Гипотезы происхождения Солнечной системы

Вращение планет вокруг своей оси, которое ни одна из прежних теорий не могла удовлетворительно объяснить, теория О. Ю. Шмидта объясняет так. Под влиянием падения метеоритов на планету она должна прийти во вращение, и притом именно в том же направлении, в каком она вращается вокруг Солнца. Если случайно в той области, где образовалась планета, метеориты с орбитами, мало вытянутыми и мало наклоненными к средней плоскости Солнечной системы, не были в достаточной мере преобладающими, могло возникнуть вращение планеты в обратном направлении, что и объясняет известный случай такого рода — вращение Урана.[5]

 

2.4.O первых «днях» Земли

Возникновение планет из газово-пылевого облака длилось очень долго. О.Ю.Шмидт впервые в истории науки смог подсчитать, исходя из своей гипотезы образования Земли, что с тех пор, как Земля собиралась из мелких частиц, прошло около 6- 7 млрд. лет. Это приблизительно согласуется с тем, что мы знаем о возрасте земной коры, т.е. тех ее поверхностных слоев, которые существуют как нечто твердое, уже не перемешивающееся с другим веществом, приходящим изнутри Земли или из межпланетного пространства. Как можно узнать, сколько лет назад сформировалась земная кора, конечно подвергшаяся    впоследствии изменениям? Есть химические элементы (уран, радий и др.), которые обладают свойствами сами по себе распадаться на части, постепенно превращаться в другие вещества и в конце концов в свинец. При этих превращениях выделяется газ гелий и выделяется тепло - изучение выделившегося тепла при этих превращениях было очень важно для выяснения истории нашей Земли.[1]

Скорость распада урана  и радия известна и строго постоянна. Чем дольше продолжается распад урана - одного из самых тяжелых химически  простейших веществ, содержащихся в данном камне, - тем меньше его там остается, но тем больше накапливается в составе камня свинца и гелия. По тому, сколько урана осталось еще в горной породе и сколько в ней уже накопилось гелия и свинца, можно установить, сколько же времени продолжается распад урана. Это и будет определять абсолютный возраст горной породы, содержащей уран.

Так установили, что самые  древние каменные пласты земной коры образовались около 2-3 млрд. лет назад. Этот вывод согласуется с определением возраста нашей планеты Шмидтом. До сих пор теоретически никто не мог рассчитать, сколько тысяч или миллионов лет должна была формироваться Земля по той или другой гипотезе, знали лишь, сколько лет примерно существует ее кора.[6]

Ранее многие считали, что Земля некогда была огненно - жидкой, а еще раньше - газообразной. Ссылались на извержение раскаленной лавы из кратеров действующих вулканов. После остывания лава каменеет. Многие думали, что Земля остывает, сохраняя еще запас тепла в своих глубоких недрах. Согласно гипотезе Шмидта, Земля никогда не была огненно - жидкой. При столкновении частиц, когда из них складывалась Земля, выделялось тепло. Но еще больше его выделялось при распаде урана и радия, входивших в состав пылинок. С уплотнением земной коры тепло, выделявшееся в недрах, не успевало рассеяться в пространство. Расчет показал, что таким образом Земля могла нагреться примерно до 1500 - 3000 градусов. При такой температуре каменные породы становятся уже вязкими, напоминающими теплый воск. В вязкой среде происходило- и, видимо, происходит и сейчас - перемещение вещества Земли. Тяжелые вещества, например железо, опускаются вниз, легкие поднимаются наверх. При резких перемещениях их происходят землетрясения.

Поверхность Земли охладилась ранее остальных частей, подобно  печке, у которой сперва остывают стенки. Так образовалась и холодная твердая кора Земли. Местами под ней скопилось особенно много урана и радия, и там каменные породы находятся в совершенно расплавленном состоянии. Из таких бассейнов при повышении давления и происходит извержение наружу раскаленной лавы.

Мысль о происхождении  Земли из холодной материи и ранее  высказывали ученые - Федор Александрович Бредихин, Владимир Иванович Вернадский и др.

Теперь эта идея приобретает  все большее значение при разрешении различных вопросов геологии, в том  числе и при поисках полезных ископаемых. Так наука о происхождении  небесных тел изучает историю  нашей Планеты.[6]

 

2.5.Появление и  развитие звёзд и газово-пылевых облаков

Академик Шмидт и некоторые  другие ученые раньше предполагали, что Солнце в своем обращении вокруг центра нашей звездной системы проходило сквозь огромное газово-пылевое облако, какие в изобилии встречаются в пространстве между звездами. При этом своим притяжением оно могло увлечь за собой часть этого облака. Расчеты говорят, что теоретически это возможно. Однако для осуществления такой возможности необходимо стечение ряда благоприятных обстоятельств. Многие ученые, в их числе и академик В.Т.Фесенков, считают, что Солнце, а за ним и планеты возникли из одного и того же вещества и что газово - пылевое облако окружало Солнце уже со времени его возникновения. Некоторые ученые до сих пор считают, что все облака пыли, газа ( туманности ) и все звезды возникли одновременно и давным - давно. Наблюдаемые же сейчас в пространстве»; облака пыли и газа являются остатками вещества, из которого возникли небесные тела. А из этих остатков, по их мнению, ничего нового возникнуть не может. Этим они подкрепляют религиозные представления о сотворении мира " в один день " - сразу из ничего.

Советский астроном Борис  Александрович Воронцов - Вельяминов еще в 1931 году указал, что и в  наше время постоянно происходит выбрасывание газа в пространство с  поверхности звезд, особенно горячих  и вспыхивающих. Его подсчет показал, что, может быть, даже весь газ, который мы наблюдаем между звездами, ими же и порожден. Во всяком случае, облака газа образуются и в наше время. Звездный мир - не бездеятельное общество, обреченное на охлаждение и умирание. Это "фабрика", выбрасывающая непрестанно "продукцию" в виде газа, который при благоприятных условиях может сгущаться в пылинки и подвергаться дальнейшим превращениям.[6]

Есть облака пыли и газа, возникшие очень давно и есть только возникающие. Известный академик В.А.Амбарцумян в 1945 - 1947 гг. из ряда фактов сделал вывод, что звезды имеют разный возраст. Следовательно, есть основания утверждать, что возникают они и в наше время. Звезды рождаются преимущественно группами, как в виде гигантов, так и в виде карликов. Вероятно, в какой - либо туманности родилось и наше Солнце; родившиеся вместе с ним его "собратья" уже разбрелись далеко по Вселенной.

По соображениям и расчетам академика В.Г.Фесенкова, Солнце вначале  было больше и горячее, чем сейчас, оно содержало больше вещества. Постепенно теряя вещество, т.е. выбрасывая газы со своей поверхности, Солнце охлаждалось, становилось менее ярким. Эти  изменения происходили с течением времени все медленнее и медленнее. Сейчас Солнце продолжает черпать свою тепловую энергию за счет превращения в его недрах водорода в гелий (при этом выделяется колоссальная энергия) и почти не остывает. Еще миллиарды лет оно будет согревать, и освещать Землю так же, как сейчас. В мире происходит вечное движение и изменение вещества. Из газово - пылевой среды возникают звезды и вокруг них планетные системы. Развитие звезд приводит к извержению из них газов в мировое пространство. Так снова вещество принимает форму, из которой опять могут возникать уплотненные тела. Но при этих бесконечных превращениях меняются условия рождения небесных тел, меняется их состав. Природа не повторяет и не копирует себя : разнообразие возникающих небесных тел бесконечно велико. Так и на самой Земле отмирают и возрождаются те или иные формы растений и животных, и при этом растительный и животный мир непрерывно изменяется.[4] 

 

Глава III.СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ О ВОЗНИКНОВЕНИИ И БУДУЩЕМ РАЗВИТИИ ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА.

В начале XX века английский учёный Дж. Джинс предложил космогоническую гипотезу, в соответствии с которой Солнце, как и другие звезды, сформировалось без планетной системы, она появилась только в результате катастрофы: другая звезда прошла настолько близко к Солнцу, что вырвала из его недр часть вещества. В результате его конденсации и образовались планеты. Однако в последствии было установлено, что выдвинутые Джинсом предположения недостаточно обоснованы. [2]

Как по современным  представлениям возник окружающий нас  мир и как на Земле могла появиться жизнь? Доподлинно об этом никому ничего не известно. Существует несколько теорий, самой популярной из которых на данный момент является теория Большого Взрыва.

Что она из себя представляет? Коротко говоря,  15-20 миллиардов лет назад все окружающее нас пространство было сжато в материальную точку. Этот момент (так называемой сингулярности,) не может быть описан и уравнениями современной физики. По неизвестным опять-таки причинам внезапно произошел чудовищный взрыв, и названный учеными Большим. Подобно осколкам разорвавшейся гранаты, вся заключенная в этой точке материя стала разлетаться во все стороны с максимально возможной в природе скоростью - скоростью света. Процесс этот продолжается и по сей день.

В первые миллионные доли секунды  от начала взрыва температура Вселенной  была непревзойденно высока—10 ² К; в ту же секунду начались интенсивные процессы взаимопревращения частиц, возникновение протонов и нейтронов, сразу появилось множество нейтрино - частиц с исчезающей малой массой. К концу первой же секунды температура упала до нескольких миллиардов Кельвинов и продолжала стремительно падать. Уже через минуту начались первые процессы образования ядер элементов, в частности, водорода и гелия.

Через миллион  лет из этой горячей водородно-гелиевой плазмы с незначительной примесью других элементов начнет складываться современный мир, такой, каким мы его видим сейчас, а еще лет через миллиард появятся звезды и планеты, в том числе и наша родная солнечная система. Таково (вкратце) прошлое Вселенной по теории Большого Взрыва.

Мы сразу можем сделать  один утешительный для нас вывод: если раньше вся материя была сосредоточена в одной точке, а затем, когда она начала разлетаться, на одном из ее «осколков» возникли условия, благоприятные для развития жизни, почему бы таким условиям не возникнуть на любом другом «осколке», если не на всех? Правда, считать Вселенную одинаковой, или изотропной, во всех своих частях было бы неправильно, вещество распределено в ней крайне неравномерно, есть огромные пустоты, а есть и области, буквально нашпигованные звездами и другими небесными объектами. Следовательно, и свойства Вселенной в разных точках пространства могут быть отличными друг от друга. Внутри самой теории Большого Взрыва есть гипотеза, что пройдет несколько десятков миллиардов лет, и расширение сменится сжатием: рассеянное в пространстве вещество устремится в обратном направлении, вновь в ту самую точку, откуда все и началось, и наша с вами история завершится очередным Большим Взрывом... Не исключено, что циклы «расширение-сжатие» повторялись уже неоднократно, что и до нашего привычного мира существовали иные Вселенные, иные цивилизации, «сделанные» из того же самого вещества, из какого состоим и мы. Ученые думают, например, о так называемой критической плотностиВселенной -10     кг/м

Ответить на вопросы о  далёком будущем Земли и Солнечной  системы попытались американские ученые Дж. Сакман, К.Краймер и их канадский коллега А.Бутройд. Исследователи справедливо рассудили, что климат на планете будет зависеть в первую очередь от нашего светила. Они разработали математическую модель развития Солнца. Согласно такой модели, яркость Солнца за 1,1 млрд. лет возрастет на 10%. Следствием этого явится «парниковое» потепление, первые признаки которого на планете заметны уже сегодня. Выглядеть все будет примерно так. Сначала повышение температуры приведет к большему поступлению водяных паров в стратосферу. Молекулы пара станут дополнительно улавливать тепло, не давая ему отразиться снова в космос, и планета начнет разогреваться дополнительно. Но этому процессу будет частично противодействовать другой процесс. На верхней границе атмосферы ультрафиолетовое излучение Солнца будет вызывать распад молекул на кислород и водород. Будучи легким газом, водород станет покидать атмосферу, в результате чего Земля будет постепенно терять свою воду. Правда, эта модель не учитывает глобальный облачный покров, который, вероятно, будет в какой-то степени противодействовать нагреву, что позволит жизни на планете просуществовать несколько дольше. Однако, согласно данной модели, после того, как яркость Солнца возрастет на 40% вследствие происходящих в его недрах процессов (а это случится примерно через 3.5 млрд. лет), из океанов окажется выкачано так много воды в виде пара, что парниковый эффект в конце концов приведет к их полному высыханию. Земля уподобится Венере, то есть на ее поверхности станет очень сухо и жарко. Через 4,8 млрд. лет Солнце, скорее всего, истощит запасы водорода, сосредоточенные в его ядре, и станет превращаться в красного гиганта, диаметр которого будет в 170 раз больше современного.

Правда, планету  нашу может спасти то обстоятельство, что при расширении стареющее Солнце будет терять часть своей массы. Как следствие этого, будет уменьшаться и сила его притяжения, поэтому все планеты начнут отодвигаться от светила.

Впрочем, даже в  этом случае поверхность планеты  разогреется до температуры почти в 2000 °С. На ней начнут плавиться даже горные породы, так что ни о какой жизни здесь речи быть уже не может.[6]

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рождение Земли как  части Солнечной системы... Дела давно  минувших дней и не найти преданий старины глубокой...

Некому рассказать о них, если не считаться с теми легендами о сотворении мира, которые складывали в древности. Прошлое земной коры хранит в себе она сама. Радиоактивные породы в ней открыли учёным свой возраст — время, протекшее с момента их затвердевания, но что было раньше? Знать прошлое Земли практически важно для понимания строения и изменения ее недр, а последнее важно при поисках полезных ископаемых и для возможности предвидеть землетрясения. При установлении истории развития многолетних организмов мы можем сопоставлять разные экземпляры их. Можно сравнивать друг с другом и планеты в их современном состоянии и пытаться судить по ним об эволюции Земли. Но Солнечную систему нам сравнивать не с чем, ибо других, подобных ей, мы не знаем, хотя и уверены, что они должны быть. Солнечная система известна нам только в одном экземпляре, хотя существует несколько теорий, гипотез разной степени правдоподобности -от библейской («Вначале было Слово») до современных, оперенных формулами, цифрами и фактами.

В данной работе сделана  попытка разобраться в вещах, до конца ещё неисследованных, но очень интересных и мировоззренческих: как образовалась наша Солнечная система? Что знают об этом ученые на сегодняшний день? Какие точки зрения существовали и существуют по данному вопросу? В данной работе сделана попытка ответить на эти вопросы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cписок использованной литературы.

1.  Детская энциклопедия.Академия Педагогических Наук РСФСР.М., 1959. Том 2.

2. Бондарев В. П. Концепции  современного естествознания. М., 2003

3.3игуненко С.Н.Робинзоны во Вселенной.Знание.М., 1995.Том 1.

4.3игуненко С.Н.Робинзоны во Вселенной.Знание.М., 1995.Том 2.

5. Шаблонский .В. Занимательная астрономия. Тритон. Санкт-Петербург, 1998.

6.  http://www.limm.mgimo.ru – КСЕ / Иванов-Шиц А. К. Лекция 8.