5. Формування нашої планетної системи.

Теорія, яка розглядає походження Сонячної системи, має пояснювати такі факти:

• Орбіти всіх планет лежать практично у площині екліптики;

• Планети рухаються навколо Сонця по орбітах, близьких до колових;

• Напрямок обертання планет навколо Сонця однаковий для всіх планет і збігається з напрямком обертання Сонця і власним обертанням планет (окрім Венери та Урана); у тому ж напрямку, що і планети навколо Сонця, обертається навколо них більшість їхніх супутників;

• середня відстань планет від Сонця підлягає правилу Тиціуса—Боде;

• 99,86 % маси Сонячної системи припадає на Сонце і лише 0,14 % на планети, тоді як планетам належить 98 % моменту загальної кількості руху Сонячної системи;

• планети поділяються на дві групи, різко відмінні між собою за середньою густиною, хімічним складом, розмірами і внутрішньою будовою.

За гіпотезою О. Шмідта, Сонячна система почала формуватися близько 5млрд років тому. Із газопилової хмари, що повільно оберталася, дуже швидко — за сотні років — утворилося Протосонце, яке внаслідок гравітаційного стискання нагрівалося. Протопланетна хмара оберталася все швидше, набуваючи форми диска, у центрі якого містилося Сонце. Молода зоря продовжувала розжарюватись, і під дією тиску її світла легкі хімічні елементи (Н, Не) розсіювалися на периферію протопланетного диска, а важчі залишались ближче до центра. Тим часом частинки газу та пилу об'єднувались в невеликі холодні тверді тіла — планетезималі (від англ. Planet – планети, infinitesimal – нескінченно мала величина). Масивніші планетезималі збільшувалися за рахунок налипання на них дрібніших. Таким чином, речовина протопланетного диска зібралася у згустки, з яких і сформувалися планети, їхні супутники, астероїди, комети. Поблизу Сонця утворилися планети з важких хімічних елементів, а віддалені планети складаються переважно з водню та гелію. Сильне гравітаційне поле Юпітера перешкодило утворенню великої планети між орбітами Марса та Юпітера — зараз там пояс астероїдів. Формування планет тривало 100млн. років, стільки ж часу розігрівалося, стискуючись, Сонце до початку термоядерних реакцій у його надрах.

7. Етапи формування планетного диска.

Виділяють три етапи формування протопланетного диска:

І. Початковий розмір газопилової хмари перевищував сучасний розмір планетної системи, а його хімічний склад відповідав складу міжзоряних туманностей — 99 % газу і 1 % пилових частинок розмірами від 0,1 мкм до 1 мм. При підвищенні температури протозорі нагрівається і диск, частинки пилу випаровуються, молекули газу розпадаються на атоми, атоми іонізуються, а розміри диска за рахунок турбулентності збільшуються до кількох десятків астрономічних одиниць.

Протосонце мало відчутне магнітне поле, яке при взаємодії з іонізованим газом гальмувало його власне обертання і прискорювало обертальний рух протопланетної речовини. Далі диск охолоджується, турбулентність стихає. При цьому відбувається конденсація — знову утворюються тверді пилові частинки. Основні ж космічні елементи — водень і гелій — залишаються у вигляді газу (для їх конденсації потрібні температури, близькі до абсолютного нуля). Цей етап тривав близько 1000 років.

II. Завершилось формування тонкого пилового шару — пилового субдиска. Далі частинки збільшуються у розмірах, зіштовхуються одна з одною, злипаються. І коли густина пилу стає вищою за густину газу в десятки разів, пиловий диск переходить у стан гравітаційної нестійкості, за якої навіть дуже маленькі згустки, що виникли випадково, не розсіюються, а, навпаки, з часом стають ще більшими.

III. Внаслідок обертання утворені згустки не можуть одразу стиснутись до густини твердих тіл. Але, зіштовхуючись один з одним, вони об'єднуються і все більше ущільнюються. В результаті утворюється рій допланетних тіл різного розміру — планетезималі.