака

Рис. 110. Этапы возникновения Земли и планет из газопылевого облака по гипотезе О. Ю. Шмидта.

Большую трудность представляет объяснение того, как первоначальное газопылевое облако, окружавшее молодое Солнце, сохранило свои большие размеры и получило быстрое вращение.

Теоретические расчеты, учитывающие наличие магнитного поля и ряд других факторов, позволяют объяснить происхождение планетной системы, но отдельные моменты этой теории все еще нуждаются в проверке и уточнении.