太阳系的起源和演化

关于太阳系的起源问题,核心是回答太阳系的行星及其卫星、小行星、彗星等天体是怎么起源的,而不是回答太阳的起源问题。因为作为恒星的太阳,它的起源与一般恒星的起源大同小异。太阳系运动特征和结构特征总结1、在太阳系中,太阳质量占太阳系总质量的绝大部分(99.8%),其他天体的质量总和只有太阳的约0.2%。太阳引力控制着整个太阳系,其他天体都在绕太阳公转。除太阳外,太阳系的主要成员是大行星,在这个意义上,太阳系是一个“行星系”。大行星根据其性质不同可分为三类:类地行星、巨行星、远日行星。2、大行星在接近同一平面的近圆形轨道上,朝同一方向绕太阳公转,这就是行星运动的共面性、近圆性、同向性。大质量行星的共面性、近圆性的特征更明显,而小质量行星的共面性、近圆性特征略差一点。3、三类行星的平均密度分布特点是,类地行星最大,远日行星次之,巨行星最小。行星质量、体积大小的分布是,巨行星最大,远日行星次之,类地行星最小。4、大行星与太阳的距离具有规律性,可由提丢斯-波得定则表达。5、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为几小时、一天左右,水星、金星的自转周期很长,分别为58.65天和243天。多数行星自转方向与公转方向一致,但金星是逆向自转的,天王星是侧向自转的。6、太阳系中,质量占99.8%以上的太阳的角动量只占太阳系总角动量的1%左右,而质量不到0.2%的其他天体的角动量却占99%左右。7、除了水星和金星,其他行星都由卫星绕转,构成卫星系统。巨行星卫星最多,远日行星次之,类地行星最少。土星、木星、天王星有环。8、在火星和木星轨道之间,有许多小行星,其质量约等于地球质量的万分之四,而且质量越小,小行星数目越多。小行星的轨道倾角和偏心率彼此相差较大,自转周期多为2小时至16小时。在地球轨道附近、木星轨道附近,甚至土星与天王星轨道之间也发现有小行星。有几颗小行星有自己的卫星。9、已发现约2000颗彗星,它们的轨道倾角、偏心率彼此相差很大,有些彗星轨道是抛物线,有些是双曲线。有些彗星是逆向绕太阳运动。10、太阳系中还有数量众多的流星体,有些流星体是成群的。已经证实有些流星群是彗星瓦解的产物。落到地面的流星体(陨星)的成分有差异,可分为石质陨星、铁质陨星、石铁质陨星。行星际空间还分布有稀疏的微尘粒和气体,集中于黄道面附近,黄道光与此有关。太阳系起源学说分类对行星的物质和行星的形成方式的看法不同,有三类不同的太阳系起源学说:1、灾变说——行星物质是因某一偶然的巨变事件从太阳中分离出来的,如当银河系中的一颗恒星走进(或碰撞)太阳时,从太阳中分离出的物质形成了行星。2、俘获说——太阳从恒星际空间俘获的物质形成了原始行星云,行星云后来形成了行星。3、共同形成说——整个太阳系所有天体都是由同一个原始星云形成的,星云的中心部分物质形成太阳,外围物质形成行星等天体。俘获说和共同形成说的共同点是,行星是由星云集聚而成,因此这两种学说合称为星云说。关于行星的形成方式,大致有四种看法:①先形成环体,然后由环体再形成行星;②先形成很大的原行星,原行星演化成行星;③先凝聚成大大小小的固体块——星子,星子再集聚形成行星;④先形成湍涡流的规则排列,在次级涡流中形成行星。康德-拉普拉斯星云说最早科学地提出太阳系起源学说的是德国哲学家、天文学家康德。1755年,康德发表《自然通史和天体论》一书,首先提出太阳系起源星云说。康德在书中指出:太阳系是由一团星云演变来的。这团星云由大小不等的固体微粒组成,“天体在吸引力最强的地方开始形成”,引力使微粒相互接近,大微粒吸引小微粒形成较大的团块,团块越来越大,引力最强的中心部分吸引的微粒最多,首先形成太阳。外面的微粒在太阳吸引下向中心体下落时,与其他微粒碰撞而改变方向,成为绕太阳的圆周运动,这些绕太阳运转的微粒逐渐形成几个引力中心,最后凝聚成绕太阳运转的行星。卫星的形成过程与行星相似。康德认为,彗星是在原始星云的外围形成,太阳对它们的引力较弱,所以彗星轨道的倾角多种多样。行星自转是由于落在其上的质点撞击所产生的。康德还用行星区范围的大小解...

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