星云假说
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星云假说是在天体演化学的场合要解释太阳系的形成与演化最被广泛接受的模型。它建议太阳系是在星云物质中形成的,这个理论最早是伊曼努尔·康德于1755年发表在自然史和天空理论[1]。起初使用在太阳系的行星系统形成过程,现在更应用在宇宙的工作中。被广泛接受的变体现代星云假说是太阳星云盘假说(solar nebular disk model,SNDM)或简单的太阳星云模型。这个星云假说提供太阳系各种性质的解释,包括行星轨道接近圆形和共轨道面,和它们的运动方向与太阳自转方向的一致性。一些星云假说的元素反映在现代的行星形成,但大多数的元素已经被取代。
目录
理论
依据星云假说,形成恒星的云是大质量和浓稠的分子氢-巨分子云(giant molecular cloud,GMC)。这些云是引力不稳定,并且物质在内部密集丛生的合并,然后旋转、坍缩形成恒星。恒星形成是一个复杂的过程,总是先在年轻恒星周围形成气体的原行星盘。在某些情况下这可能孕育行星,但尚不清楚。因此,行星系统的形成被认为是恒星形成的自然结果。一颗类似太阳的恒星通常需要100万年的十来形成[2],从原行星盘发展出行星系统还需要再1000万年。原行星盘是喂养中心恒星的吸积盘。起初很热,稍后盘面逐渐变冷,成为所谓的金牛T星阶段;此时,可能是岩石和冰的小尘埃颗粒形成。颗粒最终可能凝聚成公里尺度的微行星。如果盘有足够的质量,增长会开始失控,导致迅速 -100,000年到300,000年- 形成月球到火星大小的原行星。临近恒星,原行星会经过暴力的合并,生成几颗类地行星。这个阶段可能要经历1亿年至10亿年。
巨行星的形成是一个更复杂的过程。它被认为要越过冻结线才会发生,在哪里元行星主要由各种类型的冰组成。其结果是,它们会比原行星盘内侧的巨大许多倍。原行星形成后的演化并不完全清楚,有些原行星会继续成长,最终达到5-10地球质量-临界值,必须开始从盘中吸积氢和氦。由核心积累气体在开始时是很缓慢的,需要持续数百万年,但是在原行星的质量达到30地球质量(M⊕),它就会以失控的速率加速吸收。像木星和土星这样的行星,被认为只要一万年就能累积如此大量的质量。当气体耗尽时,吸积就停止了。在形成的期间或形成之后,行星都可以长距离的迁移。冰巨星像是天王星和海王星,被认为是失败的核心,形成得太晚而盘面几乎已经消失了。
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参考文献
- ↑ 支持太阳系形成于星云这一理论的证据是什么?,一点资讯,2019-9-5
- ↑ 太阳系形成于原始星云?观测与模型,看科学家如何证明,搜狐,2020-03-17