, заставляют по новому взглянуть на теорию образованиясолнечной системы
Ранееобнаруженные объекты формирующихся звезд и планетных систем в разных районахнашей Галактики, вносят массу загадок того, насколько сложны и разнообразныпроцессы образования планет. Все ранее существующие гипотезы оказались несостоятельны. Если проанализировать этапы становления Солнечной системы, опираясьна наблюдаемые текущие данные планетообразования других систем, то можнопостроить модель образования нашей Солнечной системы, которая объяснит всесуществующие текущие аспекты и характеристики для всех известных планет нашейсистемы.
Нашамногопланетная Солнечная система, ранее образовывала минимум 9 протопланетныхдисков. В их число не входил Плутон, но входил пояс астероидов.
Еслиисходить из новых данных последних исследований в этой области, то становлениенашей Солнечной системы должно было происходить по подобному сценарию. Тогдасразу же становится понятным ряд существующих обстоятельств, которые ранееоставались необъяснимыми. Например, почему образовались планеты земной группы ипланеты-гиганты? Почему они имеют такие размеры, как сейчас? Почему появилсяпояс астероидов и не образовалась планета на его месте? Объяснить это теперь, опираясьна текущие процессы рождения планет, происходящие в нашей Галактике, оказывается,довольно просто. Начнем сначала. Для красочности и приведения аналогий с рядомбиблиографических данных (о которых предлагается думать и рассуждатьсамостоятельно), можно сказать: …“Вначале была тьма. Но тьма была не пуста”… Вотьме было протооблако эллиптической формы, больше похожей на форму строениянашей Галактики. Такая изначальная форма согласуется со всеми известнымизаконами астрофизики и не вносит ряд противоречий, как, например, формагазового облака в виде диска. Солнце, как звезда среднего класса (желтыйкарлик) не имеет столь сильного напора излучения радиации в виде солнечноговетра, как в звезды-гиганты, в обнаруженных районах. Это позволилопротопланетным облакам не растерять свой потенциал массы вещества в виде газа ипыли, как это происходит в наблюдаемых системах. Кроме того, в виду меньшеймассы, Солнце образовалось почти одновременно в то время, когда планеты былиуже практически сформированы и вращались вокруг центральной Протозвезды(будущего Солнца). Еще в 1994 году космический телескоп Хаббл обнаружил такиесистемы сгустков газа и пыли в формирующейся звезде в созвездии Ориона. Этисгустки вращались по протопланетным дискам вокруг большого центрального сгустка,образующего звезду-солнце. Каждый из них, как полагают ученые, скрываетформирующиеся планеты. В прошлом году астрономы, используя возможностикосмического телескопа Хаббл, объявили, что нашли три таких протопланетныхобразования в предместьях области нашей Галактике, где формируется многообычных звезд. Называемый NGC 3603, регион Галактики находится в 20000 световыхлет от нас в полушарии Южного неба созвездия Киля. Протооблако будущей Солнечнойсистемы образовывало аналогичные сгустки протопланет, число которых было равноминимум девяти. Протооблако будущей Солнечной системы имело форму, аналогичнуюформе строения нашей Галактике, поэтому планетарные массы уменьшались по мереотдаления от центра.
…“И стал свет”…
Образовавшаясязвезда – Солнце, сразу же вступила в активную фазу, и началось интенсивноеизлучение радиации. Активная фаза состояла в ядерном взрыве, который как в кино,прошел первой очень сильной ударной волной солнечной плазмы по почтисформировавшимся планетам. Основная масса газа, который находился на орбитахсовременных Меркурия, Венеры, Земли и Марса, была сорвана первыми ударнымиволнами и выброшена за пределы, где его сила ослабевает, — за границу орбитыМарса и пояса астероидов. То есть, ушла к орбите Юпитера, который в последствиеи собрал в себя большую часть этого вещества. Собрал же он его потому, что запределами магнитосферы Солнца, выброшенные массы вещества стали тормозиться.Часть из них попало в зону действия гравитационного поля протопланетного дискаЮпитера и осталась в нем, увеличив его массу. То, что пролетело мимогравитационного поля протопланетного диска Юпитера, досталось протопланетномудиску Сатурна, а то, что пролетело дальше, досталось Урановому и Нептуновомупротопланетным дискам. Первая ударная волна в зоне Юпитера уже ослабланастолько, что почти ничего с него не смогла “содрать”, а скорее принесладополнительный объем газа. Так сформировались планеты-гиганты и планеты земнойгруппы. Поэтому они имеют принципиально отличное внутреннее строение.
Планеты-гигантысостоят в основном из газа – водорода и гелия. Они жидкие по своей структуре, кромесвоего ядра. Несмотря на большую массу и объем, их плотность мала, а у Сатурна,плотность вообще меньше, чем у воды. Но их ядро, если сбросить внешнюю оболочку,будет состоять из горных пород и вообще походить на твердую планету, аналогичнуюЗемле.
Вотличие от планет-гигантов, планеты земной группы имеют более плотнуювнутреннюю структуру и имеют внешнюю твердую поверхность. Планеты земной группы,по сути, образовались каждая из ядра, которое окружал большой слой газа и пыли,как сейчас у Юпитера. Если простейшими расчетами, сопоставить предполагаемуюнаукой внутреннюю структуру планет-гигантов с текущими размерами планет земнойгруппы, то можно рассчитать, какими были раньше планеты земной группы.
Еслиполагать, что планеты земной группы – это оставшиеся ядра от некогда окружавшейих оболочки, то легко прикинуть, исходя из того, что ядро Юпитера составляет 0,15 величины от всей планеты (средний радиус которого – 69720 км), что, Земля, которая сейчас имеет средний радиус – 6371 км, раньше имела радиус в 42473, 3 км, Венера имела радиус — 40333, 3 км, Меркурий – 16260 км, Марс – 22600 км. Нужно не забыть и Луну, которая в тот период составляла с Землей двойнуюсистему и фактически слипалась с Землей
./>
Втот период Протолуна была сгустком (радиус которого был примерно 11586 км), вероятно оторвавшимся от Протоземли из-за большой скорости вращения последней. Он вплотнуюкасался Протоземли газовой оболочкой, но их ядра не соприкасались. В моментпрохождения ударной волны, вся газовая оболочка Протолуны была легко сорвана иЛуна осталась без атмосферы. Сохранилась и траектория постепенного удаленияЛуны от Земли.
Меркурийне входит в общие соотношения пропорций. Он был меньше, чем Венера и Земляпотому, что основную его массу газа перетащило на себя Солнце. Кроме того, нанего пришлась основная сила ядерной ударной волны родившегося Солнца. По этимже причинам Венера чуть меньше Земли. Все остальные протопланетные облака заорбитой будущей Земли стояли строго по ранжиру в сторону уменьшения размеровгиперболически.
Силавнутреннего давления в пределах атмосферы того времени образовала на каждойпланете земной группы твердое железное ядро в центре и твердые слои оболочкивокруг него.
Самойбольшой и массивной планетой тогда была как ни странно – Земля (рис. 3) Ведь внастоящее время она имеет самые большие размеры из всех планет земной группы, азначит, она имела первоначально самое массивное ядро. Это теперь ядро Юпитера (10451 км) как и он сам — самые большие среди планет Солнечной системы. Но раньше так не было. Юпитерпо своим размерам, когда еще был в виде протопланетного сгустка, имел размеры, меньшие,чем у Марса того времени. Еще меньше по размерам был Сатурн, Уран и Нептун.
Когдавспыхнуло Солнце и в его недрах начались ядерные реакции, фаза активности быламаксимальной, но не долго, — лишь до тех пор, пока первой ударной волнойядерного взрыва вблизи поверхности Солнца не был сброшен весь груз свободноциркулирующей массы газа. До этого момента (рождения Солнца как звезды), потоковсолнечного ветра вообще не было, а после рождения, они стали постепенно и оченьбыстро ослабевать, пока не дошли по силе до текущего состояния.
Всегазы из вращающихся протопланетных дисков были выброшены первыми ударнымиволнами вспыхнувшего Солнца. Со всех планет земной группы были сорваны газовыеоболочки до уровня, который удерживался гравитационным полем ядра.
Нужносказать, что, например, находись сейчас Юпитер на орбите Земли, Солнце с негосможет сразу же согнать лишь малую массу внешнего газового слоя (которыйсоставляет 0, 02 радиуса планеты), но в дальнейшем, будет это делать постепенно,сгоняя жидкий молекулярный водород по мере дальнейшего уменьшения массы Юпитера,за счет постоянной потери им части своей массы и уменьшения силыгравитационного поля. Пройдут сотни миллионов лет, прежде чем от Юпитераостанется твердое ядро с атмосферой. Причем общий диаметр планеты будетсоставлять примерно 0, 37 ее текущего размера (металлический водород и яро изгорных пород). От планет земной группы осталось лишь ядро – 0, 15 от всегообъема массы. Почему так произошло?
Вто время, условия были немного другие. Помимо самих протопланет, по орбитамвращались еще остаточные слои газа и пыли, образуя своего рода кольца вокругСолнца, которые были выброшены первыми же ударными волнами при его рождении. Дотого, как Солнце стало звездой, — это было самое массивное облако газа, постепенносгущающегося к центру. Это облако по своим размерам доходило до границ орбитыМеркурия, от чего последний стал меньше в объеме, передав часть своей массыбудущему Солнцу.
Центрамасс Солнечной системы как сейчас в то время как такового не было. Это быласимметричная структура правильной формы (как на рис. 1). Чтобы удерживатьвокруг себя газовую оболочку, протопланетным сгусткам земной группы требовалосьгораздо меньшее по силе гравитационное поле, чем потом, когда Солнце сталозвездой и стало постоянно бомбардировать их своими частицами солнечнойрадиации. Поэтому плотность протопланет земной группы была очень низкой иметаллического водорода, для создания которого требуется огромное давление, простоне было.
Врезультате, в момент зарождения Солнца, прошел цикл первых фронтальных ударныхволн, который смыл слабо держащиеся на своей орбите частицы газа далеко запределы магнитосферы. Оставшиеся на орбитах планеты, еще были весьмавнушительных размеров, несмотря на потерю почти 1/3 своей внешней оболочки. Нов виду того, что атмосферное давление внутри планет спало, планетные ядра сталиостывать и затвердевать, превращаясь из жидкого состояния в твердое. Этопрепятствовало дальнейшему сжатию оставшейся массы газа к центру планеты, посколькуих твердая поверхность создавала обратное давление в сторону атмосферы.Произошел дисбаланс состояния равновесия. Гравитационные поля планет не смоглиудерживать на себе такие плотные атмосферные слои под действием потоковсолнечного ветра. Постепенно, но довольно быстро по астрономическим меркам, лишняячасть атмосферы была сброшена. Остальную массу газа твердым оболочкам планетудалось удержать на себе.
Понятно,что Меркурий, в виду малости и близости к Солнцу, растерял почти всю атмосферу.У Венеры и Земли они сформировались почти одинаковые. Марс был вдвое меньше, поэтомуи удержать сумел лишь малую часть атмосферы.
Отдельностоит остановиться на поясе астероидов. Он находится сразу же за пределамимагнитосферы Солнца. Сила потоков солнечного ветра была еще действенной, аразмер протопланетного облака был слишком мал, чтобы удержать в себе газ. Врезультате, под действием солнечной радиации с одной стороны и гравитационныхполей Марса и набирающего силу Юпитера, с другой, планеты на этой орбите так ине сформировалось. Оставшееся нестабильное голое ядро бывшего протопланетногооблака, под действием разностороннего тяготения (или скорее всего от ударакрупного метеорита или иной массы диаметром в 100 и более км) постепенноразвалилось на ряд крупных обломков, превратившихся в крупные астероиды –Цереру (в поперечнике 1000 км), Палладу (610 км), Весту (540 км) и Гигею (450 км).
Оставшиесямелкие частицы очень быстро покинули этот пояс, а более крупные слиплись истали мелкими астероидами, 98% которых летает на орбите между Марсом иЮпитером.
Нужнотакже сказать, что половина или больше вещества, сброшенного в момент рожденияСолнца ударными волнами, сразу ушла далеко за орбиту Нептуна. В этот моментпротопланетные диски будущих планет-гигантов смогли поймать лишь незначительнуючасть идущего на них газа. Однако, уйдя далеко за границы орбиты Нептуна, началосьторможение вещества и постепенно оно стало под действием тяготения падатьобратно в сторону Солнца.
Скоростьэтого падения была низкой. Поэтому, часть более легких частиц ушла еще дальше исформировалась в Протокометное облако, откуда в последствие рождались кометы.
Другаяосновная более тяжелая часть вещества, падая к центру, постепенноприсоединялась к протопланетным дискам планет-гигантов, постепенно затормаживаясвое падение в сторону Солнца за счет гравитационного поля протопланетныхдисков будущих планет-гигантов.
Чембольше была планета, тем больше она смогла остановить и поймать вещества. Урануи Нептуну досталось почти равное количество, не смотря на то, чтопротопланетное облако Урана было больше по массе. Этот нюанс объясняетсяпросто.
Наорбите Нептуна, скорость обратного падения вещества была низкой (не успелонабрать ускорения). Поэтому, Нептуновый протосгусток “оттяпал” большую частьвещества, чем сумел ухватить Уран, поскольку скорость приближения вещества кСолнцу, при пролете вблизи орбиты Уранового протосгустка была уже вдвое больше.Сатурн и Юпитер сумели поймать достаточное количество вещества, поскольку самипо себе были массивными. В последствие, Юпитер и Сатурн добирали себе массы засчет приноса ее потоками солнечного ветра из зоны планет земной группы.Описанная модель также и объясняет, почему, например, у планет-гигантов естькольца, а у планет земной группы их нет.
Этикольца могли образоваться лишь при условии начала собственного вращенияпланетных сгустков вокруг своей оси. Постепенно, мизерная часть веществаразбросалась по спирали перпендикулярно оси вращения, образовав вблизипланет-гигантов кольца, а чуть дальше – крупные спутники.
Чтокасается Плутона, то, скорее всего, учитывая большой наклон плоскости егоорбиты к эклиптике, первоначально он был спутником Нептуна, который поддействием гравитационного поля близко пролетающего крупного астероида –будущего его спутника — Харона, был выведен с орбиты Нептуна на орбиту Плутона.В последствие они образовали двойную систему Плутон – Харон.
Этотвариант развития событий наиболее вероятен по причине того, орбита Плутонасильно вытянута и пересекает орбиту Нептуна. В результате бывают моменты, когдаПлутон ближе к Солнцу, чем Нептун.
Список литературы
SciTecLibrary.com
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта moscowaleks.narod.ru/