07.12.2016
солнечная система

Прошлое Солнечной системы

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Долгое время Солнечная система отождествлялась в сознании мирового астрономического и научного сообщества со всей Вселенной. Действительно, далекие и визуально неподвижные звезды были малоинтересны астрономам — что толку изучать не меняющиеся из века в век объекты? Куда важнее казалось разобраться в движении планет, их спутников, комет и метеоритов.

По мере совершенствования наблюдательных инструментов параметры движения объектов Солнечной системы по орбитам уточнялись, а быстрое развитие аналитической механики позволило построить точную физическую модель этого движения. Неясным оставался лишь вопрос о том, как именно сформировалась та Солнечная система, которую ученые уже научились описывать.

Космогонические гипотезы

Этот вопрос долгое время относился к области космогонии — философской науки, пытавшейся сформировать представления о появлении нашей Вселенной. Однако уже в XVIII веке по мере совершенствования физических представлений об устройстве мира появляются первые подлинно научные гипотезы.

Как ни странно, первым физически обоснованную модель возникновения Солнечной системы предложил выдающийся немецкий философ Иммануил Кант в 1755 году. Он высказал гипотезу о гравитационной природе происхождения Солнечной системы. Согласно Канту, из первичного газопылевого облака под действием сил гравитационного притяжения происходило постепенное осаждение вещества на зародыши будущих планет. При этом Кант мыслил в масштабе, не ограниченном Солнечной системой, — он распространял свои представления на всю Галактику, считая, что из первичного облака одиночных частиц под действием гравитации формируются звезды, а уже вокруг них, из остатков облаков, не вошедших в центральное светило, по схожему механизму создаются планеты.

Несмотря на отсутствие доказательной базы, гипотеза Канта на редкость хорошо описывает принятую сейчас модель происхождения звездных и планетарных систем. Именно с его работы следует начинать отсчет всех подлинно научных представлений о прошлом Солнечной системы.

Борьба идей

Торжество Ньютоновской механики, под знаменем которой прошел весь XVIII век в физике, не могло не отразиться и на представлениях о появлении и эволюции Солнечной системы. Огромный вклад в дело становления моделей ее развития внес великий французский физик Пьер Симон Лаплас, который не только обобщил и систематизировал все ранее накопленные сведения о небесной механике и Солнечной системе, но и развил свою собственную теорию ее образования. Во многом похожая на теорию Канта, гипотеза Лапласа считалась основополагающей на протяжении следующего века. В своей теории, опубликованной в 1796 году, Лаплас отстаивал идею возникновения Солнечной системы из горячего газопылевого облака, обращающегося вокруг протозвезды, из которой впоследствии сформировалось Солнце. Изначально имея форму близкую к сферической, это облако, согласно Лапласу, сплющилось за счет центробежных сил и постепенно превратилось во вращающийся диск. Столкновения отдельных частиц диска привели к постепенному накапливанию массы на отдельных орбитах внутри диска, где и зарождались планеты. Таким образом, единое облако сначала превращалось в диск, затем в систему колец, и наконец каждое кольцо формировало планету.

Позднее эта модель получила хорошее математическое обоснование, которое позволяло объяснить сосредоточение подавляющей части массы системы в Солнце. Казалось, для создания более совершенной модели потребуется лишь совершенствовать математический и физический аппарат, развивая блестяще изложенные Лапласом идеи. Однако возникла совершенно иная с идеологической точки зрения модель, долгое время на равных сосуществовавшая с теорией Лапласа.

В 1916 году английский исследователь Джеймс Джинс предложил принципиально иную гипотезу о происхождении Солнечной системы. Опираясь на тот факт, что других планетарных систем во Вселенной на тот момент известно не было, Джинс предположил, что для возникновения планетарной системы требуются достаточно своеобразные условия, которые появляются в звездной среде гораздо реже, чем в многочисленных газопылевых облаках. Отталкиваясь от этой гипотезы, он начал искать соответствующие события, которые могли бы послужить «спусковым крючком» для возникновения Солнечной системы. В ходе своих поисков он обратил внимание на недостаток общепринятой в то время лапласовой модели. По мнению Джинса, парадокс возникал при попытке объяснить достаточно высокий вращательный момент планет. В сравнении с Солнцем они слишком малы, чтобы обладать столь высоким относительным моментом. Для снятия этого противоречия Джинс и выдвинул свою теорию, согласно которой Солнце, как и все остальные звезды, изначально сформировалось как звезда без каких-либо планет или протопланетных дисков. Уже потом мимо Солнца прошла массивная звезда, своим тяготением она вырвала из недр Солнца достаточное количество вещества, которое и сформировало планеты. Такой подход многое объяснял: и отсутствие других известных планетарных систем, и дополнительный вращательный момент планет, возникавший при отрыве вещества и передаваемый протопланетам второй звездой. Больше того, хорошо известная и разработанная приливная теория вполне допускала подобный эффект при сближении двух мощных тяготеющих тел.

Потребовалось больше двух десятилетий, чтобы ведущие исследователи смогли опровергнуть предложенную Джинсом модель. По иронии судьбы проблемы этой модели вскрылись как раз при попытке объяснить вращательные моменты, которые теория и призвана была верно интерпретировать. Вместо этого, как было показано поздними исследователями, модель допускала фундаментальную ошибку — вращательный момент был слишком мал, чтобы протопланеты не упали на Солнце или не отправились вслед за вырвавшей их звездой.

Таким образом, гипотеза Лапласа вновь возобладала над «конкурентами». Она продолжала совершенствоваться, но принципиально новыми постулатами обогатилась лишь в конце XX века. Именно тогда ученые с помощью межпланетных станций и мощнейших телескопов, в том числе и орбитального базирования, проникли гораздо дальше на окраины Солнечной системы, чем могли представить исследователи-предшественники. После тщательного анализа собранных данных был сделан революционный вывод — планеты образовались не на тех орбитах, по которым они вращаются сейчас! За прошедшие с момента формирования Солнечной системы четыре с половиной миллиарда лет ее размеры существенно увеличились, в основном за счет отдаления от центрального светила периферических частей системы, вроде пояса Койпера или облака Оорта. Так или иначе, гений Лапласа предопределил развитие представлений о формировании Солнечной системы почти на два века вперед, задав, таким образом, базовые представления даже современным исследованиям.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Наш сайт посвящен новостям в сфере высоких технологий, а также инноваций в мире интернета, автопромышленности.

Представлены материалы по развитию технологических компаний и стартапов. Интересным будет информация по настройке и хакингу гаджетов и устройств на Android, Apple iOS и прочее. Покажем как правильно выбирать устройства для покупок.

В процессе наших экспериментов с сайтами по оптимизации и настройке, в рубрике Вебмастер Мы делимся своим опытом в том как создать свой сайт на популярных платформах Joomla, Wordpress, настроить его и оптимизировать.

Самые популярные метки