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太陽系是如何形成的?

2024-07-07科學

太陽系是我們的家園,我們的活動空間。目前只有旅行者1號和2號 攜帶金唱片、先鋒10號和11號帶著金飾板,到達了太陽系之外。那麽太陽系是如何形成的?

太陽系外的人造衛星

先鋒10號和11號帶著的金飾板

旅行者1號和2號上的金唱片

一、太陽如何形成?

太陽系形成的標準理論是 星雲假說。

4 6億年前,一片巨大分子雲開始重力塌縮。大多品質集中在中心,形成 太陽 ,其余攤平形成原行星盤,形成 行星、衛星、隕石、小行星 等。

太陽是恒星,恒星形成於星雲的重力塌縮。 在重力作用下,分子雲局部區域開始塌縮,形成一個旋轉的原太陽星雲(protostellar nebula)。 隨著雲瓦斯的旋轉和塌縮,角動量守恒導致形成一個扁平的旋轉盤,即原行星盤(protoplanetary disk),中央區域逐漸形成原恒星(proto-Sun)。

隨著塌縮繼續,原恒星核心溫度和壓力不斷上升。 當核心溫度達到數百萬度時,氫核融合反應開始,釋放出大量能量,形成年輕的 太陽

恒星到底是個什麽東西?從哪來,到哪去?

二、行星如何形成

行星形成假說是 吸積

原行星盤中的塵埃顆粒在相互碰撞和靜電作用下凝聚,形成微米級的微行星(micrometeoroids)。

微行星繼續碰撞和黏合,形成較大的天體——行星胚胎(planetesimals),直徑可達數千公裏。

行行星胚胎在重力作用下互相吸引和碰撞,逐漸合並形成原行星(protoplanets)。

在碰撞和放射性衰變產生的熱量作用下,原行星內部發生分化,重元素沈降形成核心,輕元素上浮形成 地幔和地殼

三、行星的分化

類地行星 :在靠近太陽的區域,高溫導致揮發性物質(如水、氨等)揮發,只剩下巖石和金屬物質,形成了類地行星(如地球、火星、金星和水星)。

巨行星 :在距離太陽較遠的區域,溫度較低,瓦斯和冰物質能夠凝聚,形成巨大的氣態行星(如木星和土星)和冰巨星(如天王星和海王星)。巨行星形成後,其重力場吸引並捕獲了大量瓦斯和塵埃,形成了復雜的衛星和環系統。

行星和巨行星透過重力作用清理其軌域附近的殘余物質,一部份物質被吸積到行星上,一部份被拋射出太陽系,形成 小行星帶和古柏帶

經過數億年的演化和碰撞,太陽系逐漸穩定下來,形成了今天我們所見的行星、衛星、小行星和彗星系統。