Откуда и как появились Солнце и вся его свита из планет и их многочисленных спутников? Почему именно на Земле возникли существа, способные задавать подобные вопросы? Есть несколько мнений насчёт происхождения Солнечной системы, но очень хотелось бы остановиться на общепринятой Небулярной гипотезе, на её плюсах, хорошо объясняющих то, откуда родом всё, что мы знаем, и на некоторых минусах, на которые она не даёт конкретного ответа...

О Небулярной гипотезе писал ещё немецкий философ Иммануил Кант в своей работе «Всеобщая естественная история и теория неба». Сам термин происходит от латинского слова nebula, что в переводе означает туман. Кант полагал, что планетарные системы формируются из туманностей, которые, медленно вращались и под действием гравитации сжимались, в результате чего образовывались постепенно звёзды и планеты.


Но откуда же взялось само это облако? И как Кант ответил на этот вопрос? Он считал, что когда-то после Большого взрыва всё пространство было заполнено некой первичной материей, состоящей из частичек газа и пыли. Всё во Вселенной находится в непрерывном движении, и эти частицы первичной материи постоянно взаимодействовали между собой, сталкивались, теряли скорость и, оказываясь рядом и перемещаясь уже значительно медленнее, начали притягиваться друг к другу под действием гравитации. Скопления частиц становились всё плотнее и плотнее, затем и они объединялись в сгустки, и постепенно из этих сгустков образовалось Солнце и его семейство.

Разумеется, что первое время во всём этом облаке царил сущий хаос: сгустки - зародыши будущих планет и спутников постоянно сталкивались, их траектории менялись, однако с течением времени постепенно всё упорядочилось и синхронизировалось друг с другом, подобно маятниковым часам, прикреплённым к одной балке, или нескольким метрономам, установленным на одну неустойчивую поверхность. Все зародыши планет были вовлечены в единый поток вращения вокруг центрального светила, у каждого появилась своя более-менее чёткая траектория.


А дальше уже свой вклад внесла и центробежная сила: облако сжималось, а скорость вращения юных планет увеличивалась, и оно приняло впоследствии форму диска. Почему увеличивалась скорость вместе со сжатием облака? Это легко проверить даже на себе: сядьте на крутящийся стул, попробуйте закрутиться с вытянутыми в стороны руками, а затем прижмите их к себе, и вы закрутитесь ещё быстрее - это простой закон механики, закон сохранения импульса. В этом забавном домашнем эксперименте вы - это центр коллапсирующего облака, а ваши руки - это материал в диске, который стремится к центру из-за гравитации.

Согласно большому количеству современных данных о Солнечной системе, весь этот процесс начался около 4, 5 - 5 млрд лет назад. Современные космологи не совсем согласны с Кантом в том, что история Солнечной системы началась самопроизвольно с взаимодействия частиц. Межзвёздное пространство слишком разрежено, чтобы всё тут появилось, фактически, из ниоткуда, поэтому предполагается, что все мы - потомки погибшей сверхновой звезды, после взрыва которой и образовалась та самая туманность, где было всё, что нужно для формирования планетарной системы.

Ещё один занятный вопрос: а могла ли гравитация сама по себе сжать это облако? Учёные также предполагают, что и на это была какая-то своя причина, например - пролетающая мимо звезда своей гравитационной силой внесла в "колыбель" Солнечной системы возмущения, запустив весь процесс её рождения, или всему виной были гравитационные волны, вызванные столкновением других звёзд, слиянием чёрных дыр, или это взрыв другой сверхновой, расположенной неподалёку от нас, эхо от которого прокатилось по всем близлежащим окрестностям. Таким образом, пока Небулярная гипотеза не может дать конкретного ответа на вопрос, каким же именно был строительный материал Солнечной системы - первичная материя или останки сверхновой, а также что же послужило отправной точкой процесса - самопроизвольное взаимодействие частиц или это был какой-то внешний фактор?


Плюсом Небулярной гипотезы является то, что модель протопланетного облака успешно объясняет появление аккреционных дисков вокруг молодых звездных объектов. Компьютерное моделирование, а также наблюдения за другими планетарными системами показывают, что, когда формируется молодая звезда, у неё всегда есть аккреционный диск. При достижении возраста в примерно 1 миллион лет, им обладает 100 % звёзд без всяких "но" и "если". Вывод подтверждается открытиями газовых и пылевых облаков вокруг протозвёзд и звёзд типа T Тельца, а не только гипотетическими предположениями и расчётами на бумаге. Наблюдения за дисками позволяют говорить о том, что частицы пыли внутри них растут в размерах на протяжении тысячелетий, превращаясь в молодые планеты.


Процесс аккреции начинается в любом диске, когда плотность планетезималей становится достаточно высокой, и протекает довольно быстро. Позднее прирост замедляется и идёт с перебоями. В итоге образуются протопланеты разных размеров и на разной дистанции от звезды, а последующее слияние протопланет во внутренней части протопланетного диска приводит к формированию нескольких небесных тел, размерами схожими с Землёй. Таким образом, происхождение планет Земной группы считается практически установленным и бесспорным.


Ещё одним плюсом Небулярной гипотезы является вращение планет в Солнечной системе: они все (кроме Венеры и Урана) вращаются против часовой стрелки, что совпадает с вращением самого Солнца вокруг своей оси. То, что Венера и Уран вращаются по часовой стрелке, может быть объяснено результатами столкновений с крупными телами, произошедшими в далёком прошлом.

Но какие ещё есть непонятные моменты у Небулярной гипотезы?

Сейчас астрономам известны тысячи планетарных систем, но далеко не все похожи на нашу. Планеты земной группы состоят из тяжёлых элементов, газовые гиганты - из лёгких, что вполне логично, ведь всё, что потяжелее, Солнце притянуло к себе, а то, что полегче - отлетело на задворки. Однако учёными были найдены многие планетарные системы, где газовые гиганты вроде Юпитера или Сатурна расположены к своей родной звезде даже ближе, чем Меркурий! Да, могло отбросить несчастную планету в такое пекло какое-то столкновение, или это планета-сирота, выброшенная из своей родной системы и притянутая звездой-"мачехой", или сам по себе газовый гигант должен был стать ещё одной звездой-компонентом, но так и не смог набрать массу, чтобы быть светилом. Догадок много, а точному объяснению того факта - что делают газовые гиганты "под носом у своих звёзд" - фактически нет.

Ещё один странный момент: у всех планет, раз уж мы одного поля ягоды, должен быть одинаковый наклон оси. А у нас вот, что получается:


Рождение Солнечной системы для нас большая тайна, о которой мы можем лишь догадываться. Кто знает, что же там было на самом деле, около 4,5 млрд лет назад?..Источник: "Аuriel Astro"