太陽系是如何形成的?

2020-10-10 允兒的趣味科學

眾多周知,我們人類與動物最大的區別就是人類擁有獨立的思考能力。在每個時代人類都在不斷地進行探索與思考宇宙的奧秘。太陽系是如何形成的?它又是怎麼產生其他行星的?以上這些問題在過去一直困擾著科學家們。隨著時代科技快速地進步,科學家們陸續展開有關太陽系起源的討論與論證,今天我們就來好好聊一聊。


要想揭開太陽系起源的奧秘,我們首先先認識下整個太陽系的組成,太陽系是以太陽為C位(中心),除太陽外,還擁有8顆行星(水星,金星,水星,地球,木星,土星,天王星,海王星),205個衛星和至少50萬個小行星,矮行星和少量彗星組成。根據牛頓的萬有引力之說,太陽系也是一個受引力作用的天體系統。

認識了太陽系的構造後,人們會問:「那太陽系又是如何形成的呢」?數百年來科學家們對於這一疑問都在進行不斷的研究,因此每個時期有關太陽系的起源假說也會產生,其中最著名的假說有以下幾種:


笛卡爾漩渦說

在宇宙尚無秩序處於混沌之時,有原始物質微粒落入了宇宙漩渦中心,於是就產生了太陽,同時落入漩渦中的物質微粒也形成了行星,次級漩渦就形成了衛星。

災變學說

布封指出太陽最先形成,某天一顆恆星(彗星)偶然在太陽周圍經過或者是撞擊到太陽,它把太陽上的物質吸引出或者撞出一部分,產生些團碎屑,團碎屑在衝擊力的作用下進入空間開始自轉,由此就產生了行星。行星就好像是太陽割下來的一塊「肉」一樣,兩者有著相同的組成成分。因此人們把行星和太陽的關係形象的稱為是「血緣」關係。

星雲學說

有兩個偉大的科學家先後提出太陽系起源於星雲的學說,分別是康德和拉普拉斯,他們兩位首先都是承認整個太陽系物質都是有原始星雲構成的,只是在有關太陽系形成的過程中每個人都有自己獨到的論述。


1755年康德從哲學的角度指出星雲主要是塵埃和微粒組成,原始星雲之間很鬆散,由於萬有引力的作用,小的星雲會被大的星雲深深吸引從而「抱團取暖」,慢慢地就會形成塊狀星雲。由於星雲中心部分吸引力最大,因此聚集的物質就會比其它地方多,從而就形成了太陽系的中心:太陽,由於斥力的增長,環繞在太陽周圍的微粒在斥力下形成團塊,小團塊然後聚集形成了行星,衛星。

1796年拉普拉斯從力學和數學的角度認為:原始星雲是一個溫度高的旋轉球狀氣體,由於冷卻,根據物體遇冷收縮原理,星雲就會不斷的收縮,星雲一旦收縮就會加快自身轉動的速度,於是便分離形成了氣體環,多個星雲重複多次,就形成多個氣體環,氣體環凝聚後形成行星,之後星雲中心部分凝聚形成太陽,太陽的形成要比行星晚些。同樣的方式也形成了衛星系統。

兩位科學家都是站在星雲的角度來驗證太陽系的起源,所以後來常把他們放在一起稱為「康德——拉普拉斯假說」。


星子理論

有一個恆星在太陽附近,因為引潮力作用然後釋放出大量物質,物質冷卻凝聚形成小團塊,稱為星子,星子就逐漸形成行星。


主流觀點「超新星爆炸」

時間倒回在46億年前,銀河系中原來是一無所有,只有分子雲在漂浮著,在某一瞬間附近的一顆超大質量的恆星發生了大爆發,我們稱為「超新星爆炸」。超新星爆炸產生的波動使得星雲密度升高,所有星雲開始向密度高的地方塌縮,其中心位置就會聚集形成高密度集合體,伴隨著星雲越來越聚集,溫度和壓力達到一定的限度後,裡邊的元素氫就發生了熱核反應,一顆恆星我們的太陽就這樣產生了。分子雲顆粒相互碰撞形成小行星的物體星子,這些星子後來形成我們所知的行星,衛星等。


總結

到目前為止,關於太陽系的起源科學家們還未有確切的結論,不過人類已探索出太陽系的核心太陽的有關特徵:質量佔太陽系總質量的99.86%,主要有氫元素和氦元素組成,其中心溫度極高,在內部無時無刻都在進行4個氫原子變成1個氦原子的熱核反應等。相信我們了解了太陽,對於探索太陽系的起源會有一定的幫助作用。

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  • 太陽是如何形成的?
    雖然我們目前並不知道關於太陽如何形成的確切信息,但我們認為她是在十億到二十億年前形成的。根據天文學家們的說法,太陽中的氫伴隨著宇宙大爆炸而生。換句話說,太陽和宇宙的其他部分同時誕生。在宇宙大爆炸時,這些氫凝結成巨大的雲層,成為了眾多星系的起源地。而一些氫被釋放,開始漂浮於我們的銀河系之中。
  • 太陽系形成需要多久?答案在這裡
    據物理學家組織網近日報導,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)科學家在最新一期《科學》雜誌撰文稱,他們對隕石上鉬元素的同位素進行研究後得出結論稱:大約45億年前,我們身處的太陽和太陽系在短短20萬年內形成,這是科學家首次計算出太陽系形成所需時間。
  • 星系是如何形成的?
    說白了就是,星繫到底是如何起源和演化的?ELS模型其實,科學家一直想要建立一個屬於星系的模型。但是這個問題一直無法攻克,問題就卡在了星系的形成上。當然,這裡的星系是指類似於銀河系這樣的星系。其實不只是星系的形成。恆星系的形成一直以來,也是一個難題。如今關於恆星系的形成和演化比較主流的是星雲假說。