Как формируются планеты?

Как же формировались планеты Солнечной системы? Согласно ведущей теории, известной как «протопланетная гипотеза», маленькие космические объекты сталкивались друг с другом, в результате чего происходило их слияние. Так были сформированы крупные планеты, в том числе и газовые гиганты, такие как Юпитер. Но как же, скажите, это произошло?! Давайте разбираться.

Рождение Солнца

Если верить данной теории, около 4,6 млрд лет назад на месте сегодняшней Солнечной системы не было ничего кроме свободных скоплений газа и пыли. Это – известные нам туманности. Одним из примеров служит Туманность Ориона, которую Вы можете наблюдать в ночном небе.

Затем, как говорят ученые, произошло что-то, что вызвало изменение давления в центре облака. Возможно, причиной послужил взрыв сверхновой поблизости или изменение силы тяжести проходящей мимо звезды. Так или иначе, по данным агентства НАСА, облако «рассыпалось», а из материи сформировался диск.

Давление в центре диска повысилось настолько, что атомы водорода, которые прежде свободно перемещались в облаке, начали контактировать друг с другом. В конце концов, такое взаимодействие привело к их слиянию и образованию гелия. Именно это и послужило толчком к формированию Солнца.

Солнце походило на голодного младенца и поглощало до 99% того, что находилось вокруг него. Однако все еще оставался 1% материи. Именно здесь и начался процесс формирования планет.

Время хаоса

В то время Солнечная система находилась, что называется, в беспорядке. Но планеты сформировались относительно быстро. Газ и мелкие частички пыли начали собираться в сгустки. Молодое Солнце вытолкнуло большую часть газа на задворки Солнечной системы. Исходящего от него тепла было достаточно для того, чтобы испарился любой лед, находившийся неподалеку. С течением времени сформировались планеты: каменистые тела расположились ближе к Солнцу, а газовые гиганты – дальше от него.

Однако около четырех миллиардов лет назад в результате события, именуемого учеными «поздней тяжелой бомбардировкой», малые тела обрушились на крупные объекты Солнечной системы. Согласно теории, Земля была почти уничтожена после того, как в нее врезался объект, соизмеримый с Марсом.

Причины такой «бомбардировки» все еще остаются загадкой, однако, по мнению некоторых ученых, это связано с тем, что газовые гиганты, двигаясь вокруг малых тел на периферии Солнечной системы, «потревожили» их. Что бы не послужило причиной, говоря простым языком, слияние протопланет в конечном счете привело к формированию планет.

Процессы формирования планет в Солнечной системе считать полностью завершившимися нельзя. Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, которые возможно слились бы в планеты, если бы гравитация Юпитера не была столь сильной. Кроме того, существует множество комет и астероидов, которые иногда называют «строительными кирпичиками» нашей Солнечной системы.

Что мы имеем сегодня

Одна из самых серьезных проблем данной теории заключается в отсутствии записей ранней истории Солнечной системы.

Однако астрономы нашли целых два способа обойти данную проблему. Первый из них заключается в простом наблюдении. С помощью мощных телескопов, таких как ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), астрономы могут наблюдать протопланетные диски вокруг молодых планет. У нас есть многочисленные примеры звезд, вокруг которых рождаются планеты.

Второй способ состоит в моделировании. Чтобы проверить свои наблюдения и гипотезы, астрономы создают компьютерные модели. При этом тестирование проводится несколько раз при различных условиях. Если все эксперименты показывают, что модель работает, то, вероятно, она соответствует действительности.

Было ли начало у вселенной?

Нет человека, которого не восхищало бы усыпанное звездами небо. И каждый наверняка задумывался над вопросом «а было ли у Вселенной начало?»

Д. Блок, профессор астрономии говорит: «Идею, что когда - то Вселенная не существовала, всегда воспринималась в штыки». Но в последние десятилетия, появилось достаточно доказательств, чтобы поверить в то, что у Вселенной было начало. На сегодняшний день практически все ученые приходят к выводу, что Вселенная появилась благодаря взрыву, после которого материя начала распространяться в разных направлениях.

Что привело ученых такому выводу?

Теория Эйнштейна, о том, что Вселенная либо расширяется, либо сжимается, шла вразрез с общепринятой в то время теорией стационарной Вселенной.

Эйнштейн ввел в свои расчеты величину, которую назвал «космологической постоянной». Этим он пытался согласовать свою теорию с тем, что считалось тогда научной истиной.

Но уже спустя 4 года Эйнштейн накопил достаточно доказательств, чтобы признать свою поправку «величайшей ошибкой». Такие доказательства появились, когда в астрономической обсерватории в Калифорнии был установлен 100 – дюймовый телескоп. Наблюдения Вселенной в этот телескоп доказали, что она действительно расширяется.

До этого получалось рассмотреть лишь некоторые звезды Млечного Пути. Наблюдались также расплывчатые пятна, известные как туманности, но принимали их за газообразования. Но с помощью этого мощного телескопа выяснилось, что это не газообразная материя, а галактики подобные нашей. На сегодняшний день насчитывается до 125 миллиардов галактик, каждая из которых содержит миллиарды звезд.

Дальше выяснилось, что эти галактики удаляются от нас. И чем дальше находятся галактики, тем быстрее они удаляются от нас. Скорость удаления галактик, ученые определяют при помощи спектрографа. Свет, который исходит от далеких звезд, пропускается через призму, раскладывается при этом на разные цветовые составляющие.

Свет от удаляющегося объекта, красный. Его называют красным смещением. А свет от приближающихся объектов, фиолетовый. Соответственно его называют фиолетовым смещением. Было замечено, что лишь за исключением нескольких близких нам галактик, все остальные имеют красное смещение. Так и выяснилось, что галактика расширяется, при чем по определенным законам. Скорость расширения определяется степенью красного смещения спектра.

Если рассмотреть обратный процесс расширения нашей Вселенной, как если бы все это снято на пленку, то можно увидеть, как Вселенная не расширяется, а сжимается. И в конечном итоге, она вернулась бы в начальную точку. Из этого можно смело делать вывод, что когда - то у Вселенной было начало.

Еще совсем недавно считалось, что у Вселенной не было начала. Фрейд Хойл, к примеру, утверждал, что если бы «большой взрыв» был, то он должен был оставить свой след в виде некого реликтового излучения. Позже ученые Арно Пензиас и Роберт Вильсон открыли фоновое излучение – отсветы вспышки после «большого взрыва». Казалось, что после этого теория Большого взрыва была доказана.

Но после этого открытия стали возникать новые вопросы. Если теория Большого взрыва верна, то почему нет слабых неоднородных распределений этого излучения? Для того чтобы образовались Галактики, требовались более холодные и плотные зоны, где материя могла бы сжиматься. Но эксперименты сделанные астрономами не обнаружили таких неоднородностей.

Позже, когда был запущен спутник, открытия сделанные им стали историческими. Выяснилось, что мелкая зыбь, была той неоднородностью, которая осталась в пространстве после Большого взрыва.

То, что Вселенная имела начало, говорит в пользу того, что она была сотворена. Ученый Пензиас, который участвовал в открытии фонового излучения, делает вывод, что эти открытия приводит к уникальному выводу: Вселенная была сотворена из ничего. А Джордж Смут, который руководит группой, сказал: «Мы обнаружили доказательства появления Вселенной». Он также добавил, что быть свидетелем таких открытий, все равно, что видеть Бога.

И все таки, не все ученые признают, что у Вселенной было начало, или момент сотворения. Они изо всех сил стараются найти альтернативные теории появления Вселенной.