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太阳系起源之谜

2016-12-26  天童老僧

关于每天给予地球光和热的太阳,地球上很多地方都编织了精彩的神话故事,地球上的很多原始部落都曾经将太阳作为图腾进行膜拜。以太阳为中心,和所有受到太阳引力约束的天体的集合体:8颗行星(冥王星已被开除)、至少165颗已知的卫星,和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃构成了太阳系。太阳系是怎样起源的呢?

法国的布封最先提出了灾变学说,20世纪50年代后又有人相继提出。这种学说认为太阳物质和行星物质来源于同一个共同体,太阳和行星的关系如同母亲和子女一样,两者有“血缘”关系,而太阳系起源于一次偶然的撞击。例如在靳斯和杰夫瑞斯的灾变假说里,他们曾设想有另一个巨大的恒星从太阳旁边掠过,或甚至发生边缘碰撞,于是从太阳体中引出了一条带状物质,两个星球的相对运动给了这一带状物质以一定的角动量。在巨大的恒星掠过后,这条带分裂成若干块,以后就各自成了行星。但是这种观点不能广泛为人所接受。因为从撞击的角度说,如果一个小的天体去撞击太阳,不可能把太阳上的物质撞出来;而恒星与太阳相撞的可能性就更小了。太阳系起源之谜

曾经轰动一时较为著名的太阳系起源假说是德国哲学家康德提出的星云假说。星云假说的主要观点是:宇宙空间存在着许多巨大的星际云,大约在46亿年前,在银河系的盘状的体系中,离开中心大约25亿亿千米的地方,存在着一个大小约等于现在太阳直径500万倍的云团。这个云团的成分主要是氢分子,同时含有少量的氦分子和由其他元素构成的尘埃。这个云团因为来自内部物质的引力作用,开始迅速收缩,就如一幢高楼大厦在顷刻之间坍塌。

在大约40多万年之后,在云团中心形成了一个高温、高压、高密度的气体球,并在其核心触发了由四个氢原子核聚变成一个氦原子核的反应,释放出大量的热和光。它就是太阳。

康德的星云假说,在一定的程度上解释了太阳与七大行星的起源过程,但是这种理论也存在着某种漏洞,例如:一团在旋转中的星云,无论其速度是快的还是慢的,都没有任何理由可以说明能够在旋转中分离成一个中心和边缘的七个环,怎样才能获得切线力?而且还有不少的卫星、彗星又应怎样才能从主体的旋转中独立地异转起来?太阳系起源之谜

面对人们的疑问,法国天文学家拉普拉斯又提出了一个新的太阳系起源星云假说,他认为:太阳系原是一团旋转的星云,因冷却而收缩,于是越转越快,在旋转快到一定程度时,星云外缘的离心力超过了吸引力的控制,便分离出了一个圆环;此后星云继续收缩,又可分离出另一个圆环。如此继续下去,于是前后七次共分离出了七个圆环,后来这些圆环便各自收缩冷却聚成了行星。卫星系的形成也经过了类似的过程。这样,太阳系的轨道规律性得到了很自然的解释。拉氏还举出土星环作为这种设想的实例,然而土星环是稳定的,始终不曾凝聚成星球体。正是由于这个原因,才使人们对这个假说最早发生了怀疑。因为即使太阳能抛出圆环,这些圆环也未必能聚成行星。而且太阳转动速度也根本不足以使物质从它的赤道面上分离出去。因此,拉氏的设想若能实现,太阳的转动速度将要快得多。

太阳系起源之谜还有一种俘获说。这种观点首先认为太阳是最早形成的星体,太阳在星际空间运动中与其他的一些星际物质发生碰撞,这些星际物质后被太阳的引力所捕获,在太阳引力的作用下这些物质开始做加速运动,最后形成了行星。

总之,各种学说都有自身的理论和不足,关于太阳系的起源一直没有定论。科学家相信,太阳的外层依然保存太阳系星云的最初遗迹,并会不断燃烧,以太阳风粒子的形式抛射出来,向人类披露太阳系星云的最初元素组成情况,使得人类得以解开太阳系星云是如何坍塌并最终形成的太阳系。

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