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太阳系是如何形成的?源于45.6亿年前的超新星爆炸

2019-02-28  安喜的空间
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在大约46亿年前,即宇宙从大爆炸创生之后92亿年,我们地球所在的太阳系在远离银河系中心的地方形成了。那么,在最初形成之时,我们的太阳系是怎样的呢?太阳系是怎样形成的呢?
在宇宙历史上99%的时间里,从宇宙大爆炸中形成的气体云一直在发生引力坍缩而形成恒星,但像我们太阳系这样的系统并非最开始就能形成。宇宙中一代又一代的恒星不断产生和死亡,其中大质量恒星会发生超新星爆发,由此会制造出大量的重元素,这些是构成生命所必需的元素。大质量恒星的寿命非常短暂,它们在几千万年甚至几百万年的时间里就会耗尽燃料,最终猛烈爆炸成为超新星。
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超新星
只有这些原料在宇宙中出现,我们的太阳系才有可能孕育出生命。但是为了让地球孕育出生命,还有很多条件需要恰到好处。
在银河系这样的棒旋星系(螺旋星系的一种)之中,越靠中心的密度越大,而越靠外围的密度越小。当它们旋转时,内部比外部旋转的次数要多,星系的不同部分具有不同的旋转角速度。
最重的那些元素会优先向银河系中心区域运动,而较轻的元素则向外围运动。形成太阳系的原始太阳星云远离中心,靠近银盘的边缘,距离银心大约2.6万光年。
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当太阳系最初形成的时候,组成太阳系的元素是70%的氢和28%的氦,而其元素的总和只有2%。尽管如此,这与宇宙最初的元素组成有了很大的变化。在宇宙早期的太初核合成过程中,所形成的元素有多达75%是氢,25%是氦,而其他元素几乎没有。
有了上一代恒星超新星爆发后所制造出的重元素,就有了孕育地球生命的物质基础。在太阳星云中,高密度的中心会发生引力坍缩,大量的物质落入中心。随着引力坍缩,太阳星云的自转速度逐渐加快,中心的密度和温度越来越高。
当中心温度达到400万度时,氢原子核就会发生核聚变而产生更重的氦原子核,这被认为是恒星诞生的起点。根据目前的研究结果,太阳的诞生时刻被认为是在45.6亿年前,当时宇宙的年龄大约为目前的三分之二。
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在太阳形成之后,周围环绕太阳运动的残余星云会在引力的作用下不断聚集,它们最终形成了太阳系的各大行星。由于靠近太阳的区域,受到太阳风的作用很强,氢气和氦气这样较轻的物质就会被太阳风往外吹,所以靠近太阳的区域形成的四颗行星主要是由重元素组成,它们都是岩质行星。而在远离太阳的区域,大量的氢气和氦气被聚集在一起,形成了四颗质量庞大的巨行星。
在地球冷却之后,地球上出现了由液态水组成的海洋,其中逐渐孕育出了生命,构成生命的重元素都是来自于上一代的大质量恒星。如果追根溯源,这一切的元素都是来自于138亿年前的婴儿期宇宙。
在大约46亿年前,即宇宙从大爆炸创生之后92亿年,我们地球所在的太阳系在远离银河系中心的地方形成了。那么,在最初形成之时,我们的太阳系是怎样的呢?太阳系是怎样形成的呢?
在宇宙历史上99%的时间里,从宇宙大爆炸中形成的气体云一直在发生引力坍缩而形成恒星,但像我们太阳系这样的系统并非最开始就能形成。宇宙中一代又一代的恒星不断产生和死亡,其中大质量恒星会发生超新星爆发,由此会制造出大量的重元素,这些是构成生命所必需的元素。大质量恒星的寿命非常短暂,它们在几千万年甚至几百万年的时间里就会耗尽燃料,最终猛烈爆炸成为超新星。
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超新星
只有这些原料在宇宙中出现,我们的太阳系才有可能孕育出生命。但是为了让地球孕育出生命,还有很多条件需要恰到好处。
在银河系这样的棒旋星系(螺旋星系的一种)之中,越靠中心的密度越大,而越靠外围的密度越小。当它们旋转时,内部比外部旋转的次数要多,星系的不同部分具有不同的旋转角速度。
最重的那些元素会优先向银河系中心区域运动,而较轻的元素则向外围运动。形成太阳系的原始太阳星云远离中心,靠近银盘的边缘,距离银心大约2.6万光年。
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当太阳系最初形成的时候,组成太阳系的元素是70%的氢和28%的氦,而其元素的总和只有2%。尽管如此,这与宇宙最初的元素组成有了很大的变化。在宇宙早期的太初核合成过程中,所形成的元素有多达75%是氢,25%是氦,而其他元素几乎没有。
有了上一代恒星超新星爆发后所制造出的重元素,就有了孕育地球生命的物质基础。在太阳星云中,高密度的中心会发生引力坍缩,大量的物质落入中心。随着引力坍缩,太阳星云的自转速度逐渐加快,中心的密度和温度越来越高。
当中心温度达到400万度时,氢原子核就会发生核聚变而产生更重的氦原子核,这被认为是恒星诞生的起点。根据目前的研究结果,太阳的诞生时刻被认为是在45.6亿年前,当时宇宙的年龄大约为目前的三分之二。
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在太阳形成之后,周围环绕太阳运动的残余星云会在引力的作用下不断聚集,它们最终形成了太阳系的各大行星。由于靠近太阳的区域,受到太阳风的作用很强,氢气和氦气这样较轻的物质就会被太阳风往外吹,所以靠近太阳的区域形成的四颗行星主要是由重元素组成,它们都是岩质行星。而在远离太阳的区域,大量的氢气和氦气被聚集在一起,形成了四颗质量庞大的巨行星。
在地球冷却之后,地球上出现了由液态水组成的海洋,其中逐渐孕育出了生命,构成生命的重元素都是来自于上一代的大质量恒星。如果追根溯源,这一切的元素都是来自于138亿年前的婴儿期宇宙。

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