Солнечную систему нельзя не назвать уникальным местом в Млечном Пути. Учёные к настоящему времени открыли более трёх тысяч планетарных систем, но похожих на наш родной дом - крайне мало. Где-то родную звезду сопровождает всего 2-3 планеты, где-то на удивление газовые гиганты вращаются на орбитах, близких к своим звёздам, как Меркурий и даже ближе, что является настоящей головоломкой для астрономов, ведь, согласно общепринятой теории формирования планетарных систем они должны быть отдалены. Как же формировалась наша Солнечная система? Какие гипотезы есть на этот счёт?

Небулярная гипотеза

Название сие происходит от латинского слова nebula, что означает «туман». Это самая известная модель формирования Солнечной системы. Её предложил ещё в 1796 году французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас. С развитием науки она дополнялась и корректировалась.


Около 4,5 - 5 миллиардов лет назад произошёл взрыв гигантской сверхновой звезды массой свыше 30 солнечных с интересным именем Коатликуэ (своё имя она получила в честь богини ацтеков, родившей Луну и звёзды). На месте её гибели образовалась огромная туманность, так как всё её вещество было разбросано на далёкие расстояния. В этом звёздном веществе были необходимые компоненты для «строительства» планетарной системы. Под действием гравитации к облакам туманности начали притягиваться пыль и межзвёздный газ – так сформировалось протопланетное облако.

По неизвестным причинам что-то привело к гравитационному коллапсу в центре облака: оно начало сжиматься, притягивать на себя окружающую материю – и так родилось наше Солнце. Чем сильнее сжималось облако материи, тем быстрее под действием центробежной силы скорость его вращения увеличивалась. Планеты же сформировались из-за того, что гравитационная устойчивость была нарушена, вещество в облаке стало распределяться неоднородно – где-то его было больше, а где-то меньше, поэтому из сгустков вещества постепенно формировались планеты и их спутники. Достигнув определенной плотности, сгустки, согласно закону сохранения импульса, начали вращаться, а повышающееся давление их разогрело. Большая часть материи собралась в центральном сгустке, в то время как оставшаяся материя образовала вокруг этого сгустка кольцо утолщённой, линзовидной формы, которая была придана именно центробежной силой. Таким образом, планеты родились из материи диска.


Рядом с Солнцем находились более тяжелые элементы, из которых и «слепились» планеты Земной группы. Лёгкие же элементы были отброшены во внешнюю область диска – из них и сформировались газовые гиганты.

Что же стало причиной гравитационного коллапса? Многие считают, что все дело в пролетающей мимо звезде, гравитация которой нарушила стабильное равновесие облака. Возможно, это ударная волна от взрыва другой сверхновой. Может быть, это случайные колебания частиц облака – пока этот вопрос остаётся открытым.

Рядом с Солнцем находились более тяжелые элементы, из которых и «слепились» планеты Земной группы. Лёгкие же элементы были отброшены во внешнюю область диска – из них и сформировались газовые гиганты.

Что же стало причиной гравитационного коллапса? Многие считают, что все дело в пролетающей мимо звезде, гравитация которой нарушила стабильное равновесие облака. Возможно, это ударная волна от взрыва другой сверхновой. Может быть, это случайные колебания частиц облака – пока этот вопрос остаётся открытым.


Вроде бы всё звучит красиво и гармонично, однако у этой теории есть ряд недостатков. Например, у всех планет должен быть одинаковый наклон оси, так как они сформировались из одного облака. У всех же планет наклон оси разный. Почему? Виной всему столкновения в неспокойные времена молодости Солнечной системы? Разная плотность планет? Ещё один интересный вопрос сюда же – это вращение планет. Все планеты вращаются против часовой стрелки, а Венера и Уран «идут против системы» и вращаются по часовой стрелке. Точного объяснения этого эффекта в науке пока нет. И, как было упомянуто выше, астрономы открыли множество планетарных систем с горячими Юпитерами, находящихся в непосредственной близости от своих звёзд. Может быть, наши планетарные системы формировались по разным законам? Но по каким?..

Модель Иммануила Канта

Немецкий философ Иммануил Кант в 1755 году предложил гипотезу, согласно которой вся Солнечная система сформировалась из некоей первичной материи. Частицы этой материи свободно перемещались в пространстве, однако, сталкиваясь друг с другом, они начали менять своё направление и теряли скорость. Наиболее тяжёлые и плотные из них под действием силы притяжения соединялись друг с другом. Так сформировался центральный сгусток – молодое Солнце, которое притягивало из пространства другие частицы. Так формировались планеты.

Вначале их вращение было хаотическим, но затем в ходе бесчисленных столкновений и последующего наращивания своей массы они были втянуты в единый поток и образовали кольца газообразной материи, расположенные в одной плоскости и вращающиеся вокруг Солнца в одном направлении, не мешая друг другу.


Теория Джеймса Джинса

Британский физик и астроном Джеймс Джинс предложил в 1916 году сценарий ещё интереснее: вблизи Солнца прошла звезда, а её притяжение вызвало выброс солнечного вещества, из которого затем образовались планеты. Но эта мысль не приветствуется: все планеты имели бы тогда одинаковый состав. Да и сама оторванная солнечная плазма либо была бы обратно притянута Солнцем и снова стала частью его, либо, будучи увлечённой силой другой звезды, «хвостом» бы отправилась за ней, постепенно рассеиваясь в космическом пространстве.


Несмотря на парадоксальность выводов Джинса, его мысли о вмешательстве звезды в формирование нашей планетарной системы заинтересовали других теоретиков. Так, в первой половине прошлого века высказывались предположения, что у Солнца была другая звезда-компаньон, которая была значительно массивнее его (скорее всего, это был белый или голубой гигант). Она просуществовала всего несколько миллионов лет, так как срок жизни подобных массивных звёзд очень короткий, затем взорвалась как сверхновая. Её остатки притянуло к себе Солнце, а дальше гравитация сделала своё дело: протопланетный диск, сгустки… (см. сценарий выше).

Версия о «хвосте», кстати, некоторым учёным показалась весьма занятной. Например, шведский физико-химик Август Аррениус предположил, что Солнце столкнулось с другой звездой, и после этого столкновения наше светило выжило, а вот другая звезда распалась, осталось лишь её вещество и гигантский газовый хвост, из которых и сформировалось всё сущее.


Гипотеза Шмидта

Советский математик и астроном Отто Шмидт в 1944 году предложил ещё одну гипотезу формирования Солнечной системы: Солнце, будучи уже сформировавшейся звездой, прошло сквозь газопылевую туманность. Солнце «прихватило» с собой вещество туманности – столько, сколько «смогло унести».

Теория Шмидта и теория Джинса предполагают версию захвата. Несостыковка заключается в том, что Солнце будет в этих случаях старше планет, а считается, что всё сформировалось одновременно – образование Солнца и планет представляют собой единый процесс.

Из-за того, что Солнечная система – единственное известное место, где есть жизнь, кто-то считает, что она была сотворена некими разумными существами или Богом.

А как вы думаете, какая теория верна?Источник: "Аuriel Astro"