Что появилось раньше: Солнце или планеты солнечной системы?

Гипотеза о появлении планет и эволюции звезд: как образовалось Солнце и каим образом вокруг него образовалась Солнечная система.

Солнечная система не уникальна в своем роде: у многих звезд наблюдаемых с Земли, есть собственная “семья” планет. Однако факт остается фактом – не у всех звезд. Возможно дело в возрасте “родителя” планетной системы, ведь известно, к примеру, что у 10% звезд, находящихся в окрестностях Солнца, есть избыточное инфракрасное излучение: очевидно, это связано с присутствием вокруг таких звезд пылевых дисков, которые, возможно, являются начальным этапом формирования планетных систем.

Однако, хотя в общих чертах процесс образования “солнечных систем” вполне понятен, то в частных вопросах образования этих самых систем, остается очень много вопросов.

Например, о механизме образования планет в Солнечной системе, нет общепризнанных заключении.

Классическая схема образования планетной системы: сперва из общего облака пыли притянутого молодой звездой формируются относительно крупные куски материи, затем их движение упорядочивается силами гравитации, и на выходе имеем стройную и работающую как часовой механизм уравновешенную систему

Солнечная система образовалась примерно 5 млрд. лет назад, причем Солнце – звезда второго (или еще более позднего) поколения. Так что Солнечная система возникла на продуктах жизнедеятельности звезд предыдущего поколения, скапливавшихся в газопылевых облаках.

Вообще, сегодня мы больше знаем о происхождении и эволюции звезд, чем о происхождении собственной планетной системы, что не удивительно: звезд много, а известная нам планетная система – одна. Накопление информации о Солнечной системе еще далеко от завершения. Сегодня мы видим ее совершенно иначе, чем даже тридцать лет назад.

И нет гарантии, что завтра не появятся какие-то новые факты, которые перевернут все наши представления о процессе ее образования.

Как образовалась солнечная система?

Существует довольно много гипотез образования Солнечной системы. В качестве примера изложим гипотезу шведских астрономов X. Альвена и Г. Аррениуса. Они исходили из предположения, что в природе существует единый механизм планетообразования, действие которого проявляется и в случае образования планет около звезды, и в случае появления планет-спутников около планеты. Для объяснения этого они привлекают совокупность различных сил – гравитацию, магнитогидродинамику, электромагнетизм, плазменные процессы.

К моменту, когда начали образовываться планеты, центральное тело системы (звезда) уже существовало. Чтобы образовать планетную систему, центральное тело должно обладать магнитным полем, уровень которого превышает определенное критическое значение, а пространство в его окрестностях должно быть заполнено разреженной плазмой. Без этого процесс планетообразования невозможен.

Солнце имеет магнитное поле. Источником же плазмы служила корона молодого Солнца. Сегодня она стала меньше, но даже сейчас планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) практически погружены в разреженную атмосферу Солнца, а солнечный ветер доносит ее частицы и к более далеким планетам. Так что, возможно, корона молодого Солнца распространялась до современной орбиты Плутона.

Альвен и Аррениус отказались от традиционного допущения об образовании Солнца и планет из одного массива вещества, в одном нераздельном процессе. Они считают, что сначала из газопылевого облака возникает первичное тело, затем к нему извне поступает материал для образования вторичных тел. Мощное гравитационное воздействие центрального тела притягивает поток газовых и пылевых частиц, пронизывающих пространство, которому предстоит стать областью образования вторичных тел.

Для такого утверждения есть основания. Были подведены итоги многолетнего изучения изотопного состава вещества метеоритов, Солнца, Земли. Обнаружены отклонения в изотопном составе ряда элементов, содержащихся в метеоритах и земных породах, от изотопного состава тех же элементов на Солнце. Это говорит о различном происхождении этих элементов.

Отсюда следует, что основная масса вещества Солнечной системы поступила из одного газопылевого облака и из него образовалось Солнце. Значительно меньшая часть вещества с другим изотопным составом поступила из другого газопылевого облака, и она послужила материалом для формирования метеоритов и частично планет. Смешение двух газопылевых облаков произошло примерно 4,5 млрд. лет назад, что и положило начало образованию Солнечной системы.

Возможно примерно так выглядел первый этап эволюции Солнечной системы: солнце «запасается» строительным материалом

Солнце создает планеты

Молодое Солнце, предположительно обладавшее значительным магнитным моментом, имело размеры, превышавшие нынешние, но не доходившие до орбиты Меркурия. Его окружала гигантская сверхкорона, представлявшая собой разреженную замагниченную плазму.

Как и в наши дни с поверхности Солнца вырывались протуберанцы, но выбросы тех лет имели протяженность в сотни миллионов километров и достигали орбиты современного Плутона. Токи в них оценивались в сотни миллионов ампер и больше. Это способствовало стягиванию плазмы в узкие каналы. В них возникали разрывы, пробои, откуда разбегались мощные ударные волны, уплотнявшие плазму на пути их следования.

Плазма сверхкороны быстро становилась неоднородной и неравномерной. Поступавшие из внешнего резервуара нейтральные частицы вещества под действием гравитации падали к центральному телу. Но в короне они ионизировались, и в зависимости от химического состава тормозились на разных расстояниях от центрального тела, то есть с самого начала имела место дифференциация допланетного облака по химическому и весовому составу.

В конечном счете, выделилось три-четыре концентрических области, плотности частиц в которых примерно на 7 порядков превышали их плотности в промежутках. Это объясняет тот факт, что вблизи Солнца располагаются планеты, которые при относительно малых размерах имеют высокую плотность (от 3 до 5,5 г/см3), а планеты-гиганты имеют намного меньшие плотности (1 -2 г/см3).

Существование критической скорости, с достижением которой нейтральная частица, движущаяся ускоренно в разреженной плазме, скачком ионизируется, подтверждается лабораторными экспериментами. Оценочные расчеты показывают, что подобный механизм способен обеспечить накопление необходимого для образования планет вещества за сравнительно короткое время порядка ста миллионов лет.

Сверхкорона, по мере накопления в ней выпадающего вещества, начинает отставать в своем вращении от вращения центрального тела. Стремление выровнять угловые скорости тела и короны заставляет плазму вращаться быстрее, а центральное тело замедлять свое вращение. Ускорение плазмы увеличивает центробежные силы, оттесняя ее от звезды. Между центральным телом и плазмой образуется область очень низкой плотности вещества. Создается благоприятная обстановка для конденсации нелетучих веществ путем их выпадения из плазмы в виде отдельных зерен.

Достигнув определенной массы, зерна получают от плазмы импульс, и далее движутся по кеплеровской орбите, унося с собой часть момента количества движения в Солнечной системе: на долю планет, суммарная масса которых составляет только 0,1% от массы всей системы, приходится 99% суммарного момента количества движения.

Выпавшие зерна, захватив часть момента количества движения, следуют по пересекающимся эллиптическим орбитам. Множественные соударения между ними собирают эти зерна в большие группы и превращают их орбиты в почти круговые, лежащие в плоскости эклиптики. В конце концов, они собираются в струйный поток, имеющий форму тороида (кольца). Этот струйный поток захватывает все частицы, которые с ним сталкиваются, и уравнивает их скорости со своей.

Затем эти зерна слипаются в зародышевые ядра, к которым продолжают прилипать частицы, и они постепенно разрастаются до крупных тел – планетезималий. Их объединение образует планеты. А как только планетные тела оформляются настолько, что возле них появляется достаточно сильное собственное магнитное поле, начинается процесс образования спутников, в миниатюре повторяющий то, что произошло при образовании самих планет около Солнца.

Формирование Солнечной системы: хотя ещё видны гигантские облака пыли и космического мусора, уже появились «зародыши» будущих планет, а «строительный мусор» постепенно сегрегируется и компонуется на разных расстояниях от молодой звезды

Так, в этой теории, пояс астероидов – это струйный поток, в котором из-за нехватки выпавшего вещества процесс планетообразования прервался на стадии планетезималий. Кольца у крупных планет – это остаточные струйные потоки, оказавшиеся слишком близко к первичному телу и попавшие внутрь так называемого предела Роша, где гравитационные силы «хозяина» так велики, что не позволяют образоваться устойчивому вторичному телу.

Метеориты и кометы, согласно модели, формировались на окраине Солнечной системы, за орбитой Плутона. В отдаленных от Солнца областях существовала слабая плазма, в ней механизм выпадения вещества еще работал, но струйные потоки, в которых рождаются планеты, образовываться не могли. Слипание выпавших частиц привело в этих областях к единственно возможному результату – к образованию кометных тел.

Сегодня есть уникальные сведения, полученные запущенными с земли космическими аппаратами, о планетных системах Юпитера, Сатурна, Урана. Можно уверенно говорить о наличии общих характерных особенностей у них и у Солнечной системы как целого.

1. Одинаковая закономерность в распределении вещества по химическому составу: максимум концентрации летучих веществ (водород, гелий) всегда приходится на первичное тело и на периферийную часть системы. На некотором удалении от центрального тела располагается минимум летучих веществ. В Солнечной системе этот минимум заполнен самыми плотными планетами земной группы.
2. Во всех случаях на долю первичного тела приходится более 98% общей массы системы.
3. Имеются наглядные признаки, указывающие на повсеместное образование планетных тел путем слипания частиц (аккреция) во все более крупные тела, вплоть до окончательного оформления планеты (спутника).

Конечно, это только гипотеза, и она требует дальнейшей разработки. Так же пока не имеет убедительных доказательств предположение, что образование планетных систем является закономерным процессом для Вселенной. Но косвенные данные позволяют утверждать, что, по крайней мере, в определенной части нашей галактики планетные системы существуют в заметном количестве.

Известно, например, что все горячие звезды, температура поверхности которых превышает 7000 К, имеют и высокие скорости вращения. По мере перехода к все более холодным звездам на определенном температурном рубеже возникает внезапный резкий спад скорости вращения.

Звезды, входящие в класс желтых карликов (типа Солнца), температура поверхности у которых порядка 6000 К, имеют аномально низкие скорости вращения, почти равные нулю. Скорость вращения Солнца – 2 км/с. Низкие скорости вращения могут быть результатом передачи 99% первоначального момента количества движения в протопланетное облако.

Если это предположение, верно, то наука получит точный адрес для поиска планетных систем.

Источник

В КАКОЙ «ДЕНЬ» БЫЛИ СОЗДАНЫ СОЛНЦЕ, ЛУНА И ЗВЁЗДЫ?

В Бытие в самом начале Библии описывается, что Бог создал небо и землю. Только после этого создал наше Солнце, а позже Луну. Но до создания Луны на Земле росли растения, до создания Солнца на Земле была вода и т. д. По законам физики это невозможно, т. к. без Солнца нашу планету отнесло бы к более крупному объекту и, возможно, сожгло, без Луны не смогли бы расти деревья и прочее. [. ] Возможно, это было чудо Бога при создании? Или я ошибаюсь? Могли бы вы мне немного помочь в этом вопросе, чтобы утвердить веру?

– Игорь Кренауер. Прислано 19.05.2012

Есть два момента, которые следует учесть, чтобы правильно понять последовательность действий первой главы книги Бытие.

Во-первых, из повествования первой главы Бытие видно, что события в ней излагаются с точки зрения земного наблюдателя – так, как мы видели бы их, если бы всё это время находились на поверхности Земли.

На это указывают, например, следующие факты. В стихе 16 Солнце и Луна названы «великими светилами». Причём, как видно из стиха, «великими» они являются в сравнении со звёздами, «созданными» в тот же день. Однако сегодня мы знаем, что многие звёзды и размерами, и массой гораздо больше нашего Солнца (смотрите сравнительную иллюстрацию справа). Луна в сравнении с ними и вовсе ничтожна. «Великими» они являются только при взгляде с Земли или вблизи неё.

Кроме того, стихи 14–17 говорят, что Бог поместил светила «на тверди небесной», или, в других переводах, «в небесном пространстве». Из стихов 6–8 следует, что эта «твердь» или «пространство», именуемая также «небом», имеет ограниченную толщину, а из стиха 20 – что по ней летают птицы. Ясно, что речь здесь идёт об атмосфере. Солнце и Луна не находятся в атмосфере. Они выглядят как находящиеся в атмосфере только при наблюдении с поверхности земли.

Во-вторых, некоторые особенности еврейского текста показывают, что события в стихах 14–16 не были таким же обособленным актом творения, какими были некоторые другие действия в течение творческих «дней».

Так, в Бытие 1:1, 21, 27 и других стихах используется слово ברא (бара), означающее «творить, образовывать» и применяющееся к тому, чего до этого нигде не существовало (например, в 1:1 – «небо и земля», 1:21 – животные, 1:27 – люди). Однако в стихе 16 (касательно «создания» светил) стоит слово ויעש (вайасе) – форма слова עשה (асса), означающего, например, «работать, заниматься», «делать» и совсем не обязательно связанного с сотворением чего-либо нового. По этой причине многие переводы Библии принципиально используют в стихе 16 другое слово, отличное от «сотворил» (например, «создал», «сделал» и т. п.).

Другими словами, Библия не утверждает, что Солнце, Луна и звёзды были буквально сотворены в четвёртый творческий «день». Это повествование может, например, означать, что благодаря каким-то действиям Бога они стали видны как обособленные источники света (до этого мог быть виден только их свет, но не они сами). Такое толкование хорошо согласуется со словами самого Бога: «Пусть в небесном пространстве появятся светила. И пусть они служат светилами в небесном пространстве, чтобы светить на землю» (стихи 14, 15). Заметьте, Бог сказал, что эти светила появятся не вообще, а именно «в небесном пространстве».

Кроме того, слово «создал» в еврейском оригинале стоит в форме, указывающей на продолжающееся действие в будущем. По смыслу фраза «создал светила» более точно переводится как «начал создавать светила» или «перешёл к созданию светил», и некоторые переводы Библии так этот текст и передают (в т. ч. «Перевод нового мира с примечаниями», англ., обоснование такого перевода на стр. 15, 1572–1573) .

Другими словами, «создание» светил занимало продолжительное время от начала четвёртого творческого «дня».

Таким образом, объединив эти два момента, можно сказать, что в четвёртый «день» Бог не создал Солнце, Луну и звёзды впервые, а попросту сделал эти ранее существовавшие астрономические объекты видимыми с точки зрения земного наблюдателя.

Звёзды, Солнце и Луна являлись частью «неба», о создании которого говорится в стихе 1 первой главы Бытие. Однако к моменту начала творческих «дней» свет этих светил не достигал поверхности Земли (стих 2), так как, по всей видимости, земная атмосфера была непрозрачна (например, из-за облаков, сажи и т. п.).

В первый творческий «день» свет Солнца стал доходить до поверхности планеты. Стихи 3–5 говорят, что сразу же появились светлый день и тёмная ночь, что, между прочим, означает, что Земля уже вращалась вокруг своей оси рядом с Солнцем (как и сегодня).

К третьему «дню», по-видимому, атмосфера расчистилась настолько, что доходящего до поверхности земли света было достаточно для роста первых растений (стихи 11–12). Однако небесные светила по-прежнему были невидимы с земли.

Наконец, во время четвёртого творческого периода Солнце, Луна и звёзды стали видны и могли начать прямо светить на землю. При этом процесс достижения атмосферой такой прозрачности занял некоторое время в течение этого «дня» (стихи 14–19) и стал завершающей стадией её полного очищения.

Как я уже отмечал на других страницах этого сайта, Библия в основном не является источником знаний о физическом устройстве мира. Наоборот, записанное в ней следует понимать исходя из того, что мы знаем о мире (если, конечно, какое-то событие не описывается как явное чудо). Сегодня в отношении звёзд, Солнца и Земли мы знаем, что звёзды и Солнце появились раньше Земли, и, как мы увидели, эти знания прекрасно согласуются с тем, что записано в первой главе библейской книги Бытие.

Вам понравилась страница?
Поделитесь ей с Вашими друзьями:

Источник