太阳系的形成与演化
自然时间轴
查看 - 讨论 - 编辑
-13 —
–
-12 —
–
-11 —
–
-10 —
–
-9 —
–
-8 —
–
-7 —
–
-6 —
–
-5 —
–
-4 —
–
-3 —
–
-2 —
–
-1 —
–
0 —
太阳系的形成和演化是关于太阳系如何开始，以及太阳系将如何继续变化的想法的名称。公认的观点是，46亿年前，在我们的空间区域有一团非常大的气体，被称为星云。所有有质量的东西都会聚集在一起，或者说互相引力。这就把所有气体拉向中心最后，中心的压力使温度升高，使氢原子融合在一起，形成氦气。太阳系产生的过程被称为星云理论。
行星绕着太阳旋转，并且各自绕着自己的轴线旋转，首先是由于原来的气体云在不同的地方密度不同造成的。由于在重力作用下的收缩（能量守恒），自旋增加。太阳系形状的扁平性也是如此。随着坍缩的继续，角动量守恒意味着旋转加速。这在很大程度上阻止了气体直接积聚（移动）到中心核心上。气体被迫在其赤道平面附近向外扩散，形成一个圆盘，再由圆盘积聚到核心上。
重力使太阳中的原子变得非常接近对方。所有这些能量最终造就了我们的恒星：太阳。剩余的气体大部分进入了气态巨行星--也就是所谓的乔佛行星。岩石和尘埃去制造了地表行星、它们的卫星、小行星和太阳系的所有其他物体。
由于太阳的质量巨大（占太阳系全部质量的99.86%），它有很强的引力。行星绕着太阳转的离心力平衡了太阳的引力。其核心的巨大密度引起核聚变反应，在热、光和其他形式的电磁辐射的辐射下，将氢变成氦。
下一个问题是：如果太阳把氢气变成了氦气，那么其他元素从哪里来？只有一个可能的答案：这些较高的元素来自于早期的恒星。数十亿年前在年轻的太阳系附近爆炸的巨大超新星产生了更高的元素。巨大的恒星的生命周期比较小的恒星快得多。这是因为与太阳这样的普通主序星相比，它们内部的压力和温度更高。
一个艺术家对太阳系之初星云的想象
思想的历史
星云假说，正如它的名字一样，最早是在18世纪提出的。有三个人研究过这个假说。
- 伊曼纽尔・瑞典堡(1688-1772)
- 康德
- 皮埃尔-西蒙-拉普拉斯(1749-1827)
瑞典堡首先有了这个想法，而康德则把它研究成了一个正确的理论。1755年，康德发表了他的《宇宙自然史和天体理论》（当然是用德语）。他认为，气态的云、星云，由于重力的作用，慢慢地旋转、逐渐地塌陷、变平。它们最终形成恒星和行星。
同时，1796年拉普拉斯在他的《世界系统论》中独立地提出了一个类似的模型。他认为太阳原本在整个太阳系的体积内有一个延伸的热大气层。他的理论中有一个收缩和冷却的原太阳星云。当这个星云冷却和收缩时，它更快地变平和旋转，抛出（或脱落）一系列气态环状物质；根据他的说法，行星是由这些物质凝结而成的。他的模型与康德的模型相似，只是更详细，规模也更小。不幸的是，拉普拉斯的版本有一个问题。主要问题是太阳和行星之间的角动量分布。行星拥有99%的角动量，这个事实无法用星云模型来解释。在相当长的时间里，人们才明白这一点。
现代广为接受的行星形成理论--太阳星云盘模型的诞生，要归功于苏联天文学家维克多-萨夫罗诺夫。他的《原行星云的演化和地球与行星的形成》一书，1972年译成英文，影响很大。在这本书中，几乎提出了行星形成过程的所有重大问题，并解决了其中的一些问题。萨夫罗诺夫的思想得到了进一步的发展。太阳系还有不少方面需要解释。
虽然它最初只适用于我们自己的太阳系，但现在SNDM被认为是整个宇宙中恒星形成的通常方式。截至2017年8月，我们的银河系中已经发现了3000多颗太阳系外行星。
问题和答案
问：什么是星云理论？答：星云理论是太阳系产生的一个过程。它解释了在一个空间区域的大量气体云如何被引力拉到一起，最终形成像太阳和行星一样的恒星。
问：太阳的能量是如何获得的？
答：太阳的能量来自于通过其核心的核聚变反应将氢气变为氦气，释放出热量、光和其他形式的电磁辐射。
问：是什么原因导致行星围绕自己的轴线旋转？
答：最初的气体云在不同的地方有不同的密度，导致它围绕太阳和每个行星自己的轴旋转。由于在重力作用下的收缩（能量守恒）和角动量守恒，这种旋转被增加。
问：构成陆地行星、卫星、小行星等的所有元素来自哪里？
答：除了氢和氦之外，所有的元素都来自数十亿年前在我们年轻的太阳系附近爆炸的早期恒星--这些巨大的超新星产生了更高的元素。
问：为什么巨大的恒星比小恒星的生命周期快得多？
答：与像太阳这样的普通主序星相比，巨大的恒星内部的压力和温度更高，这导致它们的生命周期比小型恒星快得多。
问：大约46亿年前，是什么导致了我们太阳系的形成？
答：大约46亿年前，我们所在的空间附近有一大团气体--所有有质量的东西都会相互吸引，所以这就把所有的气体拉向中心，直到达到足够高的压力，让氢原子融合成氦气，开始了我们所知道的太阳星。
