太阳系是怎么形成的

伤我心太深

　　太阳系是怎么形成的

　　太阳系同人类的关系实在太密切了，两个多世纪以来，许多杰出的思想家、科学家都探讨过太阳系的起源问题。人们提出了一种又一种假说，累计起来，已经有40种之多。太阳系是起源于一团星云，还是一颗独立恒星“俘获”了身边的星际物质进而形成的呢?


　　关于太阳系的成因主要有以下几种观点：


　　星云说


　　18世纪时，德国哲学家康德提出了“星云说”。他认为，整个太阳系的物质都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分形成了太阳，外围部分则形成了行星。几十年后，法国数学家拉普拉斯在康德的基础上提出了自己的观点。他认为，原始星云是气态的，灼热无比。它迅速旋转，先分离成圆环，圆环凝聚后才形成了行星，太阳的形成要比行星稍微晚些。
　　尽管两人之间的观点有所区别，但大前提是一致的，因此人们便把这两人的观点统称为“康德-拉普拉斯假说”。


　　灾变说


　　然而，“康德-拉普拉斯假说”无法解释太阳和行星之间的动量矩的分配问题，因此在20世纪初，“灾变说”盛行起来。
　　这一假说认为，太阳是太阳系中最先形成的星球。在一个偶然的机会里，一颗星体从太阳附近经过，它带走了太阳表面的一部分物质，这些物质后来就形成了行星，太阳系也由此而来。
　　俘获说但是，天文学家们的计算表明，一个小天体如果与太阳相撞，是不可能把太阳上面的物质“撞出来”的，它只会被太阳吞噬掉。而且，气体中的物质在空间弥散开来之后，不会发生凝聚现象。在这种情况下，“俘获说”便应运而生。


　　这一假说认为，太阳在星际空间运动时，遇到了一团星际物质，它就靠自己的引力把这些物质据为已有。后来，这些物质在太阳引力的作用下加速运动，像滚雪球一样越滚越大，最后就逐渐形成了行星。
　　尽管以上各种假说都有充分的观测、计算和理论依据，但它们也有致命的不足。因此，有关太阳系的起源问题，到现在都还是一个未解之谜，并没有确切的答案。





　　太阳系是怎么演化而来的?


　　这的确是个宏大问题。

　　宏大到跨过人类文明、地球生命，一路追溯到太阳、地球、各个行星、小行星、彗星……整个太阳系到底都是从哪儿来的?刨得足够深是吧。
　　这就像不懂事的小盆友爱问妈妈：我是从哪儿来的?每个妈妈都有自己的一套答案，但正确的只有一个。关键是你的态度。

　　下面我们就以科学的态度来说说：太阳系是从哪儿来的?


　　最简洁的答案就是，根据星云理论推导出了太阳系是怎么形成的，又根据大量观测和探测信息证实了这一理论。




　　尽管科学家也无法时间旅行，回到太阳系原初状态，看个究竟——但可以找到其他恒星系统演化的各个阶段，宇宙之大，处于不同演化阶段的恒星系一个都不少，全都有——
　　就这样，一个完整的恒星系统演化模型就OK了，这就是星云理论。




　　按照星云理论的解释，太阳系诞生于大约46亿年前，一片庞大的气体尘埃云，天文学家叫太阳星云(Solar Nebula)。
　　这片星云，你可以想象成一个巨大无比、弥漫开来、形状类似球形的云团，质量是现在太阳的好多倍，初始温度约为零下230摄氏度。
　　星云的主要成分是氢气和氦气，也就是由宇宙最多的两大轻元素构成。此外，还包括尘埃颗粒，其中含有一些金属、水、甲烷、氨等物质。




　　有人问了，这片星云又是从哪儿来的?
　　其实是之前有超新星爆发，留下的星际物质残骸。
　　之前的超新星爆发又是从哪儿来的?
　　打破沙锅问到底，精神可嘉!




　　按照星云理论推算，太阳系及其邻近的地盘内，很可能已经上演过一到两轮恒星演化大戏，再往上追溯就是宇宙诞生了。

　　继续说——太阳星云，最初转得很慢很慢，云团开始慢慢坍缩、聚团。


　　等等，为什么星云会转?为什么会坍缩?

　　简单来说，由于引力作用，太阳星云开始凝聚成型。


　　由于能量守恒定律，引力势能转化成为热能，星云在坍缩过程中核心区被加热，这就是太阳雏型。
　　又由于角动量守恒定律，星云在坍缩中加速旋转。这就像一个花样滑冰运动员抱紧双臂时，旋转速度会加快一样。
　　随着太阳星云不断坍缩，不断加速旋转，星云粒子间的碰撞使得星云变得扁平，成为圆盘，中央区域的原初太阳开始有了雏型。





　　太阳雏型产生了，那么各个行星、小行星呢?


　　当尘埃颗粒与冰态颗粒在旋转过程中发生低速碰撞时，就会粘连到一起。经过数千万年之后，这些颗粒成长为星子。
　　大约在45.6亿年前，这些星子在引力作用下，成了行星形成的种子。一旦星子直径达到几千米，就会拥有足够强的引力，能够飞速吸引越来越多的物质。
　　很多星子凑到一起，形成更大体积的天体，跟月球差不多大——

　　这就是原行星。


　　再后来，原行星经历一系列剧烈碰撞，逐渐形成了岩质固态行星，比如地球、金星，以及气态巨行星的核心——
　　这就是原初木星、土星。


　　为什么会演化出两大类：类地行星、类木行星?

　　因为环绕在儿童版太阳周围的星云，存在着温度差，在太阳星云高温的内部地带，只有金属和岩石可以冷凝。
　　在太阳星云冰冷的外部地带，水、甲烷、氨才能够冷凝。一旦形成这些冰态核心后，就会吸引大量气体，进而形成气态巨行星。
　　——这就导致了我们今天看到的类地行星和类木行星的构成差异。


　　此外，大量星子在引力弹弓作用下，被类木行星抛甩到太阳系的最外层，跟大量岩石、尘埃、冰态物质混在一起，形成了彗星、小行星——
　　这就是柯伊伯带和最外层的奥尔特云。




　　问题来了，为什么太阳星云中绝大多数的氢氦，没有成为任何行星的组成成分呢?
　　这是因为在早期——太阳年少气盛、性格暴烈的时候，爆发出的高能离子和太阳风，把氢气和氦气基本清除了。

　　正因为如此，一旦气体被清理门户，行星的组成结构也就确定了。

　　但假如氢氦气体占据上风，存在更长时间的话，即使是在内太阳系(小行星带以内)，温度也会持续下降，直到所有氢的化合物都会冷凝成冰。


　　这样的话，类地行星就会吸积大量的冰，变成冰冻星球，地球也就不可能孕育出生命来……
　　此时此刻，哪还有什么能够深挖太阳系成因的智慧生命呢?