Slnečnú sústavu tvorí centrálne nebeské teleso – hviezda Slnka, 9 veľkých planét obiehajúcich okolo nej, ich satelity, množstvo malých planét – asteroidy, početné kométy a medziplanetárne médium. Hlavné planéty sú usporiadané podľa vzdialenosti od Slnka takto: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto. Posledné tri planéty je možné zo Zeme pozorovať len pomocou ďalekohľadov. Ostatné sú viditeľné ako viac či menej svetlé kruhy a ľudia ich poznali už od staroveku.

Jednou z dôležitých otázok súvisiacich so štúdiom našej planetárnej sústavy je problém jej pôvodu. Riešenie tohto problému má prírodovedný, ideologický a filozofický význam. Po stáročia a dokonca tisícročia sa vedci pokúšali zistiť minulosť, prítomnosť a budúcnosť vesmíru vrátane slnečnej sústavy. Možnosti planetárnej kozmológie sú však dodnes veľmi obmedzené – na laboratórne experimenty sú v súčasnosti k dispozícii iba meteority a vzorky mesačných hornín. Obmedzené sú aj možnosti porovnávacej výskumnej metódy: štruktúra a vzory iných planetárnych systémov ešte nie sú dostatočne prebádané.

V súčasnosti je známych veľa hypotéz o pôvode slnečnej sústavy, vrátane tých, ktoré nezávisle navrhli nemecký filozof I. Kant (1724 – 1804) a francúzsky matematik a fyzik P. Laplace (1749 – 1827). Pohľadom Immanuela Kanta bol evolučný vývoj studenej prachovej hmloviny, pri vchode ktorej najprv vzniklo centrálne masívne teleso - Slnko a potom sa zrodili planéty. P. Laplace považoval pôvodnú hmlovinu za plynnú a veľmi horúcu, v stave rýchlej rotácie. Stláčaním pod vplyvom univerzálnej gravitácie sa hmlovina v dôsledku zákona zachovania momentu hybnosti otáčala stále rýchlejšie. Pod vplyvom veľkých odstredivých síl vznikajúcich pri rýchlej rotácii v rovníkovom páse sa z neho postupne oddeľovali prstence, ktoré sa v dôsledku ochladzovania a kondenzácie zmenili na planéty. Planéty teda podľa teórie P. Laplacea vznikli pred Slnkom. Napriek tomuto rozdielu medzi dvoma uvažovanými hypotézami obe vychádzajú z rovnakej myšlienky - Slnečná sústava vznikla ako výsledok prirodzeného vývoja hmloviny. A preto sa táto myšlienka niekedy nazýva Kant-Laplaceova hypotéza.

Podľa moderných predstáv vznikli planéty slnečnej sústavy studený oblak plynu a prachu, obklopujúce Slnko pred miliardami rokov. Tento pohľad sa najdôslednejšie odráža v hypotéze ruského vedca, akademika O.Yu. Schmidt (1891–1956), ktorý ukázal, že problémy kozmológie možno vyriešiť spoločným úsilím astronómie a vied o Zemi, predovšetkým geografie, geológie a geochémie. Hypotéza je založená na O.Yu. Schmidt je myšlienka formovania planét kombináciou pevných telies a prachových častíc. Oblak plynu a prachu, ktorý vznikol v blízkosti Slnka, spočiatku pozostával z 98 % vodíka a hélia. Zvyšné prvky kondenzovali na prachové častice. Náhodný pohyb plynu v oblaku sa rýchlo zastavil: nahradil ho pokojný pohyb oblaku okolo Slnka.

Prachové častice sa koncentrujú v centrálnej rovine a vytvárajú vrstvu so zvýšenou hustotou. Keď hustota vrstvy dosiahla určitú kritickú hodnotu, jej vlastná gravitácia začala „súťažiť“ s gravitáciou Slnka. Vrstva prachu sa ukázala ako nestabilná a rozpadla sa na samostatné zhluky prachu. Navzájom sa zrazili a vytvorili veľa pevných hustých telies. Najväčšie z nich nadobudli takmer kruhové dráhy a vo svojom raste začali predbiehať ostatné telesá, čím sa stali potenciálnymi zárodkami budúcich planét. Ako masívnejšie telesá nové útvary absorbovali zvyšnú hmotu oblaku plynu a prachu. Nakoniec vzniklo deväť veľkých planét, ktorých obežné dráhy zostali stabilné po miliardy rokov.

Vzhľadom na ich fyzikálne vlastnosti sú všetky planéty rozdelené do dvoch skupín. Jeden z nich pozostáva z relatívne malých terestrických planét– Merkúr, Venuša, Zem a Mapca. Ich látka má pomerne vysokú hustotu: v priemere asi 5,5 g/cm 3 , čo je 5,5-násobok hustoty vody. Ďalšia skupina pozostáva obrie planéty: Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Tieto planéty majú obrovskú hmotnosť. Hmotnosť Uránu sa teda rovná 15 hmotám Zeme a Jupiteru – 318. Obrie planéty pozostávajú hlavne z vodíka a hélia a priemerná hustota ich hmoty je blízka hustote vody. Tieto planéty zjavne nemajú pevný povrch ako povrch terestrických planét. Zvláštne miesto zaberá deviata planéta - Pluto, objavená v marci 1930. Veľkosťou sa približuje k terestrickým planétam. Nedávno sa zistilo, že Pluto je dvojitá planéta: pozostáva z centrálneho telesa a veľmi veľkého satelitu. Obe nebeské telesá sa točia okolo spoločného ťažiska.

Pri vzniku planét je ich rozdelenie do dvoch skupín spôsobené tým, že v častiach oblaku ďaleko od Slnka bola nízka teplota a všetky látky okrem vodíka a hélia tvorili pevné častice. Medzi nimi prevládal metán, čpavok a voda, ktoré určovali zloženie Uránu a Neptúna. Značné množstvo plynov obsahujú aj najhmotnejšie planéty Jupiter a Saturn. V oblasti terestrických planét bola teplota oveľa vyššia a všetky prchavé látky (vrátane metánu a amoniaku) zostali v plynnom stave, a preto neboli zahrnuté do zloženia planét. Planéty tejto skupiny vznikli hlavne z kremičitanov a kovov.

Proces formovania Slnečnej sústavy nemožno považovať za dôkladne preštudovaný a navrhované hypotézy nemožno považovať za dokonalé. Uvažovaná hypotéza napríklad nebrala do úvahy vplyv elektromagnetickej interakcie počas formovania planét. Objasnenie tejto a ďalších otázok je vecou budúcnosti.

Slnko

Centrálnym telom nášho planetárneho systému je Slnko- najbližšia hviezda k Zemi, ktorou je horúca plazmová guľa. Je to obrovský zdroj energie: jeho vyžarovací výkon je veľmi vysoký - asi 3,86·10 23 kW. Každú sekundu Slnko vyžaruje také množstvo tepla, ktoré by stačilo na roztopenie vrstvy ľadu obklopujúceho zemeguľu s hrúbkou tisíc kilometrov. Slnko zohráva výnimočnú úlohu pri vzniku a rozvoji života na Zemi. Na Zem sa dostáva nevýznamná časť slnečnej energie, vďaka čomu sa udržiava plynný stav zemskej atmosféry, povrchy pôdy a vodných plôch sa neustále zahrievajú a je zabezpečená životná činnosť zvierat a rastlín. Časť slnečnej energie je uložená v útrobách Zeme vo forme uhlia, ropy a zemného plynu.

V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že v hlbinách Slnka pri extrémne vysokých teplotách – asi 15 miliónov stupňov – a monštruóznych tlakoch dochádza k termonukleárnym reakciám, ktoré sú sprevádzané uvoľňovaním obrovského množstva energie. Jednou z takýchto reakcií môže byť fúzia vodíkových jadier, pri ktorej vznikajú jadrá atómu hélia. Odhaduje sa, že každú sekundu v hlbinách Slnka sa 564 miliónov ton vodíka premení na 560 miliónov ton hélia a zvyšné 4 milióny ton vodíka sa premení na žiarenie. Termonukleárna reakcia bude pokračovať až do vyčerpania zásob vodíka. V súčasnosti tvoria asi 60 % hmotnosti Slnka. Takáto rezerva by mala vystačiť minimálne na niekoľko miliárd rokov.

Takmer všetka energia Slnka vzniká v jeho centrálnej oblasti, odkiaľ sa prenáša žiarením a následne vo vonkajšej vrstve sa prenáša konvekciou. Efektívna teplota slnečného povrchu – fotosféry – je asi 6000 K.

Naše Slnko je zdrojom nielen svetla a tepla: jeho povrch vyžaruje prúdy neviditeľného ultrafialového a röntgenového žiarenia, ako aj elementárne častice. Hoci množstvo tepla a svetla, ktoré Slnko posiela na Zem, zostáva počas stoviek miliárd rokov konštantné, intenzita jeho neviditeľného žiarenia sa výrazne líši: závisí od úrovne slnečná aktivita.

Pozorujú sa cykly, počas ktorých slnečná aktivita dosahuje svoju maximálnu hodnotu. Ich frekvencia je 11 rokov. V rokoch najväčšej aktivity narastá počet škvŕn a erupcií na slnečnom povrchu, na Zemi vznikajú magnetické búrky, zvyšuje sa ionizácia horných vrstiev atmosféry atď.

Slnko má výrazný vplyv nielen na také prírodné procesy, ako je počasie, zemský magnetizmus, ale aj na biosféra– živočíšny a rastlinný svet na Zemi vrátane ľudí.

Predpokladá sa, že vek Slnka je najmenej 5 miliárd rokov. Tento predpoklad je založený na skutočnosti, že podľa geologických údajov naša planéta existuje najmenej 5 miliárd rokov a Slnko vzniklo ešte skôr.

Mesiac

Tak ako sa naša Zem točí okolo Slnka, tak sa aj Zem pohybuje Mesiac- prirodzený satelit našej planéty. Mesiac je menší ako Zem, jeho priemer je asi štvrtina priemeru Zeme a jeho hmotnosť je 81-krát menšia ako hmotnosť Zeme. Preto je gravitácia na Mesiaci 6-krát menšia ako na našej planéte. Slabá gravitačná sila nedovolila Mesiacu udržať atmosféru z rovnakého dôvodu, na jeho povrchu nemôže byť voda. Otvorené vodné plochy by sa rýchlo vyparili a vodná para by unikla do vesmíru.

Povrch Mesiaca je veľmi nerovný: je pokrytý pohoriami, prstencovými horami - krátermi a tmavými hrebeňmi rovinatých oblastí nazývaných moria, na ktorých sú pozorované malé krátery. Predpokladá sa, že krátery sú meteoritového pôvodu, to znamená, že vznikli na miestach, kde dopadli obrovské meteority.

Od roku 1959, kedy sovietska automatická stanica Luna-2 prvýkrát dosiahla povrch Mesiaca, až doteraz priniesli kozmické lode množstvo informácií o našom prirodzenom satelite. Predovšetkým bol určený vek mesačných hornín dodaných na Zem kozmickou loďou. Vek najmladších hornín je asi 2,6 miliardy rokov a vek starších hornín nepresahuje 4 miliardy rokov.

Na povrchu Mesiaca sa vytvorila voľná vrstva pokrývajúca hlavnú horninu - ragolit, pozostávajúcu z úlomkov vyvrelín, troskových častíc a zamrznutých kvapiek roztavenej magmy. Odhaduje sa, že asi 95 % hornín pokrývajúcich mesačný povrch je v magmatickom stave.

Teplota mesačného povrchu je 100–400 K. Priemerná vzdialenosť Mesiaca od Zeme je 384 400 km. Po prekonaní takejto vzdialenosti vkročil 21. júla 1969 americký astronaut N. Armstrong prvýkrát na povrch Mesiaca – splnil sa tak starý rozprávkový sen o lete človeka na Mesiac.

Zemské planéty

Planéty sa spojili do jednej skupiny: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, aj keď sú si v niektorých charakteristikách blízke, stále má každá z nich svoje jedinečné vlastnosti. Niektoré charakteristické parametre terestrických planét sú uvedené v tabuľke. 5.1.

Tabuľka 5.1

Priemerná vzdialenosť v tabuľke. 5.1 sa uvádza v astronomických jednotkách (AU); 1 a.u. rovná priemernej vzdialenosti Zeme od Slnka (1 AU = 1,5 · 10 8 km.). Najhmotnejšia z týchto planét je Zem: jej hmotnosť je 5,89 · 10 24 kg.

Planéty a zloženie atmosféry sa výrazne líšia, ako je možné vidieť z tabuľky. 5.2, ktorý ukazuje chemické zloženie atmosféry Zeme, Venuše a Marsu.

Tabuľka 5.2

Merkúr- najmenšia planéta pozemskej skupiny. Táto planéta nebola schopná udržať atmosféru v takom zložení, aké je charakteristické pre Zem, Venušu a Mars. Jeho atmosféra je extrémne riedka a obsahuje Ar, Ne, He. Od stola 5.2 je vidieť, že zemská atmosféra sa vyznačuje relatívne vysokým obsahom kyslíka a vodnej pary, čo zabezpečuje existenciu biosféry. Zapnuté Venuša A Mars atmosféra obsahuje veľké množstvo oxidu uhličitého s veľmi nízkym obsahom kyslíka a vodnej pary – to všetko sú charakteristické znaky absencie života na týchto planétach. Nie je tam žiadny život Merkúr: nedostatok kyslíka, vody a vysoké denné teploty (620 K) bránia rozvoju živých systémov. Otvorenou zostáva otázka o existencii niektorých foriem života na Marse v dávnej minulosti.

Planéty Merkúr a Venuša nemajú satelity. Prirodzené satelity Marsu - Phobos A Deimos.

Obrie planéty

Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sú považované za obrovské planéty. Jupiter- piata vo vzdialenosti od Slnka a najväčšia planéta v slnečnej sústave - sa nachádza v priemernej vzdialenosti od Slnka 5,2 AU. Jupiter je silným zdrojom tepelnej rádiovej emisie, má radiačný pás a rozsiahlu magnetosféru. Táto planéta má 16 satelitov a je obklopená prstencom širokým asi 6 tisíc km.

Saturn- druhá najväčšia planéta slnečnej sústavy. Saturn je obklopený prstencami (pozri obr. 5.4), ktoré sú dobre viditeľné aj cez ďalekohľad. Prvýkrát ich pozoroval v roku 1610 Galileo pomocou teleskopu, ktorý vytvoril. Prstence sú plochým systémom mnohých malých satelitov planéty. Saturn má 17 mesiacov a má radiačný pás.

Urán- siedma planéta v poradí podľa vzdialenosti od Slnka v Slnečnej sústave. Okolo Uránu obieha 15 satelitov: 5 z nich bolo objavených zo Zeme a 10 bolo pozorovaných pomocou kozmickej lode Voyager 2. Urán má tiež kruhový systém.

Neptún- jedna z najvzdialenejších planét od Slnka - sa nachádza vo vzdialenosti asi 30 AU. Jeho obežná doba je 164,8 roka. Neptún má šesť mesiacov. Jeho odľahlosť od Zeme obmedzuje možnosti jeho výskumu.

Planéta Pluto nepatrí do terestriálnej skupiny ani do obrích planét. Je to relatívne malá planéta: jej priemer je asi 3000 km. Pluto sa považuje za dvojitú planétu. Jeho satelit, ktorý má približne 3-krát menší priemer, sa pohybuje vo vzdialenosti len asi 20 000 km od stredu planéty, pričom jednu otáčku vykoná za 4,6 dňa.

Zem, jediná žijúca planéta, zaujíma v slnečnej sústave zvláštne miesto.

5.7. Zem - planéta slnečnej sústavy

Abstraktné

Slnečná sústava a jej pôvod

Úvod

slnečná planéta pozemská

Slnečnú sústavu tvorí centrálne nebeské teleso – hviezda Slnka, 9 veľkých planét obiehajúcich okolo nej, ich satelity, množstvo malých planét – asteroidy, početné kométy a medziplanetárne médium. Hlavné planéty sú zoradené podľa vzdialenosti od Slnka takto: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto. Jednou z dôležitých otázok súvisiacich so štúdiom našej planetárnej sústavy je problém jej pôvodu. Riešenie tohto problému má prírodovedný, ideologický a filozofický význam. Po stáročia a dokonca tisícročia sa vedci pokúšali zistiť minulosť, prítomnosť a budúcnosť vesmíru vrátane slnečnej sústavy.

Položkaštúdium tejto práce: Slnečná sústava, jej pôvod.

Účel práce:štúdium štruktúry a vlastností slnečnej sústavy, charakteristika jej pôvodu.

Ciele práce:zvážiť možné hypotézy vzniku Slnečnej sústavy, charakterizovať objekty Slnečnej sústavy, zvážiť štruktúru Slnečnej sústavy.

Relevantnosť práce:v súčasnosti sa verí, že slnečná sústava je celkom dobre preštudovaná a nemá žiadne vážne tajomstvá. Zatiaľ však neboli vytvorené odvetvia fyziky, ktoré by umožnili opísať procesy, ktoré sa vyskytujú bezprostredne po Veľkom tresku, o príčinách, ktoré ho viedli, zostáva úplná neistota, pokiaľ ide o fyzikálnu podstatu temnej hmoty. Slnečná sústava je náš domov, preto je potrebné sa zaujímať o jej štruktúru, históriu a perspektívy.

1. Vznik Slnečnej sústavy

.1 Hypotézy o pôvode slnečnej sústavy

História vedy pozná veľa hypotéz o pôvode slnečnej sústavy. Tieto hypotézy sa objavili skôr, ako sa stali známymi mnohé dôležité vzorce slnečnej sústavy. Význam prvých hypotéz je v tom, že sa snažili vysvetliť pôvod nebeských telies ako výsledok prirodzeného procesu, a nie akt božského stvorenia. Niektoré skoré hypotézy navyše obsahovali správne predstavy o pôvode nebeských telies.

V našej dobe existujú dve hlavné vedecké teórie pôvodu vesmíru. Podľa teórie ustáleného stavu hmota, energia, priestor a čas vždy existovali. Okamžite však vyvstáva otázka: prečo teraz nikto nie je schopný vytvárať hmotu a energiu?

Najpopulárnejšou teóriou o vzniku vesmíru, ktorú podporuje väčšina teoretikov, je teória veľkého tresku.

Teóriu veľkého tresku navrhli v 20. rokoch 20. storočia vedci Friedman a Lemaitre. Podľa tejto teórie bol náš vesmír kedysi nekonečne malým zhlukom, super hustým a zohriatym na veľmi vysoké teploty. Táto nestabilná formácia náhle explodovala, priestor sa rýchlo rozšíril a teplota letiacich vysokoenergetických častíc začala klesať. Približne po prvom milióne rokov sa atómy vodíka a hélia stali stabilnými. Pod vplyvom gravitácie sa začali koncentrovať oblaky hmoty. V dôsledku toho vznikli galaxie, hviezdy a iné nebeské telesá. Hviezdy starli, explodovali supernovy, po ktorých sa objavili ťažšie prvky. Vytvorili hviezdy neskoršej generácie, ako je naše Slnko. Ako dôkaz toho, že jeden čas nastal veľký tresk, hovoria o červenom posune svetla z objektov nachádzajúcich sa vo veľkých vzdialenostiach a o mikrovlnnom žiarení pozadia.

V skutočnosti je stále vážny problém vysvetliť, ako a kde sa to všetko začalo. Alebo nebolo nič, čím by sa všetko mohlo začať – žiadne vákuum, žiadny prach, žiadny čas. Alebo niečo existovalo, v takom prípade to vyžaduje vysvetlenie.

Obrovským problémom teórie veľkého tresku je, ako mohlo byť predpokladané prvotné vysokoenergetické žiarenie rozptýlené rôznymi smermi a spojené do štruktúr, ako sú hviezdy, galaxie a zhluky galaxií. Táto teória predpokladá prítomnosť ďalších zdrojov hmoty, ktoré poskytujú zodpovedajúce hodnoty príťažlivej sily. Hmota, ktorá nebola nikdy objavená, sa volala studená temná hmota. Aby sa vytvorili galaxie, takáto hmota musí tvoriť 95 – 99 % vesmíru.

Kant vyvinul hypotézu, podľa ktorej bol vesmírny priestor naplnený hmotou v stave chaosu. Pod vplyvom príťažlivosti a odpudivosti sa hmota časom menila do rozmanitejších foriem. Prvky s väčšou hustotou podľa zákona univerzálnej gravitácie priťahovali menej husté, v dôsledku čoho sa vytvorili samostatné zhluky hmoty. Vplyvom odpudivých síl bol priamočiary pohyb častíc smerom k ťažisku nahradený kruhovým. V dôsledku zrážky častíc okolo jednotlivých zhlukov vznikli planetárne systémy.

Úplne inú hypotézu o pôvode planét predložil Laplace. V ranom štádiu svojho vývoja bolo Slnko obrovskou, pomaly rotujúcou hmlovinou. Pod vplyvom gravitácie sa praslnko stiahlo a nadobudlo sploštený tvar. Len čo sa gravitačná sila na rovníku vyrovnala odstredivou silou zotrvačnosti, od praslnka sa oddelil obrovský prstenec, ktorý sa ochladil a rozbil sa na samostatné zhluky. Z nich vznikli planéty. K tomuto oddeleniu prstenca došlo niekoľkokrát. Podobným spôsobom vznikli aj satelity planét. Laplaceova hypotéza nedokázala vysvetliť prerozdelenie hybnosti medzi Slnkom a planétami. Pre túto a ďalšie hypotézy, podľa ktorých sa planéty tvoria z horúceho plynu, je kameň úrazu nasledujúci: planéta nemôže vzniknúť z horúceho plynu, pretože tento plyn sa veľmi rýchlo rozpína ​​a rozptýli sa vo vesmíre.

Diela nášho krajana Schmidta zohrali veľkú úlohu pri rozvíjaní názorov na vznik planetárneho systému. Jeho teória je založená na dvoch predpokladoch: planéty vytvorené zo studeného oblaku plynu a prachu; tento oblak zachytilo Slnko, keď obiehal okolo stredu Galaxie. Na základe týchto predpokladov bolo možné vysvetliť niektoré zákonitosti v štruktúre Slnečnej sústavy – rozloženie planét podľa vzdialenosti od Slnka, rotácie atď.

Existovalo veľa hypotéz, no zatiaľ čo každá z nich dobre vysvetlila časť výskumu, druhú časť nevysvetlila. Pri rozvíjaní kozmogonickej hypotézy je najprv potrebné vyriešiť otázku: odkiaľ sa vzala hmota, z ktorej nakoniec vznikli planéty? Tu sú tri možné možnosti:

1.Planéty sú tvorené z rovnakého oblaku plynu a prachu ako Slnko (I. Kant).

2.Oblak, z ktorého vznikli planéty, zachytáva Slnko počas svojej rotácie okolo stredu Galaxie (O.Yu. Schmidt).

3.Tento oblak sa počas svojho vývoja oddelil od Slnka (P. Laplace, D. Jeans atď.)

1.2 Teória vzniku Zeme

Proces formovania planéty Zem, rovnako ako ktorákoľvek z planét, mal svoje vlastné charakteristiky. Zem sa zrodila okolo 5 109pred rokmi vo vzdialenosti 1 a. e. Približne pred 4,6 až 3,9 miliardami rokov bola intenzívne bombardovaná medziplanetárnymi úlomkami a meteoritmi, keď padali na Zem, ich látka bola zahrievaná a rozdrvená. Primárna látka sa vplyvom gravitácie stlačila a nadobudla tvar gule, ktorej hĺbka sa zahrievala. Prebiehali miešacie procesy, prebiehali chemické reakcie, ľahšie silikátové horniny sa vytláčali z hĺbky na povrch a vytvárali zemskú kôru, ťažšie zostali vo vnútri. Kúrenie bolo sprevádzané prudkou sopečnou činnosťou, vyrážali výpary a plyny. Zemské planéty spočiatku nemali atmosféru ako Merkúr a Mesiac. Aktivácia procesov na Slnku spôsobila nárast vulkanickej aktivity, z magmy sa zrodila hydrosféra a atmosféra, objavili sa oblaky, v oceánoch kondenzovala vodná para.

Vznik oceánov sa na Zemi dodnes nezastavil, aj keď už nejde o intenzívny proces. Zemská kôra sa obnovuje, sopky vypúšťajú do atmosféry obrovské množstvo oxidu uhličitého a vodnej pary. Primárna atmosféra Zeme pozostávala hlavne z CO 2. Prudká zmena v zložení atmosféry nastala približne pred 2 miliardami rokov, súvisí s vytvorením hydrosféry a so vznikom života. Karbonské rastliny absorbovali väčšinu CO 2a nasýtili atmosféru O 2. Za posledných 200 miliónov rokov sa zloženie zemskej atmosféry prakticky nezmenilo. Dôkazom toho sú uhoľné ložiská a hrubé vrstvy karbonátových usadenín v sedimentárnych horninách. Obsahujú veľké množstvo uhlíka, ktorý bol predtým súčasťou atmosféry vo forme CO2 a CO.

Existencia Zeme je rozdelená do 2 období: raná história a geologická história.

I. Dejiny ranej Zeme je rozdelená do troch fáz: fáza narodenia, fáza topenia vonkajšej gule a fáza primárnej kôry (lunárna fáza).

Fáza pôrodu trvalo 100 miliónov rokov. Počas fázy narodenia Zem získala približne 95% svojej súčasnej hmotnosti.

Fáza topenia sa datuje do obdobia pred 4,6-4,2 miliardami rokov. Zem zostala dlho chladným kozmickým telesom, až na konci tejto fázy, keď začalo intenzívne bombardovanie veľkých objektov, došlo k silnému zahriatiu a následne úplnému roztaveniu hmoty vonkajšej zóny a vnútornej zóny planéty. Začala sa fáza gravitačnej diferenciácie hmoty: ťažké chemické prvky klesali, ľahké stúpali. Preto sa v procese diferenciácie hmoty v strede Zeme koncentrovali ťažké chemické prvky (železo, nikel atď.), z ktorých sa vytvorilo jadro a zemský plášť vznikol z ľahších zlúčenín. Kremík sa stal základom pre vznik kontinentov a najľahšie chemické zlúčeniny tvorili oceány a atmosféru Zeme. Zemská atmosféra spočiatku obsahovala veľa vodíka, hélia a zlúčenín obsahujúcich vodík, ako je metán, amoniak a vodná para.

Mesačná fáza trvala 400 miliónov rokov pred 4,2 až 3,8 miliardami rokov. V tomto prípade ochladenie roztavenej látky vonkajšej sféry Zeme viedlo k vytvoreniu tenkej primárnej kôry. Súčasne prebiehala tvorba granitovej vrstvy kontinentálnej kôry. Kontinenty sa skladajú z hornín obsahujúcich 65-70% oxidu kremičitého a značné množstvo draslíka a sodíka. Dno oceánu je vystlané čadičmi – horninami s obsahom 45 – 50 % Si0 2 a bohaté na horčík a železo. Kontinenty sú postavené z menej hustého materiálu ako dno oceánov.

II. Geologická história - toto je obdobie vývoja Zeme ako planéty ako celku, najmä jej kôry a prírodného prostredia. Po ochladení zemského povrchu na teplotu pod 100°C sa na ňom vytvorila obrovská masa tekutej vody, ktorá nebola obyčajným nahromadením nehybnej vody, ale bola v aktívnom globálnom obehu. Zem má najväčšiu hmotnosť z terestrických planét a preto má najväčšiu vnútornú energiu – rádiogénnu, gravitačnú.

Vplyvom skleníkového efektu sa povrchová teplota zvyšuje, namiesto -23°C sa stala +15°C. Ak by sa tak nestalo, v prírodnom prostredí by tekutá voda netvorila 95 % z celkového množstva v hydrosfére, ale mnohonásobne menej.

Slnko dodáva Zemi teplo potrebné na udržanie jej teploty vo vhodnom rozsahu. Treba mať na pamäti, že malá zmena len niekoľkých percent v množstve tepla, ktoré Zem prijíma od Slnka, povedie k veľkým zmenám zemskej klímy. Zemská atmosféra zohráva mimoriadne dôležitú úlohu pri udržiavaní teplôt v prijateľných medziach. Pôsobí ako prikrývka, ktorá zabraňuje prílišnému zvýšeniu teploty počas dňa a prílišnému poklesu teploty v noci.

2. Zloženie slnečnej sústavy a jej vlastnosti

.1 Štruktúra slnečnej sústavy

Hlavné vzorce pozorované v štruktúre, pohybe a vlastnostiach slnečnej sústavy:

1. Dráhy všetkých planét (okrem dráhy Pluta) ležia prakticky v rovnakej rovine, takmer sa zhodujú s rovinou slnečného rovníka.
2. Všetky planéty obiehajú okolo Slnka po takmer kruhových dráhach v rovnakom smere, ktorý sa zhoduje so smerom rotácie Slnka okolo svojej osi.
3. Smer axiálnej rotácie planét (s výnimkou Venuše a Uránu) sa zhoduje so smerom ich otáčania okolo Slnka.
4. Celková hmotnosť planét je 750-krát menšia ako hmotnosť Slnka (takmer 99,9% hmotnosti Slnečnej sústavy pripadá na Slnko), ale tvoria 98% celkového momentu hybnosti celej Slnečnej sústavy.
5. Planéty sú rozdelené do dvoch skupín, ktoré sa výrazne líšia štruktúrou a fyzikálnymi vlastnosťami – terestrické planéty a obrie planéty.

Hlavnú časť slnečnej sústavy tvoria planéty.

Planéty, ktoré sú najbližšie k Slnku (Merkúr, Venuša, Zem, Mars), sú veľmi odlišné od nasledujúcich štyroch. Nazývajú sa terestrické planéty, pretože sú rovnako ako Zem vyrobené z pevnej horniny. Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sa nazývajú obrie planéty a pozostávajú hlavne z vodíka.

Ceres je názov najväčšieho asteroidu s priemerom asi 1000 km.

Ide o bloky s priemermi, ktorých veľkosť nepresahuje niekoľko kilometrov. Väčšina asteroidov obieha okolo Slnka v širokom „páse asteroidov“, ktorý leží medzi Marsom a Jupiterom. Dráhy niektorých asteroidov siahajú ďaleko za tento pás a niekedy sa približujú k Zemi.

Tieto asteroidy nie je možné vidieť voľným okom, pretože ich veľkosť je príliš malá a sú od nás veľmi ďaleko. Ale na nočnej oblohe môžu byť vďaka ich jasnému lesku viditeľné aj iné úlomky – napríklad kométy.

Kométy sú nebeské telesá, ktoré sa skladajú z ľadu, pevných častíc a prachu. Väčšinu času sa kométa pohybuje vo vzdialených končinách našej slnečnej sústavy a je pre ľudské oko neviditeľná, no keď sa priblíži k Slnku, začne žiariť. K tomu dochádza pod vplyvom slnečného tepla.

Meteority sú veľké telesá meteoroidov, ktoré dosahujú zemský povrch. V dôsledku zrážky obrovských meteoritov so Zemou v dávnej minulosti vznikli na jej povrchu obrovské krátery. Ročne sa na Zemi usadí takmer milión ton meteoritového prachu.

2.2 Terestrické planéty

Všeobecné vzorce vývoja pozemských planét zahŕňajú nasledovné:

.Všetky planéty vznikli z jedného oblaku plynu a prachu (hmlovina).

1. Približne pred 4,5 miliardami rokov pod vplyvom rýchlej akumulácie tepelnej energie došlo k úplnému roztaveniu vonkajšieho obalu planét.
2. V dôsledku ochladzovania vonkajších vrstiev litosféry sa vytvorila kôra. V ranom štádiu existencie planét došlo k diferenciácii ich hmoty na jadro, plášť a kôru.
3. Vonkajšia oblasť planét sa vyvíjala individuálne. Najdôležitejšou podmienkou je prítomnosť alebo neprítomnosť atmosféry a hydrosféry na planéte.

Merkúr je planéta v slnečnej sústave najbližšie k Slnku. Vzdialenosť od Merkúra k Slnku je len 58 miliónov km. Merkúr je jasná hviezda, ale na oblohe ju nie je také ľahké vidieť. Keďže je Merkúr blízko Slnka, je pre nás vždy viditeľný neďaleko slnečného disku. Preto ho možno vidieť len v tých dňoch, keď sa vzďaľuje od Slnka na najväčšiu vzdialenosť. Zistilo sa, že Merkúr má veľmi riedky plynový obal, ktorý pozostáva hlavne z hélia. Táto atmosféra je v dynamickej rovnováhe: každý atóm hélia v nej zostane asi 200 dní, potom opustí planétu a na jej miesto nastúpi ďalšia častica z plazmy slnečného vetra. Merkúr je oveľa bližšie k Slnku ako Zem. Preto naň svieti Slnko a hreje 7x silnejšie ako to naše. Na dennej strane Merkúra je strašne teplo, teplota tam stúpa na 400 O nad nulou. Ale na nočnej strane je vždy silný mráz, ktorý pravdepodobne dosahuje 200 O pod nulou. Jedna polovica je horúca skalná púšť a druhá polovica je ľadová púšť pokrytá zamrznutými plynmi.

Venuša je druhá najbližšia planéta k Slnku, má takmer rovnakú veľkosť ako Zem a jej hmotnosť predstavuje viac ako 80 % hmotnosti Zeme. Z týchto dôvodov sa Venuša nazýva dvojča alebo sestra Zeme. Povrch a atmosféra týchto dvoch planét sú však úplne odlišné. Na Zemi sú rieky, jazerá, oceány a atmosféra, ktorú dýchame. Venuša je horúca planéta s hustou atmosférou, ktorá by bola pre ľudí smrteľná. Venuša dostáva zo Slnka viac ako dvakrát viac svetla a tepla ako Zem na strane tieňa, na Venuši dominuje mráz viac ako 20 stupňov pod nulou, keďže sem slnečné lúče nedosahujú. Planéta má veľmi hustú, hlbokú a zakalenú atmosféru, čo znemožňuje vidieť povrch planéty. Planéta nemá žiadne satelity. Teplota je okolo 750 K na celom povrchu vo dne aj v noci. Dôvodom takejto vysokej teploty v blízkosti povrchu Venuše je skleníkový efekt: slnečné lúče ľahko prechádzajú cez oblaky jej atmosféry a ohrievajú povrch planéty, ale tepelné infračervené žiarenie samotného povrchu vystupuje cez atmosféru späť. do vesmíru s veľkými ťažkosťami. Atmosféra Venuše pozostáva hlavne z oxidu uhličitého (CO 2) - 97 %. Kyselina chlorovodíková a fluorovodíková sa našli vo forme malých nečistôt. Počas dňa je povrch planéty osvetlený difúznym slnečným žiarením s približne rovnakou intenzitou ako v zamračenom dni na Zemi. Na Venuši bolo v noci vidieť veľa bleskov. Venuša je pokrytá tvrdými kameňmi. Pod nimi cirkuluje horúca láva, ktorá spôsobuje napätie v tenkej povrchovej vrstve. Láva neustále vyviera z dier a zlomov v pevnej hornine.

Na povrchu Venuše bola objavená hornina bohatá na draslík, urán a tórium, ktorá v pozemských podmienkach zodpovedá zloženiu sekundárnych vulkanických hornín. Ukázalo sa teda, že povrchové horniny Venuše sú rovnaké ako tie na Mesiaci, Merkúre a Marse, vyvrhli vyvrelé horniny základného zloženia.

O vnútornej štruktúre Venuše sa vie len málo. Pravdepodobne má kovové jadro zaberajúce 50 % polomeru. Ale planéta nemá magnetické pole kvôli jej veľmi pomalej rotácii.

Zem je tretia planéta od Slnka v slnečnej sústave. Tvar Zeme je blízky elipsoidu, sploštený na póloch a natiahnutý v rovníkovej zóne. Povrch Zeme 510,2 miliónov km ², z toho približne 70,8 % sa vyskytuje vo Svetovom oceáne. Pôda tvorí 29,2 % a tvorí šesť kontinentov a ostrovov. Hory zaberajú viac ako 1/3 povrchu zeme.

Zem sa vďaka svojim jedinečným podmienkam stala miestom, kde vznikal a rozvíjal sa organický život. Asi pred 3,5 miliardami rokov vznikli podmienky priaznivé pre vznik života. Homo sapiens (Homo sapiens) sa objavil ako druh asi pred pol miliónom rokov.

Obdobie revolúcie okolo Slnka je 365 dní, s dennou rotáciou - 23 hodín 56 minút. Rotačná os Zeme je umiestnená pod uhlom 66,5º .

Atmosféru Zeme tvorí 78 % dusíka a 21 % kyslíka. Naša planéta je obklopená obrovskou atmosférou. Podľa teploty možno zloženie a fyzikálne vlastnosti atmosféry rozdeliť do rôznych vrstiev. Troposféra je oblasť ležiaca medzi povrchom Zeme a nadmorskou výškou 11 km. Ide o pomerne hrubú a hustú vrstvu obsahujúcu väčšinu vodnej pary vo vzduchu. Prebiehajú v ňom takmer všetky atmosférické javy, ktoré priamo zaujímajú obyvateľov Zeme. Troposféra obsahuje oblaky, zrážky atď. Vrstva oddeľujúca troposféru od ďalšej vrstvy atmosféry, stratosféry, sa nazýva tropopauza. Ide o oblasť s veľmi nízkymi teplotami.

Mesiac je prirodzená družica Zeme a nám najbližšie nebeské teleso. Priemerná vzdialenosť k Mesiacu je 384 000 kilometrov, priemer Mesiaca je asi 3 476 km. Povrch Mesiaca, ktorý nie je chránený atmosférou, sa cez deň zohreje na +110 °C a v noci sa ochladí na -120 °C. Pôvod Mesiaca je predmetom viacerých hypotéz. Jedna z nich je založená na teóriách Jeansa a Lyapunova - Zem sa veľmi rýchlo otáčala a odhodila časť svojej hmoty, druhá je založená na zachytení zemského nebeského telesa. Najpravdepodobnejšia hypotéza je, že Zem sa zrazila s planétou, ktorej hmotnosť zodpovedá hmotnosti Marsu, ku ktorej došlo pod vysokým uhlom, v dôsledku čoho sa vytvoril obrovský prstenec trosiek, ktorý vytvoril základ pre Mesiac. Vznikol v blízkosti Slnka vďaka najskorším predkovovým kondenzátom pri vysokých teplotách.

Mars je štvrtá planéta slnečnej sústavy. V priemere je takmer polovica veľkosti Zeme a Venuše. Priemerná vzdialenosť od Slnka je 1,52 AU. Má dva satelity – Phobos a Deimos.

Planéta je zahalená v plynnom obale – atmosfére, ktorá má nižšiu hustotu ako zemská. Jeho zloženie pripomína atmosféru Venuše a obsahuje 95,3 % oxidu uhličitého zmiešaného s 2,7 % dusíka.

Priemerná teplota na Marse je výrazne nižšia ako na Zemi, okolo -40° C. Za najpriaznivejších podmienok v lete, na dennej polovici planéty, sa vzduch ohreje až na 20° C. Ale v zimnú noc mráz môže dosiahnuť -125° C. Takéto náhle zmeny teploty sú spôsobené tým, že tenká atmosféra Marsu nie je schopná dlhodobo udržať teplo. Nad povrchom planéty vanie silný vietor, ktorého rýchlosť dosahuje 100 m/s.

V atmosfére Marsu je veľmi málo vodnej pary, no pri nízkom tlaku a teplote je v stave blízkom nasýteniu a často sa zhromažďuje v oblakoch. Marťanská obloha za jasného počasia má ružovkastú farbu, čo sa vysvetľuje rozptylom slnečného svetla na prachových časticiach a osvetlením oparu oranžovým povrchom planéty.

Povrch Marsu na prvý pohľad pripomína Mesiac. V skutočnosti je však jeho reliéf veľmi rôznorodý. V priebehu dlhej geologickej histórie Marsu bol jeho povrch zmenený sopečnými erupciami.

.3 Obrie planéty

Obrie planéty sú štyri planéty slnečnej sústavy: Jupiter, Saturn, Urán, Neptún. Tieto planéty, ktoré majú množstvo podobných fyzikálnych vlastností, sa tiež nazývajú vonkajšie planéty.

Na rozdiel od terestrických planét sú to všetky plynné planéty, majú výrazne väčšie rozmery a hmotnosti, nižšie hustoty, silné atmosféry, rýchlu rotáciu, ako aj prstence (zatiaľ čo terestrické planéty ich nemajú) a veľké množstvo satelitov.

Obrie planéty sa veľmi rýchlo otáčajú okolo svojich osí; Jupiterovi trvá jedna otáčka menej ako 10 hodín. Okrem toho sa rovníkové zóny obrovských planét otáčajú rýchlejšie ako polárne.

Obrie planéty sú ďaleko od Slnka a bez ohľadu na charakter ročných období na nich vždy dominujú nízke teploty. Na Jupiteri nie sú vôbec žiadne ročné obdobia, pretože os tejto planéty je takmer kolmá na rovinu jej obežnej dráhy.

Obrie planéty sa vyznačujú veľkým počtom satelitov; Jupiter ich zatiaľ našiel 16, Saturn - 17, Urán - 16 a len Neptún - 8. Pozoruhodnou vlastnosťou obrích planét sú prstence, ktoré sú otvorené nielen na Saturne, ale aj na Jupiteri, Uráne a Neptúne. .

Najdôležitejšou črtou štruktúry obrovských planét je, že tieto planéty nemajú pevný povrch, pretože pozostávajú hlavne z vodíka a hélia. V horných vrstvách vodíkovo-héliovej atmosféry Jupitera sa vo forme nečistôt nachádzajú chemické zlúčeniny, uhľovodíky (etán, acetylén), ako aj rôzne zlúčeniny obsahujúce fosfor a síru, ktoré farbia detaily atmosféry do červeno-hneda. a žlté farby. Obrie planéty sa teda svojím chemickým zložením výrazne líšia od pozemských planét.

Na rozdiel od terestrických planét, ktoré majú kôru, plášť a jadro, na Jupiteri plynný vodík, ktorý je súčasťou atmosféry, prechádza do kvapalnej a potom do pevnej (kovovej) fázy. Výskyt takýchto nezvyčajných agregačných stavov vodíka je spojený s prudkým zvýšením tlaku, keď sa človek ponorí do hĺbky.

Obrie planéty tvoria 99,5 % celkovej hmotnosti slnečnej sústavy (okrem Slnka). Zo štyroch obrovských planét je najlepšie preskúmaný Jupiter, najväčšia a najbližšia planéta tejto skupiny k Slnku. Má 11-krát väčší priemer ako 3 Zeme a 300-krát väčšiu hmotnosť. Obdobie jeho revolúcie okolo Slnka je takmer 12 rokov.

Keďže obrie planéty sú veľmi ďaleko od Slnka, ich teplota (aspoň nad oblakmi) je veľmi nízka: na Jupiteri - 145 ° C, na Saturne - 180 ° C, na Uráne a Neptúne ešte nižšia.

Priemerná hustota Jupitera je 1,3 g/cm3, Uránu 1,5 g/cm3, Neptúna 1,7 g/cm3 a Saturnu dokonca 0,7 g/cm3, teda menej ako hustota vody. Nízka hustota a množstvo vodíka odlišujú obrie planéty od ostatných.

Jediný útvar svojho druhu v slnečnej sústave je plochý prstenec s hrúbkou niekoľkých kilometrov obklopujúci Saturn. Nachádza sa v rovine rovníka planéty, ktorá je sklonená k rovine jej obežnej dráhy o 27°. Preto počas 30-ročnej revolúcie Saturna okolo Slnka je pre nás prstenec viditeľný buď celkom otvorený, alebo presne zboku, keď ho ako tenkú čiaru možno vidieť len vo veľkých ďalekohľadoch. Šírka tohto prsteňa je taká, že ak by bol pevný, zemeguľa by sa po ňom mohla otáčať.

Záver

Existujú teda dve teórie vzniku vesmíru: teória stabilného stavu, podľa ktorej vždy existovala hmota, energia, priestor a čas, a teória veľkého tresku, ktorá tvrdí, že vesmír, ktorý sa javí ako byť nekonečne malá horúca kvapka, náhle explodovala, čo malo za následok objavenie sa oblakovej hmoty, z ktorej sa následne vynorili galaxie.

Rozšírili sa tri pohľady na proces vzniku planét: 1) planéty vznikli z rovnakého oblaku plynu a prachu ako Slnko (I. Kant); 2) oblak, z ktorého vznikli planéty, zachytí Slnko počas jeho otáčania okolo stredu Galaxie (O.Yu. Shmidt); 3) tento oblak sa počas svojho vývoja oddelil od Slnka
(P. Laplace, D. Jeans atď.). Existencia Zeme je rozdelená do 2 období: raná história a geologická história. Raná história Zeme je reprezentovaná takými štádiami vývoja, ako sú: fáza narodenia, fáza topenia vonkajšej sféry a fáza primárnej kôry (lunárna fáza). Geologická história - toto je obdobie vývoja Zeme ako planéty ako celku, najmä jej kôry a prírodného prostredia. Geologická história Zeme je charakterizovaná vznikom atmosféry a prechodom vodnej pary na kvapalnú vodu; Evolúcia biosféry je procesom vývoja organického sveta, počnúc najjednoduchšími bunkami archejského obdobia a končiac objavením sa cicavcov v období kenozoika.

Proces zrodu Zeme mal svoje vlastné charakteristiky. Približne pred 4,6 až 3,9 miliardami rokov bol intenzívne bombardovaný medziplanetárnym úlomkom a meteoritmi. Primárna látka sa vplyvom gravitácie stlačila a nadobudla tvar gule, ktorej hĺbka sa zahrievala.

Prebiehali procesy miešania, prebiehali chemické reakcie, ľahšie horniny sa vytláčali z hĺbky na povrch a vytvárali zemskú kôru, ťažké horniny zostali vo vnútri. Kúrenie bolo sprevádzané prudkou sopečnou činnosťou, vyrážali výpary a plyny.

Planéty sú umiestnené v nasledujúcom poradí od Slnka: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto.

Pozemské planéty majú pevný obal, na rozdiel od obrích planét, ktoré majú obal plynný. Obrie planéty sú niekoľkonásobne väčšie ako terestrické planéty. Obrie planéty majú nízku priemernú hustotu v porovnaní s inými planétami. Terestrické planéty majú kôru, plášť a jadro, zatiaľ čo na Jupiteri plynný vodík obsiahnutý v atmosfére prechádza najskôr do kvapalnej, potom do pevnej kovovej fázy. Výskyt takýchto agregovaných stavov vodíka je spojený s prudkým zvýšením tlaku, keď sa človek ponorí do hĺbky. Obrie planéty majú tiež silné atmosféry a prstence.

Bibliografia

1.Gromov A.N. Úžasná slnečná sústava. M.: Eksmo, 2012. -470 s. s. 12-15, 239-241, 252-254, 267-270.

2.Guseikhanov M.K. Pojmy moderných prírodných vied: Učebnica. M.: "Dashkov and Co", 2007. - 540 s. s. 309, 310-312, 317-319, 315-316.

.Dubnischeva T.Ya. Pojmy moderných prírodných vied: učebnica pre vysokoškolákov. M.: "Akadémia", 2006. - 608 s. s. 379, 380

.Charakteristika obrovských planét: #"justify">. Štruktúra slnečnej sústavy: http://o-planete.ru/zemlya-i-vselennaya/stroenie-solnetchnoy-sistem.html

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

Naši špecialisti vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odošlite svoju žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti získania konzultácie.

Prerozprávanie príbehu o zrode našej slnečnej sústavy bolo dlhé roky veľmi monotónne. Všetko to začalo pred miliardami rokov tmavým a pomaly rotujúcim oblakom plynu a prachu. Oblak sa stiahol a v jeho strede sa vytvorilo Slnko. Postupom času vzniklo osem planét a mnoho menších telies ako napr. Odvtedy planéty obiehajú okolo Slnka a ich pohyby sú presné a predvídateľné ako hodinky.

Nedávno astronómovia zisťovali fakty, ktoré tento starý príbeh vyvracajú. V porovnaní s dizajnom tisícok nedávno objavených exoplanetárnych systémov vyzerajú najcharakteristickejšie črty našej slnečnej sústavy – jej vnútorné kamenné planéty, vonkajšie plynné obry a neprítomnosť planét na obežnej dráhe Merkúra – dosť zvláštne. Simuláciou minulosti na počítačoch vidíme, že tieto vtipy boli produktom divokej mládeže. Dejiny slnečnej sústavy treba prepísať tak, aby obsahovali oveľa viac drámy a chaosu, ako väčšina z nás očakávala.

Nová verzia príbehu rozpráva o putujúcich planétach vyhnaných zo svojich domovov, o stratených svetoch, ktoré dávno zahynuli v ohnivom pekle Slnka, a o osamelých obroch opustených v chladných hlbinách na okraji medzihviezdneho priestoru. Štúdiom týchto dávnych udalostí a „jaziev“, ktoré po sebe zanechali, ako napríklad navrhovaná deviata planéta, ktorá sa môže skrývať za obežnou dráhou Pluta, astronómovia vytvárajú súvislý obraz najdôležitejších formujúcich období slnečnej sústavy na pozadí nové chápanie kozmických procesov.

Klasická slnečná sústava

Planéty sú vedľajším produktom tvorby hviezd, ku ktorej dochádza v hĺbkach obrovských molekulárnych oblakov, ktoré svojou hmotnosťou prevyšujú naše Slnko 10-tisíckrát. Jednotlivé hustoty v oblaku sa vplyvom gravitácie stlačia a v jeho strede sa vytvorí svietiaca protohviezda, obklopená širokým nepriehľadným prstencom plynu a prachu – protoplanetárnym diskom.

Po mnoho desaťročí teoretici modelovali protoplanetárny disk nášho Slnka a snažili sa vysvetliť jednu z najdôležitejších čŕt Slnečnej sústavy: jej rozdelenie na skupiny kamenných a plynných planét. Obežné doby štyroch planét podobných Zemi spadajú medzi 88-dňový Merkúr a 687-dňový Mars. Naproti tomu známi plynní obri sú na oveľa vzdialenejších obežných dráhach s periódami od 12 do 165 rokov a spolu majú viac ako 150-násobok hmotnosti terestrických planét.

Predpokladá sa, že oba typy planét sa zrodili v jedinom procese formovania, v ktorom sa pevné zrnká prachu, preháňajúce sa v turbulentnom vortexe plynového disku, zrazili a zlepili dohromady, aby vytvorili telesá o veľkosti kilometrov nazývané planetesimály (podobne ako na nezametaných podlahy vašej kuchyne, prúdy vzduchu a elektrostatické sily navíjajú prachové častice). Najväčšie planetesimály mali najväčšiu gravitačnú silu a rástli rýchlejšie ako ostatné, čím priťahovali na svoju obežnú dráhu malé častice. Pravdepodobne v priebehu milióna rokov, v procese stláčania z oblaku, sa protoplanetárny disk našej slnečnej sústavy, podobne ako ktorýkoľvek iný vo vesmíre, hemžil planetárnymi embryami veľkosti Mesiaca.

Najväčšie embryo sa nachádzalo hneď za moderným pásom asteroidov, dostatočne ďaleko od svetla a tepla novonarodeného Slnka, kde sa v protoplanetárnom disku zachoval ľad. Za touto „ľadovou hranicou“ by sa embryá mohli požívať na hojných ložiskách ľadu na stavbu planét a narásť do obrovských rozmerov. Ako obvykle, „bohatí bohatnú“: najväčšie embryo rástlo rýchlejšie ako ostatné a svojim gravitačným poľom vytiahlo väčšinu dostupného ľadu, plynu a prachu z okolitého disku. Len asi za milión rokov sa toto chamtivé embryo tak rozrástlo, že sa z neho stala planéta Jupiter. Toto bol rozhodujúci moment, mysleli si teoretici, keď sa architektúra slnečnej sústavy rozdelila na dve časti. Ostatné obrovské planéty slnečnej sústavy, ktoré zaostali za Jupiterom, sa ukázali byť menšie, pretože rástli pomalšie a svojou gravitáciou zachytávali len plyn, ktorý Jupiter nestihol zachytiť. A ukázalo sa, že vnútorné planéty sú ešte oveľa menšie, pretože sa zrodili na hranici ľadu, kde disk bol takmer bez plynu a ľadu.

Exoplanetárna revolúcia

Keď astronómovia pred dvoma desaťročiami začali objavovať exoplanéty, začali testovať teórie vzniku slnečnej sústavy v galaktickom meradle. Mnohé z prvých objavených exoplanét sa ukázali ako „horúce Jupitery“, teda plynní obri, ktorí rýchlo obiehajú okolo svojich hviezd s periódami iba niekoľkých dní. Existencia obrovských planét tak blízko horiaceho povrchu hviezdy, kde ľad úplne chýba, úplne odporuje klasickému obrazu formovania planét. Na vysvetlenie tohto paradoxu teoretici navrhli, že horúce Jupitery sa formujú ďaleko a potom nejakým spôsobom migrujú dovnútra.

Navyše, na základe údajov z tisícok exoplanét objavených v prieskumoch, ako sú tie z Keplerovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA, astronómovia dospeli k alarmujúcemu záveru, že dvojčatá slnečnej sústavy sú pomerne zriedkavé. Priemerný planetárny systém obsahuje jednu alebo viac super-Zem (planét niekoľkonásobne väčších ako Zem) s obežnými dobami kratšími ako približne 100 dní. A obrovské planéty ako Jupiter a Saturn sa nachádzajú len v 10 % hviezd a ešte menej často sa pohybujú po takmer kruhových dráhach.

Sklamaní svojimi očakávaniami si teoretici uvedomili, že „niekoľko dôležitých detailov“ klasickej teórie formovania nášho planetárneho systému si vyžaduje lepšie vysvetlenie. Prečo má vnútorná slnečná sústava takú nízku hmotnosť v porovnaní s exoplanétami? Namiesto superzemí má malé, kamenisté planéty a žiadna sa nachádza na 88-dňovej obežnej dráhe Merkúra. A prečo sú obežné dráhy obrovských planét blízko Slnka také okrúhle a široké?

Je zrejmé, že odpovede na tieto otázky spočívajú v nedostatkoch klasickej teórie vzniku planét, ktorá neberie do úvahy variabilitu protoplanetárnych diskov. Ukazuje sa, že novonarodená planéta, podobne ako záchranná plť v oceáne, môže unášať ďaleko od svojho rodiska. Keď planéta vyrastie, jej gravitácia začne ovplyvňovať okolitý disk, vzrušujú v ňom špirálové vlny, ktorých gravitácia už ovplyvňuje pohyb samotnej planéty a vytvára silné pozitívne a negatívne spätné väzby medzi planétou a diskom. V dôsledku toho môže dôjsť k nezvratnej výmene hybnosti a energie, čo umožní mladým planétam vydať sa na výpravnú cestu cez ich materský disk.

Ak vezmeme do úvahy proces migrácie planét, potom hranice ľadu v rámci diskov už nehrajú osobitnú úlohu pri formovaní štruktúry planetárnych systémov. Napríklad obrovské planéty zrodené za hranicou ľadu sa môžu stať horúcimi Jupitermi unášaním smerom k stredu disku, to znamená, že sa pohybujú spolu s plynom a prachom v špirále smerom k hviezde. Problém je v tom, že tento proces funguje príliš dobre a zdá sa, že sa vyskytuje na všetkých protoplanetárnych diskoch. Ako potom vysvetliť vzdialené obežné dráhy Jupitera a Saturnu okolo Slnka?

Zmena taktu

Prvý náznak presvedčivého vysvetlenia prišiel v roku 2001 z počítačového modelu Frederica Masseta a Marka Snellgrovea z Queen Mary University of London. Simulovali simultánny vývoj obežných dráh Saturna a Jupitera v protoplanetárnom disku Slnka. Kvôli menšej hmotnosti Saturna je jeho migrácia smerom k stredu rýchlejšia ako migrácia Jupitera, čo spôsobuje, že obežné dráhy týchto dvoch planét sa približujú k sebe. Nakoniec obežné dráhy dosiahnu určitú konfiguráciu známu ako stredná pohybová rezonancia, v ktorej Jupiter obehne Slnko trikrát za každé dve obežné periódy Saturna.

Dve planéty spojené strednou pohybovou rezonanciou si môžu navzájom vymieňať hybnosť a energiu tam a späť, podobne ako medziplanetárna hra hádzania horúcich zemiakov. Kvôli koordinovanej povahe rezonančných porúch majú obe planéty na seba a na svoje okolie zvýšený gravitačný vplyv. V prípade Jupitera a Saturna im tento „výkyv“ umožnil kolektívne ovplyvňovať protoplanetárny disk svojou hmotnosťou, čím sa v ňom vytvorila veľká medzera s Jupiterom zvnútra a Saturnom zvonka. Navyše, vďaka svojej väčšej hmotnosti, Jupiter priťahoval vnútorný disk silnejšie ako Saturn, vonkajší. Paradoxne to spôsobilo, že obe planéty zmenili svoj pohyb a začali sa vzďaľovať od Slnka. Takáto prudká zmena smeru migrácie sa často nazýva zmena smeru (veľký smer) kvôli svojej podobnosti s pohybom plachetnice proti vetru.

V roku 2011, desať rokov po tom, čo sa zrodil koncept zmeny prichytenia, počítačový model Kevina J. Walsha a jeho kolegov z observatória Côte d'Azur v Nice vo Francúzsku ukázal, že táto myšlienka dobre vysvetľuje viac než len dynamickú históriu Jupitera a Saturnu, ale aj distribúciu kamenných a ľadových asteroidov, ako aj nízku hmotnosť Marsu. Keď Jupiter migroval dovnútra, jeho gravitačný vplyv zachytil a presunul planetesimály na ceste cez disk, naberal ich a tlačil ich dopredu ako buldozér. Ak predpokladáme, že Jupiter predtým, ako sa obrátil späť, migroval smerom k Slnku do vzdialenosti súčasnej obežnej dráhy Marsu, potom by mohol ťahať ľadové bloky s celkovou hmotnosťou viac ako desať hmotností Zeme do oblasti planét podobných Zemi. slnečnú sústavu, obohacujúc ju vodou a inými prchavými látkami. Rovnaký proces mohol vytvoriť jasnú vonkajšiu hranicu vo vnútornej časti protoplanetárneho disku a zastaviť rast blízkeho planetárneho embrya, ktoré sa nakoniec stalo tým, čo dnes nazývame Mars.

Jupiter útok

Zatiaľ čo scenár z roku 2011 bol presvedčivý, jeho význam pre ďalšie nevyriešené záhady našej slnečnej sústavy, ako je úplná absencia planét na obežnej dráhe Merkúra, zostal nejasný. V porovnaní s inými planetárnymi systémami, kde sú super-Zemy husto zabalené, sa naša zdá takmer prázdna. Naozaj naša slnečná sústava prešla kritickým štádiom formovania planét, ktoré vidíme v celom vesmíre? V roku 2015 sme sa dvaja (Konstantin Batygin a Gregory Laughlin) pozreli na to, ako by zmena smerovania mohla ovplyvniť hypotetickú skupinu super-Zeme blízko Slnka. Náš záver bol ohromujúci: super-Zeme by zmenu smeru neprežili. Je pozoruhodné, že migrácia Jupitera dovnútra a von môže vysvetliť mnohé vlastnosti planét, ktoré poznáme, ako aj tie, ktoré sú neznáme.

Keď sa Jupiter ponoril do vnútornej slnečnej sústavy, jeho buldozérsky vplyv na planetesimály by narušil ich úhľadné kruhové dráhy a zmenil ich na chaotickú spleť pretínajúcich sa trajektórií. Niektoré planetesimály sa museli zraziť veľkou silou, pričom sa rozbili na úlomky, ktoré nevyhnutne spôsobili ďalšie kolízie a deštrukciu. Migrácia Jupitera teda pravdepodobne spustila kaskádu dopadov, ktoré zničili planetesimály a rozdrvili ich na veľkosť balvanov, kamienkov a piesku.

Pod vplyvom zrážkového trenia a aerodynamického odporu v splynovanej vnútornej oblasti protoplanetárneho disku zničené planetesimály rýchlo stratili svoju energiu a špirálovito sa približovali k Slnku. Počas tohto jesene by mohli byť ľahko zachytené v nových rezonanciách spojených s niektorou zo superzemí, ktoré sú im blízke.

Zmena smeru Jupitera a Saturnu teda mohla spôsobiť silný útok na obyvateľstvo prvotných vnútorných planét slnečnej sústavy. Keď bývalé super-Zemy spadli do Slnka, zanechali by za sebou pustú oblasť v protoplanetárnej hmlovine, ktorá by siahala do obežných periód asi 100 dní. Výsledkom bolo, že rýchly manéver Jupitera cez mladú slnečnú sústavu viedol k objaveniu sa pomerne úzkeho prstenca kamenných úlomkov, z ktorého sa o stovky miliónov rokov neskôr vytvorili pozemské planéty. Sútok náhodných udalostí, ktoré viedli k tejto jemnej choreografii, naznačuje, že malé, skalnaté planéty ako Zem – a možno aj život na nich – by mali byť vo vesmíre zriedkavé.

Pekný model

V čase, keď sa Jupiter a Saturn vrátili zo svojho vpádu do vnútornej Slnečnej sústavy, už bol protoplanetárny disk plynu a prachu značne vyčerpaný. Nakoniec sa rezonančný pár Jupiter a Saturn dostal do blízkosti novovzniknutého Uránu a Neptúna a možno aj ďalšieho telesa podobnej veľkosti. Pomocou gravitačných brzdných účinkov v plyne dynamické duo zachytilo do rezonancií aj týchto menších obrov. Keď teda väčšina plynu opustila disk, vnútorná architektúra slnečnej sústavy pravdepodobne pozostávala z prstenca skalných trosiek v blízkosti súčasnej obežnej dráhy Zeme.

Vo vonkajšej oblasti systému sa nachádzala kompaktná rezonančná skupina najmenej štyroch obrovských planét pohybujúcich sa po takmer kruhových dráhach medzi súčasnou dráhou Jupitera a približne polovičnou vzdialenosťou od súčasnej dráhy Neptúna. Vo vonkajšej časti disku, za obežnou dráhou najvzdialenejšej obrovskej planéty, na ďalekom chladnom okraji slnečnej sústavy, sa pohybovali ľadové planetesimály. Počas stoviek miliónov rokov sa tvorili pozemské planéty a kedysi nepokojné vonkajšie planéty sa usadili do stavu, ktorý by sa dal nazvať stabilným. To však ešte nebolo posledné štádium vývoja slnečnej sústavy.

Zmena smeru a útok Jupitera spôsobili posledný výbuch medziplanetárneho násilia v histórii Slnečnej sústavy, použili posledný dotyk, ktorý priviedol planetárnu družinu nášho Slnka takmer do konfigurácie, ktorú vidíme dnes. Táto posledná epizóda, nazývaná neskoré ťažké bombardovanie, sa odohrala pred 4,1 až 3,8 miliardami rokov, keď sa slnečná sústava dočasne zmenila na strelnicu. naplnený mnohými kolíziami planetezimál. Dnes sú jazvy po ich dopadoch viditeľné ako krátery na povrchu Mesiaca.

V spolupráci s niekoľkými kolegami na observatóriu Côte d'Azur v Nice v roku 2005 jeden z nás (Alessandro Morbidelli) vytvoril takzvaný model Nice, aby vysvetlil, ako interakcie medzi obrovskými planétami mohli spôsobiť neskoré ťažké bombardovanie. Tam, kde končí prichytenie, začína vzor Nice.

Obrie planéty umiestnené blízko seba sa stále pohybovali vo vzájomnej rezonancii a stále pociťovali slabý gravitačný vplyv odľahlých ľadových planetesimál. V skutočnosti balansovali na hranici nestability. Každý jednotlivo nevýznamný vplyv vonkajších planetezimál, ktorý sa nahromadil počas miliónov orbitálnych otáčok počas stoviek miliónov rokov, postupne menil pohyb obrov a pomaly ich odstraňoval z jemnej rovnováhy rezonancií, ktoré ich navzájom spájali. Zlom nastal, keď jeden z obrov vypadol z rezonancie s druhým, čím sa narušila rovnováha a spustila sa séria vzájomných chaotických porúch planét, čo posunulo Jupiter mierne dovnútra systému a zvyšných obrov smerom von. Počas kozmicky krátkeho obdobia niekoľkých miliónov rokov zažila vonkajšia oblasť Slnečnej sústavy prudký prechod z husto zhustenej, takmer kruhovej obežnej dráhy do difúznej a neusporiadanej konfigurácie s planétami pohybujúcimi sa po širokých, predĺžených dráhach. Interakcia medzi obrovskými planétami bola taká silná, že jedna alebo dokonca viac z nich mohlo byť hodených ďaleko za slnečnú sústavu do medzihviezdneho priestoru.

Ak by sa tam dynamický vývoj zastavil, štruktúra vonkajších oblastí Slnečnej sústavy by zodpovedala obrazu, ktorý vidíme v mnohých exoplanetárnych systémoch, kde sa obri pohybujú okolo svojich hviezd po excentrických dráhach. Našťastie disk ľadových planetesimál, ktorý predtým spôsoboval neporiadok v pohybe obrovských planét, ho neskôr pomohol odstrániť interakciou s ich predĺženými dráhami. Planetesimály, ktoré prešli blízko Jupitera a iných obrovských planét, postupne odoberali energiu ich orbitálneho pohybu a tým zaokrúhľovali svoje dráhy. V rovnakom čase bola väčšina planetesimál vyhodená z gravitačného vplyvu Slnka, ale niektoré zostali na viazaných obežných dráhach a vytvorili disk ľadového „odpadu“, ktorý teraz nazývame Kuiperov pás.

Plán:

Úvod . 3

1. Hypotézy o vzniku slnečnej sústavy .. 3

2. Moderná teória vzniku slnečnej sústavy .. 5

3. Slnko je ústredným telesom našej planetárnej sústavy .. 7

4. Terestriálne planéty .. 8

5. Obrie planéty .. 9

Záver . 11

Zoznam použitej literatúry .. 12

Úvod

Slnečnú sústavu tvorí centrálne nebeské teleso – hviezda Slnka, 9 veľkých planét obiehajúcich okolo nej, ich satelity, množstvo malých planét – asteroidy, početné kométy a medziplanetárne médium. Hlavné planéty sú zoradené podľa vzdialenosti od Slnka takto: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún, Pluto. Posledné tri planéty je možné zo Zeme pozorovať len pomocou ďalekohľadov. Ostatné sú viditeľné ako viac či menej svetlé kruhy a ľudia ich poznali už od staroveku.

Jednou z dôležitých otázok súvisiacich so štúdiom našej planetárnej sústavy je problém jej pôvodu. Riešenie tohto problému má prírodovedný, ideologický a filozofický význam. Po stáročia a dokonca tisícročia sa vedci pokúšali zistiť minulosť, prítomnosť a budúcnosť vesmíru vrátane slnečnej sústavy. Možnosti planetárnej kozmológie sú však dodnes veľmi obmedzené – na laboratórne experimenty sú v súčasnosti k dispozícii iba meteority a vzorky mesačných hornín. Obmedzené sú aj možnosti porovnávacej výskumnej metódy: štruktúra a vzory iných planetárnych systémov ešte nie sú dostatočne prebádané.

1. Hypotézy o vzniku slnečnej sústavy

V súčasnosti je známych veľa hypotéz o pôvode slnečnej sústavy, vrátane tých, ktoré nezávisle navrhli nemecký filozof I. Kant (1724-1804) a francúzsky matematik a fyzik P. Laplace (1749-1827). Pohľadom I. Kanta bol evolučný vývoj studenej prachovej hmloviny, pri ktorom najskôr vzniklo centrálne masívne teleso - Slnko a potom sa zrodili planéty. P. Laplace považoval pôvodnú hmlovinu za plynnú a veľmi horúcu, v stave rýchlej rotácie. Stláčaním pod vplyvom univerzálnej gravitácie sa hmlovina v dôsledku zákona zachovania momentu hybnosti otáčala stále rýchlejšie. Pod vplyvom veľkých odstredivých síl vznikajúcich pri rýchlej rotácii v rovníkovom páse sa z neho postupne oddeľovali prstence, ktoré sa v dôsledku ochladzovania a kondenzácie zmenili na planéty. Planéty teda podľa teórie P. Laplacea vznikli pred Slnkom. Napriek tomuto rozdielu medzi dvoma uvažovanými hypotézami obe vychádzajú z rovnakej myšlienky - Slnečná sústava vznikla ako výsledok prirodzeného vývoja hmloviny. A preto sa táto myšlienka niekedy nazýva Kant-Laplaceova hypotéza. Od tejto myšlienky sa však kvôli mnohým matematickým rozporom muselo upustiť a nahradilo ju niekoľko „teórií prílivu a odlivu“.

Najslávnejšiu teóriu predložil Sir James Jeans, slávny popularizátor astronómie v rokoch medzi prvou a druhou svetovou vojnou. (Bol tiež popredným astrofyzikom a až neskoro v kariére sa začal venovať písaniu kníh pre začiatočníkov.)

Ryža. 1. Jeansova slapová teória. Hviezda prechádza blízko Slnka,

vytiahnutie látky z nej (obr. A a B); vznikajú planéty

z tohto materiálu (obr. C)

Podľa Jeansa bola planetárna hmota „vytrhnutá“ zo Slnka pod vplyvom blízkej hviezdy a potom sa rozpadla na samostatné časti a vytvorili planéty. Najväčšie planéty (Saturn a Jupiter) sa navyše nachádzajú v strede planetárneho systému, kde sa kedysi nachádzala zhrubnutá časť hmloviny v tvare cigary.

Ak by to bolo naozaj tak, potom by planetárne systémy boli extrémne zriedkavým javom, pretože hviezdy sú od seba oddelené obrovskými vzdialenosťami a je celkom možné, že náš planetárny systém by mohol tvrdiť, že je jediný v Galaxii. Ale matematici zaútočili znova a nakoniec sa teória prílivu a odlivu pripojila k plynným kruhom Laplace na smetisku vedy.

2. Moderná teória vzniku slnečnej sústavy

Podľa moderných predstáv vznikli planéty slnečnej sústavy z chladného oblaku plynu a prachu, ktorý obklopoval Slnko pred miliardami rokov. Tento pohľad sa najdôslednejšie odráža v hypotéze ruského vedca, akademika O.Yu. Schmidt (1891-1956), ktorý ukázal, že problémy kozmológie možno vyriešiť spoločným úsilím astronómie a vied o Zemi, predovšetkým geografie, geológie a geochémie. Hypotéza je založená na O.Yu. Schmidt je myšlienka formovania planét kombináciou pevných telies a prachových častíc. Oblak plynu a prachu, ktorý vznikol v blízkosti Slnka, spočiatku pozostával z 98 % vodíka a hélia. Zvyšné prvky kondenzovali na prachové častice. Náhodný pohyb plynu v oblaku sa rýchlo zastavil: nahradil ho pokojný pohyb oblaku okolo Slnka.

Prachové častice sa koncentrujú v centrálnej rovine a vytvárajú vrstvu so zvýšenou hustotou. Keď hustota vrstvy dosiahla určitú kritickú hodnotu, jej vlastná gravitácia začala „súťažiť“ s gravitáciou Slnka. Vrstva prachu sa ukázala ako nestabilná a rozpadla sa na samostatné zhluky prachu. Navzájom sa zrazili a vytvorili veľa pevných hustých telies. Najväčšie z nich nadobudli takmer kruhové dráhy a vo svojom raste začali predbiehať ostatné telesá, čím sa stali potenciálnymi zárodkami budúcich planét. Ako masívnejšie telesá nové útvary absorbovali zvyšnú hmotu oblaku plynu a prachu. Nakoniec vzniklo deväť veľkých planét, ktorých obežné dráhy zostali stabilné po miliardy rokov.

Vzhľadom na ich fyzikálne vlastnosti sú všetky planéty rozdelené do dvoch skupín. Jednu z nich tvoria relatívne malé terestrické planéty – Merkúr, Venuša, Zem a Mars. Ich látka má pomerne vysokú hustotu: v priemere asi 5,5 g/cm 3 , čo je 5,5-násobok hustoty vody. Druhú skupinu tvoria obrovské planéty: Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Tieto planéty majú obrovskú hmotnosť. Hmotnosť Uránu sa teda rovná 15 hmotám Zeme a Jupitera 318. Obrie planéty pozostávajú hlavne z vodíka a hélia a priemerná hustota ich látky sa blíži hustote vody. Tieto planéty zjavne nemajú pevný povrch ako povrch terestrických planét. Zvláštne miesto zaberá deviata planéta - Pluto, objavená v marci 1930. Veľkosťou sa približuje k terestrickým planétam. Nedávno sa zistilo, že Pluto je dvojitá planéta: pozostáva z centrálneho telesa a veľmi veľkého satelitu. Obe nebeské telesá sa točia okolo spoločného ťažiska.

Pri vzniku planét je ich rozdelenie do dvoch skupín spôsobené tým, že v častiach oblaku ďaleko od Slnka bola nízka teplota a všetky látky okrem vodíka a hélia tvorili pevné častice. Medzi nimi prevládal metán, čpavok a voda, ktoré určovali zloženie Uránu a Neptúna. Značné množstvo plynov obsahujú aj najhmotnejšie planéty Jupiter a Saturn. V oblasti terestrických planét bola teplota oveľa vyššia a všetky prchavé látky (vrátane metánu a amoniaku) zostali v plynnom stave, a preto neboli zahrnuté do zloženia planét. Planéty tejto skupiny vznikli hlavne z kremičitanov a kovov.

3. Slnko je ústredným telesom našej planetárnej sústavy

Slnko je najbližšia hviezda k Zemi, čo je horúca plazmová guľa. Je to obrovský zdroj energie: jeho vyžarovací výkon je veľmi vysoký - asi 3,86 × 10 23 kW. Každú sekundu Slnko vyžaruje také množstvo tepla, ktoré by stačilo na roztopenie vrstvy ľadu obklopujúceho zemeguľu s hrúbkou tisíc kilometrov. Slnko zohráva výnimočnú úlohu pri vzniku a rozvoji života na Zemi. Na Zem sa dostáva nevýznamná časť slnečnej energie, vďaka čomu sa udržiava plynný stav zemskej atmosféry, povrchy pôdy a vodných plôch sa neustále zahrievajú a je zabezpečená životná činnosť zvierat a rastlín. Časť slnečnej energie je uložená v útrobách Zeme vo forme uhlia, ropy a zemného plynu.

V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že v hlbinách Slnka pri extrémne vysokých teplotách – asi 15 miliónov stupňov – a monštruóznych tlakoch dochádza k termonukleárnym reakciám, ktoré sú sprevádzané uvoľňovaním obrovského množstva energie. Jednou z takýchto reakcií môže byť fúzia vodíkových jadier, pri ktorej vznikajú jadrá atómu hélia. Odhaduje sa, že každú sekundu v hlbinách Slnka sa 564 miliónov ton vodíka premení na 560 miliónov ton hélia a zvyšné 4 milióny ton vodíka sa premení na žiarenie. Termonukleárna reakcia bude pokračovať až do vyčerpania zásob vodíka. V súčasnosti tvoria asi 60 % hmotnosti Slnka. Takáto rezerva by mala vystačiť minimálne na niekoľko miliárd rokov.

Takmer všetka energia Slnka vzniká v jeho centrálnej oblasti, odkiaľ sa prenáša žiarením a následne vo vonkajšej vrstve sa prenáša konvekciou. Efektívna teplota slnečného povrchu - fotosféry - je asi 6000 K.

Naše Slnko je zdrojom nielen svetla a tepla: jeho povrch vyžaruje prúdy neviditeľného ultrafialového a röntgenového žiarenia, ako aj elementárne častice. Hoci množstvo tepla a svetla, ktoré Slnko posiela na Zem, zostáva počas mnohých stoviek miliárd rokov konštantné, intenzita jeho neviditeľného žiarenia sa výrazne mení: závisí od úrovne slnečnej aktivity.

Pozorujú sa cykly, počas ktorých slnečná aktivita dosahuje svoju maximálnu hodnotu. Ich frekvencia je 11 rokov. V rokoch najväčšej aktivity narastá počet škvŕn a erupcií na slnečnom povrchu, na Zemi vznikajú magnetické búrky, zvyšuje sa ionizácia horných vrstiev atmosféry atď.

Slnko má citeľný vplyv nielen na také prírodné procesy, ako je počasie a zemský magnetizmus, ale aj na biosféru - živočíšny a rastlinný svet Zeme, vrátane ľudí.

Predpokladá sa, že vek Slnka je najmenej 5 miliárd rokov. Tento predpoklad je založený na skutočnosti, že podľa geologických údajov naša planéta existuje najmenej 5 miliárd rokov a Slnko vzniklo ešte skôr.

4. Terestriálne planéty

Planéty sa spojili do jednej skupiny: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, aj keď sú si v niektorých charakteristikách blízke, stále má každá z nich svoje jedinečné vlastnosti. Niektoré charakteristické parametre terestrických planét sú uvedené v tabuľke. 1.

Tabuľka 1

Priemerná vzdialenosť v tabuľke. 1 sa uvádza v astronomických jednotkách (AU); 1 a.u. rovná priemernej vzdialenosti Zeme od Slnka (1 AU = 1,5 10 8 km.). Najhmotnejšia z týchto planét je Zem: jej hmotnosť je 5,89 10 24 kg.

Planéty a zloženie atmosféry sa výrazne líšia, ako je možné vidieť z tabuľky. 2, ktorý ukazuje chemické zloženie atmosféry Zeme, Venuše a Marsu.

Tabuľka 2

Merkúr je najmenšia planéta v pozemskej skupine. Táto planéta nebola schopná udržať atmosféru v takom zložení, aké je charakteristické pre Zem, Venušu a Mars. Jeho atmosféra je extrémne riedka a obsahuje Ar, Ne, He. Od stola 5.2 je vidieť, že zemská atmosféra sa vyznačuje relatívne vysokým obsahom kyslíka a vodnej pary, čo zabezpečuje existenciu biosféry. Na Venuši a Marse sa v atmosfére nachádza veľké množstvo oxidu uhličitého s veľmi nízkym obsahom kyslíka a vodnej pary – to všetko sú charakteristické znaky absencie života na týchto planétach. Ani na Merkúre nie je život: nedostatok kyslíka, vody a vysoké denné teploty (620 K) bránia rozvoju živých systémov. Otvorenou zostáva otázka o existencii niektorých foriem života na Marse v dávnej minulosti.

Planéty Merkúr a Venuša nemajú satelity. Prirodzenými satelitmi Marsu sú Phobos a Deimos.

5. Obrie planéty

Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sú považované za obrovské planéty. Jupiter, piata najvzdialenejšia planéta od Slnka a najväčšia planéta slnečnej sústavy, sa nachádza v priemernej vzdialenosti od Slnka 5,2 AU. Jupiter je silným zdrojom tepelnej rádiovej emisie, má radiačný pás a rozsiahlu magnetosféru. Táto planéta má 16 satelitov a je obklopená prstencom širokým asi 6 tisíc km.

Saturn je druhá najväčšia planéta slnečnej sústavy. Saturn je obklopený prstencami, ktoré sú jasne viditeľné cez ďalekohľad. Prvýkrát ich pozoroval v roku 1610 Galileo pomocou teleskopu, ktorý vytvoril. Prstence sú plochým systémom mnohých malých satelitov planéty. Saturn má 17 mesiacov a má radiačný pás.

Urán je siedma planéta slnečnej sústavy v poradí podľa vzdialenosti od Slnka. Okolo Uránu obieha 15 satelitov: 5 z nich bolo objavených zo Zeme a 10 bolo pozorovaných pomocou kozmickej lode Voyager 2. Urán má tiež kruhový systém.

Neptún, jedna z najvzdialenejších planét od Slnka, sa nachádza vo vzdialenosti asi 30 AU. Jeho obežná doba je 164,8 roka. Neptún má šesť mesiacov. Jeho odľahlosť od Zeme obmedzuje možnosti jeho výskumu.

Planéta Pluto nepatrí do terestriálnej skupiny ani do obrích planét. Je to relatívne malá planéta: jej priemer je asi 3000 km. Pluto sa považuje za dvojitú planétu. Jeho satelit, ktorý má približne 3-krát menší priemer, sa pohybuje vo vzdialenosti len asi 20 000 km od stredu planéty, pričom jednu otáčku vykoná za 4,6 dňa.

Zem, jediná žijúca planéta, zaujíma v slnečnej sústave zvláštne miesto.

Záver

Moderná teória je teda oveľa vierohodnejšia, čo je napodiv bližšie k Laplaceovým myšlienkam ako k Jeansovej teórii. Predpokladá sa, že planéty skondenzovali z oblaku kozmického materiálu spojeného s mladým Slnkom, takže sú si všetky vekovo blízke. To vysvetľuje, prečo je slnečná sústava jasne rozdelená na dve časti. Bližšie k Slnku bola teplota veľmi vysoká, takže ľahké plyny ako vodík a hélium boli vytlačené na perifériu a ťažšie prvky sa hromadili na vnútorných planétach. Následne teplota klesla a bolo možné zachovať svetelné prvky: preto obrovské planéty na rozdiel od vnútorných členov systému nie sú husté a skalnaté. Obrie planéty môžu mať pevné jadro, ale väčšinou sú tekuté s veľmi hustou atmosférou bohatou na vodík a hélium.

Proces formovania Slnečnej sústavy nemožno považovať za dôkladne preštudovaný a navrhované hypotézy nemožno považovať za dokonalé. Napríklad moderná hypotéza nebrala do úvahy vplyv elektromagnetickej interakcie pri formovaní planét. Objasnenie tejto a ďalších otázok je vecou budúcnosti.

Zoznam použitej literatúry

1. Karpenkov S.Kh. Koncepcia moderných prírodných vied: Učebnica pre vysoké školy / M.: Academic prospect, 2001.

2. Moore P. Astronómia s Patrickom Moorom. Per. z angličtiny K. Savelyeva/M.: FAIR-PRESS, 2001.

3. Samygina S.I. „Koncepty modernej prírodnej vedy“/Rostov n/D: „Phoenix“, 1997.

4. Einstein A. Evolution of Physics / M.: Sustainable World, 2001.

A nespočetné množstvo malých meteorických častíc a prachových častíc. Deväť planét hlavné satelity Slnka, ale ich celková hmotnosť je 743-krát menšia. Celková hmotnosť všetkých ostatných malých telies v slnečnej sústave vrátane oblaku komét je .

Keďže Slnko je jednou z otázok jej vzniku a vývoja sa zaoberá teória a pri štúdiu pôvodu slnečnej sústavy je najzaujímavejšou otázkou vznik planét, najmä Zeme. Objasnenie vzniku a vývoja Zeme má veľký zásadný a praktický význam.

Uskutočňujú sa pokusy hľadať planetárne systémy okolo hviezd, ktoré sú nám najbližšie (pozri). V súlade s modernou myšlienky o hviezdach s planetárnymi systémami by mohli predstavovať strednú triedu medzi jednoduchými a dvojitými hviezdami. Je možné, že štruktúra planetárnych systémov a spôsoby ich formovania môžu byť veľmi odlišné. Štruktúra slnečnej sústavy má množstvo vzorov, ktoré naznačujú spoločné formovanie všetkých planét a Slnka v jedinom procese.

Takéto vzory sú: pohyb všetkých planét jedným smerom pozdĺž elipsy. obežné dráhy ležiace takmer v rovnakej rovine; rotácia Slnka v rovnakom smere okolo osi blízkej až kolmej k centrálnej rovine planetárneho systému; rotácia v rovnakom smere väčšiny planét (s výnimkou Venuše, ktorá sa otáča veľmi pomaly opačným smerom, a Uránu, ktorý sa otáča, akoby ležal na boku); rotácia väčšiny satelitov planét rovnakým smerom; prirodzený nárast vzdialeností planét od Slnka; rozdelenie planét na príbuzné skupiny líšiace sa hmotnosťou, chémiou. zloženie a počet satelitov (skupina terestrických planét blízko Slnka a obrovských planét ďaleko od Slnka, tiež rozdelená do dvoch skupín); prítomnosť pásu menších planét medzi obežnými dráhami Marsu a Jupitera.

2. Vývoj planetárnej kozmogónie

V roku 1775 nem. jednotný charakter pohybu planét sa snažil vysvetliť vedec I. Kant ich vznikom z rozptýlenej hmoty (prachového oblaku), siahajúceho až k hraniciam modernej doby. planetárnej sústavy a obiehajúcej okolo Slnka.

V roku 1796 Francúzi. vedec P. Laplace predložil hypotézu o vzniku Slnka a celej slnečnej sústavy zo zmršťujúcej sa plynovej hmloviny. Podľa Laplacea sa časť plynnej látky oddelila od centrálnej zrazeniny vplyvom odstredivej sily, ktorá sa zväčšovala pri stláčaní, čo vyplýva zo zákona zachovania momentu hybnosti. Táto látka slúžila ako materiál na vznik planét. Kant aj Laplace uvažovali o vzniku planét z rozptýlenej hmoty, a preto často hovoria o zjednotenej Kant-Laplaceovej hypotéze. Laplaceova hypotéza ovládala mysle vedcov už dlho, ale ťažkosti, s ktorými sa stretávala, najmä pri vysvetľovaní pomalosti modernej doby. rotácia Slnka, prinútila astronómov obrátiť sa na iné hypotézy. Koncom 19. stor. Objavila sa Amerova hypotéza. vedcov F. Multona a T. Chamberlaina o vzniku planét z malých pevných častíc, ktoré nazvali planetesimály. Mylne sa domnievali, že planetesimály obiehajúce okolo Slnka mohli vzniknúť stuhnutím hmoty vyvrhnutej Slnkom v podobe obrovských výbežkov. (Takýto vznik planetezimál odporuje zákonu zachovania momentu hybnosti.) Zároveň sa v planetezimálnej hypotéze správne načrtli mnohé črty procesu vzniku planét. V 20-30 rokoch. 20. storočia Anglická hypotéza bola všeobecne známa. astronóm J. Jeans, ktorý veril, že planéty vznikli z hmoty vytrhnutej zo Slnka gravitáciou prechádzajúcej hviezdy. Avšak koncom 30. rokov. Ukázalo sa, že Jeansova hypotéza nie je schopná vysvetliť obrovskú veľkosť planetárneho systému. Na vytrhnutie hmoty zo Slnka musela hviezda letieť veľmi blízko k nej a v tomto prípade by táto hmota a planéty, ktoré z nej vznikli, museli krúžiť v bezprostrednej blízkosti Slnka. Navyše, vyvrhnutý materiál by bol dosť horúci, takže by sa skôr rozptýlil do vesmíru, ako by sa zhromaždil na planétach. Po páde Jeansovej hypotézy sa planetárna kozmogónia vrátila ku klasickej. myšlienky Kanta a Laplacea o vzniku planét z rozptýlenej hmoty.

V roku 1943 O.Yu. Schmidt predložil myšlienku akumulácie planét z roja studených telies a častíc, ktoré podľa jeho predstáv zachytilo Slnko. Na rozdiel od predchádzajúcej kozmogónie. hypotézy, ktoré uvažovali o vzniku planét zo zhlukov horúcich plynov, podľa Schmidtovej hypotézy Zem vznikla zo studených pevných látok a bola spočiatku relatívne studená.

Schmidt sa domnieval, že otázky pôvodu predplanetárneho oblaku, vzniku planét a ich vývoja možno do určitej miery samostatne posudzovať. Diela Schmidta a množstva ďalších sovietskych vedcov (L.E. Gurevich, A.I. Lebedinsky, B.Yu. Levin, V.S. Safronov) objasnili zákl. rysy vývoja protoplanetárneho oblaku a procesu formovania planét.

Celý proces možno rozdeliť do dvoch etáp. V prvej fáze sa z prachovej zložky oblaku vytvorilo mnoho „medziľahlých“ telies s veľkosťou stoviek kilometrov. Tento proces môže prebiehať nasledujúcim spôsobom. V rotujúcom plyno-prachovom oblaku prach pod vplyvom gravitácie padal do centrálnej roviny, čo viedlo k vytvoreniu prachového poddisku; keď vrstva prachu dosiahne kritickú hodnotu. v dôsledku toho sa poddisk rozpadol na množstvo koncentrácií prachu; zrážky kondenzácií spôsobili spojenie a stlačenie väčšiny z nich a vznik kompaktných telies veľkostí asteroidov. V druhej fáze sa planéty nahromadili z roja „medziľahlých“ telies a trosiek. Najprv sa telesá pohybovali po kruhových dráhach v rovine prachovej vrstvy, ktorá ich zrodila. Rástli, navzájom sa spájali a naberali okolitú rozptýlenú hmotu - zvyšky „primárneho“ prachu a úlomkov vznikajúcich pri zrážkach „medziľahlých“ telies s vysokou relatívnou rýchlosťou. Gravitačná interakcia „medziľahlých“ telies, ktorá sa s ich rastom zintenzívnila, postupne menila ich obežné dráhy, čím sa zvýšila priem. výstrednosť a porov. sklon k centrálnej rovine disku. Tie telá, ktoré vybuchli v procese rastu, sa ukázali ako embryá budúcich planét. Pri spojení mnohých telies do planét sa jednotlivé pohyby jednotlivých telies spriemerovali, a preto sa dráhy planét ukázali ako takmer kruhové a koplanárne. Najväčšie planéty - Jupiter a Saturn - na zákl. akumulačné stupne absorbovali nielen pevné látky, ale aj plyny. Analýza procesu akumulácie planét z roja pevných telies umožnila Schmidtovi a jeho nasledovníkom ukázať cestu k vysvetleniu priamej rotácie planét a zákona planetárnych vzdialeností.

Jeden z hlavných experimentálnych argumentov v prospech formovania terestrických planét nie z plynových alebo plyno-prachových zhlukov, ale prostredníctvom akumulácie javov tuhej hmoty. je na Zemi, ako aj na Venuši a Marse veľký deficit ťažkých inertných plynov Ne, Ar (s výnimkou rádiogénneho izotopu 40 Ar), Kr a Xe v porovnaní s ich slnečnými a kozmickými náprotivkami. .

Štúdia procesu akumulácie terestrických planét ukázala, že takmer všetka pevná hmota z formačnej zóny týchto planét bola zahrnutá do ich zloženia a len zanedbateľná časť bola vyvrhnutá z tejto gravitačnej zóny. poruchy rastúcich planét. Množstvo tuhej hmoty vyvrhnutej zo zóny obrích planét bolo väčšie, ale neprevyšovalo hmotnosť samotných planét. Toto je fenomén. silný argument v prospech skutočnosti, že celková hmotnosť protoplanetárneho oblaku bola len malá. % z .

Špeciálny problém, ktorý slúžil ako skúšobný kameň pre mnohých kozmogonistov. V hypotézach pretrvával problém rozloženia momentu hybnosti v Slnečnej sústave: hoci hmotnosť planét je menšia ako 1 % hmotnosti Slnka, ich orbitálny pohyb obsahuje viac ako 98 % celkového momentu hybnosti celej Slnečnej sústavy. .

V 60. rokoch 20. storočia Objavili sa prvé približné množstvá. teória spoločného formovania Slnka a protoplanetárneho oblaku (F. Hoyle, Veľká Británia, 1960; A. Cameron, USA, 1962; E. Schatzman, Francúzsko, 1967). V týchto teóriách sa v tej či onej forme uvažovalo o oddelení hmoty od kontrahujúceho protoslnka v dôsledku začiatku rotácie. nestabilita (keď sa odstredivá sila a sila príťažlivosti vyrovnajú na rovníku).

Hoyle a Schatzman sa snažili výpočtami ukázať, že protoplanetárny oblak má minimálnu prípustnú hmotnosť. Na vysvetlenie rozloženia momentu hybnosti medzi Slnkom a planétami použil Hoyle zaujímavú myšlienku švédskeho astrofyzika H. Alfvena o možnosti magnetizmu. spojenie medzi rotujúcim Slnkom a ionizovanou hmotou protoplanetárneho oblaku, vďaka ktorému môže Slnko prenášať hybnosť do blízkych častí protoplanetárneho oblaku. Vo väčších vzdialenostiach, kde je magnetické pole oslabené, sa prenos hmoty a hybnosti uskutočňoval podľa jeho názoru pomocou týchto myšlienok.

Moderná pomalosť otáčania. Schatzman vysvetlil slnko stratou určitej časti hmoty z povrchu Slnka, ku ktorej došlo po premene praslnka na Slnko. Ionizovaná hmota, ktorá odletí, pokračuje v interakcii s magnetom až na veľké vzdialenosti. poľa rotujúceho Slnka a získava tento prostriedok. moment hybnosti, ktorý so sebou unáša. Toto vysvetlenie pomalej rotácie Slnka sa považuje za najpravdepodobnejšie.

Cameron vo svojich dielach zo 60. rokov. predpokladali, že Slnečná sústava vznikla v dôsledku kompresie (kolapsu) medzihviezdneho oblaku s hmotnosťou , a vyvinuli teóriu vývoja takéhoto oblaku, pričom v tichosti prekonali ťažkosti, s ktorými sa stretli. Masívny protoplanetárny mrak, ktorý sa oddelil od protoslnka, sa musel v dôsledku uvoľnenia ďalej zahriať, keď bol stlačený smerom k centrálnej rovine. V tomto prípade by všetka látka oblaku mala prejsť do plynnej fázy. Keďže sa protoplanetárny oblak následne ochladil, mala v ňom najskôr nastať kondenzácia z tých najmenej prchavých, t.j. najviac žiaruvzdorné látky a potom stále prchavejšie. V neskorších prácach Cameron zvažoval protoplanetárny oblak strednej hmotnosti, pre ktorý mala byť počiatočná teplota v zóne formovania terestrických planét a meteoritov len malá. stovky o C. V najvšeobecnejšom prípade „oblak s nízkou hmotnosťou by mala byť teplota ešte nižšia.

Od 70-tych rokov. 20. storočia Laboratórne analýzy meteoritov, ktoré počas svojej histórie neboli vystavené silnému zahrievaniu, naznačili prítomnosť látky, ktorá to zjavne pripomína. Jeho prítomnosť v množstve je najmenej niekoľko. % už nie je na pochybách. Podľa D. Claytona (USA, 1978) bol takmer všetok prach v primárnom protoplanetárnom oblaku medzihviezdneho pôvodu.

Stanovenie izotopového zloženia pozemských vzoriek a meteoritov, ako aj mesačných vzoriek ukázalo jeho vysokú homogenitu (s výnimkou stôp frakcionácie izotopov pri tvorbe jednotlivých vzoriek). To naznačuje dobré premiešanie bázy. hmotnosť protoplanetárnej hmoty. Množstvo zistených izotopových anomálií v určitých meteoritoch však naznačuje, že protoplanetárny oblak obsahoval časti hmoty, ktoré neboli zmiešané s hlavnou látkou. hmotnosť hmoty. V protoplanetárnom oblaku zrejme nedošlo k úplnému vypareniu medzihviezdneho prachu, v takom prípade by sa rozdiely v izotopovom zložení vyrovnali. V roku 1960 štúdie izotopového zloženia Xe z meteoritov odhalili v ňom prítomnosť produktu dcérskeho rozpadu - rádioaktívneho izotopu 129 I s krátkou životnosťou a v roku 1965 - produktov rozpadu 244 Pu (polčasy a roky). ). Prítomnosť plynných chemických inertných produktov rozpadu ukazuje, že nejaký čas po nukleosyntéze týchto izotopov sa vytvorila tuhá fáza, kde došlo k rozpadu zvyšnej časti týchto izotopov. Jeden z najdôležitejších procesov nukleosyntézy a jediný proces syntézy Pu yavl. výbuchy Vznikol prirodzene. predpoklad, že krátko pred stlačením medzihviezdneho oblaku plynu a prachu, čo viedlo k vytvoreniu protoslnka s protoplanetárnym diskom, došlo v blízkosti k výbuchu supernovy, ktorý do oblaku vstrekol čerstvé produkty nukleosyntézy. Prítomnosť produktov rozpadu izotopov 129 I a 244 Pu v meteoritoch bola interpretovaná ako náznak, že medzi výbuchom supernovy a vytvorením pevnej meteoritovej hmoty uplynulo len niekoľko rokov. polčasy rozpadu, t.j. čas ~ 10 7 -10 8 rokov. Toto časové obdobie, nazývané interval tvorby, sa skrátilo na 10 6 -10 7 rokov, kedy bolo možné v rade meteoritov identifikovať prítomnosť produktov rozpadu ešte kratšie žijúcich izotopov - 26 Al a 107 Pd (pol. - životnosť rokov).

Ak vychádzame z myšlienky zachovania zŕn medzihviezdneho prachu, pojem „interval tvorby“ stráca svoj význam. Kondenzácia tuhej hmoty a tvorba prachových zŕn začína v štádiu expanzie produktov výbuchu supernovy a množstvo produktov rozpadu izotopov s krátkou životnosťou prítomných v hmote meteoritu závisí od podielu čerstvého prachu vstreknutého do medzihviezdneho priestoru. oblak buď pred jeho stlačením (kolapsom) alebo do už vytvoreného predplanetárneho oblaku. Cameron a S. Truran (USA, 1970) navrhli, že výbuch blízkej supernovy nielen vstrekol čerstvú hmotu do protosolárnej hmloviny, ale prispel aj k jej kompresii.

Úspechy astrofyziky a planetológie v 70. rokoch. 20. storočie: prvé výpočty kolapsu zohľadňujúce rotáciu kolabujúcich protohviezd; štúdium moderných oblastí tvorba hviezd v Galaxii; fotografie povrchov planét slnečnej sústavy a ich satelitov, ktoré sú plné impaktných kráterov, jasne demonštrujú správnosť všeobecných princípov modernej vedy. teórie vzniku planét.

Spolu s výskumom, ktorý určuje všeobecnú líniu vývoja planetárnej kozmogónie, existujú myšlienky, ktoré nie sú všeobecne uznávané. Alven sa teda vyvíja už od 40. rokov. 20. storočia hypotéza, že vznik planetárneho systému na všetkých stupňoch determinovalo najmä elektromagnetické sily. Na to muselo mať mladé Slnko veľmi silné magnetické pole. pole tisíckrát silnejšie ako to moderné. Plyny medzihviezdneho oblaku padajúce k Slnku vplyvom jeho gravitácie sa postupne ionizovali a ako sa ich pád vplyvom magnetizmu zrýchľoval. Polia Slnka sa zmenili z pádu na rotáciu okolo Slnka. Kovy a iné látky s nízkym potenciálom by mali byť prvé ionizované vo veľkých vzdialenostiach od Slnka a vodík by mal byť ako posledný ionizovaný najbližšie k Slnku. Chem. zloženie planét dáva inverzný obraz o rozložení vodíka a ťažších prvkov. V dôsledku toho a umelosti množstva ďalších predpokladov nemá Alfvenova hypotéza takmer žiadnych zástancov.

angličtina vedca M. Wulfsona v 60.-70. 20. storočia pokúsil vyvinúť hypotézu, podľa ktorej bolo získanie protoplanetárnej hmoty Slnkom vysvetlené kombináciou slapového vplyvu a zachytávania: Slnko zachytilo zhluky hmoty vytrhnuté svojou gravitáciou zo vzácnej protohviezdy, ktorá preletela okolo. Podobne ako Jeansova hypotéza, aj táto schéma má veľa slabín a nie je populárna.

3. Súčasný stav planetárnej kozmogónie:
Vznik Slnka a protoplanetárneho oblaku

Údaje nazhromaždené astrofyzikou naznačujú, že hviezdy, vrátane. a hviezdy slnečného typu vznikajú v plynno-prachových komplexoch s hmotnosťou . Príkladom takéhoto komplexu je slávna hmlovina Orion, kde sa naďalej tvoria hviezdy. Slnko sa zrejme vytvorilo so skupinou hviezd počas zložitého procesu stláčania a fragmentácie tak masívnej hmloviny.

Masívny oblak, ktorý sa začal stláčať a podieľa sa na všeobecnej rotácii Galaxie, sa nemôže stlačiť na vysokú hustotu kvôli veľkému krútiacemu momentu. Preto má tendenciu sa rozpadať na samostatné fragmenty. Časť rotačného momentu sa prenáša do momentu relatívneho pohybu úlomkov. Proces sekvenčnej fragmentácie sprevádzaný náhodnými (turbulentnými) pohybmi, rázovými vlnami, magnetickým zapletením. polia, slapová interakcia fragmentov, je komplexná a zďaleka nie dostatočne pochopená. Avšak vývoj izolovaného fragmentu, ktorý má hmotnosť a nemá veľmi veľký počiatočný moment rotácie K (), je už možné vysledovať počítačovými výpočtami. Výpočty ukazujú, že pri vysokom rotačnom momente sa namiesto protohviezdy môže objaviť nestabilný prstenec, ktorý sa rozpadá na fragmenty. Týmto spôsobom môže vzniknúť viacero hviezd. V oveľa nižšej hodnote K pravdepodobnejší je vznik jedinej hviezdy. V 80. rokoch 20. storočia Objavili sa podrobné výpočty o vytvorení splošteného plyno-prachového disku v blízkosti kontrahujúcej protohviezdy (Slnka). V rovníkovej oblasti kontrahujúcej protohviezdy by mala existovať oblasť s intenzívnou redistribúciou momentu hybnosti. V prípade efektívnej turbulencie spôsobenej pokračujúcim narastaním plynu sú všetky nové časti hmoty s prebytočnou hybnosťou vynášané smerom von a vytvárajú rotujúci plyno-prachový disk. Časť hmoty zo zmršťovacej škrupiny sa nahromadí priamo na disk. Je možné, že v závislosti od počiatočných podmienok v hmlovine, vplyvu susedných fragmentov, ako aj nových hviezd a supernov explodujúcich v blízkosti, sa môžu hmotnosti a veľkosti výsledných diskov značne líšiť. Dôležitú úlohu v ranom vývoji takýchto diskov zohráva aktivita mladej hviezdy - jej röntgenové vyžarovanie. a UV rozsahy, celková svietivosť a intenzita. Existujú dôkazy, že röntgen. a UV žiarenie mladých hviezd slnečnej hmoty môže byť rádovo vyššie ako intenzita krátkovlnného žiarenia súčasnosti. Slnko. Pomocou rovníc hydrodynamiky boli skonštruované modely cirkumsolárneho plyno-prachového disku, ktorý sa otáča okolo takéhoto aktívneho Slnka. Podľa týchto modelov teplota v centrálnej rovine disku klesá so vzdialenosťou od Slnka as r -1 -r-1/2, čo predstavuje 300-400 K na diaľku r= 1 a.u. a len desiatky kelvinov na AU. Ext. riedke vrstvy disku sa mohli zohriať krátkovlnným žiarením zo Slnka na veľmi vysoké teploty, čo viedlo k strate plynu (jeho rozptylu do medzihviezdneho priestoru). Tento proces uľahčil aj intenzívny slnečný vietor. Štruktúru vnútorných, chladnejších oblastí disku však dobre odráža model, ktorý je základom výskumu Schmidta a jeho spolupracovníkov.

Proces formovania planét a ich satelitov

Pri modelovaní jednotlivých etáp vývoja protoplanetárneho oblaku a vzniku planét (obr.) sa veľká pozornosť venuje počiatočnému štádiu - zostupu prachových zŕn v centrálnej rovine disku a ich zlepovaniu v podmienkach tzv. predplanetárny oblak. Doba ich zostupu a vzniku splošteného prachového kotúča závisí od rýchlosti rastu prachových zŕn. Následný rozpad prachového disku, vznik prachových kondenzátov a ich premena na roj kompaktných telies veľkosti asteroidu s kozmogonickými rozmermi. pohľadu bol veľmi rýchly (0,15) hromadiace sa telesá splývajú do jedného hviezdicového satelitu Slnka To je ďalšie potvrdenie správnosti modelu nízkohmotného predplanetárneho oblaku v princípe možné súčasne určiť rozloženie hmotností a rozloženie rýchlostí predplanetárnych telies Obtiažnosť zohľadnenia gravitačných Interakcia mnohých telies po dlhú dobu neumožňovala získať spoľahlivé výsledky Nedávno J. Weatherill (USA). vykonali veľmi prácne výpočty dynamiky roja telies v „kŕmnej zóne“ terestrických planét, ktoré potvrdili povahu distribúcie rýchlosti v konečnom štádiu planetárneho rastu a čas akumulácie Zeme (~ 10 8 rokov), predtým odhadnutý analytickými metódami, už bol dostatočne podrobne vysledovaný proces vzniku terestrických planét Vzdialenosť medzi planétami, ich hmotnosti, periódy správnej rotácie a axiálne sklony sú v uspokojivej zhode s pozorovaniami. Vznik obrovských planét bol zložitejší a mnohé z jeho detailov je potrebné ešte objasniť. Existujú dve hypotézy o ceste formovania Jupitera a Saturnu, ktoré obsahujú veľa vodíka a hélia (svým zložením sú bližšie k Slnku ako iné planéty). Prvá hypotéza („kontrakcia“) vysvetľuje „slnečné“ zloženie obrovských planét skutočnosťou, že v protoplanetárnom disku veľkej hmoty - protoplanétach sa vytvorili masívne koncentrácie plynu a prachu - protoplanéty, ktoré boli potom gravitované. kompresie sa zmenili na obrovské planéty. Táto hypotéza nevysvetľuje odstraňovanie veľkých prebytkov hmoty zo Slnečnej sústavy, ktoré neboli zahrnuté do planét, ako aj dôvody rozdielu v zložení Jupitera a Saturnu od slnečnej (Saturn obsahuje viac ťažkých chemických prvkov ako Jupiter, ktorý ich zase obsahuje relatívne viac ako Slnko). Podľa druhej hypotézy („akrécia“) sa Jupiter a Saturn vytvorili v dvoch fázach. Na prvom, ktorý trval cca. rokov z oblasti Jupitera a rokov v oblasti Saturnu došlo k hromadeniu pevných telies podobne ako v oblasti terestrických planét. Keď najväčšie telá dosiahli kritický stav. hmotnosti (asi dve hmotnosti Zeme), začala druhá etapa - plyn na týchto telesách, ktorá trvala najmenej 10 5 -10 6 rokov. V prvej fáze sa časť plynu rozptýlila z oblasti Jupitera a ukázalo sa, že jeho zloženie je iné ako v slnečnom; V Saturne to bolo ešte zreteľnejšie. V štádiu akrécie najvyššia teplota vonkajších vrstiev Jupitera dosiahla 5000 K a pre Saturn - cca. 2000 K. Takže. Ohrievanie okolia Jupitera určilo silikátové zloženie jeho blízkych satelitov. Podľa hypotézy kontrakcie mali obrie planéty v ranom štádiu tiež vysoké teploty, ale dynamika procesov v rámci hypotézy akrécie je opodstatnenejšia. Vznik Uránu a Neptúna, obsahujúcich len 10-20% H a He, tiež lepšie vysvetľuje druhá hypotéza. V čase, keď dosiahnu kritický stav. hmotnosti (v období ~ 10 8 rokov), väčšina plynu už opustila Slnečnú sústavu.

Malé telesá Slnečnej sústavy – a – sú pozostatkami roja „stredných“ telies. Asteroidy sú skalnaté vnútorné telesá. cirkumsolárna zóna, kométy sú skalno-ľadové telesá zóny obrovských planét. Hmoty obrovských planét ešte pred dokončením ich rastu narástli natoľko, že ich príťažlivosť začala výrazne meniť dráhy malých telies, ktoré okolo nich prelietavali. V dôsledku toho niektoré z nich získali veľmi predĺžené obežné dráhy, vr. a obežné dráhy siahajúce ďaleko za planetárny systém. Na telesách, ktoré sa pohybovali ďalej ako 20-30 tisíc a.u. od Slnka, znateľná gravitácia vplyv mali blízke hviezdy. Vo väčšine prípadov viedol vplyv hviezd k tomu, že malé telesá prestali vstupovať do oblasti obežných dráh planét. Ukázalo sa, že planetárny systém je obklopený rojom skalnatých ľadových telies, ktoré siahajú do vzdialenosti 10 5 AU. (~ 1 ks) a je zdrojom v súčasnosti pozorovaných komét. Existenciu kométového oblaku zistil holandský astronóm J. Oort (1950). Vplyv blízkych hviezd môže niekedy narušiť obežnú dráhu skalno-ľadového telesa natoľko, že úplne opustí slnečnú sústavu a niekedy ho môže preniesť na dráhu prechádzajúcu v blízkosti Slnka. V blízkosti Slnka sa vplyvom jeho lúčov začnú vyparovať ľadové telesá a zviditeľniť sa – nastáva fenomén kométy.

Asteroidy prežili dodnes vďaka tomu, že drvivá väčšina z nich sa pohybuje v širokom intervale medzi dráhami Marsu a Jupitera. Podobné kamenné telesá, ktoré sa kedysi vyskytovali v celej zóne terestrických planét, sa k týmto planétam už dávno pripojili alebo boli zničené pri vzájomných zrážkach, prípadne boli z tejto zóny vymrštené gravitačnými silami. vplyv planét.

Najväčší z moderných asteroidy - s priemerom 100 km alebo viac - vznikli ešte v ére formovania planetárneho systému a stredné a malé sú väčšinou javy. úlomky veľkých asteroidov rozdrvené pri zrážkach. Zásoba prachových látok v medziplanetárnom priestore sa vďaka zrážkam telies asteroidov priebežne dopĺňa. Dr. zdroj jemných pevných častíc. rozpad komét pri prelete blízko Slnka.

Vnútro „primárnych“ veľkých asteroidov bolo zrejme zahriate na približne 1000 o C, čo ovplyvnilo zloženie a štruktúru ich hmoty. Vieme o tom vďaka tomu, že na povrch Zeme dopadajú malé úlomky asteroidov - zloženie a fyzikálne vlastnosti. Svätí ktorých naznačujú, že prešli štádiami zahrievania a diferenciácie hmoty. Dôvody zahrievania asteroidov nie sú úplne jasné. Možno bolo zahrievanie spojené s uvoľňovaním tepla z rozpadu rádioaktívnych izotopov s krátkou životnosťou; asteroidy by sa mohli zahriať aj vzájomnými zrážkami.

Niektoré meteority predstavujú najlepšie príklady „primárnej“ planetárnej hmoty, ktorú máme k dispozícii. V porovnaní s pozemskými horninami sú následnými fyzikálnymi a chemickými procesmi neporovnateľne menej zmenené. procesy. Vek meteoritov, určený obsahom rádioaktívnych prvkov a produktov ich rozpadu, zároveň charakterizuje vek celej slnečnej sústavy. Ukazuje sa, že cca. 4,6 miliardy rokov. V dôsledku toho je trvanie procesu formovania planét v porovnaní s časom ich ďalšej existencie zanedbateľné.

Pôvod sústav pravidelných satelitov planét, pohybujúcich sa v smere rotácie planéty po takmer kruhových dráhach ležiacich v rovine jej rovníka, autori kozmogónu. hypotézy sa zvyčajne vysvetľujú opakovaním toho istého procesu, ktorý navrhujú na vysvetlenie vzniku planét slnečnej sústavy, v malom rozsahu. Jupiter, Saturn a Urán majú sústavy pravidelných satelitov, ktoré majú aj prstence malých pevných častíc. Neptún nemá pravidelný systém satelitov a zdá sa, že nemá žiadne prstence. Moderné Planetárna kozmogónia vysvetľuje vznik pravidelných satelitov vývojom protosatelitných diskovitých rojov častíc, ktoré vznikli v dôsledku nepružných zrážok v blízkosti danej planéty planetesimál pohybujúcich sa po cirkumsolárnych dráhach.

Systém pravidelných satelitov Jupitera je rozdelený do dvoch skupín: silikátové a vodno-silikátové. Rozdiely v chem. zloženie satelitov ukazuje, že mladý Jupiter bol horúci (zahrievanie mohlo byť spôsobené uvoľňovaním gravitačnej energie počas narastania plynu). V sústave satelitov Saturnu, pozostávajúcej prevažne z ľadu, nedochádza k rozdeleniu na dve skupiny, čo je spôsobené nižšou teplotou v okolí Saturnu, pri ktorej by mohla kondenzovať voda.

Pôvod nepravidelných satelitov Jupitera, Saturnu a Neptúna, teda satelitov s opačným pohybom, ako aj malých vonkajších. Neptúnov satelit, ktorý má priamy pohyb na predĺženej dráhe, sa vysvetľuje zachytením.

Pomaly rotujúce planéty Merkúr a Venuša nemajú žiadne satelity. Zjavne zažili prílivové brzdenie z planéty a nakoniec spadli na jej povrch. Vplyv slapového trenia sa prejavil aj v sústavách Zem-Mesiac a Pluto-Charon, kde sú satelity tvoriace s planétou dvojitý systém otočené k planéte vždy tou istou pologuľou.

Vysvetlenie vzniku Mesiaca si vyžiadalo podrobné štúdium blízkozemského roja častíc, ktorých existenciu počas celej akumulácie Zeme udržiavali nepružné zrážky častíc v jej okolí.

Vytvorenie roja dostatočnej hmoty je možné len vďaka početnému počtu. zrážky najmenšej frakcie medziplanetárnych častíc. Dynamika roja nám umožňuje priblížiť sa k vysvetleniu rozdielov v chémii. zloženie Mesiaca a Zeme, ktoré čerpali hmotu z tej istej zóny. Výhody. vstup malých častíc do roja by mohol súčasne viesť k obohateniu roja silikátovou látkou, keďže práve kamenné telesá tvoria pri zrážkach jemný prach (na rozdiel od kovových telies). V štádiu jemne rozptýlených látok sa mohli čiastočne stratiť aj prchavé látky, ktorých nedostatok sa zistil v mesačných horninách. Systém niekoľkých by mohol byť vytvorený zo satelitného roja. veľké satelity, ktorých dráhy sa vplyvom slapového trenia vyvíjali rôznou rýchlosťou a ktoré nakoniec splynuli do jedného telesa – Mesiaca. Analýza zloženia a určenie veku u dodaných v 70. rokoch. 20. storočia na Zem mesačných hornín ukázali, že Mesiac sa aj počas svojho vzniku alebo krátko po ňom zahrieval a prechádzal magmatickým materiálom. diferenciácia, v dôsledku ktorej sa vytvorila mesačná kôra. Množstvo veľkých impaktných kráterov na kontinentálnej časti mesačného povrchu ukazuje, že kôra mala čas stvrdnúť ešte predtým, ako utíchlo intenzívne bombardovanie Mesiaca telesami, ktoré ju tvorili. Zlúčenie Mesiaca z viacerých veľké telesá (proto-mesiac) má za následok rýchle zahriatie až na 1000 K jeho povrchovej vrstvy s hrúbkou stoviek kilometrov, čo lepšie zodpovedá skorej diferenciácii hmoty Mesiaca. Počas pomalého hromadenia Mesiaca z malých častíc uvoľnených gravitačných Nie je dostatok energie na zahriatie Mesiaca podľa potreby. Alternatívne hypotézy ohrievania Mesiaca v dôsledku rozpadu rádioaktívnych izotopov s krátkou životnosťou a elektrického ohrevu. prúdy vyvolané intenzívnym slnečným vetrom vyžadujú neprijateľne rýchly vznik Mesiaca v najskoršom štádiu formovania Slnečnej sústavy. Takže sformovanie Mesiaca na obežnej dráhe v blízkosti Zeme sa zdá byť najpravdepodobnejšie, ale literatúra pokračuje v diskusii o nepravdepodobných hypotézach, že Zem zachytí hotový Mesiac a oddelí Mesiac od Zeme.

Viditeľný rozdiel porov. Hustota terestrických planét zrejme súvisí s rozdiel v celkovom obsahu Fe a obsahu kovov. Fe. Vysoká hustota ortuti (5,4 g/cm3) naznačuje, že obsahuje až 60 – 70 % kovu. niklové železo, zatiaľ čo nízka hustota Mesiaca (3,34 g/cm 3) naznačuje neprítomnosť železa v ňom. množstvo kovu železo (menej ako 10-15%). Obsah zliatiny bohatej na železo v Zemi je cca. 32%, na Venuši - cca. 28 %.

V 70. rokoch V 20. storočí sa súčasne s rozvojom predstáv o postupnej kondenzácii rôznych látok v chladnúcom protoplanetárnom oblaku objavila hypotéza nehomogénnej (heterogénnej) akumulácie planét, podľa ktorej sa úplné nahromadenie neprchavých látok do niekoľkých veľkých telesám – jadrám budúcich planét – stihli nastať pred badateľným ďalším ochladzovaním oblakov a kondenzáciou iných, prchavejších látok. Podľa tejto hypotézy sú formujúce sa planéty od samého začiatku vrstvené. V kombinácii s predpokladom kondenzácie najskôr kovová. železo a potom kremičitany, hypotéza heterogénnej akumulácie vysvetlila výskyt železných jadier v blízkosti Zeme a Venuše. Ignorovala však spoľahlivú astrofyziku. odhady rýchlosti ochladzovania oblaku: ochladzovanie by malo prebiehať neporovnateľne rýchlejšie ako hromadenie kondenzačných produktov. Predpokladalo sa tiež, že jadrá Zeme a Venuše pozostávajú najmä z kremičitanov a oxidov, ktoré sa vplyvom tlaku z nadložných vrstiev zmenili na hustý kovový materiál. štátu. V tomto prípade by jadrá Zeme a Venuše obsahovali len niekoľko. kovového železo, t.j. približne rovnaký ako jadro Mesiaca, ale menší ako jadro Marsu (tlak vo vnútri Marsu a Mesiaca je zjavne príliš nízky na to, aby sa kremičitany premenili na kovový stav). Experimenty na statike stlačenie hmoty na tlaky blízke tlakom v jadrách Zeme a Venuše, nám zatiaľ neumožňujú vyvodiť jednoznačný záver o možnosti takýchto fázových prechodov s dostatočne veľkým skokom v hustote.

K tvorbe jadier na terestrických planétach zrejme došlo v dôsledku oddeľovania taveniny bohatej na železo od feromagnéziových kremičitanov. Fyzikálna chémia procesu separácie železnej taveniny a dynamika jej zostupu do stredu planéty ešte nie sú dostatočne preštudované. V prácach venovaných analýze procesu separácie primárne homogénnych planét sa najväčší počet výpočtov vykonáva pre Zem.

Počiatočný stav a vývoj Zeme

Zem vyrástla z roja „stredných“ telies pohybujúcich sa v širokej oblasti medzi obežnými dráhami Venuše a Marsu. Rozdiely v zložení a hustote planetezimál boli dosť veľké, ako naznačuje rozdiel v cf. hustoty týchto planét. Keď telá dopadli na protozem, boli zničené nárazom a látka bola zahrievaná, sprevádzaná odplyňovaním a dehydratáciou. V dôsledku miešania látky počas chemických vplyvov. heterogenity boli čiastočne vyhladené. Nárazy telies s rozmermi desiatok a viac kilometrov viedli k nahromadeniu značnej časti energie vo veľkých hĺbkach, čo bolo hlavné. zdroj vykurovania planéty. Dodatočné zahrievanie nastalo v dôsledku rozpadu rádioaktívnych prvkov a stláčania látky pod zvyšujúcim sa tlakom nadložných (rastúcich) vrstiev. Podľa výpočtov bola centrálna oblasť Zeme na konci svojho formovania zahriata na 1000-1500 K, čo je menej ako teplota topenia hornín v týchto hĺbkach. (Vo vnútri planéty sa teplota topenia zvyšuje s hĺbkou v dôsledku zvyšujúceho sa tlaku.) V hĺbkach 50-2000 km teplota prekročila teplotu topenia železa, ale vo všeobecnosti bolo nepravdepodobné, že by stále diferencovaná látka bola v tekutom stave. Vďaka rýchlemu prenosu tepla mal povrch Zeme dosť nízku teplotu, čo už vtedy umožňovalo existenciu primárnych vodných nádrží. Zrejme už uzavrel. V etapách akumulácie Zeme sa začala veľkoplošná diferenciácia hmoty - oddeľovanie a odstraňovanie ťažkých zložiek do nižších horizontov. Gravitácia energia uvoľnená pri stratifikácii Zeme v dôsledku konvekčných pohybov hmôt sa preniesla na povrch Zeme a prispela k jej obnove, o čom svedčí aj absencia najstarších hornín na zemskom povrchu s vekom r. 3,8-4,5 miliardy rokov. Je možné, že deštrukcia primárnej kôry súvisí, podobne ako v prípade Mesiaca, s neskorým bombardovaním padajúcimi telesami. Najľahšie látky vyplávali („vytlačené“) na povrch a postupne vytvorili vonkajšiu vrstvu zemegule - zemskú kôru. Bolo to dlhé. proces (niekoľko miliárd rokov), ktorý na rôznych miestach zemegule prebiehal odlišne, čo viedlo k vzniku oblastí s hrubou kôrou (kontinenty) a oblastí s tenkou kôrou (oceánske panvy). Zemská kôra sa líši zložením aj hustotou od základného materiálu zemského plášťa. Hustota kôry je 2,7-2,8 g/cm 3 a hustota horného plášťa (znížená na nulový tlak) je cca. 3,3-3,5 g/cm3. Skok hustoty na hranici jadra presahuje 4 g/cm3. Hustota materiálu jadra je o niečo menšia ako hustota Fe pri týchto tlakoch, čo naznačuje prítomnosť nejakej ľahšej nečistoty v ňom.

Zohrievanie Zeme bolo sprevádzané uvoľňovaním plynov a vodných pár obsiahnutých v malých množstvách v zemských kamenných látkach. Po prieniku na povrch vodná para kondenzovala do vôd morí a oceánov a plyny vytvorili atmosféru, ktorej zloženie sa spočiatku výrazne líšilo od modernej. Zloženie moderny zemská atmosféra znamená. z veľkej časti vďaka existencii života na Zemi (biosféra). Ľadové jadrá komét dopadajúce na Zem mohli zohrať určitú úlohu pri formovaní hydrosféry a atmosféry.

Chemický proces Rozvrstvenie zemského vnútra stále prebieha. Svetlo sa topí vo forme magmy stúpajúcej z plášťa do kôry. Čiastočne uviaznu a zamrznú vo vnútri zemskej kôry, čiastočne prerazia kôru a vylejú sa vo forme lávy pri sopečných udalostiach. erupcie. Pohyby hmoty v útrobách Zeme sa prejavujú v podobe vzostupov a zostupov veľkých plôch povrchu, horizontálnych pohybov jednotlivých dosiek, na ktorých sa člení zemská kôra, v podobe procesov vulkanizmu a budovania hôr, ako napr. ako aj zemetrasenia.

Lit.:
Schmidt O.Yu., Štyri prednášky o teórii vzniku Zeme, 3. vydanie, M., 1957; Levin B.Yu., Pôvod Zeme a planét, 4. vydanie, M., 1964; Safronov V.S., Evolúcia predplanetárneho oblaku a formovanie Zeme a planét, M., 1969; Wood J., Meteority a pôvod slnečnej sústavy, prel. z angličtiny, M., 1971; Ruskol E.L., Origin of the Moon M., 1975; Alven X., Arrhenius G. Evolúcia slnečnej sústavy, prel. z angličtiny M., 1979; Satelity planét, prekl. z angličtiny, M. 1980; Protohviezdy a planéty, trans. z angličtiny, časti 1-2, M., 1982.

(B.Yu. Levin, A.V. Vityazev)