Как образовалась Солнечная система?

Егор


Нашей Солнечной системе 4.5 миллиарда лет, и мы живем в относительно спокойное время: Солнце находится в середине жизненного пути, все планеты и большая часть комет давно приобрели устойчивые орбиты, а падение на нашу планету крупного астероида — из ряда вон выходящее событие, о котором долго пишут различные СМИ.

Но как мы пришли к такому благополучию? Как образовалось Солнце и планеты рядом с ним? Как планеты приобрели свои орбиты? Формирование Солнечной системы является сложной головоломкой для современной астрономии и потрясающей демонстрацией работы чудовищных сил гравитации, действующих в огромных временных рамках. Так что давайте разбираться.

Досолнечная туманность

Разумеется, Солнечная система не возникла из ничего. Все звезды образуются в результате коллапса туманностей, которые представляют собой рыхлые облака газа и пыли, и наше Солнце — и Солнечная система — ничем в этом плане не отличаются от других звезд и планетных систем. Астрономы называют такое образование «досолнечной туманностью», и, конечно, ее давно уже нет, но ученые видели достаточно звездных систем на различных стадиях формирования по всей галактике, чтобы получить достоверную общую картину.

Однако сама по себе туманность является достаточно стабильной и не будет коллапсировать в Солнечную систему без определенного «стимула», который должен заставить ее начать сжиматься. В нашем случае мы можем поблагодарить соседний взрыв сверхновой, чья ударная волна смяла досолнечную туманность, заставив ее сжаться.


Туманности — места активного звездообразования.

При этом исследователи могут вполне обоснованно сказать, что такая сверхновая взорвалась относительно недалеко по космическим меркам, потому что при таких звездных взрывах образуется большое количество определенных радиоактивных элементов, которые обычно не обнаруживаются внутри досолнечных туманностей, однако мы их наблюдаем в нашей Солнечной системе.

В результате в какой-то момент переход от туманности к Солнечной системе стал необратимым. В течение многих миллионов лет туманность сжималась и нагревалась, в конечном итоге достигнув точки, когда протосолнце было окружено тонким, быстро вращающимся диском из газа и пыли.

И тут началось самое интересное.

Появляются планеты

Четыре с половиной миллиарда лет назад наше Солнце еще не было такой яркой звездой, как сегодня. Оно было компактное и очень, очень горячее, но все же еще не достигло критической плотности и температуры, необходимых для поддержания ядерного синтеза в его ядре.

И, пока Солнце было на этой эмбриональной стадии, планеты начали свое медленное вальсирующее формирование. Ближе к юной звезде жара и света хватало, чтобы в этих областях оставался только каменистый материал: лед испарился, а различные газы, такие как водород и гелий, просто улетели вглубь молодой Солнечной системы. Оставшимся каменистым кускам ничего не оставалось, как медленно слипаться под действием гравитации, образуя все более крупные сгустки.


Протосолнце с протопланетами на художественном изображении.

В конце концов, по прошествии достаточного количества времени (а у Вселенной возрастом больше 13 миллиардов лет свободного времени, очевидно, хватает), эти кусочки сформировали планетезимали, маленькие зародыши планет. Их было много, и это было довольно жестокое время для нашей Солнечной системы, поскольку эти планетезимали сталкивались, разрушались и преобразовывались бесчисленное количество раз. Наша собственная Земля тогда столкнулась с объектом размером почти с Марс, и обломки от этого удара в конечном итоге стали Луной.

Однако за пределами области, которая в конечном итоге стала поясом астероидов, формирование планет происходило по-другому. Там было достаточно холодно, чтобы лед мог «выжить», позволяя ядрам планет вырастать до огромных размеров за короткий промежуток времени.

Затем эти большие ядра с мощной гравитацией стали притягивать окружающий материал, в основном как раз водород и газообразный гелий, улетевшие из внутренней части Солнечной системы. В итоге эти миры стали окутываться плотной пеленой атмосферы — так и родились планеты-гиганты.

Поздняя тяжелая бомбардировка

Передвинемся на полмиллиарда лет вперед. Температура и давление в ядре Солнца наконец-то достигли достаточных значений, чтобы начался ядерный синтез, который продолжается до сих пор. При этом гравитация нашего светила стабилизировала внутренние каменистые планеты на своих орбитах.


Страшное время для внутренних планет — их буквально закидывало астероидами на протяжении сотен миллионов лет.

Но вот внешние газовые гиганты были окружены роями обломков, оставшихся от хаотического процесса строительства планет. В результате начались гравитационные танцы поистине космических масштабов.

Астрономы подозревают, что четыре планеты-гиганта нашей Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — изначально сформировались гораздо ближе друг к другу, чем они находятся сегодня, и гравитационные взаимодействия с оставшимися вокруг них обломками заставили их сменить орбиты. На передел нашей Солнечной системы потребовались сотни миллионов лет, и ученых есть несколько возможных объяснений, как он мог произойти.

В одном из сценариев Юпитер и Сатурн двигались внутрь, к Солнцу, что заставило Уран и Нептун наоборот отодвинуться наружу. В другом сценарии планеты внешней Солнечной системы играли в игру «гравитационное перекидывание горячей картошки» с еще одной дополнительной пятой гигантской планетой, которая в конечном итоге была или полностью выброшена из Солнечной системы, или же находится сейчас на ее задворках (и может являться Девятой планетой). Ну и в последнем сценарии Юпитер мог приблизиться к орбите Марса, прежде чем вернуться обратно, нарушив тем самым орбиты остальных внешних миров.

Каким бы способом не происходила перестановка планет-гигантов, она вызвала настоящий хаос в Солнечной системе. Астрономы считают, что мигрирующие внешние планеты дали начало эпохе, названной поздней тяжелой бомбардировкой — из-за гравитационных возмущений начались интенсивные столкновений комет и астероидов во внутренней Солнечной системе около 4 миллиардов лет назад, и продолжался этот хаос несколько сотен миллионов лет.

Смещения орбит газовых гигантов нарушили стабильность всего оставшегося «строительного материала» в Солнечной системе, либо отправив его на далекие орбиты на замерзших окраинах нашей звездной системы (откуда различные кометы временами все же прилетают ближе к Солнцу), либо наоборот «запульнув» его внутрь, тем самым создав проблемы для каменистых планет.


Мы живем во времена стабильного Солнца, и оно еще долго не будет меняться.

Несмотря на эту катастрофическую бомбардировку, на самом деле все было не так уж плохо: процессия комет, устремившихся во внутреннюю часть Солнечной системы, в изобилии доставила воду на каменистые миры, потенциально помогая создать жизнь на Земле — разумеется, уже после того, как наша звездная система снова стала стабильной.

После окончания тяжелой бомбардировки около 3.8 миллиардов лет назад наша Солнечная система пришла в практически современное состояние: Солнце стало иметь почти современный вид, только светило чуть ярче. Все планеты заняли стабильные орбиты. Разве только газовые гиганты продолжали обзаводиться спутниками, «выдергивая» нестабильные булыжники из пояса астероидов или Койпера.

Что касается будущего, то сложно предсказать поведение системы из миллионов движущихся компонентов через несколько миллиардов лет. Но, вполне возможно, наша Солнечная система останется стабильной еще очень долгое время, пока в Солнце не кончится топливо и оно не превратится в красного гиганта, тем самым убив внутренние планеты. 

Однако, возможно, глобальные изменения произойдут и раньше: так, за несколько миллиардов лет орбита Марса может стать более вытянутой и заходить за орбиту Земли, что может привести к катастрофическим последствиям. Аналогичная проблема может произойти и с Меркурием: его орбита может вытянуться, из-за чего гравитационное взаимодействие с Венерой может выкинуть его из Солнечной системы.

В любом случае, все эти возможные события произойдут крайне не скоро даже по меркам Вселенной, так что нам остается только радоваться, что мы живем в спокойный отрезок существования Солнечной системы.
20
iGuides в Яндекс.Дзен —  zen.yandex.ru/iguides.ru
iGuides в Telegram — t.me/igmedia

Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий

Мы в соцсетях

Комментарии

+448
познавательно, спасибо)
24 декабря 2020 в 19:31
#
iProJora
+250
От куда такой лепет? Земля от сотворения прожила всего около 8000 лет.
24 декабря 2020 в 19:36
#
+719
Вопрос и к теме статьи и к вам. Где доказательство?
24 декабря 2020 в 20:15
#
Егор Морозов
+1765
Видимо, цифра из Библии, по ней получается что Земле около 6 тысяч лет. А кости динозавров — фальсификация).
24 декабря 2020 в 20:19
#
+719
В мире уже столько всего. Каждый свою правду несёт, при этом ложь и одновременно с этим ложь вокруг 90%. Хз где правда, а где ложь.
26 декабря 2020 в 23:11
#
+396
Хотел открыть комменты и написать «странно, а где верующие?»
Но нет, психически больные на связи 👌🏻
25 декабря 2020 в 15:34
#
+719
Выше есть один.
25 декабря 2020 в 20:33
#
Mers
+4282
Егор, помогите с выбором, что лучше взять, есть только 2 варианта!
1. intel Core i5 3570K + ASU’s P8Z77-M Pro + 16Gb 1600 Hynix
2. intel Core i7 2600K + Asus maximus 4 Gene Z + 16Gb.
Что из этого лучше сейчас или последующего апгрейда?!
25 декабря 2020 в 23:23
#
Mers
+4282
И ещё вариант:
intel Core i7 2600K + Asus Z77-VLK + 16Gb 1600 HyperX.
25 декабря 2020 в 23:30
#
Егор Морозов
+1765
Из ваших — ничего. Брать платформу 10-летней давности сейчас можно или бесплатно, или за оочень условные деньги, ибо апгрейда никакого, а по производительности даже современные ультрабуки быстрее. Из ваших лучше всего второй варик, и гнать проц и память на максимум.
26 декабря 2020 в 11:46
#
Mers
+4282
Я понял, спасибо😔
А можете черкануть какую-нибудь сборку на DDR4 на intel?
Что-нибудь пока бюджетное, с чего можно будет потом сделать апгрейд?
26 декабря 2020 в 11:56
#
Егор Морозов
+1765
Проблема в том, что «бюджетное на Intel» (на том же Core i3-10100 с 16 ГБ ОЗУ) с более-менее нормальной видеокартой уровня 1650S выйдет сейчас тысяч в 50. Таковы новые российские реалии. Хотите дешевле — рекомендую присмотреться к первому поколению Ryzen: стоят дешево, производительность терпимая, а возможность апгрейда — на 3 поколения вперед даже на самых простых платах.
26 декабря 2020 в 12:09
#
Mers
+4282
У меня есть блок питания на 450W и GF660 и SSD. Мне нужна пока база. Пусть те же 8 озу (DDR3), как у меня стоит. В принципе, я не жаловался на свою сборку, на средне низких тянет большинство игр.
Нужен проц, мать и память.
26 декабря 2020 в 13:34
#
Егор Морозов
+1765
Не знаю, в какие игры вы играете, но в ААА-проектах последних пары-тройки лет GTX 660 если что-то еще и может, то лишь в HD с низкими настройками графики, что лично я бы играбельным уровнем не назвал. Так что мой совет — нет смысла вокруг нее выстраивать сборку, лучше продайте ее и 8 ГБ DDR3, пока они еще хоть что-то стоят.
26 декабря 2020 в 14:20
#
Mers
+4282
Я все это прекрасно понимаю, но что можно собрать на i3 сейчас (или на чем можно, но чтобы DDR4 (на intel))?
Просто думаю в будущем взять консоль, потому как в игры очень редко играю.
И вот думаю взять по минимуму, так, для перехвата, если что, но с возможным последующим апгрейдом. Видео я конечно поменяю, в будущем, но мне сейчас главное мать, проц и память.
Можете что-то посоветовать?
26 декабря 2020 в 14:27
#
Егор Морозов
+1765
Может тогда имеет смысл подкопить на консоль, а не тратить сравнимые деньги на ПК, который будет заведомо медленнее? Если хотите минимальный набор на Intel сегодня — то это Core i3-10100 (с любым кулером, можно хоть BOX-версию взять если в вашем городе она дешевая), самая дешевая плата на чипсете H410 (проц холодный и нетребовательный), и 2 планки по 8 ГБ DDR4-2666. Потом в будущем к этой сборке можно докупить видеокарту вплоть до GTX 1660 Super и получить возможность еще 2-3 года играть на средне-высоких настройках в 1080р.
26 декабря 2020 в 14:53
#
Mers
+4282
Спасибо) А в чем разница между i3 10100 и i3 10100f?
26 декабря 2020 в 14:56
#
Егор Морозов
+1765
Отсутствие интегрированной графики у последнего. Если вам не нужна — можете взять 10100F и сэкономить еще рублей 500-700. Но имхо тут не такая большая разница в стоимости, чтобы экономить: мало ли дискретка навернется, всегда можно будет хоть как-то включить ПК и поработать.
26 декабря 2020 в 15:31
#
Mers
+4282
Ах вот оно что! Да, совершенно согласен, на этом экономить не стоит. Вот как раз меня сейчас это и спасает))
Ни один сервис не смог решить мою проблему с матерью, поэтому и сижу без видео...
26 декабря 2020 в 15:34
#
Oskarr
+368
А где про Фоэтон — была ли эта планета вообще. И про то, что будь Юпитер раз в 100 массивнее у нас могло бы быть 2 Солнца.
28 декабря 2020 в 11:44
#