Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2011 в 21:07, реферат
Космогония - наука, изучающая происхождение и развитие небесных тел, например планет и их спутников, Солнца, звёзд, галактик. Астрономы наблюдают космические тела на различной стадии развития, образовавшиеся недавно и в далёком прошлом, быстро "стареющие" или почти "застывшие" в своём развитии. Сопоставляя многочисленные данные наблюдений с физическими процессами, которые могут происходить при различных условиях в космическом пространстве, учёные пытаются объяснить, как возникают небесные тела. Единой, завершённой теории образования звёзд, планет или галактик пока не существует.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..1
СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
1. Небулярные гипотезы…………………………………………………...3
2. Гипотезы захвата………………………………………………………..7
3. Другие гипотезы…………………………………………………………9
ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
1. Происхождение колец планет-гигантов……………………………….11
2. Происхождение планет-гигантов………………………………………15
3. Происхождение Плутона и других ледяных планет………………….17
4. Происхождение астероидов…………………………………………….19
5. Происхождение спутников……………………………………………..22
6. Происхождение планет земной группы……………………………….27
7. Происхождение комет………………….................................................30
8. Происхождение Солнца……………………………
Большую массу Тефии в сравнении с массой Дионы можно, по-видимому, объяснить тем, что она образовалась из двух крупных тел, как и Нептун и Титан, с той лишь разницей, что Нептун и Титан, хотя и захватили большую часть вещества Тритона и Гипериона, но еще не успели прекратить их самостоятельное существование, что им предстоит осуществить в будущем. А Тефия захватила соседний с ним большой спутник полностью, они опередили в своей эволюции Нептуна и Тритона на одну фазу, а Титана с Гиперионом на две фазы. Возможно также, что Диона потеряла аномально много своего вещества.Если бы все спутники освободить от ледяной компоненты или, наоборот, вернуть им всю утерянную ими ледяную компоненту, то самые большие спутники оказались бы ближе к планетам, а меньшие - дальше от своих планет. У Юпитера самым большим спутником стала бы Ио, а у Урана - Ариэль.Расположение некоторых меньших по размеру и массе спутников ближе к планетам более крупных спутников можно объяснить и их более поздним происхождением при переходе с околосолнечных орбит на околопланетные орбиты. Тот факт, например, что Миранда имеет большее наклонение орбиты к плоскости экватора Урана, чем другие, более крупные спутники, как будто бы подтверждает это. Ведь возраст планеты или спутника тем меньше, чем больше наклонение его орбиты к плоскости экватора центрального тела. Можно поэтому предположить, что Миранда на орбиту Урана перешла с околосолнечной орбиты позднее других спутников.Если это так, то отсюда следует, что спутники, перешедшие на околопланетные орбиты, могут осуществлять этот переход и таким образом, что оказываются при этом на периферии планетно-спутниковой системы, и таким образом, что могут оказаться впереди других, в том числе более крупных спутников, и таким образом, что оказываются вблизи планеты.
Небесные тела
при переходе с околосолнечной орбиты
на околопланетную, по-видимому, должны
изменять направление своего обращения
с прямого на обратное. Если такое
изменение направления
Тритон, с его
обратным направлением обращения, вынуждает
нас сделать вывод, что перейти
с орбиты вокруг Солнца на орбиту вокруг
планеты могут и самые
Если бы планета Луна при сближении с Землей, то ли по причине большого относительного торможения Луны, то ли по причине большого относительного ускорения Земли, а скорее всего по причине и того и другого вместе, прошла вблизи зоны действия Земли (с внешней стороны), когда Земля обгоняла ее, Луна уменьшала бы свою скорость под воздействием притяжения (возмущения) Земли до тех пор, пока они не оказались бы на одной линии с Солнцем (в нижнем соединении). Затем, когда Земля обгоняла бы Луну, последняя бы стала увеличивать под влиянием притяжения Земли свою скорость до ее прежнего значения. При торможении Луна приближалась бы к Солнцу, а при ускорении - удалялась бы на прежнее место.При очередном обгоне Землей Луна могла бы войти в сферу действия Земли, уменьшив скорость, скажем, до 28 км/с и перейти на околоземную орбиту, снова увеличив скорость с 28 до 29 км/с, поскольку именно такая скорость нужна спутнику Луне с обратным обращением вокруг Земли. К тому же, Луна в это время испытывает торможение в газово-пылевой среде, что способствует ее переходу на орбиту Земли.Не так давно на страницах научной печати дискутировался вопрос о том, не являлся ли в прошлом Меркурий спутником Венеры, перейдя затем под влиянием мощного гравитационного притяжения Солнца на орбиту вокруг него. Если Меркурий действительно был раньше спутником Венеры, то еще раньше он должен был перейти на орбиту Венеры с орбиты вокруг Солнца, расположенной между орбитами Венеры и Земли. Имея большее относительное торможение, чем Венера, Меркурий мог подойти близко к ней и перейти на ее орбиту, изменив при этом прямое направление обращения за обратное, Меркурий мог не только остановить медленное и прямое осевое вращение Венеры под воздействием приливного трения, но и заставить ее медленно вращаться в обратном направлении. Тем самым автоматически Меркурий изменил направление своего обращения относительно Венеры на прямое, а Венера приблизилась к Солнцу. В результате захвата Солнцем Меркурий возвратился на околосолнечную орбиту, оказавшись впереди Венеры. Однако, здесь возникает ряд вопросов, которые нуждаются в своем разрешении. Вопрос первый: почему Меркурий сумел заставить Венеру вращаться в обратную сторону, а Харон не сумел вынудить вращаться в обратную сторону Плутон? Ведь соотношение их масс примерно одинаковы - 15:1. На этот вопрос еще как-то можно ответить, например, предположив, что у Венеры был еще один большой спутник, как Луна, который, приблизившись под влиянием приливного трения (как сейчас приближаются к своим планетам Фобос и Тритон) к поверхности Венеры, рухнул на нее и, передав Венере свой момент количества движения, заставил ее вращаться в обратную сторону, поскольку этот гипотетический спутник обращался вокруг Венеры в обратную сторону.
Но возникает
второй, более серьезный вопрос:
если Меркурий был спутником Венеры,
он должен был не удаляться от Венеры,
как Луна от Земли, а приближаться
к ней, поскольку, во-первых, Венера
вращается медленно и ее период вращения
был бы меньше периода обращения
Меркурия, во-вторых, Венера вращается
в обратную сторону. Впрочем, и здесь
можно найти ответ, например, предположив,
что второй спутник, упав на поверхность
Венеры, заставил ее быстро вращаться
в обратную сторону, так что период
вращения Венеры стал меньше периода
обращения Меркурия, который вследствие
этого стал быстрее удаляться
от нее и, выйдя за пределы сферы
действия Венеры, перешел на околосолнечную
орбиту.Однако доказательств этого нет,
и с таким же успехом можно утверждать,
что Меркурий не был спутником Венеры.
Его большое относительное ускорение
объясняет, почему, несмотря на его большое
относительное торможение, он до сих пор
не вошел в атмосферу Солнца и не исчез
в его недрах. Во время галактических зим,
по крайней мере, суровых, когда Солнечная
система пересекает рукава Галактики,
Меркурий приближается к Солнцу, а во время
галактического лета он снова удаляется
от него на свое место.
7.
Происхождение планет
земной группы
Происхождение современных планет земной группы можно представить следующим образом. Первой из существующих планет земной группы в районе астероидного пояса, около 4 а.е. или несколько дальше, произошла Венера, имевшая при возникновении размеры и массу Меркурия или Марса. Впрочем, сначала она имела массу и размеры Луны, а еще раньше была величиной с Цереру и т. д. С каждой галактической зимой масса и размеры Венеры быстро возрастали, хотя они росли и во время галактического лета за счет столкновения и присоединения к себе астероидов.
Когда Венера находилась
от Солнца на расстоянии около 3 а.е., в
астероидном поясе возникла новая
планета, которая имела хотя и
относительно большую массу, но гораздо
меньшую, чем уже увеличившаяся
к этому времени Венера. Это
был Меркурий. Его относительное
торможение было больше, чем у Венеры
и он постепенно приближался к
ней. В конце концов он приблизился
к Венере настолько близко, что
был захвачен ею на свою орбиту. При
этом Меркурий изменил направление
своего обращения с прямого на
обратное и, обращаясь вокруг Венеры
в обратном направлении, как сегодня
Тритон, тормозил ее осевое вращение. В
результате этого Венера не только
перестала обращаться в прямом направлении,
но и стала медленно вращаться
под влиянием мощного приливного
трения, вызываемого обратным движением
Меркурия, в обратную сторону. Меркурий
не мог, если бы он был единственным
спутником Венеры, одновременно заставить
Венеру вращаться в обратную сторону
и удаляться от нее. Поэтому необходимо
предположить и здесь, что до Меркурия
образовалась еще хотя бы одна небольшая
планета, которая, как и Меркурий,
была затем захвачена Венерой, приблизилась
к ее поверхности и обрушилась
на нее, заставив тем самым Венеру
вращаться в обратную сторону. Меркурий
же, будучи спутником Венеры, после
этого стал удаляться от Венеры,
поскольку его период обращения
стал больше периода вращения Венеры,
а направление обращения
1. Происхождение комет
Таким образом,
планеты земной группы происходят из
планет-гигантов, или их спутников,
или астероидов, а планеты-гиганты
- из ледяных планет. Ледяные планеты
и астероиды, а также небольшие
спутники планет происходят из комет.
Кометы, следовательно, являются начальным
этапом развития всех небесных тел. Можно
предположить, что существует два способа
происхождения комет Солнечной системы.
Мелкие кометы происходят преимущественно
в Солнечной системе, главным образом
на ее периферии, где количество комет,
по-видимому, исчисляется многими миллиардами
и триллионами. Кометы, обращающиеся вокруг
Солнца в различных направлениях с различными
наклонениями орбит и эксцентриситетами,
сталкиваются зачастую между собой и раздробляются
на более мелкие части. Этот процесс разукрупнения
небесных тел является, конечно, второстепенным
наряду с основным процессом укрупнения
небесных тел, но он играет большую роль
в эволюции небесных тел. В результате
раздробления комет возникает множество
более мелких образований - кометок и метеорных
тел, которые затем, постепенно увеличиваясь
за счет вычерпывания диффузной материи,
растут и превращаются в новые кометы.
Таким образом, кометы обеспечивают себе
смену, новое поколение.Но помимо мелких
и небольших комет на периферии Солнечной
системы, как можно предположить, существуют
и большие кометы, из которых позднее,
возможно, происходит часть ледяных планет.
Эти кометы могут иметь и иное происхождение.
Они могут переходить на орбиты вокруг
Солнца во время галактических зим, вследствие
торможения в газово-пылевой среде, с орбит
вокруг центра Галактики.Галактику можно
представить себе гигантской звездно-планетной
системой, в которой наряду со звездами
вокруг ее центра обращается огромное
количество других, наименее крупных тел.
При этом в Галактике, как и в любой другой
звездно-планетной системе, в том числе
Солнечной, имеет место закономерность,
в соответствии с которой небесных тел
тем больше, чем меньше их масса и размеры.В
Галактике, наряду со звездами, которые
мы видим, имеется огромное количество
менее крупных и мелких тел: карликовых
инфракрасных звезд и планет-гигантов,
ледяных планет и комет. При этом инфракрасных
карликов больше, чем всех светящихся
видимых звезд. Планет-гигантов больше,
чем всех светящихся и инфракрасных звезд,
вместе взятых. Еще больше ледяных планет,
но больше всего комет и метеорных тел.
Одни из этих комет обращаются по орбитам вокруг звезд и планет в различных звездно-планетных системах. Но огромное большинство комет, как и планет Галактики, обращаются по самостоятельным орбитам вокруг ее центра.Попадая в условия галактических зим в газово-пылевую среду, кометы быстрее других небесных тел начинают приближаться к центру Галактики. Они догоняют более крупные тела, пересекают их орбиты и оставляют их позади, продолжая свое приближение к центру Галактики. Но не всем кометам удается этот обгон. Многие из них проходят слишком близко от крупных тел - звезд и планет при их обгоне и попадают на их поверхность, увеличивая их массу. Но некоторые кометы при этом могут перейти на орбиту крупного тела, которое они обгоняют точно так, как некоторые небесные тела Солнечной системы, приближаясь к Солнцу, переходя с околосолнечной орбиты на орбиту вокруг той или иной планеты и превращаясь в их спутники.
Кометы также могут переходить с орбит вокруг центра Галактики на орбиты вокруг Солнца и других звезд. Именно таким способом, возможно, происходит часть комет, особенно крупных, а может быть, и некоторые планеты Солнечной системы.Поскольку небесные тела Галактики обращаются вокруг ее центра в той ее части, где находится Солнечная система, с одинаковой угловой скоростью, это приводит к тому, что при переходе комет с орбит вокруг центра Галактики на орбиты вокруг Солнца они могут изменять направление своего обращения, а могут и не изменять, в отличие от небесных тел Солнечной системы. Можно предположить, что те небесные тела Солнечной системы, которые обращаются или обращались в прошлом вокруг Солнца в обратном направлении, перешли в Солнечную систему с окологалактических орбит. Помимо множества комет, к этим телам относится и Уран.Кометы имеют двоякое происхождение. Одни, более мелкие и с прямым направлением обращения вокруг Солнца происходят преимущественно в Солнечной системе из самых мелких тел, образующихся при дроблении комет во время их столкновений. Другие, более массивные и с обратным направлением обращения вокруг Солнца, возможно, происходят частично посредством их перехода в Солнечную систему из Галактики, с галактических орбит, расположенных вблизи орбиты Солнца. Орбиты комет с обратным направлением обращения затем постепенно разворачиваются, их наклонения все уменьшаются. И ледяные планеты, которые происходят из крупных комет по мере их роста, в большинстве своем имеют уже прямое направление обращения. И только обратное направление вращении некоторых из них говорит о том, что раньше эти тела обращались вокруг Солнца в обратном направлении.
8.
Происхождение Солнца
Солнце возникло
из инфракрасного карлика, который,
в свою очередь, возник из планеты-гиганта.
Планета-гигант еще раньше произошла
из ледяной планеты, а та - из кометы.
Эта комета произошла на периферии
Галактики одним из тех двух способов,
которыми происходят кометы на периферии
Солнечной системы. Либо комета, из
которой через много миллиардов
лет произошло Солнце, образовалась
при дроблении более крупных
комет или ледяных планет при
их столкновении, либо эта комета перешла
в Галактику из межгалактического
пространства.Как известно, все видимые
галактики движутся. При этом они обращаются
вокруг центра скопления галактик. Многие
скопления галактик при этом могут составлять
свое семейство, свою звездно-планетную
систему, еще более огромную, чем отдельные
галактики и их скопления.Между галактиками,
обращающимися вокруг общего центра масс,
существует огромное количество других
небесных тел, хотя их и меньше, чем в галактиках.
Эти небесные тела - звезды, планеты и кометы
обращаются, как и галактики, вокруг их
общего центра масс по самостоятельным
орбитам. Когда они при своем обращении
вокруг общего центра погружаются в газово-пылевую
среду, они начинают приближаться по спирали,
вследствие их торможения в диффузной
среде, к центру масс, вокруг которого
они обращаются. Но скорость их приближения
при этом различна. Больше всех она у более
мелких тел, меньше - у крупных. Быстрее
всех перемещаются при этом кометы. Вследствие
этого кометы догоняют галактики и отдельные
самостоятельные звездно-планетные системы.
Догоняя их, они либо обгоняют их, либо
захватываются ими. При захвате кометы
и другие небесные тела межгалактического
пространства либо попадают на поверхность
крупных небесных тел: звезд и планет,
либо переходят на орбиты - вокруг центра
галактик или отдельных звездно-планетных
систем, становясь их спутниками.Таким
образом, на периферию Галактики периодически
переходит из межгалактического пространства
огромное количество малых небесных тел,
особенно комет, которые восполняют потери
небесных тел Галактики при захвате одними,
более крупными телами других, более мелких
тел. Поэтому, несмотря на то, что все звезды
постепенно приближаются к центру и плоскости
Галактики, где вследствие этого их концентрация
выше, чем на периферии, несмотря на это
на периферии Галактики имеется огромное
количество звезд и более мелких небесных
тел.Из одного из таких небесных тел, пришедших
в Галактику из межгалактического пространства,
могло произойти и Солнце. Учитывая
массу Солнца и его расстояние от центра
Галактики и ее края, можно предположить,
что Солнце превратилось из кометы в планету
на периферии Галактики. Потом, в процессе
ее увеличения, комета превращалась в
ледяную планету, планету-гигант и т.д.Понятно,
что столкновение между небесными телами
Галактики должны происходить довольно
часто, особенно в периоды галактических
и метагалактических зим. А при этих столкновениях
происходит и укрупнение, и раздробление
небесных тел. Мелкие осколки более крупных
небесных тел дают начало новым небесным
телам, в том числе самым малым: мелким
кометкам и метеоритам, из которых затем
происходят новые крупные кометы. Эти
кометы, увеличиваясь, превращаются в
ледяные планеты, затем в планеты-гиганты.
Последние, все более увеличиваясь, превращаются
в инфракрасные карлики, которые, в свою
очередь, превращаются в светящиеся звезды,
одной из которых и является наше Солнце.