Задания для самостоятельной работы

Происхождение Солнечной системы

Ги­поте­зы про­ис­хожде­ния Сол­нечной сис­те­мы. Пер­вые ги­поте­зы про­ис­хожде­ния Сол­нечной сис­те­мы по­яви­лись в XVIII в. Не­мец­кий фи­лософ И.Кант пред­по­ложил, что Сол­нечная сис­те­ма об­ра­зова­лась из об­ла­ка хо­лод­ных час­тиц, на­ходя­щих­ся в бес­пре­рыв­ном и ха­отич­ном дви­жении (рис. 2.1, а). Дру­гой уче­ный, фран­цуз П.Лап­лас, в 1796 г. выс­ка­зал пред­по­ложе­ние о том, что про­ис­хожде­ние Сол­нечной сис­те­мы свя­зано с пос­то­ян­но вра­ща­ющейся ту­ман­ностью, пол­ностью сос­то­ящей из га­за (рис. 2.1, б). Бри­танец Д.Джинс пред­по­ложил, что сво­им по­яв­ле­ни­ем Сол­нечная сис­те­ма обя­зана тес­но­му сбли­жению Сол­нца с дру­гой звез­дой, вы­тянув­шей из Сол­нца си­гаро­об­разную струю ве­щес­тва, из ко­торой по­том об­ра­зова­лись все пла­неты.

Рис. 2.1.Гипотезы происхождения Солнечной системы:
а — И.Канта; б — П.Лапласа

Еще од­на ин­те­рес­ная ги­поте­за бы­ла выд­ви­нута со­вет­ским ас­тро­номом О.Ю.Шмид­том в 1944 г. Из нее сле­ду­ет, что сре­дой, ко­торая слу­жит для об­ра­зова­ния пла­нет, яв­ля­ет­ся фраг­мент меж­звездно­го об­ла­ка, сос­то­яще­го из га­зопы­левой сме­си. В нем в ре­зульта­те ха­отич­ных стол­кно­вений час­тиц об­ра­зу­ют­ся мно­гочис­ленные сгу­щения. Круп­ные об­ра­зова­ния пос­те­пен­но уве­личи­ва­ют­ся в раз­ме­рах и ста­новят­ся плот­нее. Имен­но так, с его точ­ки зре­ния, об­ра­зу­ют­ся пла­нете­зима­ли — «за­роды­ши» бу­дущих пла­нет. В пользу пос­ледней те­ории го­ворят сов­ре­мен­ные наб­лю­дения за меж­звездны­ми га­зопы­левы­ми об­ла­ками на­шей Га­лак­ти­ки, в ко­торых и сейчас про­ис­хо­дят про­цес­сы об­ра­зова­ния но­вых звез­дных сис­тем.

Эта­пы фор­ми­рова­ния Сол­нечной сис­те­мы. В нас­то­ящее вре­мя пред­по­лага­ет­ся, что фор­ми­рова­ние Сол­нечной сис­те­мы на­чалось око­ло 5,0…4,6 млрд лет на­зад с гра­вита­ци­он­но­го сжа­тия не­большой час­ти мед­ленно вра­ща­юще­гося меж­звез­дно­го га­зопы­лево­го об­ла­ка (рис. 2.2, 1).

Рис. 2.2.Этапы формирования Солнечной системы

Об­ла­ко уже со­дер­жа­ло не только во­дород и ге­лий, но и мно­гочис­ленные тя­желые эле­мен­ты, ос­тавши­еся пос­ле звезд пре­дыду­щих по­коле­ний. Во вре­мя сжа­тия ско­рость вра­щения об­ла­ка уве­личи­лась, тем­пе­рату­ра и плот­ность ве­щес­тва воз­раста­ли (рис. 2.2, 2—3). На­ибо­лее сильно наг­ре­вались цен­тральные об­ласти дис­ка. При дос­ти­жении тем­пе­рату­ры в нес­колько ты­сяч кельви­нов цен­тральная об­ласть дис­ка на­чала све­титься — сфор­ми­рова­лась про­тоз­везда (рис. 2.2, 4). Ве­щес­тво об­ла­ка про­дол­жа­ло пог­ло­щаться про­тоз­вездой, уве­личи­вая дав­ле­ние и тем­пе­рату­ру в цен­тре. Внеш­ние же об­ласти дис­ка ос­та­вались от­но­сительно хо­лод­ны­ми. Ког­да тем­пе­рату­ра в цен­тре про­тоз­везды дос­тигла мил­ли­онов гра­дусов, в цен­тральной об­ласти на­чалась ре­ак­ция тер­мо­ядер­но­го син­те­за ге­лия из во­доро­да. Во внеш­ней об­ласти дис­ка круп­ные сгу­щения об­ра­зова­ли пла­неты, вра­ща­ющи­еся вок­руг цен­трально­го све­тила при­мер­но в од­ной плос­кости и в од­ном нап­равле­нии, а так­же их спут­ни­ки, ас­те­ро­иды и дру­гие ма­лые те­ла Сол­нечной сис­те­мы (рис. 2.2, 5). Бли­же к Сол­нцу тем­пе­рату­ра бы­ла очень вы­сокой, по­это­му та­кие лег­кие га­зы, как во­дород и ге­лий, вы­тес­ня­лись на пе­рифе­рию, а на внут­ренних пла­нетах про­ис­хо­дило на­коп­ле­ние бо­лее тя­желых эле­мен­тов (рис. 2.2, 6).

В дальнейшем тем­пе­рату­ра по­низи­лась и по­яви­лась воз­можность удер­жи­вать лег­кие эле­мен­ты, по­это­му пла­неты-ги­ган­ты в от­ли­чие от внут­ренних чле­нов сис­те­мы не яв­ля­ют­ся плот­ны­ми и ка­менис­ты­ми. Они мо­гут иметь твер­дое яд­ро, но большей частью сос­то­ят из жид­кости, име­ют очень мощ­ную ат­мосфе­ру, бо­гатую во­доро­дом и ге­ли­ем. На до­лю Сол­нца при­ходит­ся 99,87% от всей мас­сы Сол­нечной сис­те­мы, на все ос­тальные те­ла — все­го 0,13%.

Пер­вые нес­колько со­тен мил­ли­онов лет фор­ми­рова­ния Сол­нечной сис­те­мы бы­ли очень бур­ны­ми, мно­жес­тво тел дви­гались вок­руг Сол­нца по раз­личным ор­би­там, стал­ки­ва­ясь друг с дру­гом. При этом часть из них раз­ру­шалась, часть объеди­нялась в бо­лее круп­ные об­ра­зова­ния. Уда­ры, ко­торые про­ис­хо­дили при стол­кно­вени­ях, спо­собс­тво­вали то­му, что ор­би­ты пла­нет ста­ли по­хожи­ми на ок­ружнос­ти, а со вре­менем их дви­жение вок­руг Сол­нца при­об­ре­ло ус­тойчи­вый ха­рак­тер. Мно­жес­тво тел на­шей Сол­нечной сис­те­мы до сих пор хра­нит сле­ды древ­ней бом­барди­ров­ки, про­изо­шед­шей че­рез 500…600 млн лет пос­ле ее фор­ми­рова­ния. Этот пе­ри­од длил­ся нес­колько со­тен мил­ли­онов лет, и его пос­ледс­твия вид­ны до сих пор на по­вер­хнос­ти Лу­ны и Мер­ку­рия, дру­гих пла­нет, их спут­ни­ков и ас­те­ро­идов в ви­де мно­гочис­ленных кра­теров удар­но­го про­ис­хожде­ния.

Те­оре­тичес­ки к Сол­нечной сис­те­ме от­но­сит­ся все прос­транс­тво, где гра­вита­ция Сол­нца сильнее лю­бых дру­гих объек­тов. Пред­по­ложи­тельная гра­ница это­го прос­транс­тва на­ходит­ся на рас­сто­янии двух све­товых лет от нас, что рав­но поч­ти по­лови­не пу­ти до бли­жайшей к Зем­ле звез­ды пос­ле Сол­нца (Прок­си­ме Цен­тавра). Счи­та­ет­ся, что об­ла­ко О­ор­та (ре­ги­он Сол­нечной сис­те­мы, из ко­торо­го к нам при­лета­ют дол­го­пери­оди­чес­кие ко­меты) прос­ти­ра­ет­ся на рас­сто­яние до 100 тыс. а.е.

Ос­новные за­коно­мер­ности дви­жения пла­нет Сол­нечной сис­те­мы. Ги­поте­за про­ис­хожде­ния Сол­нечной сис­те­мы хо­рошо объяс­ня­ет ос­новные наб­лю­да­емые за­коно­мер­ности:

• ор­би­ты всех пла­нет и большинс­тва ас­те­ро­идов близ­ки к ок­ружнос­тям;
• плос­кости ор­бит ле­жат приб­ли­зительно в од­ной плос­кости;
• все пла­неты об­ра­ща­ют­ся вок­руг Сол­нца в од­ну сто­рону, в том же нап­равле­нии, что и дви­жение Сол­нца вок­руг сво­ей оси, при­чем нап­равле­ние их осе­вого вра­щения, кро­ме Ве­неры, Ура­на и Плу­тона, сов­па­да­ет с нап­равле­ни­ем дви­жения по ор­би­те;
• воз­раст Зем­ли, Лу­ны, Мер­ку­рия и дру­гих тел при­мер­но ра­вен 4,5 млрд лет.

Эво­люция Сол­нечной сис­те­мы. В на­чале сво­его су­щес­тво­вания Сол­нечная сис­те­ма выг­ля­дела со­вер­шенно по-дру­гому. Внеш­няя Сол­нечная сис­те­ма бы­ла го­раз­до ком­пак­тнее по раз­ме­ру, чем сейчас, по­яс Койпе­ра был го­раз­до бли­же к Сол­нцу, а во внут­ренней Сол­нечной сис­те­ме по­мимо сох­ра­нив­шихся до нас­то­яще­го вре­мени не­бес­ных тел су­щес­тво­вали и дру­гие объек­ты по раз­ме­ру не меньше Мер­ку­рия.

В нас­то­ящее вре­мя Сол­нечная сис­те­ма яв­ля­ет­ся ус­тойчи­вой в том смыс­ле, что ни­какая из пла­нет не мо­жет стол­кнуться с дру­гой или быть выб­ро­шен­ной за пре­делы сис­те­мы в бли­жайшие нес­колько мил­ли­ар­дов лет. Но, ко­неч­но, и сейчас воз­можны стол­кно­вения пла­нет с ас­те­ро­ида­ми и ко­мета­ми, гра­вита­ци­он­ное вза­имо­действие пла­нет со спут­ни­ками при­водит к из­ме­нению ско­рос­ти их дви­жения. Кро­ме то­го, че­рез 4…5 млрд лет све­тимость Сол­нца воз­растет и ус­ло­вия на Зем­ле ста­нут неп­ри­год­ны­ми для жиз­ни.

Ре­зюме. Фор­ми­рова­ние Сол­нца и пла­нет про­ис­хо­дило од­новре­мен­но из вра­ща­юще­гося га­зопы­лево­го об­ла­ка в ре­зульта­те объеди­нения твер­дых хо­лод­ных тел и час­тиц и пос­ле­ду­юще­го гра­вита­ци­он­но­го сжа­тия при­мер­но 5 млрд лет на­зад.

Контрольные вопросы

1. Ка­ким об­ра­зом про­ис­хо­дило фор­ми­рова­ние Сол­нечной сис­те­мы?
2. Ка­ковы ос­новные за­коно­мер­ности дви­жения пла­нет на­шей Сол­нечной сис­те­мы?
3. Ка­ков при­мер­ный воз­раст на­шей Сол­нечной сис­те­мы?
4. Ког­да про­ис­хо­дила древ­няя бом­барди­ров­ка тел Сол­нечной сис­те­мы?

Задания для самостоятельной работы

Но­мер эта­па	Со­дер­жа­ние эта­па	Ре­зультат	Объяс­ня­емая ха­рак­те­рис­ти­ка Сол­нечной сис­те­мы

1. Изу­чив ма­тери­ал о ги­поте­зах про­ис­хожде­ния Сол­нечной сис­те­мы, за­пол­ни­те таб­ли­цу ин­форма­ци­ей об эта­пах ее фор­ми­рова­ния.

1. Дайте обос­но­ван­ный от­вет на воп­рос: по­чему в сво­ей кни­ге «Тайны рож­де­ния звезд и пла­нет» А.Н.То­милин на­зыва­ет рас­смот­ренную ги­поте­зу О.Ю.Шмид­та о про­ис­хожде­нии тел Сол­нечной сис­те­мы «те­ори­ей зах­ва­та»?

Темы докладов

1. Ги­поте­зы про­ис­хожде­ния Сол­нечной сис­те­мы.
2. Сов­ре­мен­ные пред­став­ле­ния о про­ис­хожде­нии Сол­нечной сис­те­мы.
3. Сов­ре­мен­ные ме­тоды изу­чения тел Сол­нечной сис­те­мы, поз­во­ля­ющие по­лучить дос­то­вер­ные на­уч­ные фак­ты.

 

---

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 2396; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!