Як Земля вийшла на орбіту навколо Сонця?


13

Я не впевнений, чи повинен цей пост бути на форумі з фізики предметів, але, здається, це теж підходить тут. Я читав книгу про хімію та те, як у Всесвіті склалася теорія зірок, що створюють більшість відомих нам елементів. Мені стало цікаво, як Земля вийшла на орбіту навколо Сонця. Я розумію, що ми перебуваємо у постійному вільному падінні до Сонця, але наш рух змушує нас "пропускати" Сонце, не заважаючи нам згоряти. Однак мене бентежить, як нас в першу чергу привели в рух. Я найкраще здогадуюсь, що нас захопила гравітація Сонця, і їх вивели на орбіту, що означало б, що Земля колись була метеором, правда? Якщо хтось міг би пояснити це, було б дуже корисно, тому що я ніде не можу знайти відповідь.

Дякую

PS Я просто дев'ятикласник, тому я не маю великих знань з астрофізики.


Привіт, боб. Мені здалося, що це справді краще підходить для іншого сайту, але я вирішив, що сайт - Астрономія.
володар кім

Одне з моїх улюблених відео з фізичних хвилин, і воно стосується вашого питання. youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM
користувачLTK

Відповіді:


21

Картина була набагато чистішою 20 - 25 років тому. Я спочатку представлю цю приємну чисту картину. Зірки утворюються від гравітаційного колапсу величезних хмар міжзоряного газу. Ці газові хмари неминучі мають деякий чистий ненульовий імпульс. Це змушує газову хмару змінювати форму від більш-менш сферичної форми до форми диска. (Чому? Це інше питання. Задайте.)

Незважаючи на те, що цей протопланетний диск продовжував подавати масу на зростаючу протостар, він також створив підґрунтя для формування планет. Газова хмара була переважно первинним воднем та гелієм, але вона також містила більш важкі елементи завдяки зоряному синтезу та надновам за мільярди років, що передували утворенню нашої Сонячної системи.

Ці важкі елементи поводяться зовсім інакше, ніж водень та гелій. У них є хімія. Планети починалися як мікроскопічні скупчення маси цих важчих елементів, з'єднаних хімічно. Ці мікроскопічні скупчення періодично стикаються, з часом утворюючи більші скупчення маси. Ці більші скупчення в свою чергу стикаються між собою, утворюючи ще більші скупчення маси. Врешті-решт, грудочки стали досить великими, що гравітаційно взаємодіяли, роблячи їх ще більше зростати. Цей процес тривав, врешті-решт утворюючи протопланети, а потім планетарні ембріони та нарешті планети.

Температура в протопланетарному диску була високою поблизу формуючого протостарця, але швидко падала із збільшенням відстані від протостар. У якийсь момент летючі речовини, такі як вода, аміак, метан і вуглекислий газ, стають такими ж твердими, як і гірські породи. Це лінія льоду, яка називається лінією снігу або ліні морозу. Астероїди всередині орбіти Церера, як правило, скелясті. Астероїди за межами орбіти Церера, як правило, крижані.

Планети, що утворюються поза льодової лінії, можуть рости дуже швидко, і тоді вони можуть рости дуже, дуже великими. Речовина, що складається з протопланетного диска, обертається навколо зростаючої протостарної програми чимось іншим, ніж швидкість, запропонована законами Кеплера, завдяки тиску всіх цих матеріалів на диску. Завдяки закону квадратного куба більші предмети не так сильно піддаються цьому тиску. Ці більші об'єкти орбітують із швидкістю Кеплеріана. Планети, що утворюються поза льодової лінії, ростуть дуже швидко, а потім змітають газ і лід, оскільки вони орбітують з іншою швидкістю, ніж найближчі оточення. Результатом є газові гіганти, такі як Юпітер і Сатурн, а також льодові гіганти, такі як Уран і Нептун. Планетарний ріст - це набагато складніший процес і набагато повільніше процес всередині лінії льоду. Ось чому Меркурій, Венера, Земля,


Ось гарна картина. Не дуже гарна картина:

  • Чому Меркурій і Марс настільки менші, ніж Венера і Земля?
    Симулятори говорять про те, що скелясті планети повинні бути більш-менш однакового розміру. Це не так у нашій власній Сонячній системі, не кажучи вже про інших місцях.

  • Як могли утворитися Уран і Нептун?
    Моделювання не можуть відтворити Уран і Нептун на їх поточних відстанях від Сонця. Матеріал у протопланетному диску повинен був бути надто рідким на цих відстанях, щоб утворювати великі планети.

  • Набагато гірше, у чому справа з усіма дивними вченими екзопланет?
    Вчені виявили об’єкти розміром Юпітера, що обертаються близько до свого сонця, об'єкти розміром з Нептуном, що орбітують там, де у простої моделі формуються лише скелясті планети, і планети на високо нахилених (а іноді і ретроградних) орбітах, які не мають сенсу.

Ці симуляції (які стали дуже хорошими) та безліч екзопланет підштовхнули теорію про те, як планети формуються назад, на стадію «це смішно». ("Найбільш хвилююча фраза, яку можна почути в науці, та, яка віщує нові відкриття, - це не" Еврика! ", А" Це смішно ... "", цитата, яка широко приписується Ісааку Асімову.)


Відповідь Девіда Хамермана - це добре, і я просто хочу її доповнити. Це має бути коментарем, але у мене поки що немає представника на цьому обміні стеками, але я намагаюся врятувати вас від того, щоб задати інше питання, як він пропонує. Якщо ви хочете знати, чому деякі речі в просторі плоскі, а інші - круглі, я пропоную переглянути ці відео: youtube.com/watch?v=Aj6Kc1mvsdo та youtube.com/watch?v=tmNXKqeUtJM

@ user13097 - Моє ім’я неправильно написано та неправильно вимовлено з першого дня (у моєму свідоцтві про народження є виправлена ​​орфографічна помилка). Я не дуже розумію. Що так важко в написанні Нілсена, який повинен бути моїм прізвищем? Моє прізвище було написано неправильно за 55 років до мого народження. Однак ваша неправильна написання - нова.
Девід Хаммен

2

На Землі раніше було багато-багато астероїдів і метеоритів. Більші астероїди тягнуть метеорити, а менші астероїди, збиваються з ними і згущуються у все більшу і більшу грудку, що з часом стає настільки важкою, що скеля починає поводитися як рідина під тиском, утворюючи акуратну сферу Землі зараз.

Це все щебінь вже обходило Сонце, коли це сталося; частина надходила ззовні Сонячної системи, але більшість - це просто туманність газів та іншої речовини, яка злилася в поточну Сонячну систему.

Щодо "падіння та зниклого" ... це напівточний опис орбітальної механіки. Враховуючи відстані, "пропустити" центральний корпус насправді досить легко; дивись у небо вночі - деякі яскравіші зірки - це фактично інші планети нашої системи. Ось це - ці крихітні крапки. Сонце яскраве, але на небі воно теж крихітне. Існує багато місця, щоб "пропустити", і замість того, щоб врізатися, літати еліптичною траєкторією навколо центрального корпусу - проїжджаючи повз, швидше, коли ти поруч, потім витягуючись "навколо іншої сторони", щоб уповільнити, і летіти геть, тільки повернутися вниз по тій же (відсутній) стежці.

Тепер ... як виникають орбіти Землі та більшості планет не витягнуті еліпсиси, як це найчастіше зустрічається з більшістю випадково рухаються об'єктів у гравітаційному полі - але досить поблизу кіл - це предмет для іншого питання та тривалої дискусії.


2

Планетні системи формуються з хмар газу і пилу .

Гравітація маси хмари тримає її разом; найгустіша частина в центрі хмари руйнується до тих пір, поки вона не буде достатньо щільною, щоб почати ядерний синтез, перетворившись у зірку.

Речі далі випадково стикаються і стирчать до тих пір, поки деякі з них не стануть досить великими, щоб мати власну значущість. Коли ці «планетосемалі» стикаються між собою, в середньому їх орбіти стають більш круглими. Через мільярди років цього ви закінчуєте відносно мало тіл на майже кругових орбітах: планети Сонячної системи.

Захоплення тіл, що надходять ззовні Сонячної системи, буває, але більш поширеним способом формування планет є утворення з протозоряної газової хмари.


1

Ніцца теорія планетарного формування:

Створено в Ніцці, Франція

Також відповідає на не дуже гарне зображення (за винятком планети 9). На початку сонце, як протозірка, висмоктало масу з туманності і стало зіркою, що швидко крутилася. Матеріал розплющився на диск (Чому? Дивіться, чому деякі галактики плоскі .) Теорія Ніцци пояснює пізнє важке бомбардування, після того, як більшість матерій вже зрослися.

Великий такт

Приблизно 5 мільярдів років тому пізні важкі бомбардування сталися, коли Юпітер і Сатурн замикалися в сильному резонансі, що наблизило їх до Сонця. Як це сталося, крижане сміття, яке все ще було у зовнішній Сонячній системі, перетягнулося всередину до внутрішньої сонячної системи. Це спонукало добросовісного "грандіозного нападу" на внутрішню сонячну систему.

Грандіозна атака

Велика атака сталася після того, як Юпітер вийшов із резонансу, відкинувши його (та Сатурн) назад у зовнішню Сонячну систему. Сміття, яке воно затягнуло до Сонячної системи, замкнене у рої сміття, яке могло б виділити достатню кількість енергії з будь -яких надземних земель, щоб перетягнути їх на сонце. Решта уламків злилася на чотири планети внутрішньої Сонячної системи.

Решта теорії відповідає тому, що всі інші вже заявляють

  • Чому Меркурій і Марс настільки менші, ніж Венера і Земля?
  • Яка угода з усіма дивними вченими екзопланет виявили?

    Якщо я допустив помилки в конвенціях, будь ласка, скажіть мені. Нас шестикласники дуже недосвідчені на StackExchange.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.