Середня школа № 751
Реферат з астрономії на тему:
"Походження Сонячної системи"
учня 11-А класу
Битенского Валентина Олеговича.
Москва, 1996 рік.
Ось уже два століття проблема походження Сонячної системи хвилюєвидатних мислителів нашої планети. Цією проблемою займались, починаючи відфілософа Канта і математика Лапласа, плеяда астрономів і фізиків XIX і XXстоліть.
І все-таки ми до сих пір досить далекі від вирішення цієї проблеми. Але заостанні три десятиліття роз'яснився питання про шляхи еволюції зірок. І хочадеталі народження зірки з газово-пилової туманності ще далеко не ясні, митепер чітко уявляємо, що з нею відбувається протягом мільярдівроків подальшої еволюції.
Переходячи до викладу різних космогонічних гіпотез, що змінювали одиніншу протягом двох останніх століть, почнемо з гіпотези великогонімецького філософа Канта і теорії, яку через кілька десятилітьнезалежно запропонував французький математик Лаплас. Передумови до створенняцих теорій витримали випробування часом.
Точки зору Канта і Лапласа в ряді важливих питань різко відрізнялися.
Кант виходив з еволюційного розвитку холодної пилової туманності, в ходіякого спочатку виникло центральне масивне тіло - майбутнє Сонце, апотім планети, у той час як Лаплас вважав первісну туманністьгазової та дуже гарячою з високою швидкістю обертання. Стискаючись піддією сили всесвітнього тяжіння, туманність, внаслідок законузбереження моменту кількості руху, бувала все швидше і швидше. Черезза великих відцентрових сил від нього послідовно відділялися кільця.
Потім вони конденсувався, утворюючи планети.
Таким чином, відповідно до гіпотези Лапласа, планети утворилися раніше
Сонця. Однак, незважаючи на відмінності, загальною важливою особливістю єуявлення, що Сонячна система виникла в результаті закономірногорозвитку туманності. Тому й прийнято називати цю концепцію "гіпотезою
Канта-Лапласа ".
Проте ця теорія стикається з труднощами. Наша Сонячна система,що складається з дев'яти планет різних розмірів і мас, володіє особливістю:незвичайне розподіл моменту кількості руху між центральним тілом
- Сонцем і планетами.
Момент кількості руху є одна з найважливіших характеристик будь-якоїізольованою від зовнішнього світу механічної системи. Саме як такусистему можна розглянути Сонце й планети. Моменткількості руху можна визначити як "запас обертання" системи. Цеобертання складається з орбітального руху планет і обертання навколоосей Сонця й планет.
Левова частка моменту кількості руху Сонячної системизосереджена в орбітальному русі планет-гігантів Юпітера й Сатурна.
З погляду гіпотези Лапласа, це абсолютно незрозуміло. В епоху,коли від первісної, швидко обертається туманності відокремилося кільце,шари туманності, з яких потім сконденсувалася Сонце, мали (наодиницю маси) приблизно такий самий момент, як речовина що відокремилася кільця
(так як кутові швидкості кільця і залишилися частин були приблизнооднакові), так як маса останнього була значно меншою основнийтуманності ( "протосолнца"), то повний момент кількості руху кільцяповинен бути набагато менше, ніж у "протосолнца". У гіпотезі Лапласавідсутній який-небудь механізм передачі моменту від "протосолнца" до кільця.
Тому протягом всієї подальшої еволюції момент кількості руху
"Протосолнца", а потім і Сонця повинен бути набагато більше, ніж у кілець іутворилися з них планет. Але цей висновок суперечить з фактичнимрозподілом кількості руху між Сонцем і планетами.
Для гіпотези Лапласа ця трудність виявилася нездоланною.
Зупинимося на гіпотезі Джинса, що одержала поширення в першійтретини цього століття. Вона повністю протилежна до гіпотези Канта-
Лапласа. Якщо остання малює утворення планетарних систем якєдиний закономірний процес еволюції від простого до складного, то вгіпотезі Джинса утворення таких систем є справа випадку.
Вихідна матерія, з якої потім утворилися планети, булавикинута із Сонця (яке на той час було вже досить "старим" тасхожим на нинішнє) при випадковому проходженні поблизу нього деякоюзірки. Це проходження був настільки близьким, що його можна розглядатипрактично як зіткнення. Завдяки приливні силам з бокуналетіла на Сонце зірки, з поверхневих шарів Сонця викинута струміньгазу. Ця струмінь залишиться у сфері притягання Сонця і після того, якзірка піде від Сонця. Потім струмінь сконденсіруется і дасть початок планет.
Якби гіпотеза Джинса була правильною, число планетарних систем,що утворилися за десять мільярдів років її еволюції, можна було перерахуватина пальцях. Але планетарних систем фактично багато, отже, цягіпотеза неспроможна. І нізвідки не випливає, що викинута із Сонцяструмінь гарячого газу може сконденсувати в планети. Таким чином,космологічна гіпотеза Джинса виявилася неспроможною.
Видатний радянський вчений О. Ю. Шмідт в 1944 році запропонував своютеорію походження Сонячної системи: наша планета утворилася зречовини, захопленого з газово-пилової туманності, через яку колисьпроходило Сонце, вже тоді мала майже "сучасний" вигляд. При цьомуніяких труднощів з обертанням моменту планет не виникало, так якспочатку момент речовини хмари може бути як завгодно великим.
Починаючи з 1961 року цю гіпотезу розвивав англійська космогоніст Літтлтон,який вніс до неї істотні покращення. По обох гіпотез "майжесучасне "Сонце зіштовхується з більш-менш" рихлим "космічнимоб'єктом, захоплюючи частини його речовини. Тим самим утворення планетзв'язується з процесом зореутворення.
