Повідомлення про те, як виникла земля. Шкільна енциклопедія

У масштабах космосу планети — лише піщинки, які грають незначну роль грандіозної картині розвитку природних процесів. Однак це найбільш різноманітні та складні об'єкти Всесвіту. У жодного з інших типів небесних тіл немає такої взаємодії астрономічних, геологічних, хімічних і біологічних процесів. У жодному з інших місць у космосі не може зародитися життя у тому вигляді, як ми його знаємо. Лише протягом останнього десятиліття астрономи виявили понад 200 планет.

Формування планет, що здавна вважалося спокійним і стаціонарним процесом, насправді виявилося досить хаотичним.

Вражаюче розмаїття мас, розмірів, складу та орбіт змусило багатьох задуматися про їхнє походження. У 1970-ті роки. формування планет вважалося впорядкованим, детермінованим процесом - конвеєром, на якому аморфні газово-пилові диски перетворюються на копії Сонячної системи. Але тепер нам відомо, що це хаотичний процес, що передбачає різний результат кожної системи. Народжені планети вижили в хаосі конкуруючих механізмів формування та руйнування. Багато об'єктів загинули, згорівши у вогні своєї зірки, або були викинуті до міжзоряного простору. У нашій Землі могли бути давно втрачені близнюки, що мандрівні нині у темному та холодному космосі.

Наука про формування планет лежить на стику астрофізики, планетології, статистичної механіки та нелінійної динаміки. Загалом планетологи розвивають два основні напрямки. Відповідно до теорії послідовної акреції, крихітні частинки пилу злипаються, утворюючи великі брили. Якщо така брила притягне до себе багато газу, вона перетворюється на газовий гігант, як Юпітер, а якщо ні — на кам'янисту планету типу Землі. Основні недоліки цієї теорії — повільність процесу можливість розсіювання газу до формування планети.

В іншому сценарії (теорія гравітаційної нестійкості) стверджується, що газові гіганти формуються шляхом раптового колапсу, що призводить до руйнування первинної газово-пилової хмари. Цей процес у мініатюрі копіює формування зірок. Але гіпотеза ця вельми спірна, тому що передбачає наявність сильної нестійкості, яка може не наступити. До того ж астрономи виявили, що найпотужніші планети і найменш потужні зірки розділені «порожнечею» (тіл проміжної маси просто не існує). Такий «провал» свідчить про те, що планети — це не просто маломасивні зірки, а об'єкти зовсім іншого походження.

Незважаючи на те, що вчені продовжують сперечатися, більшість вважає вірогіднішим сценарій послідовної акреції. У цій статті я спиратимуся саме на нього.

1. Міжзоряна хмара стискається

Час: 0 (початкова точка процесу формування планет)

Наша Сонячна система знаходиться в Галактиці, де близько 100 млрд зірок та хмари пилу та газу, переважно — залишки зірок попередніх поколінь. В даному випадку пил - це лише мікроскопічні частинки водяного льоду, заліза та інших твердих речовин, що сконденсувалися в зовнішніх, прохолодних шарах зірки і викинуті в космічний простір. Якщо хмари досить холодні та щільні, вони починають стискатися під дією сили гравітації, утворюючи скупчення зірок. Такий процес може тривати від 100 тис. до кількох мільйонів років.

Кожну зірку оточує диск з речовини, що залишилася, якої достатньо для утворення планет. Молоді диски в основному містять водень та гелій. У їх гарячих внутрішніх областях частинки пилу випаровуються, а в холодних і розріджених зовнішніх шарах частинки пилу зберігаються і ростуть у міру конденсації на них пари.

Астрономи виявили багато молодих зірок, оточених такими дисками. Зірки віком від 1 до 3 млн років мають газові диски, у той час як у тих, що існують понад 10 млн років, спостерігаються слабкі, бідні газом диски, оскільки газ «видує» з нього або сама новонароджена зірка, або сусідні яскраві зірки. Цей діапазон часу якраз і є епоха формування планет. Маса важких елементів у таких дисках можна порівняти з масою даних елементів у планетах Сонячної системи: досить сильний аргумент на захист того факту, що планети утворюються з таких дисків.

Результат:новонароджена зірка оточена газом та крихітними (мікронного розміру) частинками пилу.

Клубки космічного пилу

Навіть гігантські планети починалися зі скромних тіл — мікронних порошинок (попіл давно померлих зірок), що плавають у газовому диску, що обертається. З віддаленням від новонародженої зірки температура газу падає, проходячи через лінію льоду, за якою вода замерзає. У нашій Сонячній системі цей кордон відокремлює внутрішні тверді планети від зовнішніх газових гігантів.

Частки стикаються, злипаються і ростуть.
Малі частинки захоплює газ, але ті, що більше за міліметр, гальмуються і по спіралі рухаються до зірки.
У лінії льоду умови такі, що сила тертя змінює напрямок. Частинки прагнуть злипнутися і легко об'єднуються в більші тіла - планеті зималі.

2. Диск набуває структури

Час: близько 1 млн років

Частинки пилу в протопланетному диску, хаотично рухаючись разом із потоками газу, стикаються одна з одною і при цьому іноді злипаються, іноді руйнуються. Пилинки поглинають світло зірки і перевипромінюють його в довгохвильовому інфрачервоному діапазоні, передаючи тепло в темніші внутрішні області диска. Температура, щільність та тиск газу в цілому знижуються з віддаленням від зірки. Через баланс тиску, гравітації та відцентрової сили швидкість обертання газу навколо зірки менша, ніж у вільного тіла на такій самій відстані.

В результаті порошинки розміром більше кількох міліметрів випереджають газ, тому зустрічний вітер гальмує їх і змушує спіралі опускатися до зірки. Чим більшими стають ці частинки, тим швидше вони рухаються вниз. Глиби метрового розміру можуть скоротити свою відстань від зірки вдвічі за 1000 років.

Наближаючись до зірки, частки нагріваються, і поступово вода та інші речовини з низькою температурою кипіння, які називають летючими речовинами, випаровуються. Відстань, на якій це відбувається, - так звана "лінія льоду", - становить 2-4 астрономічні одиниці (а.е.). У Сонячній системі це щось середнє між орбітами Марса і Юпітера (радіус орбіти Землі дорівнює 1 а.е.). Лінія льоду ділить планетну систему на внутрішню область, позбавлену летких речовин і містить тверді тіла, і зовнішню, багату на леткі речовини і містить крижані тіла.

На самій лінії льоду накопичуються молекули води, що випарувалися з порошин, що служить пусковим механізмом для цілого каскаду явищ. У цій галузі відбувається розрив у параметрах газу і виникає стрибок тиску. Баланс сил змушує газ прискорювати свій рух довкола центральної зірки. В результаті частинки, що потрапляють сюди, опиняються під впливом не зустрічного, а попутного вітру, що підганяє їх вперед і зупиняє їх міграцію всередину диска. А оскільки з його зовнішніх шарів продовжують надходити частинки, лінія льоду перетворюється на смугу його скупчення.

Нагромаджуючись, частинки зіштовхуються і зростають. Деякі з них прориваються за лінію льоду та продовжують міграцію всередину; нагріваючись, вони покриваються рідким брудом та складними молекулами, що робить їх більш липкими. Деякі області настільки заповнюються пилом, що взаємне гравітаційне тяжіння частинок прискорює їх зростання.

Поступово порошинки збираються в тіла кілометрового розміру, звані планетезімалями, які на останній стадії формування планет згрібають майже весь первинний пил. Побачити самі планетезимали в планетних системах, що формуються, важко, але астрономи можуть здогадуватися про їх існування по уламках їх зіткнень (див.: Ардила Д. Невидимки планетних систем // ВМН, № 7, 2004).

Результат:безліч кілометрових «будівельних блоків», які називають планетезімалями.

Зростання олігархів

Мільярди кілометрових планетезималей, що сформувалися на стадії 2, збираються потім у тіла розміром з Місяць або Землю, звані зародками. Невелика їхня кількість панує у своїх орбітальних зонах. Ці «олігархи» серед зародків борються за речовину, що залишилася.

3. Формуються зародки планет

Час: від 1 до 10 млн років

Покриті кратерами поверхні Меркурія, Місяця та астероїдів не залишають сумнівів у тому, що в період формування планетні системи схожі на стрілецький тир. Взаємні зіткнення планетезималей можуть стимулювати як його зростання, і руйнація. Баланс між коагуляцією та фрагментацією призводить до розподілу за розмірами, при якому дрібні тіла в основному відповідають за площу поверхні системи, а великі визначають її масу. Орбіти тіл навколо зірки спочатку можуть бути еліптичними, але з часом гальмування в газі та взаємні зіткнення перетворюють орбіти на кругові.

Спочатку зростання тіла відбувається через випадкові зіткнення. Але що більше стає планетезималь, то сильніше її гравітація, тим інтенсивніше вона поглинає своїх маломасивних сусідів. Коли маси планетезималей стають порівнянними з масою Місяця, їх гравітація зростає настільки, що вони струшують оточуючі тіла і відхиляють в сторони ще до зіткнення. Цим вони обмежують своє зростання. Так виникають «олігархи» — зародки планет з порівнянними масами, що конкурують один з одним за планетезималі, що залишилися.

Зоною живлення кожного зародка служить вузька смуга вздовж його орбіти. Зростання припиняється, коли зародок поглине більшу частину планетезималей зі своєї зони. Елементарна геометрія показує, що розмір зони та тривалість поглинання зростають із видаленням від зірки. На відстані 1 а. зародки сягають маси 0,1 маси Землі протягом 100 тис. років. На відстані 5 а. вони досягають чотирьох земних мас протягом кількох мільйонів років. Зародки можуть стати ще більшими поблизу лінії льоду або на краях розривів диска, де концентруються планетезималі.

Зростання «олігархів» заповнює систему надлишком тіл, які прагнуть стати планетами, але небагатьом це вдається. У нашій Сонячній системі планети хоч і розподілені за великим простором, але вони близькі одна до одної наскільки це можливо. Якщо між планетами земного типу помістити ще одну планету з масою Землі, вона виведе з рівноваги всю систему. Те саме можна сказати і про інші відомі системи планет. Якщо ви бачите чашку кави, заповнену до країв, можете бути майже впевнені, що хтось її переповнив і розлив трохи рідини; малоймовірно, що можна до країв наповнити ємність, не розливши жодної краплі. Так само ймовірно, що планетні системи на початку свого життя мають більшу кількість речовини, ніж наприкінці. Деякі об'єкти викидаються із системи перед тим, як вона досягне рівноваги. Астрономи вже спостерігали вільно літаючі планети в молодих зоряних скупченнях.

Результат:«Олігархи» - зародки планет з масами в діапазоні від маси Місяця до Землі.

Гігантський стрибок для планетної системи

Формування такого газового гіганта, як Юпітер, є найважливішим моментом в історії планетної системи. Якщо така планета сформувалася, вона починає керувати усією системою. Але щоб це сталося, зародок повинен збирати газ швидше, ніж рухається спіралью до центру.

Формуванню гігантської планети заважають хвилі, які вона збуджує у навколишньому газі. Дія цих хвиль не врівноважується, гальмує планету та викликає її міграцію у бік зірки.

Планета притягує газ, але він не може осісти, доки не охолоне. А за цей час вона може досить близько по спіралі підійти до зірки. Гігантська планета може сформуватися далеко не у всіх системах

4. Народжується газовий гігант

Час: від 1 до 10 млн років

Ймовірно, Юпітер починався із зародка, який можна порівняти за розміром із Землею, а потім накопичив ще близько 300 земних мас газу. Таке значне зростання обумовлено різними конкуруючими механізмами. Гравітація зародка притягує газ з диска, але газ, що стискається до зародка, виділяє енергію, і щоб осісти, він повинен охолоджуватися. Отже, швидкість зростання обмежена можливістю охолодження. Якщо воно відбувається занадто повільно, зірка може здути газ назад у диск перед тим, як зародок утворює навколо себе щільну атмосферу. Найвужчим місцем у відводі тепла є перенесення випромінювання крізь зовнішні шари атмосфери, що росте. Потік тепла там визначається непрозорістю газу (переважно залежить від його складу) та градієнтом температури (залежить від початкової маси зародка).

Ранні моделі показали, що зародок планети для досить швидкого охолодження повинен мати масу щонайменше 10 мас Землі. Такий великий екземпляр може зрости лише поблизу лінії льоду, де раніше зібралося багато речовини. Можливо, тому Юпітер розташований саме за цією лінією. Великі зародки можуть утворитися і будь-якому іншому місці, якщо диск містить більше речовини, ніж зазвичай припускають планетологи. Астрономи вже спостерігали чимало зірок, диски навколо яких у кілька разів щільніше передбачалися раніше. Для великого зразка перенесення тепла не є серйозною проблемою.

Інший фактор, який ускладнює народження газових гігантів, - рух зародка спіраллю до зірки. У процесі, що називається міграцією I типу, зародок збуджує хвилі в газовому диску, які у свою чергу гравітаційно впливають на його рух орбітою. Хвилі йдуть за планетою, як тягнеться за човном її слід. Газ на зовнішній стороні орбіти обертається повільніше зародка і тягне його назад, гальмуючи рух. А газ усередині орбіти обертається швидше та тягне вперед, прискорюючи його. Зовнішня область більша, тому вона виграє битву і змушує зародок втрачати енергію і опускатися до центру орбіти на кілька астрономічних одиниць за мільйон років. Ця міграція зазвичай припиняється біля лінії льоду. Тут зустрічний газовий вітер перетворюється на попутний і починає підштовхувати зародок уперед, компенсуючи його гальмування. Можливо ще й тому Юпітер знаходиться саме там, де він знаходиться.

Зростання зародка, його міграція та втрата газу з диска відбуваються майже в тому самому темпі. Який процес переможе - залежить від везіння. Можливо, кілька поколінь зародків пройдуть через процес міграції, не здатні завершити своє зростання. За ними із зовнішніх областей диска до його центру рухаються нові партії планетезималей, і це повторюється доти, доки зрештою не утвориться газовий гігант, або поки весь газ не розсмокчеться, і газовий гігант вже не зможе сформуватися. Астрономи відкрили планети типу Юпітера приблизно у 10% досліджених сонцеподібних зірок. Ядра таких планет можуть бути рідкісними зародками, які вижили з багатьох поколінь, останніми з могікан.

Підсумок цих процесів залежить від початкового складу речовини. Приблизно третина зірок, багатих на важкі елементи, має планети типу Юпітера. Можливо, такі зірок мали щільні диски, що дозволили сформуватися масивним зародкам, які не мали проблем із тепловідведенням. І, навпаки, навколо зірок, бідних на важкі елементи, планети формуються рідко.

У якийсь момент маса планети починає зростати жахливо швидко: за 1000 років планета типу Юпітера набуває половини своєї кінцевої маси. При цьому вона виділяє так багато тепла, що сяє майже як Сонце. Процес стабілізується, коли планета стає настільки потужною, що повертає міграцію I типу «з ніг на голову». Замість того, щоб диск змінював орбіту планети, сама планета починає змінювати рух газу в диску. Газ усередині орбіти планети обертається швидше за неї, тому її тяжіння гальмує газ, змушуючи його падати у бік зірки, т. е. від планети. Газ поза орбітою планети обертається повільніше, тому планета прискорює його, змушуючи рухатися назовні, знову ж таки від планети. Таким чином, планета створює розрив у диску та знищує запас будівельного матеріалу. Газ намагається його заповнити, але комп'ютерні моделі показують, що планета виграє битву, якщо на відстані 5 а. її маса перевищує масу Юпітера.

Ця критична маса залежить від епохи. Чим раніше формується планета, тим більше її зростання, оскільки в диску ще багато газу. У Сатурна маса менша, ніж у Юпітера, просто тому, що він сформувався на кілька мільйонів років пізніше. Астрономи виявили дефіцит планет із масами від 20 мас Землі (це маса Нептуна) до 100 земних мас (маса Сатурна). Це може стати ключем для відновлення картини еволюції.

Результат:Планета розміром із Юпітер (або її відсутність).

5. Газовий гігант стає непосидючим

Час: від 1 до 3 млн років

Як не дивно, багато позасонячних планет, відкритих за останні десять років, обертаються навколо своєї зірки на дуже близькій відстані, набагато ближче, ніж Меркурій навколо Сонця. Ці так звані «гарячі Юпітери» сформувалися не там, де вони зараз, тому що орбітальна зона харчування була б занадто мала для постачання необхідної речовини. Можливо, для їхнього існування потрібна триступенева послідовність подій, яка з якоїсь причини не реалізувалася в нашій Сонячній системі.

По-перше, газовий гігант повинен формуватися у внутрішній частині планетної системи, поблизу лінії льоду, поки в диску ще достатньо газу. Але для цього в диску має бути багато твердої речовини.

По-друге, планета-гігант має переміститися до місця свого нинішнього розташування. Міграція I типу не може забезпечити цього, тому що вона діє на зародки ще до того, як вони наберуть багато газу. Але можлива міграція II типу. Гігант, що формується, створює розрив у диску і стримує перебіг газу через свою орбіту. У цьому випадку він повинен боротися з тенденцією турбулентного газу поширюватися у суміжні області диска. Газ ніколи не перестане сочитися в розрив, і його дифузія до центральної зірки змусить планету втрачати орбітальну енергію. Цей процес є досить повільним: потрібно кілька мільйонів років для переміщення планети на кілька астрономічних одиниць. Тому планета повинна почати формуватися у внутрішній частині системи, якщо вона має вийти на орбіту поблизу зірки. Коли ця та інші планети просуваються всередину, вони штовхають перед собою планетезималі і зародки, що залишилися, можливо, створюючи «гарячі Землі» на ще ближчих до зірки орбітах.

По-третє, щось має зупинити рух, перш ніж планета впаде на зірку. Це може бути магнітне поле зірки, що розчищає від газу простір поблизу зірки, а без газу рух припиняється. Можливо, планета збуджує припливи на зірці, а вони, у свою чергу, уповільнюють падіння планети. Але ці обмежувачі можуть і не спрацьовувати у всіх системах, тому багато планет можуть продовжувати свій рух до зірки.

Результат:планета-гігант на близькій орбіті («гарячий Юпітер»).

Як обійняти зірку

Багато системах утворюється гігантська планета і починає наближатися по спіралі до зірки. Відбувається це тому, що газ у диску втрачає енергію через внутрішні тертя і осідає до зірки, захоплюючи за собою планету, яка згодом виявляється так близько до зірки, що та стабілізує її орбіту.

6. З'являються й інші планети-гіганти

Час: від 2 до 10 млн років

Якщо вдалося сформуватися одному газовому гіганту, він сприяє народженню наступних гігантів. Багато, а можливо, і більшість відомих планет-гігантів мають близнюків порівнянної маси. У Сонячній системі Юпітер допоміг Сатурну сформуватися швидше, ніж це сталося без його допомоги. Крім того, він «протяг руку допомоги» Урану і Нептуну, без чого вони не досягли б своєї нинішньої маси. На відстані від Сонця процес формування без сторонньої допомоги йшов би дуже повільно: диск розсмоктався б ще до того, як планети встигли б набрати масу.

Перший газовий гігант виявляється корисним із кількох причин. У зовнішньої кромки утвореного ним розриву речовина концентрується, загалом, з тієї ж причини, як і лінії льоду: перепад тиску змушує газ прискорюватися і як попутний вітер на порошинки і планетезимали, зупиняючи їх міграцію із зовнішніх областей диска. До того ж гравітація першого газового гіганта часто відкидає сусідні з ним планети зималі у зовнішню область системи, де з них формуються нові планети.

Друге покоління планет формується з речовини, зібраної їм першим газовим гігантом. При цьому велике значення має темп: навіть невелика затримка у часі може суттєво змінити результат. Що стосується Урана і Нептуна акумуляція планетезималей була надмірною. Зародок став занадто великим, 10-20 земних мас, що відстрочило початок акреції газу до того моменту, коли в диску його майже не залишилося. Формування цих тіл завершилося, коли вони набрали всього по дві земні маси газу. Але це вже не газові, а крижані гіганти, які можуть стати найпоширенішим типом.

Гравітаційні поля планет другого покоління збільшують у системі хаос. Якщо ці тіла сформувалися надто близько, їх взаємодія один з одним і з газовим диском може викинути на більш високі еліптичні орбіти. У Сонячній системі планети мають майже кругові орбіти і досить віддалені одна від одної, що зменшує їхній взаємний вплив. Але в інших планетних системах орбіти зазвичай еліптичні. У деяких системах вони резонансні, тобто орбітальні періоди співвідносяться як цілі невеликі числа. Навряд чи це було закладено при формуванні, але могло виникнути під час міграції планет, коли поступово взаємний гравітаційний вплив прив'язав їх один до одного. Різниця між такими системами та Сонячною системою могла визначатися різним початковим розподілом газу.

Більшість зірок народжуються у скупченнях, причому більше половини з них – подвійні. Планети можуть сформуватися над площині орбітального руху зірок; у цьому випадку гравітація сусідньої зірки швидко перебудовує та спотворює орбіти планет, утворюючи не такі плоскі системи, як наша Сонячна, а сферичні, що нагадують рій бджіл навколо вулика.

Результат:компанія планет-гігантів.

Додаток у сімействі

Перший газовий гігант створює умови для народження наступних. Розчищена ним смуга діє як кріпосний рів, який не може подолати речовину, що рухається зовні до центру диска. Воно збирається ззовні розриву, де з нього формуються нові планети.

7. Формуються планети типу Землі

Час: від 10 до 100 млн років

Планетологи вважають, що схожі на Землю планети поширені більше, ніж планети-гіганти. Незважаючи на те, що народження газового гіганта вимагає точного балансу конкуруючих процесів, формування твердої планети має бути набагато складнішим.

До виявлення позасонячних землеподібних планет ми спиралися лише дані про Сонячну систему. Чотири планети земної групи - Меркурій, Венера, Земля та Марс - в основному складаються з речовин з високою температурою кипіння, таких як залізо та силікатні породи. Це свідчить про те, що вони сформувалися всередині лінії льоду і помітно не мігрували. На таких відстанях від зірки зародки планет можуть зрости в газовому диску до 0,1 земної маси, тобто не більше ніж Меркурій. Для подальшого зростання потрібно, щоб орбіти зародків перетиналися, тоді вони зіштовхуватимуться і зливатимуться. Умови цього виникають після випаровування газу з диска: під впливом взаємних обурень протягом кількох мільйонів років орбіти зародків витягуються в еліпси і починають перетинатися.

Набагато важче пояснити, як система знову стабілізує себе, і як планети земної групи опинилися на нинішніх майже кругових орбітах. Невелика кількість газу, що залишився, могла б це забезпечити, але такий газ повинен був запобігти початковому «розбовтування» орбіт зародків. Можливо, коли планети вже майже сформувалися, залишається ще пристойний рій планетезималей. Протягом наступних 100 млн років планети змітають частину цих планетезималей, а що залишилися відхиляють убік Сонця. Планети передають свій безладний рух приреченим планетезімалям і переходять на кругові або майже кругові орбіти.

Згідно з іншою ідеєю, тривалий вплив гравітації Юпітера викликає у планет земної групи, що формуються, міграцію, пересуваючи їх в області зі свіжою речовиною. Цей вплив має бути сильнішим на резонансних орбітах, які поступово зрушувалися всередину в міру опускання Юпітера до його сучасної орбіти. Радіоізотопні виміри вказують, що астероїди сформувалися першими (через 4 млн років після утворення Сонця), потім - Марс (через 10 млн років), а пізніше - Земля (через 50 млн років): ніби піднята Юпітером хвиля пройшла через Сонячну систему. Якби вона не зустріла перешкод, то зрушила всі планети земної групи до орбіти Меркурія. Як же їм вдалося уникнути такої сумної долі? Можливо, вони вже стали надто масивними, і Юпітер не зміг їх сильно зрушити, а може, сильні удари викинули їх із зони дії Юпітера.

Зауважимо, що багато планетологів не вважають роль Юпітера вирішальною у формуванні твердих планет. Більшість сонцеподібних зірок позбавлені планет типу Юпітера, але навколо них є пилові диски. А значить, там є планети зималі і зародки планет, з яких можуть сформуватися об'єкти типу Землі. Основне питання, на яке мають відповісти спостерігачі найближчим десятиліттям, — у скількох системах є землі, але немає юпітерів.

Найважливішою епохою для нашої планети став період між 30 і 100 млн років після формування Сонця, коли зародок розміром з Марс врізався в прото-Землю і породив гігантську кількість уламків, з яких сформувався Місяць. Настільки потужний удар, звичайно ж, розкидав величезну кількість речовини по Сонячній системі; тому землеподібні планети в інших системах також можуть мати супутники. Цей сильний удар мав зірвати первинну атмосферу Землі. Її сучасна атмосфера в основному виникла з газу, укладеного в планеті зималях. У тому числі сформувалася Земля, і потім цей газ вийшов назовні під час виверження вулканів.

Результат:планети земного типу.

Пояснення некругового руху

У внутрішній області сонячної системи зародки планет що неспроможні зростати, захоплюючи газ, тому вони мають зливатися друг з одним. І тому їх орбіти повинні перетинатися, отже, щось має порушити їх спочатку круговий рух.

Коли утворюються зародки, їх кругові чи майже кругові орбіти не перетинаються.

Гравітаційна взаємодія зародків між собою та з гігантською планетою обурює орбіти.

Зародки поєднуються в планету типу землі. Вона повертається на кругову орбіту, перемішуючи решту газу і розкидаючи планетезималі, що збереглися.

8. Починаються операції із зачистки

Час: від 50 млн до 1 млрд років

На цей момент планетна система вже майже сформувалася. Продовжуються ще кілька другорядних процесів: розпад навколишнього зоряного скупчення, здатного своєю гравітацією дестабілізувати орбіти планет; внутрішня нестійкість, що виникає після того, як зірка остаточно руйнує свій газовий диск; і, нарешті, триває розсіювання планетезималей, що залишилися, гігантською планетою. У Сонячній системі Уран і Нептун викидають планеті зималі назовні, в пояс Койпера, або ж до Сонця. А Юпітер своїм сильним тяжінням відсилає їх у хмару Оорта, на край області гравітаційного впливу Сонця. У хмарі Оорта може бути близько 100 земних мас речовини. Іноді планеті зимали з пояса Койпера або хмари Оорта наближаються до Сонця, утворюючи комети.

Розкидаючи планеті зималі, самі планети трохи мігрують, і цим можна пояснити синхронізацію орбіт Плутона і Нептуна. Можливо, орбіта Сатурна колись була ближче до Юпітера, але потім віддалилася від нього. Ймовірно, з цим пов'язана так звана пізня епоха сильного бомбардування — період дуже інтенсивних зіткнень із Місяцем (і, мабуть, із Землею), що настав через 800 млн років після формування Сонця. У деяких системах грандіозні зіткнення сформованих планет можуть виникати на пізній стадії розвитку.

Результат:Кінець формування планет та комет.

Посланці з минулого

Метеорити - не просто космічні камені, а космічні копалини. На думку планетологів, це єдині свідки народження Сонячної системи. Вважається, що це шматки астероїдів, які є фрагментами планетезималей, які ніколи не брали участь у формуванні планет і залишилися назавжди в замороженому стані. Склад метеоритів відбиває все, що трапилося з їхніми батьківськими тілами. Вражає, що на них видно сліди від давньої гравітаційної дії Юпітера.

Залізні та кам'яні метеорити очевидно утворилися в планеті зималях, що зазнали плавлення, внаслідок чого залізо відокремилося від силікатів. Тяжке залізо опустилося до ядра, а легкі силікати зібралися у зовнішніх шарах. Вчені вважають, що нагрівання було викликане розпадом радіоактивного ізотопу алюмінію-26, що має період напіврозпаду 700 тис. років. Вибух наднової або сусідня зірка могли «заразити» протосонячну хмару цим ізотопом, внаслідок чого він у великій кількості потрапив у перше покоління планети зималей Сонячної системи.

Проте залізні та кам'яні метеорити зустрічаються рідко. Більшість містить хондри – дрібні зерна міліметрового розміру. Ці метеорити - хондрити - виникли до планетезималей і ніколи не відчували плавлення. Схоже, що більшість астероїдів не пов'язані з першим поколінням планетезималей, які швидше за все були викинуті із системи під дією Юпітера. Планетологи вирахували, що в області нинішнього поясу астероїдів раніше утримувалося в тисячу разів більше речовини, ніж зараз. Частинки, що уникли пазурів Юпітера або пізніше потрапили в пояс астероїдів, об'єдналися в нові планеті зималі, але на той час у них залишилося мало алюмінію-26, тому вони ніколи не плавилися. Ізотопний склад хондритів показує, що вони сформувалися приблизно через 2 млн. років після початку формування Сонячної системи.

Склоподібна будова деяких хондр вказує, що перед тим як потрапити в планету зималі, вони були різко нагріті, розплавилися, а потім швидко охолонули. Хвилі, що керували ранньою орбітальною міграцією Юпітера, повинні були перетворюватися на ударні хвилі і могли викликати це раптове нагрівання.

Немає єдиного плану

До початку ери відкриття позасонячних планет ми могли вивчати лише Сонячну систему. Незважаючи на те, що це дозволило нам зрозуміти мікрофізику найважливіших процесів, у нас не було уявлення про шляхи розвитку інших систем. Дивовижна різноманітність планет, виявлених за останнє десятиліття, значно розсунула горизонт наших знань. Ми починаємо розуміти, що позасонячні планети — це останнє покоління, що вижило, в ряді протопланет, які зазнали формування, міграцію, руйнування і безперервну динамічну еволюцію. Відносний порядок у нашій Сонячній системі не може бути відображенням якогось спільного плану.

Від спроб з'ясувати, як у далекому минулому формувалася наша Сонячна система, теоретики звернулися до досліджень, що дозволяють робити прогнози про властивості ще не відкритих систем, які можуть бути виявлені найближчим часом. До цього часу спостерігачі помічали поблизу сонцеподібних зірок лише планети з масами порядку маси Юпітера. Озброївшись приладами нового покоління, вони зможуть шукати об'єкти земного типу, які відповідно до теорії послідовної акреції мають бути поширені. Планетологи лише починають усвідомлювати те, наскільки різноманітні світи у Всесвіті.

Переклад: В. Г. Сурдін

Додаткова література:
1) Towards a Deterministic Model of Planetary Formation. S. Ida та D.N.C. Lin in Astrophysical Journal, Vol. 604, No. 1, pages 388-413; Березень 2004.
2) Planet Formation: Theory, Observation, and Experiments. Edited by Hubert Klahr та Wolfgang Brandner. Cambridge University Press, 2006.
3) Альвен Х., Арреніус Г. Еволюція Сонячної системи. М.: Світ, 1979.
4) Вітязєв А.В., Печернікова Г.В., Сафронов В.С. Планети земної групи: Походження та рання еволюція. М: Наука, 1990.

Людина здавна намагалася вивчити світ, що його оточує. Як виникла земля? Це питання хвилювало людей не одне тисячоліття. До наших днів дійшли багато легенд і прогнозів різних народів світу. Їх поєднує те, що походження нашої Землі пов'язане з дією міфічних героїв та богів. Лише у XVIII столітті почали з'являтися наукові гіпотези про походження сонця та планет.

Гіпотеза Жоржа Бюффона

Французький вчений Жорж Бюффонприпустив, що наша Земля була утворена внаслідок катастрофи. Колись у Сонці врізалася величезна комета, внаслідок чого розлетілися численні бризки. Згодом ці бризки стали остигати, і з найбільших утворилися планети, зокрема Земля.

Мал. 1

Мал. 2. Гіпотеза виникнення Сонячної системи

Жорж Бюффон народився сім'ї багатого поміщика і був старшим із 5 його дітей. Троє його братів досягли у церковній ієрархії високого становища. Жоржа в 10 років віддали вчитися до коледжу, але навчався він із небажанням. І цікавився лише математикою. У цей час Бюффон переклав праці Ньютона. Пізніше він був призначений інтендантом королівського саду і обіймав цю посаду протягом 50 років, аж до своєї смерті.

Гіпотеза Еммануїла Канта

Іншої думки дотримувався німецький вчений Іммануїл Кант. Він вважав, що Сонце і всі планети були утворені з холодної хмари пилу. Ця хмара оберталася, поступово порошинки густішали, з'єднувалися – так утворилося Сонце та інші планети.

Мал. 3

Гіпотеза П'єра Лапласа

П'єр Лаплас– французький вчений та астроном – запропонував свою гіпотезу про появу Сонячної системи. Він вважав, що сонце і планети утворені з гігантської розпеченої газової хмари. Воно поступово остигало, стискалося і дало початок Сонцю та планетам.

Мал. 4

Мал. 5. Гіпотеза виникнення Сонячної системи

П'єр Симон Лаплас народився 23 березня 1749 року у селянській сім'ї в Бомон-ан-Ож, у нормандському департаменті Кальвадос. Навчався у школі бенедиктинців, з якої вийшов, проте, переконаним атеїстом. Заможні сусіди допомогли здатному хлопчику вступити до університету міста Кан (Нормандія). Лаплас запропонував першу математично обґрунтовану космогонічну гіпотезу утворення всіх тіл Сонячної системи, що називається його ім'ям: гіпотеза Лапласа. Він також перший висловив припущення, що деякі туманності, що спостерігаються на небі, насправді - галактики, подібні до нашого Чумацького Шляху.

Гіпотеза Джеймса Джинса

Інший гіпотези дотримувався інший вчений, його звуть Джеймс Джинс. На початку нашого століття він припустив, що колись поряд із Сонцем пролітала масивна зірка і своїм тяжінням вирвала частину сонячної речовини. Ця речовина започаткувала всі планети сонячної системи.

Мал. 6

Мал. 7. Гіпотеза виникнення Сонячної системи

Гіпотеза Отто Шмідта

Наш співвітчизник – Отто Юлійович Шмідтв 1944 висунув свою гіпотезу про походження Сонця і планет. Він вважав, що мільярди років тому навколо Сонця оберталася гігантська газово-пилова хмара, ця хмара була холодною. Згодом хмара уплощувалась, утворилися згустки. Ці згустки стали обертатися орбітами, поступово з них сформувалися планети.

Мал. 8

Мал. 9. Гіпотеза виникнення Сонячної системи

Отто Шмідт народився 18 вересня 1891 року. У дитинстві працював у лавці письмового приладдя. Гроші на навчання обдарованого хлопчика в гімназії знайшлися у його латиського дідуся Фріциса Ергле. Із золотою медаллю закінчив гімназію у Києві (1909). Закінчив фізико-математичне відділення Київського університету, де навчався у 1909–1913 роках. Там під керівництвом професора Д. А. Граве почав свої дослідження в теорії груп.

Один із засновників та головний редактор Великої радянської енциклопедії (1924-1942). Засновник та зав. кафедрою вищої алгебри (1929-1949) фізико-математичного/механіко-математичного факультету МДУ. У 1930-1934 роках керував знаменитими арктичними експедиціями на криголамних пароплавах «Сєдов», «Сибіряків» та «Челюскін». У 1930-1932 pp. директор Всесоюзного арктичного інституту, 1932-1938 рр. начальник Головного управління Північного морського шляху (ГУСМД). З 28 лютого 1939 по 24 березня 1942 був віце-президентом АН СРСР.

Як Ви помітили, гіпотези Канта, Лапласа і Шмідта багато в чому схожі, і вони стали основою сучасної теорії про походження сонячної системи та Землі в тому числі.

Сучасна гіпотеза

Сучасні вчені припускають, Що Сонячна система, тобто Сонце і планети, виникли одночасно з гігантської холодної газово-пилової хмари. Ця хмара міжзоряного газу та пилу оберталася. Поступово у ньому стали утворюватися згустки. Центральний, найбільший потік, дав початок зірці – Сонцю. Усередині Сонця стали відбуватися ядерні процеси, і через це воно розігрілося. Інші згустки започаткували планети.

Мал. 10. Перший етап

Мал. 11. Другий етап

Мал. 12. Третій етап

Мал. 13. Четвертий етап

Як бачите, уявлення вчених про виникнення нашої Сонячної системи та Землі складалися поступово. На сьогоднішній день залишається дуже багато спірних, нез'ясованих питань, які потрібно вирішувати сучасній науці.

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.М. Природознавство: навч. для 3,5 кл. середовищ. шк. - 8-е вид. - М.: Просвітництво, 1992. - 240 с.: Іл.

2. Бахчієва О.А., Ключникова Н.М., Пятуніна С.К. та ін. Природознавство 5. - М.: Навчальна література.

3. Єськов К.Ю. та ін. Природознавство 5 / За ред. Вахрушева А.А. - М.: Балас.

1. Будова життя Всесвіту ().

Лише порівняно недавно люди отримали фактичний матеріал, що дає можливість висувати науково обгрунтовані гіпотези про походження Землі, проте це питання хвилювало уми філософів ще з давніх-давен.

Перші уявлення

Хоча перші уявлення про життя Землі і ґрунтувалися лише на емпіричних спостереженнях природних явищ, проте в них основну роль часто займав фантастичний вигадка, ніж об'єктивна реальність. Але вже в ті часи виникли ідеї та погляди, які й у наші дні вражають нас своєю схожістю з нашими уявленнями про походження Землі.

Так, наприклад, римський філософ і поет Тіт Лукрецій Кар, який відомий як автор дидактичної поеми «Про природу речей», вважав, що Всесвіт нескінченний і в ньому існує безліч світів, подібних до нашого. Про те ж написано у давньогрецького вченого Геракліта (500 років до н.е.): «Світ, єдиний з усього, не створений ніким з богів і ніким з людей, а був, є і буде вічно живим вогнем, що закономірно спалахує і закономірно згасає ».

Після того як упала Римська імперія для Європи настала важка пора середньовіччя – період панування богослов'я та схоластики. Цей період потім змінився епохою Відродження, праці Миколи Коперника, Галілео Галілея підготували появу прогресивних космогонічних ідей. Вони були висловлені у різний час Р.Декартом, І.Ньютоном, Н.Стеноном, І.Кантом та П.Лапласом.

Гіпотези походження Землі

Гіпотеза Р. Декарта

Так, зокрема, Р.Декарт стверджував, що наша планета раніше була розпеченим тілом, подібно до Сонця. А згодом вона охолола і почала являти собою згасле небесне тіло, в надрах якого все ж таки зберігся вогонь. Розпечене ядро покривала щільна оболонка, що складалася з речовини, подібної до речовини сонячних плям. Вище була нова оболонка – з дрібних уламків, що виникли внаслідок розпаду плям.

Гіпотеза І. Канта

1755 рік - німецький філософ І.Кант припустив, що речовина, з якої складається тіло Сонячної системи - всі планети і комети, до початку всіх перетворень було розкладено на первинні елементи і заповнювало весь той обсяг Всесвіту, в якому рухаються тіла, що з них утворилися. Ці уявлення Канта про те, що Сонячна система могла утворитися в результаті накопичення первинної дисперсної розсіяної речовини, здаються в наш час напрочуд правильними.

Гіпотеза П. Лапласа

1796 - французький вчений П. Лаплас висловлював подібні ідеї про походження Землі, нічого не знаючи про наявний трактат І. Канта. Появилася гіпотеза про походження Землі отримала, таким чином, назву гіпотези Канта-Лапласа. За цією гіпотезою Сонце і планети, що рухаються навколо нього, утворилися з єдиної туманності, яка, при обертанні, розпадалася на окремі згустки речовини – планети.

Спочатку вогненно-рідка Земля остигала, покривалася кіркою, яка жолобилася в міру остигання надр і зменшення їх обсягу. Слід зазначити, що гіпотеза Канта-Лапласа більше 150 років переважала серед інших космогонічних поглядів. Саме з цієї гіпотези, геологи пояснювали все геологічні процеси, які у надрах Землі та її поверхні.

Гіпотеза Е. Хладні

Величезне значення розробки достовірних наукових гіпотез про походження Землі звичайно мають метеорити – прибульці з далекого космосу. Все тому, що метеорити падали на нашу планету завжди. Проте які завжди вони вважалися прибульцями з космосу. Одним із перших, які пояснили правильно появу метеоритів, був німецький фізик Е.Хладні, який довів у 1794 р., що метеорити – це залишки болідів, які мають неземне походження. За його твердженням, метеорити є мандрівними у космосі шматками міжпланетної матерії, ймовірно й уламками планет.

Сучасна концепція походження Землі

Але такі думки в ті часи поділяли далеко не всі, проте, вивчаючи кам'яні та залізні метеорити, вчені змогли отримати цікаві дані, які використовувалися в космогонічних побудовах. Було, наприклад, з'ясовано хімічний склад метеоритів – переважно виявилося, що це оксиди кремнію, магнію, заліза, алюмінію, кальцію, натрію. Отже, виникла можливість дізнатися склад інших планет, який виявився схожим на хімічний склад нашої Землі. Визначили і абсолютний вік метеоритів: він перебуває у межах 4,2-4,6 мільярда років. Зараз до цих даних додалися відомості про хімічний склад та вік порід Місяця, а також атмосфер та порід Венери та Марса. Ці нові дані показують, зокрема, що наш природний супутник Місяць утворився з холодної газопилової хмари і почав «функціонувати» 4,5 мільярда років тому.

Величезна роль в обґрунтуванні сучасної концепції походження Землі та Сонячної системи належить радянському вченому, академіку О.Шмідту, який зробив значний внесок у вирішення цієї проблеми.

Так по крихтах, за окремими розрізненими фактами поступово складалася наукова основа сучасних космогонічних поглядів… Більшість сучасних космогоністів дотримується наступної точки зору.

Вихідною речовиною для утворення Сонячної системи стала газопилова хмара, що знаходилася в екваторіальній площині нашої Галактики. Речовина цієї хмари перебувала в холодному стані і містила, як правило, леткі компоненти: водень, гелій, азот, пари води, метан, вуглець. Первинна планетна речовина була досить однорідною, а її температура досить низькою.

Внаслідок сил тяжіння міжзоряні хмари починали стискатися. Речовина ущільнювалося до стадії зірок, у той же час зростала його внутрішня температура. Рух атомів усередині хмари прискорювався, і, зіштовхуючись один з одним, іноді атоми об'єднувалися. Відбувалися термоядерні реакції, у яких водень перетворювався на гелій, у своїй виділялося дуже багато енергії.

У шаленстві потужних стихій з'явилося Протосонце. Народження його сталося як результат спалаху наднової зірки - явище не таке рідкісне. У середньому така зірка виникає у будь-якій Галактиці кожні 350 мільйонів років. Під час спалаху наднової зірки випромінюється величезна енергія. Речовина, викинута внаслідок цього термоядерного вибуху, утворила навколо Протосонця широку газову плазмову хмару, що поступово ущільнювалася. Воно являло собою своєрідну туманність у вигляді диска з температурою в кілька мільйонів градусів Цельсія. З цієї протопланетної хмари надалі виникли планети, комети, астероїди та інші небесні тіла Сонячної системи. Освіта Протосонця та протопланетної хмари навколо неї відбулася, можливо, близько 6 мільярдів років тому.

Минуло сотні мільйонів років. Згодом газоподібна речовина протопланетної хмари остигала. З гарячого газу конденсувалися найбільш тугоплавкі елементи та їх оксиди. У міру подальшого охолодження, що тривало мільйони років, у хмарі з'явилися пилоподібні тверді частинки, і раніше розпечена газова хмара знову стала порівняно холодною.

Поступово навколо молодого Сонця в результаті конденсації пилоподібної речовини утворився широкий кільцеподібний диск, який розпався на холодні рої твердих частинок і газу. З внутрішніх частин газопилового диска стали утворюватися планети типу Землі, які здебільшого з тугоплавких елементів, та якщо з периферичних частин диска – великі планети, багаті легкими газами і летючими елементами. У самій зовнішній зоні з'явилася величезна кількість комет.

Первинна Земля

Так, приблизно 5,5 мільярда років тому з холодної планетної речовини виникли перші планети, в тому числі і первинна Земля. У ті часи вона була космічним тілом, але ще не планетою, вона не мала ядра і мантії і не існувало навіть твердих поверхневих ділянок.

Освіта Протоземлі було надзвичайно важливою віхою – це було народження Землі. У ті часи на Землі не протікали звичайні добре нам відомі геологічні процеси, тому цей період еволюції планети називають догеологічним, або астрономічним.

Протоземля являла собою холодне скупчення космічної речовини. Під впливом гравітаційного ущільнення, нагрівання від безперервних ударів космічних тіл (комет, метеоритів) та виділення тепла радіоактивними елементами поверхня Протоземлі почала нагріватися. Про величину розігріву серед вчених немає єдиної думки. Як вважає радянський учений В.Фесенко, речовина Протоземлі нагрілася до 10 000°С і як наслідок перейшла в розплавлений стан. За припущенням інших учених, температура ледве могла досягати 1 000°С, а треті заперечують навіть саму можливість розплавлення речовини.

Як би там не було, але розігрів Протоземлі сприяв диференціації її матеріалу, яка тривала протягом усієї наступної геологічної історії.

Диференціація речовини Протоземлі призвела до концентрації важких елементів у її внутрішніх областях, але в поверхні – легших. Це, своєю чергою, визначило подальший поділ на ядро і мантію.

Спочатку наша планета не мала атмосфери. Це можна пояснити тим, що гази з протопланетної хмари були втрачені на перших стадіях освіти, тому що тоді ще маса Землі не могла втримати легких газів поблизу своєї поверхні.

Освіта ядра та мантії, а надалі й атмосфери завершило першу стадію розвитку Землі – догеологічну, чи астрономічну. Земля стала твердою планетою. Після цього і починається її тривала геологічна еволюція.

Таким чином, 4-5 мільярдів років тому на поверхні нашої планети панували сонячний вітер, жаркі промені Сонця та космічний холод. Поверхня постійно бомбардувалася космічними тілами – від порошин до астероїдів.

Досі основною теорією походження колиски людства вважається теорія Великого Вибуху. За твердженням астрономів, нескінченно довгий час тому в космічному просторі існувала величезна розпечена куля, температура якої обчислювалася мільйонами градусів. Внаслідок хімічних реакцій, що відбувалися всередині вогненної сфери, стався вибух, що розмітав у просторі величезну кількість найдрібніших частинок матерії та енергії. Спочатку ці частки мали занадто високу температуру. Потім Всесвіт остигав, частинки притягувалися один до одного, накопичуючись в одному просторі. Більш легкі елементи притягувалися до важчих, що виникли внаслідок поступового охолодження Всесвіту. Так утворювалися галактики, зірки, планети.

На підтвердження цієї теорії вчені наводять будову Землі, чия внутрішня частина, яка називається ядром, складається з важких елементів – нікелю та заліза. Ядро, у свою чергу, покрите товстою мантією з розпечених гірських порід, що є легшими. Поверхня планети, іншими словами, земна кора, немов плаває на поверхні розплавлених мас, будучи результатом їх остигання.

Формування умов життя

Поступово земна куля остигала, створюючи на своїй поверхні все більш щільні ділянки ґрунту. Вулканічна діяльність планети на той час була досить активної. Через війну вивержень магми у простір викидалося дуже багато різних газів. Найлегші, такі як гелій і водень миттєво випаровувалися. Тяжкіші молекули залишалися над поверхнею планети, що притягуються її гравітаційними полями. Під впливом зовнішніх і внутрішніх чинників пари викинутих газів ставали джерелом вологи, з'явилися перші опади, які відіграли ключову роль у появі життя на планеті.

Поступово внутрішні та зовнішні метаморфози призвели до різноманітності ландшафту, до якого людство давно звикло:

утворилися гори та долини;
з'явилися моря, океани та річки;
склався певний клімат у кожній місцевості, що дав поштовх розвитку тій чи іншій формі життя планети.

Думка про спокій планети та про те, що вона сформована остаточно, невірна. Під впливом ендогенних та екзогенних процесів, поверхня планети формується досі. Своїм руйнівним господарюванням людина сприяє прискоренню цих процесів, що веде до катастрофічних наслідків.

Як з'явилися планети?

Здавалося б, науково-технічний прогрес здатний дати відповіді на безліч питань, що стосуються навколишнього світу. Але в науковців досі залишається багато загадок та неточностей. Адже, іноді, навіть найлогічніша і стрункіша теорія залишається лише на рівні припущень, тому що просто немає жодних фактів, що її піддають, а іноді і докази добути вкрай складно. Як з'явилися планети, є одним із таких відкритих питань, хоча теорій та припущень із цього приводу існує досить багато. Давайте розбиратися про те, які гіпотези існують щодо виникнення планет.

Головна наукова теорія

На сьогоднішній день існує безліч різних наукових гіпотез, що доводять, звідки з'явилися планети, проте, в сучасному природознавстві дотримуються теорії газопилової хмари.

Полягає вона в тому, що сонячна система з усіма планетами, супутниками, зірками та іншими небесними тілами з'явилася внаслідок стиснення газопилової хмари. У центрі його утворилася найбільша зірка – Сонце. Всі інші тіла з'явилися з пояса Койпера і хмари Оорта. Якщо говорити простою мовою, то планети з'явилися так. У космосі знаходилася якась матерія, яка складалася лише з газу та пилу, розчиненого в ньому. Після сильного впливу тиску атмосфери газ став стискатися, а пил почав перетворюватися на великі та важкі об'єкти, які надалі стали планетами.

Пояс Койпера та хмара Оорта

Раніше ми вже згадували пояс Койпера та хмару Оорта. Вчені говорять про те, що ці два об'єкти стали тим будівельним матеріалом, з яких з'явилися планети.

Пояс Койпера – зона в Сонячній системі, яка починається від орбіти Нептуна. Вважається, що це пояс астероїдів, але це зовсім так. Він більший і масивний його в кілька разів. Крім цього, пояс Койпера відрізняється від астероїдного поясу тим, що він складається з таких летких речовин, як аміак і вода. На сьогоднішній день вважається, що саме в цьому поясі виникли три карликові планети – Плутон, Хуамеа, Макемаке, а також їхні супутники.

Другий об'єкт, який сприяв виникненню планет - хмара Оорта, досі не знайдено, яке існування підтверджено лише гіпотетично. Воно являє собою внутрішню і зовнішню хмару, що складається з ізотопів вуглецю і азоту з твердими тілами, що пересуваються в ньому. Вважається, що це якась сферична область сонячної системи, яка є джерелом виникнення комет, які є будівельним матеріалом для виникнення інших планет. Якщо ж уявити, як з'явилися планети зовні, то можна собі уявити, як пил та інші тверді тіла стискалися, внаслідок чого й набули тієї сферичної форми, в якій ми їх сьогодні знаємо.

Альтернативні наукові гіпотези

Так, першим із таких дослідників був Жорж-Луї Бюффон. У 1745 році він припустив, що всі планети з'явилися внаслідок викиду речовини після зіткнення Сонця з кометою, що пролітає. Комета розпалася на безліч частин, які під впливом відцентрової та доцентрової сил енергії Сонця утворили планети Сонячної системи.
Трохи пізніше, в 1755 році дослідник на ім'я Кант припустив, що всі планети утворилися внаслідок того, що частки пилу під дією сил тяжіння та утворили планети.
1706 року французький астроном П'єр Лаплас висунув свою альтернативну теорію появи планет. Він вважав, що спочатку у космосі утворилася величезна розпечена туманність, що складається з газу. Вона повільно оберталася в космічному просторі, але відцентрова сила, що зростала внаслідок руху, і була основою для виникнення планет. Планети з'являлися у певних точках, які розташовувалися в кільцях, що залишаються по ходу руху. Усього, казав Лаплас, відокремилося 10 кілець, які розпалися на 9 планет та пояс астероїдів.
А в 20 столітті Фред Хойл висунув своє припущення про те, як з'явилися планети. Він вважав, що Сонце мала зірку-близнюка. Фред стверджував, що ця зірка вибухнула, внаслідок чого й утворилися планети.
Але не лише наука намагається зрозуміти, звідки з'явилися планети, релігія також намагається пояснити це цікаве питання. Так, існує теорія креаціонізму. Вона свідчить, що це космічні об'єкти, зокрема й планети Сонячної системи, створили творцем, Богом.

І це ще далеко не всі гіпотези, які існують на сьогоднішній день. Якщо ви хочете побачити, як з'явилися планети, відео можна знайти в мережі інтернет, а також в деяких електронних посібниках з астрономії.

Всі ми живемо на планеті Земля, гадаю, кожному з нас цікаво, як утворилася наша планета. Вчені мають гіпотези і з цього питання.

Як з'явилася планета Земля

Земля була утворена приблизно 4,5 млрд років тому. Вважається, що це єдина планета у Всесвіті, яка населена живими істотами. Дослідники астрономії стверджують, що Земля з'явилася з космічного пилу та газу, що залишилися після утворення Сонця. Також вони стверджують, що спочатку Земля була розплавленою масою без будь-якого життя. Але потім почала накопичуватися вода, і поверхня стала тверднути. Астероїди, комети та енергія Сонця сформували той рельєф та клімат Землі, який ми сьогодні знаємо.

Якщо ви серйозно зацікавилися питанням, як з'явилася планета Земля, відео, яке легко знайти, наочно розповість вам про це питання.

Тепер ви знаєте, як з'явилися планети Сонячної системи. Астрономи досі не дійшли єдиної думки з цього питання, але хочеться вірити, що розвиток науки і техніки незабаром дозволить зібрати докази і точно сказати про те, як з'явилися планети.