Реферат: Походження Сонячної системи 2

РЕФЕРАТ

По дисципліні:

Концепція сучасного природознавства

на тему: "Походження Сонячної системи"

Формування Сонячної системи

В примітці до свого знаменитого трактату «Математичні початки натуральної філософії» Ньютон пише: "дивне розміщення Сонця, планет і комет може бути тільки творінням всемогутньої істоти", проте, не дивлячись на це зауваження великого Ньютона, вже в 1755 році на основі його ж законів руху відомий німецький філософ И. Кант (1724–1804) створив першу наукову гіпотезу походження Сонячної системи, яка отримала справжній розвиток тільки в 40‑х роках нашого сторіччя. В своїй книзі «Загальна природна історія і теорія неба» («Історія неба») Кант пише: «Всесвіт нескінченний у просторі та часі. Послідовне продовження миру на нескінченний час і простір здійснюється через утворення нових світів і загибель старих». Головна ідея гіпотези Канта полягає в тому, що зоряний мир відбувся з холодної дифузної матерії шляхом її конденсації навкруги центрів надмірної густини під дією сили тяжіння. Народження окремої зірки, наприклад Сонця, супроводилося виділенням з первинного «хаосу» газопилової туманності з центральним згущуванням (ядром), яке дало початок Сонцю; планети і їх супутники відбулися з решти маси такої туманності шляхом об'єднання частинок пилу і газу і почали потім рухатися в одній і тій же площині по кругових орбітах. Залишки речовини туманності дали початок кометам.

Згідно гіпотезі Лапласа, французького математика і астронома, первинне Сонце утворилося шляхом гравітаційного (тобто під впливом сили тяжіння) стиснення газопилової хмари. Той, що обертається протосолнце продовжував стискатися, а за законом збереження моменту кількості обертання швидкість його осьового обертання повинна була збільшитися і Сонце тому почало втрачати масу через відцентрові викиди своєї матерії. Таким чином, Сонце дало початок диску, з якого утворилися планети, що обертається. Гіпотеза Лапласа завдяки його імені як автора п'ятитомного трактату по небесній механіці стала широко відома. Проте критичні зауваження, виказані в 1861 році Ж. Бабине і в 1884 році М. Фуше, надовго загальмували розвиток гіпотез у дусі Канта і Лапласа. Одне із заперечень зводилося до питання: якщо планети і Сонце відбулися з однієї туманності, що обертається, то чому тоді кутовий момент обертання Сонця складає лише 2%. тоді як планетам «належать» 98%, а маса Сонця приблизно в 700 разів перевершує сумарну масу всіх планет? Трудність відповіді на це питання породила новий ряд нових космогонических гіпотез; одна з них пов'язана з приливною взаємодією Сонця і проходячої мимо зірки з великою масою, інша – із захопленням газопилової хмари Сонцем, що вже сформувалося, і т.д., які увійшли до ще більшої суперечності з даними спостережень оточуючого нас зоряного миру.

Тільки німецький фізик К. Вайцзеккер в 1943 році прийшов до висновку про необхідність розвитку космогоническихгіпотез в напрямі, запропонованому Кантом і Лапласом. Вайцзеккер застосував фізичну теорію турбулентності до розвитку первинної туманності і довів на цій основі можливість існування механізму перенесення кутового обертального моменту Сонця до планет: центральне тіло починає обертатися повільніше, а планета, що утворилася, – швидше.

Одночасно з Вайцзеккером гіпотезу Канта почали розвивати і інші учені, у тому числі академік О.Ю. Шмидт (1891–1956) в створеному їм відділі еволюції Землі Геофізичного інституту Академії наук. Головну увагу Шмідт звернув на еволюцію протопланетного хмари, залишивши осторонь проблему невідповідності кутового обертального моменту Сонця і орбітальних моментів руху планет. В основі його гіпотези лежала ідея об'єднання холодних пилових частинок в невеликі тіла – планетезимали. Шмідт показав, що газопилова хмара поле декількох оборотів навкруги Сонця зайняла обширну уплощенную діяльність у формі тора (бублика). У міру зіткнення пилових частинок один з одним і гальмування об газ вони гасили свої швидкості і починали осідати в екваторіальній області, де формували тонкий диск з підвищеною густиною. Потім цей диск розділився на дещо кільцевих «зон живлення», в яких шляхом об'єднання планетезималей, або процесу акумуляції, утворилися планети і їх супутники.

Дані геохімічних досліджень, проведених під керівництвом видатного радянського вченого академіка А.П. Виноградова (1895–1975), наводять до висновку про те, що в протопланетной туманності першими повинні утворюватися металеві (железонікелеві) ядра планет земної групи – Меркурія, Венери, Землі і марса. Отже, в хмарі відбуваються процеси перерозподілу первинної речовини і з'являються області з високим змістом металевого заліза. При цьому виникають сильні турбулентні рухи. Далі, після появи планетезималей з розмірами близько 1 км і більш, починаються процеси, пов'язані з взаємним тяжінням цих тіл і частинок матерії хмари. Чисельні експерименти дають можливість пояснити деякі закономірності, про які вже згадувалося. Виявилося, що залежно від початкового розподілу планетезималей, їх загальної маси і загального сумарного перетину можна отримати модель утворення планет на відстанях від Сонця, відповідних вищезгаданому закону Тициуса-боді. Це довели дослідження, виконані членом-кореспондентом Академії наук Т.М. Энеевим і його співробітниками. В хмарі, що містить декілька тисяч планетезималей, спочатку під впливом взаємних тяжінь утворюються так звані зони згущування, в яких надалі і йде процес планетообразования. При цьому якнайкраща відповідність спостережуваним величинам відстаням досягається для планет земної групи. Результати, отримані ученими в США, показують, що встановлену в основу досліджень чисельну модель необхідно ускладнити за рахунок введення обурюючого впливу планет – гігантів. Облік впливу зовнішніх планет представляється цілком виправданим, оскільки, за оцінками Е.Л. Рускол і В.С. Сафронова, швидкість формування планет – гігантів на порядок швидше, ніж планет земної групи, тому сучасні чисельні моделі поки дають лише уявлення про формування окремих груп планет.

Походження планет Сонячної системи

Планети Сонячної системи складаються з сонячної речовини низьких енергій (ВНЕ), викинутої з глибин сонця в результаті руху його внутрішніх категоріях вибухів в ході його зоряної еволюції.

Перший вибух електронів відбувся 5,726 млрд. років тому під час переходу нього з рівня звезд-сверхгигантов на рівень зірок-гігантів. З осколків спочатку утворилася газопилова туманність, а з неї потім, за допомогою пульсуючих гравітаційних хвиль Сонця, сформувалися планети: Юпітер, сатурн, Уран, нептун, плутон, Місяць.

Другий вибух відбувся 4,5 млрд. років тому. Під час переходу нього з рівня зірок-гігантів на рівень зірок головної послідовності. Цей вибух викликав безліч обурень, безладдя і деформацій. В первинній Сонячній системі відбулося:

зміна всіх параметрів руху планет;

утворення супутників з круглих масивних осколків Сонячного ВНЕ;

утворення кілець пилу і осколків сонячного ВНЕ навкруги Юпітера і Сатурна;

освіта з сонячних осколків ВНЕ пояса астероїдів на орбітах між орбітами марса і Юпітера;

освіта навкруги Сонця другої газопилової туманності і формування з неї: Меркурій, Венера, Земля і марс;

захоплення Місяця землею масивним уламком другого вибуху Сонця. Місяць стає супутником Землі.

освіта з осколків сонячної ВНЕ безлічі комет і метеоритів;

оплавлення поверхні Місяця. Відбувається розтріскування і первородного холодного базальтового тіла, покриття поверхні Місяця шаром порошкоподібних вибухових опадів сонячного ВНЕ.

Сонячний опік випалив з поверхні Місяця всі легкоплавкі і летючі хімічні елементи і їх з'єднання. Відсутність на зворотному боці Місяця круглих «морів» підтверджує трагедію космічного нападу Сонця на маленький беззахисний Місяць.

Будова планет Сонячної системи

Планети складаються із зовнішньої звичайної речовини низьких енергій (ВНЕ) і незрозумілого академічній науці лептонних ВВЕ усередині твердих плазмових сфер в їх центрах. Поверхня планет системи лептонного ВВЕ усередині планет, зірок, галактик і квазарів має високу температуру (2, 618*107 До). Така висока температура поверхні лептонного ВВЕ є причиною випромінювання його потоків електронних квантів і лептонів-електронів, позитронів, нейтрино і антинейтрино.

1. Тверда плазмова сфера лептонної речовини високих енергій.

2. Тверда оболонка іонізованої звичайної речовини низьких енергій.

3. Тверда оболонка звичайного ВВЕ.

4. Газова атмосфера ВНЕ.

5. Рідка розплавлена магма звичайної речовини низьких енергій.

6. Потоки електромагнітної енергії квантів і лептонів з поверхні планет системи назовні.

7. Потоки гравітаційної енергії до центру планети.

Потоки лептонів з поверхні планет системи лептонного ВВЕ назовні взаємодіють між собою по реакціях. Ця реакція і є причиною народження усередині планет водню, протонів і нейтронів, а також виділення тепла.

Закономірності в будові Сонячної системи

Для вимірювання відстаней в Сонячній системі введена астрономічна одиниця – а.е., виражаюча середню відстань Землі від Сонця, рівне 149597870 км. В 1 а.е. уміщається більше 23000 радіусів Землі, і світло від Сонця до Землі проходить за 8,3 мін. Великі планети від найближчої по Сонцю – Меркурія – до найдальшої – плутона – розміщені в диску з радіусом близько 50 а.е.

До складу Сонячної системи входять 9 великих планет з своїми 43 супутниками, 2782 малі планети, відомі нині, і 679 комет. Число малих планет і комет постійно росте. Останнім часом щорічно відкривається до 300 нових об'єктів, але розмір діаметра нових планет не перевищує 10 км і вони далі 5 а.е. навіть в наймогутніші сучасні гороскопи практично невидимі, тому існування планетного «населення» за межами 50 а.е. – тільки гіпотеза. Якщо вважати, що найближча зірка рівна по масі Сонцю і знаходиться на відстані близько 270000 а. е., то крапка, в якій врівноважуються сили тяжіння Сонця і Центавра, знаходиться посеред розділяючого їх відстані. Отже, вплив Сонця розповсюджується, принаймні, на 135000 а.е.

Багато учених розділяють думку голландського астронома Я. Орта, який вважає, що в 100000 а. е. від Сонця зосереджені величезні скупчення («хмари») невеликих тіл, що складаються головним чином з кам'янистих порід і льоду. Це – залишки протопланетного хмари, з яких, можливо, дотепер утворюються комети. На це указує періодичну появу комет, які наближаються до Сонця по гіперболічних і параболічних орбітах. Можливо, що вони під впливом тяжіння найближчих зірок змінюють свій круговий рух навкруги Сонця і починають рухатися по дуже витягнутих орбітах. При зустрічі з великими планетами на своєму шляху орбіти комет можуть так перетворитися, що комети перестають віддалятися від Сонця далі за орбіти планет Юпітера або сатурна і при черговому зближенні з Сонцем спостерігаються із Землі.

Проте, якщо дотримуватися загальноприйнятої гіпотези про розмір протопланетного хмари, то більш правдоподібно думка американських вчених А. Камерона і Ф. Уїппла, які вважають, що кометний пояс, що утворився на периферії Сонячної системи, знаходиться за орбітою плутона на відстані від 40 до 50 а.е. Пояс складається з невеликих тіл, які не спостерігаються із Землі, але їх вплив виявляється у відхиленні нептуна і плутона від їх обчислювальних орбіт. Судячи з відхилень, маса всіх тіл кометного пояса, можливо, перевищує масу Землі в 10 або 20 разів.

При більш детальному вивченні планет і супутників, а також динамічних властивостей їх орбіт виявляється, що всі тіла Сонячної системи підкоряються деяким закономерностям, що свідчать тільки про їх загальне походження. перш за все всі планети рухаються навкруги Сонця по майже кругових орбітах, як правило, співпадає з напрямом їх осьового обертання, а також з напрямом обертання самого Сонця навкруги його осі. Осі обертання планет майже перпендикулярні до площини їх орбіт, а самі орбіти лежать приблизно в одній площині. Супутники планет рухаються в основному екваторіальних площинах своїх планет, і напрям їх руху співпадає з напрямом обертання центральних планет.

Перші чотири планети мають приблизно однакові розміри і густину і називаються планетами земної групи, або внутрішніми. Планети, які знаходяться за поясом астероїдів, мають невисоку густину, вельми великі розміри і численних супутників. Їх називають зовнішніми планетами.

Розподіл планет по їх відстанях від Сонця – одна з найдивніших властивостей планетних орбіт. В кінці 18 в. И. Тициус і И. Боде відкрили емпіричну закономірність, якій підлеглі планетні відстані. Тоді ще не був відомий ні Уран, ні заурановие планети, ні малі планети, або астероїди. Закон Тициуса-боді, так само як і періодична система Д.І. Менделєєва, що дозволила передбачити властивості ще не відкритих хімічних елементів, допоміг визначити відстані від Сонця не відкритих планет. Закон Тициуса-боді не є фізичним законом в повному розумінні цього слова, оскільки його фізична природа повністю не розгадана. Деякі фізики бачать схожість цього закону з ранньою квантовою теорією атома водню, розробленого Н. Бором, і вважають його властивістю гравітації, а космогонисти – проявом властивостей початкового стану протопланетного хмари, тому обгрунтовування закону Тициуса-боді дотепер цікавить учених і існує численні його вирази.

Існує ще одна цікава властивість Сонячної системи: супутники планет по своїй масі складають приблизно таку ж частину від мас планет, яку самі планети – від маси Сонця. Ця властивість, мабуть, також пов'язана з процесом утворення Сонячної системи. Число супутників планет, що відкриваються, поступово росте. В даний час їх налічується вже більше 40.

Сонце силою свого тяжіння разом з силами взаємного тяжіння планет і супутників визначає динаміку всієї Сонячної системи. Окрім тепла і світла, Сонце випромінює в простір потоки заряджених частинок (сонячну плазму), або «сонячний вітер», який формується в дуже гарячій сонячній короні.

«Призначене» законом планетних відстаней Тициуса-боді місце між марсом і Юпітером порожніло до 1801 року, коли, нарешті, була відкрита планета Церера і визначена її орбіта. Але незабаром з аналогічними орбітами були знайдено ще три планети – Паллада, юнона і веста. З – за малих розмірів і великої зовнішньої схожості із зірками їх почали називати або малими планетами, або астероїдами – «звездоподобними». Поступово потік нових малих планет став збільшуватися, тоді як їх розміри сталі скорочуватися. Якщо діаметр Церери рівний приблизно 1000 км, то діаметри астероїдів, що відкриваються в даний час, рідко перевищують 10 км.

Велика частина астероїдів займає кільцеву область з радіусами від 2,3 до 3,2 а.е. Неважко підрахувати, на квадрат площі із стороною близько 10 млн. км доводиться один астероїд, який вже відкритий, і невелика кількість дрібних тіл, поки неприступних спостереженням сучасними телескопами. Виявляється, що малі планети рухаються не тільки в цій області. Існують групи малих планет, які рухаються поблизу планет, витягнуті орбіти, що мають, і в своєму русі перетинаючі орбіти Землі і марса.

Це – групи астероїдів типу Аполлон і Амур. Малі планети групи Аполлона можуть близько підходити до Землі, одна з них – планета Ікар – в 1968 році пройшла від Землі на відстані 6,8 млн. км, а інша – Ерос – в січні 1975 року знаходилася від Землі на відстані 23 млн. км. Не виключено, що при черговому поверненні ці планети підійдуть до Землі ще ближче. Тому один з проектів запобігання «більш тісних і небезпечних зустрічей» полягає в посилці ракети назустріч астероїду з метою його повного руйнування, але для цього необхідно знати хіміко-мінералогічний склад астероїдів. На підставі результатів досліджень метеоритів вважається, що астероїди по своєму складу розподіляються по групах: 93% – кам'яні, 1% – железнокаменние, 6% – залізні.

Таємниці Сонячної системи

Звезди-сверхгиганти А і Звезди-сверхгиганти У в ході своєї еволюції поступово розширяються, а зірки Головної Послідовності і зірки Білі карлики Д поступово стискаються. Наше Сонце зараз знаходиться на рівні З Головної Послідовності і поволі остигає перед своїм черговим катастрофічним вибухом.

Таємниці будови лептонної речовини. Найбільшим відкриттям 20 століття є відкриття лептонної структури речовини високих енергій ВВЕ усередині елементних частинок і атомних ядер. Квантова теорія не визнає світове панування термодинаміки у Всесвіті. Весь світ Всесвіту побудований всього з 4 лептонів: електрони, позитрони, нейтрино і антинейтрино. Лептони є об'ємними електроенергійними пульсуючими і обертаються вихорами сферообразной і тораидальной форми. Лептони однакових, наприклад, відштовхуються, протилежних – притягуються. Ця взаємодія дозволяє їм особливі ЕЧ і АЯ з найбільшою точністю.

Тиск лептонів усередині ЕЧР (МПа) лінійно. Діаграма агрегатних станів лептонної речовини високих енергій описує відразу всі процеси високих енергій і в мікросвіті ЕЧ і АЯ, і в космічному Мегаміре.

Заключеніє

Велике панування відсталих і брехливі теорії в пізнанні законів всесвіту – це головна причина скотинячого початку життя основної маси соціальної речовини Земної цивілізації.

Пізнання законів лептонного ВВЕ – фундамент нових технологій другого тисячоліття.

Список літератури

1. В.К. Абалакин, А.С. Сочиліна. Формування і динаміка сонячної системи. – Л.; Знання, 1984 р.