本文目录导航:
行星如何诞生?
3 太阳系行星的诞生经过本文根据天体的核球喷射诞生理论,具体分析了太阳系里各大小行星的诞生经过。
因行星诞生的早晚不同便造成了各行星的公转轨道半径、质量、密度、卫星数目等方面的差异。
3.1引言银核诞生恒星时,像连珠炮一样,在银核赤道附近的几门“大炮”垂直向着上空连发不断。
由于银核本身不停地转动着,便使自己喷射出来的大量恒星被人远远看去明显滚动成了几条大旋臂,于是银河系也变成了一个大转盘。
远看如此,近看又如何呢?我们无法靠近银核去看仔细,但就近看看太阳系的情况也是有几成相似的。
根据核球喷射理论,太阳系里的行星们应该是太阳当初喷射出来的。
我们从地球去看行星诞生显然比看恒星诞生近得多了。
虽然行星的诞生与恒星诞生有所差异,但也有相同之处。
对于那些与恒星诞生相同的情况,可以借助于行星们离地球近,我们对它们比较了解的有利条件,作更具体的分析。
至于那些与恒星诞生不同的情况,如小行星群体的形成这种情况,就更值得我们去分析一下。
所以,就有了写这篇文章的必要。
3.2初生太阳的状态和大行星的诞生初被诞生不久的太阳远看会像是刚从银核这个炼钢大熔炉喷射出来的一颗小“火星”,实际上它是一颗不停自旋转着的巨大熔态球(为什么会自转,请见文章10)。
太阳也跟母体银核一样,其内部不停地进行着热核反应,也一样要向外喷射“火星”,繁衍自己的子孙。
情况怎样?下面就做些具体分析。
由于自转,太阳熔球内的各个质点产生了离心力,于是,处于两极附近的熔液会下沉,从球内朝着赤道截面方向涌去,而赤道截面附近的熔液会尽量往表面突起,结果便使整个太阳熔球变成了一个扁形“柿子” 。
如果太阳的自转速度是绝对均匀的,而且其扁“柿子”的扁率也已完全天生的与自转速度相适应(不是经过液体流动的调整后才得到)的话,那末就可能会像一些人所认为的那样成为了所谓理想的“动态平衡状态”,太阳熔球内所有熔液都死水一潭。
但是,那是现实世界中所无法存在的状态,实际的情况并没有那么理想。
其实,太阳从银核被喷射出来之初并没有自转,与所有天体一样,太阳自转是诞生之后才逐渐形成的(其原理将在文章10中阐述)。
在自转的形成过程中同时造就了太阳的扁球形状和整个熔球的表里环流。
一般地说,在一个相对封闭的系统内,流体一旦动了起来,就很难再静下来了。
由于靠熔液的流动去调整熔球形状的扁度总有矫枉过正现象,而且惯性又使流动很难控制,结果就会像无阻尼摆动一样,造成了没完没了的相互调整,以求相对的平衡。
在此,一方面是为了适应太阳的自转起来,其熔球体的内外熔液都流动了起来将太阳熔球调整成了扁球体形,另一方面,太阳熔球的扁度与自转速度的不相适应又促成了整个熔球从内到外每时每刻都在进行着永不休止的环流运动。
显然,扁球形状和整个熔态球的内外环流永恒存在这两者互为因果关系,相互相乘,互相依存,是在熔球自转原动力的作用下所形成的真实状态。
为了便于今后引用,我们将这种作用关系简称为自转离心效应(将在文章5中详细分析)。
实际上,一有自转便有科里奥利力的作用。
自转所产生的离心力使两极熔液从球内而不从球面流向赤道截面和赤道熔液又只从球表层向两极方向廻流的这种取向趋势就是科里奥利力所造成的。
而且,它还会使整个太阳表、里的熔液环流复杂得多,并不仅仅是从两极到赤道和从赤道到两极的简单流动,而是混合了很多旋涡、急流等现象。
然而,正是由于表层熔液从赤道流向两极而两极附近熔液从球内流向赤道截面并在赤道附近从深处朝着球面的方向不断上翻的这种简单的环流总趋势,就必然造成了太阳赤道附近的温度会比两极高得多。
于是,当初太阳自己刚被诞生不久的时候,也会学着母亲银核“生儿育女”的模样,每一次都选择在赤道附近温度最高的某个地方生出“儿女”,并送上了太空,这就使目前的行星们都差不多在同一轨道面上运动,而且它们的轨道面都几乎与太阳的赤道面相重合,也即与太阳自转轴相垂直。
九大行星的质量都那么大,由太阳喷射诞生出来似乎不可理解,但是,只要我们简单比较一下就好理解了。
近观行星们虽然都是大家伙,但太阳系里所有大行星的质量总和也只有太阳质量的1/740,还不够0.2%,每一颗大行星则只有太阳质量的几千分之一。
看看如今太阳活动时还那么强烈,想想太阳诞生初期的更加无比强烈的热核反应所产生的巨大动力将如此小比例的东西喷射出去,当是易如反掌的事吧!近看是大爆炸,喷出大熔球,远看就会像初出炉的钢水喷“火星”一样了。
3.3行星的诞生早晚及差异看来,与同一种生物有基因遗传性一样,同一类的其它事、物也有新与旧或整体与分部之间的同类共性。
正是由于这种同类共性,太阳诞生行星与银核诞生恒星的情况肯定是大同小异的。
不过,初生的太阳比起银核要温顺得多,它内部的热核反应强度大大不如银核,所以才喷射出了不多的大点子“火星”(大行星)之后就绝育了。
由于初生太阳的活力有个由强变弱的过程,故所喷出的“火星”就有大有小,有远有近,因此就形成了目前九大行星的大小不均和分布有序的状况。
表3.1太阳系九大行星的部分数据 项目 序号 已知卫星数目 行星质量 对太阳的平均距离 公转周期 赤道直径 密度 代号 im RD ρ Ri+1-RiRi单位个 地球质量 天文单位 地球年 地球直径 地球密度 水星 1 0 0.055 0.387 0.241 0.38 0.69 0.87金星 2 0 0.815 0.723 0.615 0.95 0.84 0.38地球 3 1 1.000 1.000 1.000 1.00 1.00 0.53火星 4 2 0.107 1.524 1.880 0.53 0.71 2.41木星 5 16 317.8 5.203 11.96 11.19 0.24 0.83土星 6 23 95.17 9.539 29.46 9.45 0.12 1.01天王星 7 15 14.54 19.18 84.01 4.10 0.25 0.57海王星 8 8 17.24 30.06 164.79 3.88 0.24 0.31冥王星 9 139.44 247.7 从表3.1可见到九大行星之间有几个明显的差异,这些差异的造成主要都与行星诞生的早晚有关。
下面分别进行讨论。
⑴.先看行星对太阳的平均距离。
显然,在地面上想把一个物体发射得离地面越高,肯定需要越大的能量。
作为中心星体的太阳在喷射出九大行星时道理也一样。
在太阳上要把行星这么庞大的物体发射出去,能量的来源只能是激烈的热核反应。
因此,只有当太阳最年轻、温度极高、热核反应最激烈的时候,才能把所喷出的行星送得最远。
所以,可以大致地说,绕太阳公转的轨道半径较大的行星,被诞生的时间一般都较早,反之就比较迟。
⑵.行星的质量。
地球人发射人造卫星时,卫星的质量越大,送上太空就越不容易,因为需要越大的能量。
太阳喷射行星时道理相同。
所以,较大质量的行星一般是太阳较早期,力量较大的时候喷射出来的。
⑶.行星的密度。
从表3.1可见,离太阳比较远的行星,其密度都比较小。
为什么会这样?前面已经说过,离太阳比较远的行星一般就表示诞生得比较早。
显然,能被太阳的热核反应大爆发所喷射出来的物质,主要应该是比较表面层的东西,而浮在热腾腾的太阳熔球表面的肯定是比较轻的物质。
表面的东西被逐渐喷走之后(也包括喷走大量小天体和被蒸发掉的物质),再喷射出来的就会是比较重的东西了。
通过具体计算,可得到行星对太阳距离与行星密度之间的相关系数等于-67.7%。
虽然不是100%,但混杂了其它各种因素的影响,能有60-70%的关系,就已经足够说明行星的密度与行星距离太阳的远近之间,进而与行星的诞生早晚之间确实存在着比较密切的相关关系了。
⑷.公转周期。
从表3.1清楚可见,行星的公转周期与行星对太阳的平均距离之间的相关关系是表3.1中最好的相关关系。
由此可知,假如太阳也像银核那样,喷射出与恒星相同数量的行星,而且现在还在继续喷射,那末,行星的排列肯定也是外观上连续不断的、疏密过渡自然的螺旋状旋臂。
这一点也更加深了我们对喷射理论的认识和确信。
⑸.卫星数目。
从表3.1可见,行星的卫星数目与行星的体积或质量之间的关系是比较密切的。
木星和土星是太阳系行星中的大哥、二哥(从体积或质量而言)。
它们个头大,冷却就慢,诞生初期喷出来的“火星”也就会比其它的姐妹行星所喷射的多得多,所以它们分别有卫星16个和23个。
天王星和海王星虽然小一些,但也比地球大得多,而且应该是太阳比较早期诞生出来的(见3.3.⑴),诞生初期温度高,活力强,所喷射出来的卫星也就比较多,分别有15个和 8个。
显然,如果不是从核球喷射论出发,相信是无法对行星之间的这些差异进行如此淋漓尽致的解释的。
反过来,能如此以理服人的进行解释正说明了天体的核球喷射论才是真正科学的思路。
3.4小行星群体形成的特殊原因太阳系中,在火星和木星轨道之间有着近两千颗小行星,总质量却仅有地球的千分之一,且形状有圆有方,很不规则,这就是太阳系中比较特殊的小行星群体。
为什么有这一特殊群体呢?有了喷射理论,小行星群体的成因就不难找到了。
核球喷射出熔态物质凝结成球状天体和喷射出“气体”形成星云,是指热熔态大天体内部的热核反应通过表面爆发出来所出现的情况。
对于一个外壳已经被降了温而厚厚地硬化了的小天体(质量只有地球千分之一)来说,在其球心附近所积聚的热核反应能量而引发的特大爆炸,无疑就会像一块大石头从中间被爆开一样,整个儿支离破碎。
已经硬化的外壳破碎之后肯定是形状各异,而由中间附近的熔态物所散开的小滴却依然会凝结成圆圆的球体。
这样一来,小行星们的“形状有圆有方,很不规则”也就一点也不奇怪了。
根据喷射理论中旋臂内紧外松,被喷射天体彼此逐渐散开的原理(见1.3.⑹),表3.1中相邻轨道所计算出来的(Ri+1-Ri)/Ri一项都应该相互比较接近。
然而,从表3.1可见,唯独火星和木星之间的轨道距离的比例明显大于其它轨道间隔比例,而且相当于两倍以上,说明这个轨道区间内必定有着另一颗或两颗行星原有轨道的位置。
显然,小行星群体正是原来运行于火星和木星轨道之间的另一两颗较小行星当外壳已经硬化了之后从中间被爆炸开来所遗留下来的破碎残局。
看来,质量较大和热力尚强的行星,其内部的热核反应一般就会不断通过表层的爆发逐渐将能量释放,并将卫星喷射送上高空。
质量小且外壳已经变硬的小个子行星,其内部的热核反应所积聚的能量就可能造成从中心开花的大爆破惨局了。
行星是怎样形成的?
行星是从黑洞中产生的。
银河系中央的小型黑洞超速“喷射”行星。
实际上小型黑洞要比特大质量黑洞喷射更多数量的行星。
1988年,美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室物理学者杰克---希尔斯预言,银河系中央的特大质量黑洞能破坏双子行星平衡,束缚一颗行星,并以超高速将另一颗行星喷射出银河系。
自2004年以来,天文学家共发现9颗被特大质量黑洞高速排斥的行星,他们推测这种特大质量黑洞的质量是太阳的360万倍。
然而,美国哈佛--史密森天文物理中心赖安---奥利里和阿维---利奥伯从事的研究表明,银河系中央许多小型黑洞喷射出大量行星。
被特大质量喷射的行星速度达到709公里/秒,它们在银河系引力束缚下速度可能会更慢,估计这些行星被喷射时的初始速度达到1200公里/秒。
然而,被小型黑洞喷射的行星速度要更快,行星在小型黑洞的排斥作用下可达到2000公里/秒速度脱离银河系。
扩展资料
行星是自身不发光的,环绕着恒星的天体。
一般来说来行星需要具有一定的质量,行星的质量要足够的大,以至于它的形状大约是圆球状,质量不够的被称为小行星。
“行星”这个名字来自于它们的位置在天空中不固定,就好像它们在行走一般。
太阳系内的肉眼可见的5颗行星是:水星,金星,火星,木星,土星。
人类经过千百年的探索,到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系──太阳系的主要成员。
在主要由恒星组成的天空背景上,行星有明显的相对移动。
离太阳最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
从行星起源于不同形态的物质出发,可以把八大行星分为三类:
类地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及远日行星(天王、海王)。
行星环绕恒星的运动称为公转,行星公转的轨道具有共面性、同向性和近圆性三大特点。
所谓共面性,是指八大行星的公转轨道面几乎在同一平面上;同向性,是指它们朝同一方向绕恒星公转;而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近。
行星环是怎么形成的?
围绕行星运转的物质环,由许多小物体构成,因反射太阳光而发亮,又称光环。
十七世纪发现土星环以来,人们一直以为唯独土星有环。
20世纪70年代后期天王星环和木星环的相继发现,打破了这种观念,并为研究太阳系起源和演化提供了新的信息。
目前认为行星环的可能成因有三:1、由于卫星进入行星的洛希极限内为行星的起潮力所瓦解;2、太阳系演化初期残留下来的某些原始物质,因在洛希极限内绕行星公转而无法凝聚成卫星;3、位于洛希极限内的一个或更多的较大天体被流星轰击成碎片,构成行星环。
一般说来,大多数行星环中的物质在行星的洛希极限内绕行星本体运转;最近发现,有的较外层的环可以分布在洛希极限外很远的地方,对于这些环的形成原因还有待研究。
洛希极限在讨论卫星的形状理论中,若把卫星看成质量很小(相对行星而言)的流体团,就成为流体在行星引力作用下的形状问题。
因行星引力很大,当卫星离行星很近时,潮汐作用会使卫星的形状变成细长的椭圆。
当距离近到一定程度时,潮汐作用就会使流体团解体分散。
这个使卫星解体的距离的极限值是由法国天文学家洛希首先求得的,因此称为洛希极限。
评论(0)