Строение и образование планет Солнечной системы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Февраля 2011 в 13:12, контрольная работа

Краткое описание

Солнце - типичная звезда, свойства которой изучены подробнее и лучше, чем у других звезд, по причине исключительной близости к Земле. Мы не только кратко рассмотрим имеющуюся информацию о Солнце, но и несколько подробнее обсудим те его свойства, которые характерны для всех звезд. Это окажется весьма полезным в дальнейшем при изучении физической природы звезд3.

Содержание работы

Введение 3
1. Модели образования Солнечной системы и её планет до XX века: модели Р.Декарта, Ж. Бюффона, И. Ньютона и др. 5
2. Концепции образования солнечной системы XX века: модели Шмидта, Фесенкова и др. 8
3. Современная теория образования Солнечной системы 11
Заключение 15
Список литературы 17

Содержимое работы - 1 файл

ксе.doc

— 89.00 Кб (Скачать файл)

      2. Если в некотором объеме, заполненном газом и пылью, масса вещества по каким-то причинам превзойдет определенную критическую величину, то оно начинает сжиматься под действием силы тяжести. Это явление называется гравитационным коллапсом. Когда наиболее плотные участки облака с массами порядка звездных достигают критического предела, они начинают сжиматься. Облако распадается на фрагменты, один из которых впоследствии порождает Солнце и Солнечную систему. В центре сжимающегося фрагмента образуется сгущение пыли и газа, которое является ядром аккреции. Процесс аккреции - это захват окружающей разреженной среды, приток которой постепенно увеличивает массу ядра.

      3. Когда масса центрального сгущения достигает примерно 0,1 массы Солнца, вещество становится непрозрачным, температура возрастает и пыль испаряется. Это происходит через 104-105 лет после начала сжатия фрагмента. Вскоре после испарения пыли происходит диссоциация молекулярного водорода. При этом центральное сгущение сжимается, образуя газовую протозвезду (Протосолнце). Формирование протозвезды происходит очень быстро, за время порядка 10-100 лет.

      Аккреция  межзвездного вещества Протосолнцем продолжается, его масса и радиус увеличиваются. Еще примерно через 105 лет масса достигает современного уровня, а радиус становится примерно в 100 раз больше современного. Приток межзвездного вещества прекращается. Начинается стадия гравитационного сжатия Протосолнца. В течение этого периода уже существует дискообразная газопылевая протоплентная туманность (ППТ), центром которой является Протосолнце. Вероятно, она формируется благодаря ротационной неустойчивости одновременно с самим Протосолнцем, но продолжает расти в процессе дальнейшей аккреции. Оценки максимальной массы ППТ в разных теоретических моделях различны, они находятся в пределах порядка 0,01-2 массы Солнца.

      Не  исключено, что диск ППТ приобретает  кольцевую структуру. Быть может, уже  на этой стадии во внешней его части  начинается формирование планет-гигантов и идет в общем по тому же пути, что и образование Протосолнца, включая образование дисков, из которых впоследствии формируются системы спутников.

      В начальной стадии этого периода  часть пылевого вещества, испарившегося  перед образованием протозвезды, но затем попавшего в диск, вновь  возвращается в твердую фазу. Это процесс конденсации, в котором возникли частицы обычных хондритов, в том числе сами хондры.

      Чтобы объяснить распределение момента  количества движения в Солнечной  системе, в современных моделях  обычно предполагается, что газ в  ППТ является частично ионизованным, а Протосолнце имеет значительное магнитное поле. В результате взаимодействия плазмы и поля возникают газовые потоки, передающие момент в ППТ.

      4. Следующий период занимает около  108 лет. Продолжается гравитационное сжатие Протосолнца. Размеры его уменьшаются, приближаясь к современному. Солнечный ветер (намного более сильный, чем в современную эпоху) удаляет газ из внутренней части ППТ.

      Пылевое вещество ППТ все более концентрируется  к некоторой средней плоскости. Пылинки все чаще сталкиваются, появляются все более крупные частицы, вдет процесс аккумуляции (роста) твердых тел. Происходит преимущественный рост больших тел за счет малых. Наиболее крупные тела, подобные астероидам, - это планетезимали, зародыши планет.

      Наконец формируются несколько особо крупных тел. Они становятся ядрами аккреции, вокруг которых происходит формирование планет земной группы. Количество планетезималей в этот период очень велико; при столкновениях они не только объединяются, но часто и разрушаются. Такие разрушения породили дифференцированные метеориты9.

      Рост  Земли до современных размеров продолжался, по-видимому, около 108 лет, хотя есть опенки и с более коротким временным масштабом (~ 105 лет). Период аккреции в истории планет земной группы был, вероятно, самым бурным временем. На поверхности планет обрушивались огромные глыбы планетезималей, образовывались гигантские кратеры, часть вещества выбрасывалась в пространство, материал поверхностей непрерывно перерабатывался. Последняя волна «бомбардировки» прошла через полмиллиарда лет после образования ППТ, но наиболее интенсивной она была в первые 108 лет. Согласно некоторым моделям процесс аккреции был неоднородным в том смысле, что вначале шло накопление тяжелых и менее тугоплавких элементов (железо), а силикатные мантии планет образовались позже. В картине образования планет много и других неоднозначностей. Не все согласны, например, с приведенным выше описанием процесса образования планет земной группы. Альтернативная гипотеза предполагает, что их родоначальниками были крупные протопланеты (подобные Юпитеру или Сатурну), которые потеряли газовую оболочку из-за приливного взаимодействия с Солнцем. Восстановить правильно картину событий, которые происходили 4,5 млрд лет назад, очень трудно. Но это не безнадежная задача. Планетная космогония все ближе подходит к ее решению, объединяя данные, полученные из наблюдений межзвездной среды и очень молодых звезд, из анализа состава и структуры метеоритов, состава планетных атмосфер ит.д.

      В результате наблюдений молодых звезд  в инфракрасной области спектра около многих из них были обнаружены образования, напоминающие ППТ. Качественно эти наблюдения не противоречат описанному сценарию.

 

Заключение

 

      В заключении отметим, современная наука предлагает картину рождения и развития Солнечной системы из холодного газопылевого комплекса - протопланетного облака около 5 млрд лет назад. Исследования распространенности химических элементов на планетах показывают, что все планеты имеют единое происхождение и единый возраст.

      В формировании Земли существенную роль играли тепло недр и процессы радиоактивного распада. Формирование земной коры происходило в течение длительного периода, который, по данным палеонтологии, разделен на эры, периоды, эпохи, века. Большую роль в эволюции Земли сыграло наличие гидросферы и появление органической жизни на ней.

      Следует также отметить, что для изучения вопросов о строении и образовании планет Солнечной системы важным является определение их возраста. Гипотеза, объясняющая происхождение, развитие Солнечной системы, должна дать ответы и объяснить следующие основные закономерности, наблюдаемые в строении, движении, свойствах Солнечной системы:

  1. Орбиты всех планет (кроме орбиты Плутона) лежат практически в одной плоскости, почти совпадающей с плоскостью солнечного экватора.
  2. Все планеты обращаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам в одном и том же направлении, совпадающем с направлением вращения Солнца вокруг своей оси.
  3. Направление осевого вращения планет (за исключением Венеры и Урана) совпадает с направлением их обращения вокруг Солнца.
  4. Средние расстояния планет от Солнца (за исключением Нептуна и Плутона) подчиняются определенному закону (правилу Тициуса-Воде).
  5. Суммарная масса планет в 750 раз меньше массы Солнца (почти 99,9% массы Солнечной системы приходится на долю Солнца), однако на их долю приходится 98% суммарного момента количества движения всей Солнечной системы.
  6. Планеты делятся на две группы, резко различающиеся между собой по строению, физическим свойствам - планеты земной группы и планеты-гиганты.
  7. Подавляющее число спутников обращается вокруг планет практически по круговым орбитам, лежащим в большинстве случаев в плоскости экватора планеты, причем (за несколькими исключениями) направление этого движения совпадает с направлением осевого вращения планет.

 

Список  литературы

 
  1. Войткевич Г.В. Химическая эволюция Солнечной системы. - М.: Наука, 1991.
  2. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания: Учебник. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. - 540 с.
  3. Дубнищева Т.Я. - Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студ. вузов / Татьяна Яковлевна Дубнищева. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 608 с.
  4. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие / Под ред. В. В. Иванова. Изд. 2-е, испр. М.: Едиториал УРСС, 2004. - 544 с. (Классический университетский учебник.)
  5. Саган К.С. Космос: Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации [пер. с англ. А. Сергеева]. - СПб.: Амфора. ТИД Амфора, 2005. - 525 с. - (Серия «Новая Эврика»).
  6. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. - М.: Наука, 1988.
  7. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. - 3-е изд., перераб. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984, 384 с.

Информация о работе Строение и образование планет Солнечной системы