Любопытные факты о рождении Солнечной системы!

15.05.2018

Иллюстрация молодой Солнечной системы.
Иллюстрация молодой Солнечной системы.

Солнечная система, в которой мы живем, состоит из звезды среднего размера (солнца) с восемью планетами, вращающимися вокруг нее. Планеты бывают двух разных типов. Четырьмя внутренними планетами, ближайшими к Солнцу, являются Марс, Земля, Венера и Меркурий. Они меньше и состоят в основном из металлов и горных пород. Другие планеты внешние - Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер — состоят в основном из газов.

Что такое планеты? Откуда они взялись? Почему некоторые из них будут каменистыми, а некоторые газообразными? На что похожа наша планета?

Каждая из планет в нашей Солнечной системе уникальна. Они различаются по размеру и составу.
Каждая из планет в нашей Солнечной системе уникальна. Они различаются по размеру и составу.

Рождение Солнца.

Давайте быстро рассмотрим, как появилась наша звезда. Пять млрд. лет назад огромное облако плыло в одном из спиральных рукавов галактики Млечный Путь. Это облако, называемое астрономами туманностью, состояло из пыли и газа (водорода и гелия), с небольшим процентом более тяжелых атомов. Эти тяжелые атомы были сформированы ранее в истории Вселенной, когда другие звезды постарели и умерли.

Это облако (туманность) начало сжиматься, рушась на себе. Атомы, как только они разделились, начали объединяться, вырабатывая тепло. В восходящей жаре атомы сталкивались чаще и сильнее. В конце концов, они достигли температуры, при которой протоны в центрах атомов начали сливаться, в процессе, называемом ядерным синтезом. Крошечная частичка превратилась в целую кучу энергии, и родилась звезда. Так появилось наше солнце.

Рождение планет.

Материал в туманности, не поглощенный солнцем, вращался вокруг него как плоский диск пыли и газа, удерживаемый на орбите под действием солнечной гравитации. Этот диск называется аккреционным диском. Материал в диске накапливается путем дальнейшей аккреции (слипание).

Каждая планета начиналась как микроскопические зерна пыли в аккреционном диске. Атомы и молекулы начали слипаться или превращаться в более крупные частицы. Несильные столкновения образовывали объекты в километры в диаметре, называемых планетезимали. Эти объекты были достаточно большими, чтобы привлечь других силой тяжести.

Если столкновения планетезималей происходили на высоких скоростях, они могли разрушать объекты. Но когда удары были достаточно мягкими, объекты объединялись и росли. В течение примерно 100 миллионов лет эти протопланеты вращались вокруг Солнца, некоторые в яйцевидных контурах, что приводило к более частым столкновениям.

На этой иллюстрации показан аккреционный диск звезды, которая, подобно нашему Солнцу, может образовывать планеты из пыли и газа вокруг нее.
На этой иллюстрации показан аккреционный диск звезды, которая, подобно нашему Солнцу, может образовывать планеты из пыли и газа вокруг нее.

Миры столкнулись, объединились и эволюционировали в течение драматического периода времени. Когда все закончилось, осталось восемь стабильных планет, которые прочистили свои орбиты. Планета определяется как тело, которое крутится вокруг Солнца, очень большое для своей гравитации, чтобы сделать его сферическим, и очистило его окрестности от небольших объектов.

В 2007 году исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе определили, что Солнечная система была полностью сформирована в 4,568 млрд. лет назад. Они сделали это, определив возраст каменистых материалов из пояса астероидов.

Солнце посылает энергию и частицы в устойчивый поток, называемый звездными ветрами. Эти ветры оказались настолько сильными, что они сдули большинство газов с четырех планет, ближайших к Солнцу, оставив только их камни и металлы нетронутыми. Вот почему их называют каменистыми, или земными, планетами. Внешние планеты были так далеки от Солнца, что его ветры не могли сдуть их лед и газы. Они оставались газообразными, с небольшим скальным ядром.

Они были сделаны из большего количества газа (а именно водорода и гелия), чем другие, с самого начала, гравитация Солнца приблизила более тяжелые материалы в исходном солнечном диске.

Между внутренней и внешней планетами лежит область, заполненная миллионами астероидов - небольших скалистых, ледяных и металлических тел, оставшихся от появления Солнечной системы. В этой области не образовалось ни одной планеты. Астрономы полагают, что гравитация Юпитера настолько повлияла на этот регион, что ни одна большая планета не могла сформироваться. Юпитер в одинадцать раз больше (в диаметре) Земли и более чем в два раза больше, чем все остальные планеты вместе взятые. Он почти достаточно велик, чтобы стать звездой.

Из четырех скалистых планет Меркурий - самая маленькая, размером примерно в две пятых Земли. Земля и Венера почти одинакового размера, в то время как Марс составляет около половины их размера. Астрономы предполагают, что меньший объект должен был попасть в ртуть, испаряя ее кору и оставляя только более крупный, чем обычно, железный сердечник.

Условия на Земле.

Когда скалистые планеты впервые образовались, они были в основном расплавленной породой. В течении многих лет они медленно охлаждались. В конце концов Меркурий и Марс, потому что они маленькие, затвердевшие и стали жесткими вплоть до их центров.

Только на Земле, а возможно и на Венере, условия оставались в промежуточном состоянии. Земля осталась частично расплавленной. Её корка-твердая порода, а мантия - жесткая. Но в геологическое время мантия течет медленно. И центр Земли состоит из твердого железного ядра, вращающегося в горячей жидкости, называемой магмой.

Луна.
Луна.

Луна земли.

Ближайший к нам скальный объект - Луна. Откуда она взялась? Хороший вопрос. Луна крутится не вокруг солнца, а вокруг Земли, так что это не планета. Луна примерно на четверть больше Земли. Происхождение Луны остается загадочным, но с тех пор, как астронавты прошли по Луне в 1969 году и привезли образцы камней и почвы, мы знаем о ней больше, чем раньше.

Стандартный аргумент сегодня гласит, что небольшая конкурирующая планета, размером около одной десятой Земли, должна была столкнуться с Землей около 4,45 млрд. лет назад. Земля все еще была раскалена под тонкой новой коркой. Часть материала от удара была поглощена сжиженной землей, но часть материала отрикошетила в космос, где осела на орбиту и образовалась как луна. Сначала Луна вращалась гораздо ближе к Земле. Она по-прежнему уходит со скоростью почти два дюйма (четыре сантиметра) в год.

Луна существенно влияет на условия на Земле. Воздействие, которое произвела Луна, наклонило землю на свою ось. Это вызывает сезонные колебания температуры земли, так как сторона, наклоненная к Солнцу на полгода путешествия вокруг Солнца, получает больше света от Солнца. Кроме того, гравитация Луны вызывает приливы и отливы в океанах, уменьшает колебания Земли (что помогает стабилизировать климат) и замедляет вращение Земли. Раньше Земля совершала вращение на своей оси за 12 часов, но теперь это занимает 24.

Плутон и за его пределами.

До 2006 года студенты определии: Солнечная система включает не восемь планет, а девять. Тот, что считается девятым, Плутон, вращается дальше всего от нашего Солнца.

Однако в 2006 г. Международный Союз астрономии заявил, что Плутон не считается планетой. Он меньше, чем земная Луна. Он вращается в поясе астероидов за Нептуном (хотя Плутон периодически приближается к Солнцу, чем Нептун) и не имеет достаточной силы тяжести, чтобы очистить окрестности вокруг своего пути. Таким образом, он был понижен до "карликовой планеты".

Облака пыли и газа окружают зарождающиеся звезды в туманности Орион. Proplyds в туманности Ориона.
Облака пыли и газа окружают зарождающиеся звезды в туманности Орион. Proplyds в туманности Ориона.

Астрономы уверены, что Солнечная система сформирована аккрецией, потому что теперь они способны заглянуть в подобный процесс, происходящий в части туманности Ориона. Эта планета формирует зону на ближней стороне гигантского облака, который охватывает большую часть созвездия Ориона. С 1993 года астрономы обнаружили там несколько сотен звезд в процессе формирования, большинство из них окружено кольцами пыли в аккреционных дисках, точно так же, как, по их мнению, они произвели солнечные планеты.

В 1995 году астрономы в Швейцарии обнаружили планету, вращающуюся вокруг обычной звезды. Такие планеты называют внесолнечные планеты, или экзопланеты. На данный момент обнаружено и подтверждено более 700 экзопланет. Большинство из них-гиганты, ближе по размеру к Юпитеру, так как большие планеты оказалось легче обнаружить за сотни световых лет. Большинство из них обнаруживаются не путем прямого изображения, а косвенно путем измерения влияния их гравитации на их родительскую звезду или путем наблюдения, как свет родительской звезды тускнеет, когда планета проходит перед ней.

В 2009 году NASA направил телескоп на орбиту вокруг Солнца, чтобы увидеть обитаемые экзопланеты в созвездиях Лебедя и Лиры. Этот телескоп (на самом деле фотометр), центральная часть того, что известно как миссия Кеплера, будет контролировать 100 000 звезд. Миссия будет длиться от трех с половиной до шести лет; в первые два года она обнаружила 17 планет с условиями, которые, как полагают, позволяют развивать жизнь.

Таким образом, планеты - это тела, вращающиеся вокруг звезды. Планеты, ближайшие к звезде, как правило, более скалистые, потому что ветер звезды сдувает их газы и потому, что они сделаны из более тяжелых материалов, привлеченных гравитацией звезды. В Солнечной системе Земля является одной из четырех скалистых планет, но уникальной, с жесткими и расплавленными слоями.

Ставьте Лайки и подписывайтесь на наш канал WONDERS PLANET