Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 39. Природа тел Солнечной системы

Происхождение Солнечной системы

Современные представления об образовании Солнечной системы восходят к предположению немецкого учёного Иммануила Канта, что Солнце и планеты формировались одновременно из единого вращающегося облака. Большой вклад в развитие теории происхождения Солнечной системы внёс советский учёный О. Ю. Шмидт.

Как считают сегодня учёные, Солнечная система образовалась примерно 4,6 миллиардов лет назад из холодного газопылевого облака, состоящего в основном из водорода и гелия с небольшой примесью (не более 3 % массы) других веществ. Сжимаясь вследствие тяготения, это протопланетное облако превратилось в диск, в центре которого образовалось Солнце, а на периферии — планеты.

Продолжая сжиматься, центральная часть облака нагрелась настолько, что в ней начались ядерные реакции, то есть она превратилась в звезду.

«Вспыхнув», Солнце стало сильно нагревать ближайшие к нему части формирующейся планетной системы. В результате летучие водород и гелий из этой области почти полностью улетучились, переместившись на периферию Солнечной системы, где сформировались планеты-гиганты. Это объясняет сходство химического состава этих планет и Солнца. В сравнительной же близости от Солнца остались в основном тугоплавкие вещества, из которых и состоят планеты земной группы.

Химический состав Солнечной системы

Солнечная система почти полностью состоит из водорода и гелия — на долю всех остальных элементов приходится около 3 % массы. Если же говорить не о массе, а о числе атомов, то окажется, что из каждых 1000 атомов почти 920 — это атомы водорода, а 80 — атомы гелия; на долю же всех остальных атомов приходится не более одного атома из тысячи.

Стоит ли уделять внимание этому одному атому из тысячи?

Планеты из «редких» атомов

Стоит, потому что из этих столь редких в Солнечной системе атомов состоим мы сами! Да и наша Земля (как и остальные планеты земной группы) практически вся состоит из них.

Может показаться странным, что на создание всех этих планет хватило менее одной тысячной доли всех атомов Солнечной системы. Но вспомните, как ничтожно малы массы планет земной группы по сравнению с массой планет-гигантов, состоящих в основном из водорода и гелия, не говоря уже о массе Солнца, которое состоит из водорода и гелия почти целиком.

Откуда взялись химические элементы тяжелее гелия?

Теперь, когда мы понимаем, как жизненно (в буквальном смысле слова) важны для нас эти элементы, зададимся вопросом: где и как они возникли?

Как показывают расчёты, в Солнечной системе они никак не могли возникнуть, потому что для создания этих элементов из более простых (то есть водорода и гелия) нужны огромные температуры и давления — намного превосходящие даже те, которые существуют в недрах Солнца. Значит, эти элементы уже изначально присутствовали в том газопылевом облаке, из которого образовалась когда-то Солнечная система. Но как они попали в это облако?

Как мы скоро увидим, такие элементы попадают в газопылевые облака только при взрывах звёзд, то есть наша Земля и мы сами состоим из элементов, «испечённых» в адском пекле звёзд, взорвавшихся миллиарды лет назад.

Более подробно мы расскажем об этом в Главе 11. Звёзды, галактики, Вселенная.