Гипотезы происхождение Солнечной системы

Гипотезы  происхождения Солнечной  системы 

Германский философ Эммануил Кассет в 1755 г. Высказал идею происхождения Вселенной из первичной материи, состоящей из мелких частиц. Образование звезд, Солнца и остальных космический тел, по его мнению, вышло под действием сил притяжения и отталкивания в условиях хаотического движения частиц. Французский математик П. Лаплас (1796 г.) Связывал образование солнечной системы с вращательным движением разряженной и раскаленной газообразной туманности, приведшим к возникновению сгустков материи - эмбрионов планет. По гипотезе Канта-Лапласа, сначала раскаленная Земля охлаждалась, сжималась, что привело к деформации земной коры.

По гипотезе О. Ю. Шмидта (1943 г.) Планетная система  образовалась из пылевой и метеорной  материи при попадании её в сферу Солнца. Сначала холодные Земля и остальные планеты равномерно разогревались под действием энергии радиоактивного распада гравитационных и остальных действий, а потом остывали.

русский астроном В. Г. Фесенков в 50-е годы предложил решение трудности с точки зрения образования Солнца и планет из общей среды, появившейся в итоге уплотнения газопылевой материи. При этом предполагалось, что Солнце образовалось из центральной части сгущения, а планеты - из наружной частей.

Самая передовая  гипотеза - это объяснение возникновения  Вселенной теорией огромного  взрыва. В согласовании с данной теорией ~ 15 млрд. Лет назад наша Вселенная  была сжата в комок, в миллиарды  раз меньше булавочной головки. По математическим расчетам её диаметр был равен, а  плотность близка к бесконечности. Такое состояние именуется сингулярным - нескончаемая плотность в точечном объеме. Неустойчивое исходное состояние вещества привело к взрыву, породившему скачкообразный переход к расширяющейся Вселенной.

Первая теория образования  Солнечной системы, предложенная в 1644 г. Декартом, имеет заметное сходство с теорией, признанной в настоящее  время. По представлениям Декарта, Солнечная  система образовалась из первичной  туманности, имевшей форму диска  и состоявшей из газа и пыли (монистическая  теория). В 1745 г. Бюффон предложил дуалистическую теорию; согласно его версии, вещество, из которого образованы планеты, было отторгнуто от Солнца какой-то слишком  близко проходившей большой кометой  или другой звездой. Если бы Бюффон оказался прав, то появление такой  планеты, как наша, было бы событием чрезвычайно редким, связанным с  другим столь же редким событием, как  сближение двух звезд, а вероятность  найти жизнь где-нибудь во Вселенной  стала бы ничтожно малой. Такая перспектива  вызвала бы разочарование не только у читателей научной фантастики.

Наиболее известными монистическими теориями стали теории Лапласа и Канта. Трудности, с  которыми встретились в конце 19 в. монистические теории, способствовали успеху дуалистических, однако развитие истории снова вернуло нас  к монистической теории. Такие  колебания вполне понятны, поскольку  в распоряжении исследователей было очень уж мало данных: распределение  расстояний до планет, подчиненное  определенному закону (закон Боде), знание того, что планеты движутся вокруг Солнца в одну сторону, да еще  некоторые теоретические соображения, касающиеся углового момента Солнечной  системы. Точки зрения Канта и  Лапласа в ряде важных вопросов резко  отличались. Кант, например, исходил  из эволюционного развития холодной пылевой туманности, в ходе которого сперва возникло центральное массивное  тело - будущее Солнце, а потом . уже  планеты, в то время как Лаплас считал первоначальную туманность газовой  и очень горячей, находящейся  в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под действием силы всемирного тяготения, туманность, вследствие закона сохранения момента количества движения, вращалась  все быстрее и быстрее (об этом подробнее речь будет идти ниже). Из-за больших центробежных сил, возникающих  при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца. В дальнейшем эти кольца конденсировались, образуя планеты. Таким образом, согласно гипотезе Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Однако, несмотря на такое резкое различие между двумя гипотезами, общей их важнейшей особенностью является представление, что Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. Поэтому и принято называть эту концепцию "гипотезой Канта - Лапласа".

Момент количества движения вращающегося Солнца равен  всего лишь б-1048. Все планеты земной группы - Меркурий, Венера, Земля и  Марс - имеют суммарный момент в 380 раз меньший, чем Юпитер. Львиная  доля момента количества движения Солнечной  системы сосредоточена в орбитальном  движении планет-гигантов Юпитера и  Сатурна 

С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно. В самом деле, в эпоху, когда  от первоначальной, быстро вращающейся  туманности отделялось кольцо, слои туманности, из которых впоследствии сконденсировалось  Солнце, имели (на единицу массы) примерно такой же момент, как вещество отделившегося  кольца). Так как масса последнего была значительно меньше массы основной части туманности ("протосолнца"), то полный момент количества движения у кольца должен быть много меньше, чем у "протосолнца". В гипотезе Лапласа отсутствует какой бы то ни было механизм передачи момента  от "протосолнца" к кольцу. Поэтому  в течение всей дальнейшей эволюции момент количества движения "протосолнца", а затем и Солнца должен быть значительно  больше, чем у колец и образовавшихся из них планет. Но этот вывод находится  в разительном противоречии с  фактическим распределением момента  количества движения между Солнцем  и планетами.

Согласно гипотезе Джинса, исходная материя, из которой  в дальнейшем образовались планеты, была выброшена из Солнца (которое  к тому времени было уже достаточно "старым" и похожим на нынешнее) при случайном прохождении вблизи него некоторой звезды. Это прохождение  было настолько близким, что практически  его можно рассматривать как  столкновение. При таком очень  близком прохождении благодаря  приливным силам, действовавшим  со стороны налетевшей на Солнце звезды, из поверхностных слоев Солнца была выброшена струя газа. Эта струя  останется в сфере притяжения Солнца и после того, как звезда уйдет от Солнца. В дальнейшем струя  сконденсируется и даст начало планетам.

Эта гипотеза, владевшая  умами астрономов в течение трех десятилетий, предполагает, что образование  планетных систем, подобных нашей  Солнечной, есть процесс исключительно  маловероятный. В самом деле, как  подсчитано, столкновения звезд, а также  их близкие взаимные прохождения  в нашей Галактике могут происходить  чрезвычайно редко.

В 1944 г. советский  ученый О. Ю. Шмидт предложил свою теорию происхождения Солнечной  системы. Согласно О. Ю. Шмидту наша планетная  система образовалась из вещества, захваченного из газово-пылевой туманности, через которую некогда проходило  Солнце, уже тогда имевшее почти "современный" вид. При этом никаких  трудностей с вращательным моментом планет не возникает, так как первоначальный момент вещества облака может быть сколь угодно большим. Следует, впрочем, заметить, что для того, чтобы  Солнце захватило достаточно много  вещества, его скорость по отношению  к туманности должна быть очень маленькой, порядка ста метров в секунду. Если учесть, что скорость внутренних движений элементов облака должна быть не меньше, то, по существу, речь идет о "застрявшем" в облаке Солнце, которое, скорее всего, должно иметь  общее с облаком происхождение. Тем самым образование планет связывается с процессом звездообразования .