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太阳系的形成 精选

已有 4661 次阅读 2022-10-15 09:05 |系统分类:科普集锦

恒星形成是一个复杂的过程。巨分子云塌缩时,云中的几乎全部气体和尘埃最终都会落入中心的原恒星。另有一丁点气体和尘埃仍然留在轨道上,围绕着形成的恒星运动。整个系统自转和冷却,分子云中残存的一点物质缓慢地变平为一个气体、尘埃和冰的薄盘。在恒星形成的这一阶段,所有年轻恒星都伴随着一个盘诞生。这是动量守恒要求绝对的,随着收缩,旋转速度加快,星云会被摊平,形成盘状结构。我们的太阳系也产生于通常所说的太阳星云盘,盘的平面应该接近黄道面。

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太阳系的形成过程

最终形成我们太阳的星云,可能在大约50亿年开始塌缩,精确的时间还不太确定。造成太阳系塌缩的原因可能是附近的超新星爆发,爆发后的喷射物注入到太阳系星云造成星云的收缩。观测表明,类太阳恒星典型情况下经过1亿年形成,围绕年轻恒星的星云盘仅仅一百万年就可以形成。一旦盘形成了,会迅速变化,小尘埃和冰晶撞击、吸附逐渐成长为大理石尺寸的颗粒(即吸积过程)。计算机模型表明这样的过程仅需要几千年。小颗粒彼此相互碰撞,有时候吸附在一起,这一过程持续进行,越来越猛烈、加速。我们对这个过程还缺少充分的了解,在短短几百万年中,星子(公里尺度的尘埃、冰、岩石和金属颗粒团块)形成,然后是其他尺寸为100~1000公里的小行星相继形成。

看起来,太阳星云的盘没有存在很长时间。大部分尘埃通过或吸积、或耗散的方式,都在几百万年内完成聚集。靠近恒星,太热的地方难以形成冰,太小的引力也抓不住足够多的气体,因此星子主要是岩石结构。距离太阳更远的区域里,冰和尘埃可以吸积成为较大的星子,带有足够大的质量,能吸引住够多的气体,最终成长为巨气体行星。在如此短的时间内,那样混乱的开始如何最终形成精致的行星系统,是今天天文学家争论的大问题。

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太阳系当前的结构



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