ГлавнаяЧеловек с планеты Земля → Процесс образования небесных тел

Процесс образования небесных тел

19 Март 2013

ПланетаПроцесс образования планет из зародышей или крупных планетезималей может протекать по-разному, свидетельство чему – разнообразие нашей Солнечной системы. Важную роль в ее формировании принадлежит планетам-гигантам – Юпитеру и Сатурну, состоящим в основном из водорода и гелия.
Юпитер формировался из зародыша, сравнимого по своим размерам с Землей, но затем сумел накопить еще 300 земных масс газа. Предполагается, что такая крупная планета может вырасти лишь вблизи линии льда, где ранее собралось много вещества. В дополнение движение зародыша Юпитера по спирали к звезде возбуждало в газовом диске волны, которые гравитационно воздействовали на движение по орбите.
Волны следовали за планетой, как тянущийся за лодкой след на воде. Наблюдая за Юпитером, можно утверждать, что чем раньше формируется планета, тем активнее будет ее рост, поскольку в межпланетном диске сохраняется еще много газа. У Сатурна масса меньше, чем у Юпитера, по той простой причине, что он образовался на несколько миллионов лет позже. Массивная планета размером с Юпитер может сформироваться только вокруг звезд с плотными дисками, обладающими богатыми тяжелыми элементами.
Если в планетной системе удалось сформироваться одному такому газовому гиганту, то он помогает рождению следующих. Ведь второе поколение больших планет постепенно формируется из вещества, собранного для них первым.
В Солнечной системе Юпитер благодаря своему гравитационному воздействию, можно сказать, протянул руку помощи Сатурну, Урану и Нептуну, чтобы они сформировали свою массу гораздо быстрее, чем это произошло бы без его помощи.
Любопытно, что при формировании нашей планетной системы Юпитер и Сатурн сыграли роль своеобразных чистильщиков, выбрасывая за счет своего мощного гравитационного поля малые протопланетные тела на дальнюю периферию Солнечной системы.
Другой вариант образования – это формирование тел типа Земля, более распространенных, по мнению ученых, во Вселенной, чем планеты-гиганты. Такие космические объекты, как Меркурий, Венера, Земля и Марс, в основном состоят из веществ с высокой температурой кипения, включая железо и силикатные породы.

 

Это говорит в пользу того, что они сформировались внутри линии льда и в процессе своего рождения сильно не мигрировали. Однако, как показывают проведенные расчеты и компьютерные модели, находясь на таком расстоянии от звезды, зародыши планет в газовом диске могут вырасти только до массы не превышающей массу Меркурия.
Для дальнейшего роста планеты необходимо, чтобы орбиты зародышей пересекались. Только в этом случае они столкнутся между собой и сольются. Возможно, на процесс пересечения снова оказал влияние Юпитер. Его гравитация могла вызвать у формировавшихся планет земной группы миграцию и передвинуть их в области с новым веществом. Тем самым Юпитер мог способствовать увеличению массы Земли.
На протяжении длительного периода во внутренней области Солнечной системы зародыши планет захватывали газ и сливались друг с другом. В результате сформировались планеты земной группы, которые возвратились на круговую орбиту вокруг Солнца.
Но если Венера и Земля достаточно быстро набирали свою массу, то Марс по каким-то причинам прекратил рост еще на первых этапах своего существования. Все теоретические модели показывают, что он должен был дорасти примерно до размеров нашей планеты. Но этого не случилось, поскольку в какой-то момент Красная планета просто лишилась строительного материала.
По одной из версий виноват в этом все тот же Юпитер, подошедший в ранней Солнечной системе достаточно близко к Марсу. За счет своего гравитационного воздействия он буквально отобрал свободное вещество у Марса, лишив его возможности наращивать свои размеры.
Согласно последним научным данным, образование Земли заняло 300-400 млн лет. Но химические элементы, из которых планета состоит, сформировались гораздо раньше. Они возникли, предполагается, в ходе реакций нуклеосинтеза, продолжавшихся свыше 10 млрд лет.
Формирование Земли сопровождалось падением астероидов и метеоритов. За счет гравитационной дифференциации более плотные вещества постепенно устремлялись к центру нашей планеты, в то время как более легкие оставались на ее поверхности.
Небесные телаПервоначально недра Земли были сильно разогретыми, вследствие чего на глубине всего нескольких десятков километров существовал слой, где породы уже были в расплавленном состоянии.
Голубая планета в настоящее время состоит в основном из железа (32,1 %), алюминия (1,5 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), кремния (около 15 %) и кислорода (30,1 %). После завершения создания Земли температура на ее поверхности превышала 8000 °С, а в центре планеты была 10 000-15 000 К. При этом период вращения Земли вокруг своей оси составлял на раннем этапе ее формирования и развития всего 6 часов.
Еще несколько десятилетий назад в научном сообществе преобладало мнение, что формирование планет – упорядоченный процесс, в котором аморфные газопылевые диски с течением времени превращаются в своеобразные копии Солнечной системы. Но постоянные наблюдения за холодными газопылевыми облаками и процессом рождения планет в различных галактиках показали, что в действительности данный процесс хаотичен.
Земля сумела выжить в этом хаосе конкурировавших механизмов формирования и разрушения различных космических объектов. Возможно, многие крупные тела, подобные нашей планете, были выброшены в процессе образования Солнечной системы в межзвездное пространство или просто сгорели в безжалостном огне звезды.
В конечном счете для формирования такой планеты, как Земля, необходимо было не просто оказаться в нужное время рядом со звездой, но и получить правильный набор строительных материалов.
ЗемляПосле своего рождения наша планета в процессе постоянной активности последовательно проходила определенные стадии своей эволюции. За счет гравитационных сил и энергии, выделявшейся от распада радиоактивных веществ, недра Земли разогревались. Это привело к началу интенсивного формирования ядра и основных известных нам оболочек планеты.
Постепенно Земля, словно живой организм, обрастала своими собственными «внутренними органами», «мышцами», «кровеносной и нервной системами». На всех этапах своего развития она поддерживала уникальное динамическое состояние, включавшее в себя постоянный обмен веществом и теплом между своими недрами, поверхностью и атмосферой. Это стало одним из залогов возникновения жизни на Земле.




Рекомендуем к прочтению



Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля