 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
167
(присутствие специфических изотопов в метеоритах), такое уплотнение произошло в результате
относительно близкого взрыва сверхновой звезды. Взрыв сверхновой мог ускорить и стимулировать
процесс конденсации, а также обеспечить содержание в составе газовой туманности тяжелых
элементов. Допланетное облако было мало массивным. Если бы его масса превышала 0,15 массы
Солнца, оно аккумулировалось бы не в систему планет, а в звездообразный спутник Солнца.
Протопланетное облако было неустойчивым, оно становилось все более плоским,
конденсировалось в уплотненный диск, в нем возникали неустойчивости, которые приводили к
образованию ряда колец, а газовые кольца превращались в газовые сгустки — протопланеты.
Протопланеты сжимались, твердые пылинки сближались, сталкивались, образовывали тела все
больших и больших размеров, и в относительно короткий срок (10
n
лет, где, по разным оценкам, n =
5—8) сформировались девять больших планет.
В настоящее время господствует идея холодного, а не горячего, начального состояния Земли и
других планет Солнечной системы, которые возникли в результате аккреции (объединения) частиц и
твердых тел газово-пылевого протопланетного облака, окружавшего Солнце. Однако пока не решен
вопрос, была ли Земля гомогенна или гетерогенна к концу своего формирования, образовались ли
ядро, мантия и кора в результате гетерогенной аккреции или же наша планета создавалась из
гомогенного материала, который затем подвергался дифференциации в процессе последующей
геологической истории. Большинство исследователей придерживаются модели гетерогенной
аккреции, хотя вопрос о разделе вещества допланетного облака на железные и силикатные частицы
пока окончательно не решен.
Астероиды, кометы, метеориты являются, вероятно, остатками материала, из которого
сформировались планеты. Астероиды сохранились до нашего времени благодаря тому, что
подавляющее большинство их движется в широком промежутке между орбитами Марса и Юпитера.
Аналогичные каменистые тела, некогда существовавшие во всей зоне планет земной группы, давно
либо присоединились к этим планетам, либо разрушились при взаимных столкновениях, либо были
выброшены на пределы этой зоны вследствие гравитационного воздействия планет.
Происхождение систем регулярных спутников (т.е. движущихся в направлении вращения планеты
по почти круговым орбитам, лежащим в плоскости ее экватора) авторы космогонических гипотез
обычно объясняют повторением в малом масштабе того же процесса, который они предлагают для
объяснения образования планет Солнечной системы. Такие спутники есть у Юпитера, Сатурна, Урана.
Происхождение иррегулярных спутников (т.е. таких, которые обладают обратным движением) эти
теории объясняют захватом.
Что касается Луны, то наиболее вероятным является ее образование на околоземной орбите
(возможно, из нескольких крупных спутников, которые в конечном счете объединились в одно тело —
Луну, что обеспечило ее быстрое нагревание), хотя продолжают обсуждаться и маловероятные
гипотезы захвата Землей готовой Луны и отделения Луны от Земли.
11.3.4. Химический состав вещества во Вселенной
Для понимания структуры и эволюции Вселенной очень важен вопрос о химическом составе
вещества во Вселенной.
Как известно, всякое вещество состоит из атомов. В естественном виде на Земле встречается около
90 разных видов атомов; кроме того, несколько новых видов атомов получено искусственно.
Вещество, образованное атомами только одного какого-нибудь вида, называется элементом. Атомы
большинства элементов способны объединяться друг с другом или с атомами других элементов,
образуя молекулы; конкретные законы такого объединения являются предметом изучения химии.
Любое вещественное образование — от самого твердого ( алмаза) до газообразного, от органических
соединений тела человека до отдаленнейших галактик — представляет собой различные комбинации
тех же основных элементов.
Простейший элемент — водород. Его атом состоит всего из двух частиц — электрона и протона.
Следующий простейший элемент — гелий, каждый атом которого содержит шесть частиц: два
протона и два нейтрона, расположенные в центре, образуют ядро, а два электрона, связанные с ядром
электрическим притяжением, вращаются вокруг него по орбитам. Основные различия между атомами
обусловлены разным количеством протонов в их ядрах. Сейчас известны все атомы, ядра которых
содержат от 1 до 92 протонов. Самым сложным из существующих в природе элементов является уран;