漫话星云（5）
胡经国
（续前）
七、星系起源的星云说
1、星云说概述
这里所说的“星云说”（Nebula Theory），是指关于星系（如太阳系）起源于“原始星云”的各种假说的总称。
初始宇宙空间充满着密度极低的星际气体和尘埃物质。在自引力作用下，这些物质逐渐聚集成许多大型“星系云”；然后在“星系云”内诞生大量恒星而形成星系。
20世纪80年代初，天文学家发现，距离我们地球100亿光年以外存在的“原始星系云”基本上处于电离氢状态；其体积与银河系接近，有可能是初始宇宙大爆炸之后遗留下来的原始星云物质。这为星系起源的“星云说”提供了可信的佐证。
2、“共同形成说”与“俘获说”
如上所述，星云说（Nebula Theory）是指关于星系（如太阳系）起源于“原始星云”的各种假说的总称。其中：
一类假说认为，在太阳系内的所有天体都是由同一团“原始星系云”形成的；其中央部分形成太阳，外围部分形成行星、卫星等天体。这类假说被称为“共同形成说”。
而另一类则认为，太阳首先形成；然后由太阳从恒星际空间俘获弥漫物质形成“原行星云”；再由“原行星云”形成行星和卫星等天体`。这类假说被称为“俘获说”。
3、康德－拉普拉斯星云说
⑴、康德－拉普拉斯星云说简介
第一个在科学上产生巨大影响的星云说是“康德－拉普拉斯星云说”。该学说分别由德国哲学家康德（I .Kant）（1755年）及法国数学家拉普拉斯（Laplace）（1796年）独立提出。
他们都从科学的角度来说明太阳系的一些主要特征，并且都认为太阳系是由一团“星云物质”通过万有引力等自然规律作用而收缩形成的。首先形成的是太阳；然后剩余的星云物质进一步收缩形成行星。
虽然康德学说比拉普拉斯学说早41年提出，但是当时康德的观点是以匿名形式发表的，而且仅仅只印了几十本，其中哲理多于科学，因而鲜为人知。直到拉普拉斯运用数学和力学定律再一次提出该学说时，才使他们的学说风靡一时，并且取得了空前的成功。
⑵、康德－拉普拉斯星云说的意义
在星云说出现以前，人们把天体的运动与演化看作是由“上帝”发动起来的，称之为“第一次推动”。康德－拉普拉斯星云说，用自然界本身运动演化的规律性来说明行星的一些性质，无疑对这种荒谬的观点是一个有力的回击，同时也为天文学的发展建立了不朽的功勋。
4、现代星云说
⑴、共同特点
在20世纪40年代以后出现的星云说，被称之为“现代星云说”。它具有以下几个最显著的共同特点：
①、吸取了康德－拉普拉斯学说中的精髓和合理部分——太阳系由同一团星云在自然规律作用下逐渐形成。
②、充分运用了现代科学的理论及空间探测新资料，包括恒星早期演化理论及“灾变说”中的一些合理部分。
③、逐渐进入定量计算及模拟实验研究的阶段。
⑵、影响较大及比较成熟的学说
在几十种现代星云说中，影响较大而且比较成熟的有以下几位学者所提出的学说：1945年德国的魏扎克（Weizcker）、1955年英国的霍伊尔（F.Hoyle）以及1962-1976年瑞典的阿尔文（H.Alfven），等。
1977-1978年，中国已故著名天文学家戴文赛提出了一个能够比较全面、系统、有内在联系地论述太阳系主要特征的由来及太阳系各类天体起源的“新星云说”。
1944年，以斯米特（Shmidt）为首的学派提出了“吸积假说”。其学术思想在20世纪50年代得到尤里（Urey）等的进一步发展。
至20世纪60年代，前苏联天体力学家Safronov系统地提出了太阳系行星起源的“星子假说”。该学说自20世纪70年代以来得到了快速的发展，至今已发展成了一个被当今科学界广泛接受的“星子碰撞吸积理论”。
八、星子假说
1、星子假说概述
星子假说（Planetesimal Hypothesis），主张太阳系行星的形成是由于似云状微小的冷星子结合而形成的。
星子假说认为，由气体和凝聚尘埃组成的“太阳星云”，经气体动力学相互作用，把尘埃集中到太阳赤道面的“薄云盘”中。这一云盘由于重力不稳定而发生塌缩破裂，在云盘不同区域聚集众多化学成分不同的“尘粒团簇”。这些团簇经引力碰撞聚生形成直径1～10kin、少数达到上百公里的不同化学成分的行星吸积阶段的“先驱小天体”，称为“星子”。太阳系行星和卫星表面的撞击坑分布，可以直接证明在太阳系形成早期有众多的星子存在。
下图表示：星子碰撞（图源：网络）。
2、星子假说的发展
20世纪60年代，前苏联天体力学家Safronov系统地提出了太阳系行星起源的星子假说。该学说自20世纪70年代以来得到了快速的发展，至今已发展成了一个被当今科学界广泛接受的“星子碰撞吸积理论”。
1905年，美国科学家钱伯林和莫尔顿也提出一种假说，他们把行星的形成解释为：当另外一颗恒星与我们的太阳很近地相擦而过时，从太阳和那颗恒星中拉出来一些气体物质，而那些留在我们太阳近旁的物质云团后来就凝缩成一些小的“星子”，然后这些“星子”又发展成行星。然而，实践证明，这个假说漏洞百出，很快就被人们放弃了。
（未完待续）
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