Гипотезы возникновения Солнечной системы
Вопрос происхождения Солнечной системы до сих пор остается открытым. Существует несколько гипотез, объясняющих ее возникновение. Согласно первой гипотезе, планеты Солнечной системы были сформированы ы процессе объединения твердых холодных тел и частиц, которые входили в состав туманности, окружавшей Солнце. Другая гипотеза утверждает, что спутники планет были образованы из частиц, которые окружали планеты.
Суммарная масса всех планет, которые входят в Солнечную систему, составляет примерно 2% от массы Солнца. Орбиты планет являются практически круговыми и располагаются в одной плоскости, которая совпадает с экваториальной плоскостью Солнца.
Согласно небулярной теории Канта-Лапласа, орбитальное движение планет сформировалось после нецентрального удара частиц, что является механизмом зарождения первичной туманности. Причинами, которые противодействуют стремлению к равновесию, являются химические процессы, происходящие внутри Земли. Эти процессы зависят от действия космических сил и проявляются как землетрясения и деятельность вулканов. П.Лаплас исходил из гипотезы о медленно вращающейся горячей туманности, которая сжималась по мере охлаждения. При этом, согласно закону сохранения момента импульса, скорость вращения возрастала, и под действием центробежных сил отрывалась о кольца. Под воздействием сил тяготения материя в кольцах сжималась, в результате формировались компактные тела.
Согласно приливной гипотезе, произошла встреча Солнца со звездой, в результате которой случился приливной выброс солнечного вещества, из которого впоследствии и сформировались планеты. Считается, что в результате этого образовалось некое волокно, которое при вращении распалось на части, ставшие основой планет.
Если рассматривать гипотезу захвата межзвездного газа Солнцем, то предполагается, что при падении на Солнце атомы газа ионизировались и стали двигаться в магнитном поле Солнца, поступая в определенные участки экваториальной плоскости. По мнению сторонников этой теории, образование планет связано с процессом перехода от одного типа ядерных реакций, протекающих в недрах Солнца, к другому.
В настоящее время популярна кометная гипотеза. Согласно данной теории, в газопылевой туманности при снижении температуры газа намерзали пылинки, которые увеличивали их размер. Так появлялся состав, подобный составу комет. При столкновении частиц между собой большие концентрировались в центре туманности, а мелкие оказывались на периферии и дали начало планетам. Образующиеся тела, кометы, планеты, астероиды, разрастались и укреплялись. В процессе образования планет происходило стяжение кометной массы, при этом выделялась теплота, разогревавшая центр сгустка до состояния расплавленности и расслаивала водородную оболочку на железоникелевое ядро и силикатную оболочку, которая не давала рассеиваться в космическом пространстве теплоте. Таким образом планеты обретали сферическую форму. Планеты исходя из физических характеристик делятся на планеты земной группы и планеты – гиганты (газовые планеты).
Планеты земной группы
Планеты и их спутники являются крупнейшими объектами Солнечной системы после Солнца. Суммарная масса планет составляет примерно 448 масс Земли, а масса спутников – 0,12 массы Земли. А общая масса планет и спутников составляет 1/750 часть от массы Солнца. Планеты Солнечной системы имеют большие различия между собой.
Наиболее близко расположенными к Солнцу планетами являются Меркурий, Венера, Земля, Марс. Они имеют плотность, которая в 4-5 раз больше плотности воды, и твердую поверхность, поэтому эти планеты называются твердыми.
Плутон является несформировавшейся твердой планеты, которая по своим характеристикам схожа с планетами земной группы. К тому же, у Плутона есть спутник Харон, который в два раза меньше планеты. Есть предположения, что существует еще одна, десятая, темная планета.
Каждая планета характеризуется девятью основными параметрами:
- расстояние от Солнца
- период обращения вокруг собственной оси
- период обращения вокруг Солнца
- диаметр экватора
- средняя плотность
- относительная масса
- количество спутников
- температура
- преобладание газа в атмосфере.
Меркурий является ближайшей к Солнцу планетой. Меркурий состоит из железного ядра, расплавленной каменистой мании и твердой коры. Меркурий по внешнему виду похож на Луну. На Меркурии сила тяжести меньше силы тяжести на Земле в 2 раза, поэтому атмосфера почти отсутствует. Температура поверхности составляет от -350 °C до -170 °C.
По массе, размерам и плотности Венера схожа с Землей. Но она имеет чрезвычайно плотную атмосферу, которая поглощает солнечное излучение и не выпускает его обратно, что приводит к возникновению парникового эффекта, который в настоящее время отмечается и на Земле. Температура на поверхности Венеры достигает 400500 °C. По яркости Венера занимает третье место среди всех объектов, видимых с Земли.
Спутник Земли – Луна- является ближайшим к ней небесным телом.
Газовые планеты Солнечной системы
Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун являются большими, газообразными планетами. Их плотность составляет 0,7–1,7 г/см3, что ненамного больше плотности воды. Юпитер – крупнейшая планета Солнечной системы, его масса превосходит массу всех остальных планет в три раза.
Сатурн знаменит своими кольцами. Эти кольца состоят из огромного количества кусков льда, имеющих разные размеры, от пылинок до целых глыб. Кроме колец, у Сатурна имеется 17 спутников. Титан, один из спутников, имеет самую плотную атмосферу. В атмосфере Сатурна бушуют ветры со скоростью 1800 км/ч.
Уран, Плутон, Нептун настолько удалены, что точной, достоверной информации относительно их состава не удавалось получить вплоть до 1986 года. В 1986 году космический зонд передал фотографии Нептуна и Урана, по которым было установлено наличие вихрей на этих планетах, а также удалось обнаружить спутники этих планет.