太陽系形成的另一解讀,看看星雲說的觀點
德國哲學家康德和法國天文學家拉普拉斯於18世紀下半葉由提出來的「星雲說」,描述並詳細論證了太陽系是由一塊星雲收縮形成的。
「星雲說」用自然界本身演化的規律性來說明星球演變的一些性質,為天文學的發展建立了不朽的功勛。到今天,結合豐富的觀測資料,加上運用各種科學原理和方法,「星雲說」有了嶄新的面貌,發展成了論述從瀰漫星雲一恆星一紅巨星一行星狀星雲一白矮星的一系列早期星球演變過程的學說。
但是,「星雲說」認為恆星與行星是在同一旋渦中同時形成的觀點值得探討。如果每個恆星系統的恆星與行星是在一個星雲盤中同時形成,那麼,宇宙中大量存在的互相圍繞運動的雙恆星系統,以及系外行星WASP-17b等的公轉方向與其主恆星的旋轉方向相反等現象又該如何解釋呢?
現在發現有些比木星質量大得多的行星運動軌道更趨向橢圓,它們與其圍繞公轉的恆星距離比日地距離還要近。如果「星雲說」成立,這些行星在形成過程中就應在引力作用下掉入星雲盤的恆星中,因此,最新觀察結果已經徹底顛覆了「星雲說」的行星形成過程。 可以推斷,太陽與九大行星並不是一母同胞的親兄弟,所有恆星系統的組合都是隨機的,主星與伴星之間的關係就相當於二個年齡、經歷各自不同的人相遇結伴而行。每個星球系統都不是固定不變的,圍繞每個星球運轉的伴星數量、質量由這個星球的能量決定,每個星球周圍的伴星數量、伴星質量是隨著這個星球的能量變化而不斷變化的。
恆星演化理論關於星球演變到白矮星之後的去向仍是一片空白。
任何事物都有從發生到消失的發展過程,星球的演變也不應例外。通過相繼發現的恆星級黑洞、褐矮星、高溫行星、彗星、小行星等一系列過渡星球,把它們的形態聯繫起來研究發現,每個星球的演變都要經歷恆星級黑洞~瀰漫星雲一叵星一紅巨星一白矮星一行星一彗星一小行星幾個階段。把星球從恆星級黑洞開始到小行星結束的各個演變階段時間進行累加,按照已知的太陽、地球等星球的歷史推算,每個星球的壽命極限約在1000億年以上。
現在,讓我們根據有關天文資料對宇宙星球演變的全過程加以推演:
宇宙空間的物質從密度較大區域向密度較小區域彙集,會出現一個吸引力大於離心力的區域,在慣性作用下就形成一個由氣體和塵埃組成的高速旋轉運動的磁場旋渦——恆星級黑洞。
恆星級黑洞產生的引力會吸引更多物質,形成圍繞它旋轉的吸積盤,從中誕生出恆星的胚胎——瀰漫星雲。
當瀰漫星雲具備了發生原子核反應的二個必要條件——有相當大體積和達到一定密度時,在雲團內部氣體、塵埃巨大的摩擦作用下,瀰漫星雲中心區域的原子核反應爆發出巨大能量,演變為光輝耀眼的星球——恆星。
恆星早期是向內吸積物質比向外輻射物質多,能量越來越大;到了後期,向外輻射物質比向內吸積物質多,能量越來越小。從恆星表面源源不斷流向太空深處的能量加速了它的衰亡,最後進入它的暮年形態——紅巨星。
紅巨星的表面溫度下降,構成物質在離心力作用下向外層膨脹,內部高溫物質會衝破溫度較低外層的束縛,以超新星爆發的形式拋掉外層物質,形成一片行星狀星雲在空間飄蕩。當包裹星核的「霧團」漸漸散去,就坍縮成一顆體積很小的陰暗幽靈——白矮星。
白矮星的原子核反應被壓縮在正冷卻的固態外殼之中,所以它的體積很小但相對能量很大。它的亮度非常暗弱,之後經過不斷的新星爆發而淪為自身不發光的星球——行星。
行星階段的前期是一個行星固態外殼不斷膨脹,表層氣態、液態物質不斷減少的過程,到了後期,由於內部原子核反應衰減,固態外殼坍塌與表層物質繼續散失,行星體積逐步縮小,演變為行星的碎裂狀態——彗星。
彗星是行星碎塊(彗核)和氣體、塵埃(彗發)的結合體,它的結構非常疏鬆,稍有風吹草動就四分五裂,最終分散成遨遊於天際的太空岩石——小行星。
像穀神星一類直徑達幾百千米的行星,不應屬於小行星的範疇。只有那些行星、彗星瓦解後已經完全冷卻的天體碎塊,才是真正意義上的小行星。
星球的誕生和死亡此起彼伏,每時每刻既有舊的星球逝去,也有新的星球生成。自然界所有看似隨機的現象,不是本身不可預測,而只是受到人類認識的限制,在隨機性背後起支配作用的是確定性,偶然總是涵蓋在必然之中的。探索星球演變規律應從儘可能少的假設出發,概括儘可能多的經驗事實,實現科學本質上的簡單性。
※大家聽過皮亞諾曲線嗎?是怎麼畫的?
※兩個超大質量天體相互旋轉並最終碰撞可引發極強的引力波
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