Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Художественная концепция протопланетного диска

Формирование и эволюция Солнечной системы началось около 4,57 миллиарда лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского молекулярного облака . [1] Большая часть коллапсирующей массы собралась в центре, образуя Солнце , в то время как остальная часть сплющилась в протопланетный диск , из которого сформировались планеты , луны , астероиды и другие небольшие тела Солнечной системы .

Эта модель, известная как гипотеза туманностей, была впервые разработана в 18 веке Эмануэлем Сведенборгом , Иммануилом Кантом и Пьером-Симоном Лапласом . В его последующем развитии были переплетены различные научные дисциплины, включая астрономию , химию , геологию , физику и планетологию . С начала космической эры в 1950-х годах и открытия внесолнечных планет в 1990-е годы модель подвергалась сомнению и уточнялась с учетом новых наблюдений.

Солнечная система претерпела значительные изменения с момента своего первоначального образования. Многие луны образовались из дисков из газа и пыли, вращающихся вокруг своих родительских планет, в то время как другие луны, как полагают, сформировались независимо и позже были захвачены их планетами. Третьи, такие как Луна Земли , могут быть результатом гигантских столкновений . Столкновения между телами происходили непрерывно до наших дней и играли центральную роль в эволюции Солнечной системы. Положение планет могло измениться из-за гравитационного взаимодействия. [2] Сейчас считается, что эта планетарная миграция была ответственна за большую часть ранней эволюции Солнечной системы.

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце остынет и расширится во много раз своего нынешнего диаметра (превратившись в красного гиганта ), прежде чем сбросить свои внешние слои в виде планетарной туманности и оставить после себя звездный остаток, известный как белый карлик . В далеком далеком будущем гравитация проходящих мимо звезд постепенно уменьшит количество планет Солнца. Некоторые планеты будут уничтожены, другие выброшены в межзвездное пространство . В конечном счете, в течение десятков миллиардов лет вполне вероятно, что Солнце не останется ни с одним из первоначальных тел на орбите вокруг него. [3]

История [ править ]

Основная статья: История образования Солнечной системы и гипотезы эволюции
Пьер-Симон Лаплас , один из создателей небулярной гипотезы

Идеи о происхождении и судьбе мира восходят к самым ранним известным писаниям; однако почти все это время не было попыток связать такие теории с существованием «Солнечной системы» просто потому, что обычно не считалось, что Солнечная система в том смысле, в котором мы ее сейчас понимаем, существует. Первым шагом к теории формирования и эволюции Солнечной системы было всеобщее признание гелиоцентризма , который поместил Солнце в центр системы, а Землю на орбите вокруг него. Эта концепция развивалась тысячелетиями ( Аристарх Самосский предложил ее еще в 250 г. до н.э.), но не получила широкого распространения до конца 17 века. Первое зарегистрированное использование термина «Солнечная система» датируется 1704 годом [4].

Текущая стандартная теория формирования Солнечной системы, гипотеза туманностей , стала популярной и вышла из употребления с момента ее формулирования Эмануэлем Сведенборгом , Иммануэлем Кантом и Пьером-Симоном Лапласом в 18 веке. Наиболее существенной критикой гипотезы была ее очевидная неспособность объяснить относительное отсутствие углового момента у Солнца по сравнению с планетами. [5] Однако с начала 1980-х годов исследования молодых звезд показали, что они окружены холодными дисками из пыли и газа, в точности как предсказывает небулярная гипотеза, что привело к ее повторному принятию. [6]

Понимание того, как ожидается дальнейшее развитие Солнца, требовало понимания источника его силы. Артур Стэнли Эддингтон «s подтверждение от Альберта Эйнштейна » с теорией относительности привело к его осознанию того, что энергия Солнца исходит от термоядерных реакций в ядре, сливающихся водород в гелий. [7] В 1935 году Эддингтон пошел еще дальше и предположил, что внутри звезд могут образовываться и другие элементы. [8] Фред Хойл развил эту предпосылку, утверждая, что эволюционирующие звезды, называемые красными гигантами, создали множество элементов.в их ядрах тяжелее водорода и гелия. Когда красный гигант наконец сбросит свои внешние слои, эти элементы будут переработаны, чтобы сформировать другие звездные системы. [8]

Формирование [ править ]

Смотрите также: Небулярная гипотеза

Пресолнечная туманность [ править ]

Гипотеза туманностей гласит, что Солнечная система образовалась в результате гравитационного коллапса фрагмента гигантского молекулярного облака . [9] Облако было около 20  парсеков (65 световых лет) в поперечнике, [9] в то время как фрагменты составляли примерно 1 парсек (три с четвертью световых лет ) в поперечнике. [10] Дальнейшее схлопывание осколков привело к образованию плотных ядер размером 0,01–0,1 парсек (2 000–20 000  а.е. ). [a] [9] [11] Один из этих коллапсирующих фрагментов (известный как пресолнечная туманность ) сформировал то, что стало Солнечной системой. [12]Состав этого региона с массой чуть более , что из ВС ( М ☉ ) была примерно такой же, что и на сегодняшний день Sun, с водородом , наряду с гелием и следовых количеств лития , полученного с помощью большого взрыва нуклеосинтезе , образуя около 98% его массы. Остальные 2% массы состояли из более тяжелых элементов, которые были созданы в результате нуклеосинтеза в более ранних поколениях звезд. [13] В конце жизни эти звезды выбросили более тяжелые элементы в межзвездную среду . [14]

Хаббловское изображение протопланетных дисков в туманности Ориона , "звездной ясли" шириной в несколько световых лет, вероятно, очень похожей на изначальную туманность, из которой образовалось Солнце.

Самым древним включениям, обнаруженным в метеоритах, которые , как считается, следует отнести к первому твердому веществу, образовавшемуся в предсолнечной туманности, 4568,2 миллиона лет, что является одним из определений возраста Солнечной системы. [1] Исследования древних метеоритов обнаруживают следы стабильных дочерних ядер короткоживущих изотопов, таких как железо-60 , которые образуются только во взрывающихся короткоживущих звездах. Это указывает на то, что поблизости произошла одна или несколько сверхновых . Ударная волна от сверхновой , возможно, вызвало образование Солнца, создавая относительно плотных областей внутри облака, в результате чего эти регионы распада. [15]Поскольку только массивные короткоживущие звезды производят сверхновые, Солнце должно было образоваться в большой области звездообразования, которая породила массивные звезды, возможно, похожие на туманность Ориона . [16] [17] Исследования структуры пояса Койпера и аномальных материалов в нем показывают, что Солнце сформировалось в скоплении из 1000–10 000 звезд с диаметром от 6,5 до 19,5 световых лет и общей массой 3000.  M ☉ . Этот кластер начал распадаться между 135 миллионами и 535 миллионами лет после образования. [18] [19]Несколько симуляций нашего молодого Солнца, взаимодействующего с близко проходящими звездами в течение первых 100 миллионов лет его жизни, создают аномальные орбиты, наблюдаемые во внешних частях Солнечной системы, такие как отдельные объекты . [20]

Из-за сохранения углового момента туманность вращалась быстрее при схлопывании. По мере того, как вещество внутри туманности конденсировалось, атомы внутри нее начали сталкиваться с нарастающей частотой, преобразовывая свою кинетическую энергию в тепло . Центр, где собралась большая часть массы, становился все более горячим, чем окружающий диск. [10] В течение примерно 100 000 лет [9] конкурирующие силы гравитации, давления газа, магнитных полей и вращения заставили сжимающуюся туманность превратиться во вращающийся протопланетный диск диаметром около 200 а.е. [10] и сформировать горячий , плотная протозвезда(звезда, в которой синтез водорода еще не начался) в центре. [21]

Считается, что на этом этапе своей эволюции Солнце было звездой Т Тельца . [22] Исследования звезд Т Тельца показывают, что они часто сопровождаются дисками допланетного вещества с массами 0,001–0,1  M ☉ . [23] Эти диски простираются до нескольких сотен  а.е. - Космический телескоп Хаббла наблюдал протопланетные диски диаметром до 1000 а.е. в областях звездообразования, таких как туманность Ориона [24], и довольно холодные, достигая температуры поверхности всего около 1000 К (730 ° C; 1340 ° F) в самые горячие моменты. [25]В течение 50 миллионов лет температура и давление в ядре Солнца стали настолько высокими, что его водород начал плавиться, создав внутренний источник энергии, который противодействовал гравитационному сжатию, пока не было достигнуто гидростатическое равновесие . [26] Это ознаменовало вступление Солнца в начальную фазу своей жизни, известную как главная последовательность . Звезды главной последовательности получают энергию от синтеза водорода в гелий в своих ядрах. Сегодня Солнце остается звездой главной последовательности. [27] По мере того, как ранняя Солнечная система продолжала развиваться, она, в конце концов, отдалялась от своих братьев и сестер в звездном питомнике и продолжала самостоятельно вращаться вокруг центра Млечного Пути .

Формирование планет [ править ]

Смотрите также: Протопланетный диск

Считается, что различные планеты образовались из солнечной туманности, дискообразного облака газа и пыли, оставшегося после образования Солнца. [28] В настоящее время принятым методом формирования планет является аккреция , при которой планеты начинались как пылинки на орбите вокруг центральной протозвезды. Благодаря прямому контакту и самоорганизации эти зерна сформировали сгустки диаметром до 200 м (660 футов), которые, в свою очередь, столкнулись с образованием более крупных тел ( планетезималей ) размером ~ 10 км (6,2 мили). Они постепенно увеличивались из-за дальнейших столкновений, увеличиваясь со скоростью сантиметров в год в течение следующих нескольких миллионов лет. [29]

Внутренней Солнечной системы , область Солнечной системы внутри 4 AU, было слишком тепло для летучих молекул , таких как вода и метан , чтобы сконденсировать, поэтому планетезималями , что образованные там могли образоваться только из соединений с высокой температурой плавления, таких как металлы (например , железо , никель и алюминий ) и каменистые силикаты . Эти скалистые тела станут планетами земной группы ( Меркурий , Венера , Земля и Марс ). Эти соединения довольно редки во Вселенной, составляя всего 0,6% от массы туманности, поэтому планеты земной группы не могли вырасти очень большими. [10]Наземные зародыши выросли до приблизительно 0,05 масс Земли ( M ⊕ ) и перестали накапливать вопрос о 100000 лет после образования Солнца; последующие столкновения и слияния этих тел размером с планету позволили планетам земной группы вырасти до своих нынешних размеров (см. Планеты земной группы ниже). [30]

Когда планеты земной группы формировались, они оставались погруженными в диск из газа и пыли. Газ частично поддерживался давлением и поэтому не вращался вокруг Солнца так быстро, как планеты. Возникающее в результате сопротивление и, что более важно, гравитационные взаимодействия с окружающим материалом вызвали передачу углового момента , и в результате планеты постепенно переместились на новые орбиты. Модели показывают, что изменения плотности и температуры в диске управляли этой скоростью миграции [31] [32], но общая тенденция заключалась в том, что внутренние планеты мигрировали внутрь по мере того, как диск рассеивался, оставляя планеты на их текущих орбитах. [33]

Эти гигантские планеты ( Юпитер , Сатурн , Уран и Нептун ) формируются дальше, за пределами линии замерзания , которая является точкой между орбитами Марса и Юпитером , где материал достаточно прохладно для летучих соединений обледенелых оставаться твердыми. Льдов, которые сформировали планеты Юпитера, было больше, чем металлов и силикатов, которые сформировали планеты земной группы, что позволило планетам-гигантам вырасти достаточно массивными, чтобы захватывать водород и гелий, самые легкие и самые распространенные элементы. [10] планетезимали за пределами линии мороза , накопленной до 4  M ⊕ в течение около 3 миллионов лет. [30]Сегодня четыре планеты-гиганта составляют чуть менее 99% всей массы, вращающейся вокруг Солнца. [b] Теоретики считают, что Юпитер не случайно находится сразу за линией мороза. Поскольку линия инея накапливала большое количество воды в результате испарения падающего ледяного материала, она создавала область более низкого давления, которая увеличивала скорость вращения пылевых частиц и останавливала их движение к Солнцу. Фактически, линия инея действовала как барьер, который заставлял материал быстро накапливаться на расстоянии ~ 5 а.е. от Солнца. Этот избыточный материал объединился в большой зародыш (или ядро) порядка 10  M ⊕ , который начал накапливать оболочку за счет аккреции газа от окружающего диска с постоянно возрастающей скоростью. [34] [35]Когда масса оболочки стала примерно равной массе твердого ядра, рост пошел очень быстро, достигнув примерно 150 масс Земли ~ 10 5  лет после этого и, наконец , достиг максимума в 318  M ⊕ . [36] Сатурн, возможно, обязан своей существенно меньшей массой просто потому, что сформировался через несколько миллионов лет после Юпитера, когда было меньше газа, доступного для потребления. [30] [37]

Звезды типа Т Тельца, такие как молодое Солнце, имеют гораздо более сильные звездные ветры, чем более стабильные и старые звезды. Считается, что Уран и Нептун образовались после Юпитера и Сатурна, когда сильный солнечный ветер унес большую часть материала диска. В результате на этих планетах накопилось мало водорода и гелия - не более 1  М ⊕ каждая. Уран и Нептун иногда называют отказавшими ядрами. [38] Основная проблема с теориями образования этих планет - это временные рамки их образования. В нынешних местах на срастание их ядер потребовались бы миллионы лет. [37]Это означает, что Уран и Нептун могли сформироваться ближе к Солнцу - рядом или даже между Юпитером и Сатурном - а затем мигрировали или были выброшены наружу (см. Миграция планет ниже). [38] [39] В планетезимальную эру движение не было направлено внутрь, к Солнцу; Stardust образец возвращения из кометы Wild 2 предположил , что материалы из раннего формирования Солнечной системы мигрировали с теплой внутренней части Солнечной системы в области пояса Койпера. [40]

По прошествии от трех до десяти миллионов лет [30] солнечный ветер молодого Солнца удалил бы весь газ и пыль в протопланетном диске, унеся его в межзвездное пространство, тем самым положив конец росту планет. [41] [42]

Последующая эволюция [ править ]

Первоначально считалось, что планеты сформировались на своих текущих орбитах или вблизи них. Это ставилось под сомнение в течение последних 20 лет. В настоящее время многие ученые-планетологи считают, что Солнечная система могла выглядеть совсем иначе после своего первоначального формирования: несколько объектов, по крайней мере, таких же массивных, как Меркурий, присутствовали во внутренней Солнечной системе, внешняя Солнечная система была намного компактнее, чем сейчас, и пояс Койпера был гораздо ближе к Солнцу [43]

Планеты земной группы [ править ]

В конце эпохи формирования планет внутренняя часть Солнечной системы была заселена 50–100 планетарными зародышами размером от Луны до Марса . [44] [45] Дальнейший рост был возможен только потому, что эти тела столкнулись и слились, что заняло менее 100 миллионов лет. Эти объекты могли бы гравитационно взаимодействовать друг с другом, натягивая орбиты друг друга, пока они не столкнулись, становясь больше, пока четыре планеты земной группы, которые мы знаем сегодня, не обрели форму. [30] Одно такое гигантское столкновение, как полагают, сформировало Луну (см. Луны ниже), а другое разрушило внешнюю оболочку молодого Меркурия . [46]

Одна нерешенная проблема с этой моделью заключается в том, что она не может объяснить, как начальные орбиты протоземных планет, которые должны были быть очень эксцентричными для столкновения, создали удивительно стабильные и почти круглые орбиты, которые они имеют сегодня. [44] Одна из гипотез этого «сброса эксцентриситета» состоит в том, что земные частицы образовались в газовом диске, который еще не вытесняется Солнцем. « Гравитационное сопротивление » этого остаточного газа в конечном итоге снизило бы энергию планет, сгладив их орбиты. [45] Однако такой газ, если бы он существовал, в первую очередь не позволил бы орбитам планет земной группы стать такими эксцентричными. [30]Другая гипотеза состоит в том, что гравитационное сопротивление произошло не между планетами и остаточным газом, а между планетами и оставшимися небольшими телами. По мере того, как большие тела двигались сквозь толпу более мелких объектов, более мелкие объекты, привлеченные гравитацией более крупных планет, образовывали область более высокой плотности, «гравитационный след» на пути более крупных объектов. Когда они это сделали, увеличившаяся сила следа замедлила движение более крупных объектов на более правильные орбиты. [47]

Пояс астероидов [ править ]

Внешний край земной области, между 2 и 4 а.е. от Солнца, называется поясом астероидов . Пояс астероидов изначально содержал более чем достаточно вещества, чтобы сформировать 2–3 планеты земного типа, и, действительно, там образовалось большое количество планетезималей . Как и в случае с земными существами, планетезимали в этой области позже слились и сформировали 20-30 планетарных эмбрионов размером от Луны до Марса ; [48] однако близость Юпитера означала, что после образования этой планеты, через 3 миллиона лет после Солнца, история региона резко изменилась. [44] Орбитальные резонансыс Юпитером и Сатурном особенно сильны в поясе астероидов, и гравитационные взаимодействия с более массивными зародышами разбросали множество планетезималей в эти резонансы. Гравитация Юпитера увеличивала скорость объектов в этих резонансах, заставляя их разбиваться при столкновении с другими телами, а не срастаться. [49]

Поскольку Юпитер мигрировал внутрь после своего формирования (см. Миграция планет ниже), резонансы охватили бы пояс астероидов, динамически возбуждая население региона и увеличивая их скорости относительно друг друга. [50] Кумулятивное действие резонансов и зародышей либо разбросало планетезимали от пояса астероидов, либо возбудило их орбитальные наклонения и эксцентриситет . [48] [51] Некоторые из этих массивных эмбрионов тоже были выброшены Юпитером, в то время как другие, возможно, мигрировали во внутренние области Солнечной системы и сыграли роль в окончательной аккреции планет земной группы. [48] [52] [53]В течение этого периода первичного истощения, влияние планет-гигантов и планетарных эмбрионов покинуло пояс астероидов с общей массой, эквивалентной менее 1% массы Земли, состоящей в основном из небольших планетезималей. [51] Это все еще в 10–20 раз больше, чем текущая масса в главном поясе, которая сейчас составляет около 0,0005  M ⊕ . [54] Считается, что вторичный период истощения, который приблизил пояс астероидов к его нынешней массе, последовал, когда Юпитер и Сатурн вошли во временный орбитальный резонанс 2: 1 (см. Ниже).

Период гигантских столкновений внутри Солнечной системы, вероятно, сыграл роль в том, что Земля приобрела свое текущее содержание воды (~ 6 × 10 21  кг) из раннего пояса астероидов. Вода слишком летучая, чтобы присутствовать при формировании Земли, и впоследствии она должна была поступать из внешних, более холодных частей Солнечной системы. [55] Вода, вероятно, была доставлена ​​планетными эмбрионами и небольшими планетезимали, выброшенными из пояса астероидов Юпитером. [52] Популяция комет главного пояса, обнаруженная в 2006 году, также была предложена в качестве возможного источника воды на Земле. [55] [56] Напротив, кометыиз пояса Койпера или более отдаленных регионов доставлено не более 6% воды Земли. [2] [57] Гипотеза панспермии утверждает, что сама жизнь могла быть отложена на Земле таким образом, хотя эта идея не получила широкого признания. [58]

Планетарная миграция [ править ]

Основные статьи: Хорошая модель и гипотеза Grand Tack

Согласно гипотезе туманностей, две внешние планеты могут оказаться «не в том месте». Уран и Нептун (известные как « ледяные гиганты ») существуют в регионе, где пониженная плотность солнечной туманности и более длительное время обращения по орбите делают их образование крайне маловероятным. [59] Считается, что эти двое образовались на орбитах около Юпитера и Сатурна (известных как « газовые гиганты »), где было доступно больше материала, и мигрировали наружу на свои нынешние позиции за сотни миллионов лет. [38]

Моделирование, показывающее внешние планеты и пояс Койпера: [2]
а) До резонанса 2: 1 Юпитер / Сатурн
б) Рассеяние объектов пояса Койпера в Солнечной системе после орбитального смещения Нептуна
в) После выброса тел пояса Койпера Юпитером
  Орбита Юпитера
  Орбита Сатурна
  Орбита Урана
  Орбита Нептуна

Миграция внешних планет также необходима для объяснения существования и свойств самых удаленных регионов Солнечной системы. [39] За пределами Нептуна Солнечная система продолжается в поясе Койпера , рассеянном диске и облаке Оорта , трех разреженных популяциях небольших ледяных тел, которые считаются точками происхождения большинства наблюдаемых комет . На их расстоянии от Солнца аккреция была слишком медленной, чтобы позволить планетам сформироваться до того, как солнечная туманность рассеялась, и, таким образом, первоначальному диску не хватало плотности массы, чтобы объединиться в планету. [59] Пояс Койпера находится между 30 и 55 а.е. от Солнца, в то время как более дальний рассеянный диск простирается на более чем 100 а.е.[39] и далекое облако Оорта начинается примерно на отметке 50 000 а.е. [60] Первоначально, однако, пояс Койпера был намного плотнее и ближе к Солнцу, с внешним краем примерно в 30 а.е. Его внутренний край находился бы сразу за орбитами Урана и Нептуна, которые, в свою очередь, были намного ближе к Солнцу, когда они сформировались (скорее всего, в диапазоне 15–20 а.е.), и в 50% моделирования закончились противоположные места, где Уран находится дальше от Солнца, чем Нептун. [61] [2] [39]

Согласно модели Ниццы , после образования Солнечной системы орбиты всех планет-гигантов продолжали медленно меняться под влиянием их взаимодействия с большим количеством оставшихся планетезималей. Через 500–600 миллионов лет (около 4 миллиардов лет назад) Юпитер и Сатурн попали в резонанс 2: 1: Сатурн вращался вокруг Солнца один раз на каждые две орбиты Юпитера. [39] Этот резонанс создал гравитационный толчок к внешним планетам, возможно, заставив Нептун пройти мимо Урана и врезаться в древний пояс Койпера. [61]Планеты разбросали большинство маленьких ледяных тел внутрь, а сами двигались наружу. Затем эти планетезимали рассеялись от следующей планеты, с которой они столкнулись, аналогичным образом, перемещая орбиты планет наружу, в то время как они двигались внутрь. [39] Этот процесс продолжался до тех пор, пока планетезимали не взаимодействовали с Юпитером, чья огромная гравитация отправила их на высокоэллиптические орбиты или даже выбросила их прямо из Солнечной системы. Это заставило Юпитер немного сдвинуться внутрь. [c] Те объекты, которые Юпитер разбросал по высокоэллиптическим орбитам, сформировали облако Оорта; [39] те объекты, которые в меньшей степени рассеяны мигрирующим Нептуном, сформировали текущий пояс Койпера и рассеянный диск. [39]Этот сценарий объясняет нынешнюю низкую массу пояса Койпера и рассеянного диска. Некоторые из рассеянных объектов, включая Плутон , были гравитационно привязаны к орбите Нептуна, заставляя их находиться в резонансах среднего движения . [62] В конце концов, трение внутри планетезимального диска сделало орбиты Урана и Нептуна снова круговыми. [39] [63]

В отличие от внешних планет, внутренние планеты, как полагают, не претерпели значительных миграций за время существования Солнечной системы, потому что их орбиты остались стабильными после периода гигантских столкновений. [30]

Другой вопрос, почему Марс получился таким маленьким по сравнению с Землей. Исследование Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, штат Техас, опубликованное 6 июня 2011 года (названное гипотезой Великого галса ), предполагает, что Юпитер переместился внутрь на 1,5 а.е. После того, как Сатурн сформировался, мигрировал внутрь и установил резонанс среднего движения 2: 3 с Юпитером, исследование предполагает, что обе планеты мигрировали обратно на свои нынешние позиции. Таким образом, Юпитер потребил бы большую часть материала, который создал бы более крупный Марс. Те же симуляции также воспроизводят характеристики современного пояса астероидов с сухими астероидами и богатыми водой объектами, похожими на кометы. [64] [65]Однако неясно, позволили ли условия в солнечной туманности Юпитеру и Сатурну вернуться на свои нынешние позиции, и, согласно текущим оценкам, такая возможность представляется маловероятной. [66] Более того, существуют альтернативные объяснения малой массы Марса. [67] [68] [69]

Поздняя тяжелая бомбардировка и после [ править ]

Хронология жизни
Эта коробка:
  • Посмотреть
  • разговаривать
  • редактировать
-4500 -
-
-4000 -
-
-3500 -
-
-3000 -
-
-2500 -
-
-2000 -
-
-1500 -
-
-1000 -
-
-500 -
-
0 -
Вода
Одноклеточная жизнь
Фотосинтез
Эукариоты
Многоклеточная жизнь
Членистоногие Моллюски
Растения
Динозавры    
Млекопитающие
Цветы
Птицы
Приматы
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
←
Самая ранняя Земля ( -4540 )
←
Самая ранняя вода
←
Самая ранняя жизнь
←
LHB метеориты
←
Самый ранний кислород
←
Атмосферный кислород
←
Кислородный кризис
←
Древнейшие грибы
←
Половое размножение
←
Самые ранние растения
←
Самые ранние животные
←
Эдиакарская биота
←
Кембрийский взрыв
←
Тетрапода
←
Самые ранние обезьяны
Р ч п е г о г о я гр
П р о т е р о з о и к
Т с ч е с п
H a d e a n
Понгола
Гуронский
Криогенный
Андский
Кару
Четвертичный
Ледниковые периоды
( миллион лет назад )
Основная статья: Поздняя тяжелая бомбардировка
Метеоритный кратер в Аризоне. Созданный 50 000 лет назад ударным элементом диаметром около 50 метров (160 футов), он показывает, что аккреция Солнечной системы еще не закончена.

Гравитационное разрушение из-за миграции внешних планет привело бы к тому, что большое количество астероидов отправилось бы во внутреннюю Солнечную систему, серьезно истощив первоначальный пояс, пока он не достиг сегодняшней чрезвычайно низкой массы. [51] Это событие могло спровоцировать Позднюю тяжелую бомбардировку, которая произошла примерно 4 миллиарда лет назад, через 500–600 миллионов лет после образования Солнечной системы. [2] [70] Этот период интенсивной бомбардировки длился несколько сотен миллионов лет и очевиден в кратерах, которые все еще видны на геологически мертвых телах внутренней Солнечной системы, таких как Луна и Меркурий. [2] [71] Самое древнее известное свидетельство существования жизни на Земле.датируется 3,8 миллиарда лет назад - почти сразу после окончания поздней тяжелой бомбардировки. [72]

Считается, что столкновения являются регулярной (если в настоящее время нечастой) частью эволюции Солнечной системы. То, что они продолжают происходить, подтверждается столкновением кометы Шумейкера – Леви 9 с Юпитером в 1994 г., ударом Юпитера в 2009 г. , Тунгусским событием , Челябинским метеором и ударом, в результате которого образовался Метеоритный кратер в Аризоне . Таким образом, процесс аккреции еще не завершен и все еще может представлять угрозу для жизни на Земле. [73] [74]

В ходе эволюции Солнечной системы кометы были выброшены из внутренней части Солнечной системы гравитацией планет-гигантов и отправили тысячи а.е. наружу, чтобы сформировать облако Оорта , сферический внешний рой кометных ядер на самом дальнем расстоянии гравитационное притяжение Солнца. В конце концов, примерно через 800 миллионов лет гравитационное разрушение, вызванное галактическими приливами , проходящими звездами и гигантскими молекулярными облаками, начало истощать облако, посылая кометы во внутренние области Солнечной системы. [75] На эволюцию внешней Солнечной системы также повлияло космическое выветривание, вызванное солнечным ветром, микрометеоритами и нейтральными компонентами межзвездной среды.. [76]

Эволюция пояса астероидов после поздней тяжелой бомбардировки в основном определялась столкновениями. [77] Объекты с большой массой обладают достаточной силой тяжести, чтобы удерживать любой материал, выброшенный при сильном столкновении. В поясе астероидов это обычно не так. В результате многие более крупные объекты были разбиты на части, а иногда новые объекты были выкованы из остатков в менее сильных столкновениях. [77] Спутники вокруг некоторых астероидов в настоящее время можно объяснить только как консолидацию материала, отброшенного от родительского объекта без достаточной энергии, чтобы полностью избежать его гравитации. [78]

Луны [ править ]

Смотрите также: Гипотеза гигантского удара
Представление художника о гигантском ударе, который, как считается, сформировал Луну

Луны появились вокруг большинства планет и многих других тел Солнечной системы. Эти естественные спутники возникли в результате одного из трех возможных механизмов:

  • Соформирование из околопланетного диска (только в случае планет-гигантов);
  • Образование из-за удара обломков (при достаточно большом ударе под малым углом); и
  • Захват проходящего объекта.

У Юпитера и Сатурна есть несколько больших спутников, таких как Ио , Европа , Ганимед и Титан , которые, возможно, образовались из дисков вокруг каждой гигантской планеты почти так же, как планеты образовались из диска вокруг Солнца. [79] [80] [81] На это происхождение указывают большие размеры лун и их близость к планете. Эти атрибуты невозможно достичь с помощью захвата, в то время как газообразная природа основных цветов также делает образование из-за столкновения обломков маловероятным. Внешние спутники планет-гигантов имеют тенденцию быть маленькими и иметь эксцентрические орбиты с произвольным наклоном. Это ожидаемые характеристики захваченных тел. [82][83] Большинство таких спутников вращаются в направлении, противоположном вращению их главной звезды. Самая большая луна неправильной формы - спутник Нептуна Тритон , который считается захваченным объектом пояса Койпера . [74]

Спутники твердых тел Солнечной системы были созданы как в результате столкновений, так и в результате захвата. Две маленькие луны Марса , Деймос и Фобос , считаются захваченными астероидами . [84] Считается, что Луна Земли образовалась в результате одного крупного лобового столкновения . [85] [86] Ударный объект, вероятно, имел массу, сопоставимую с массой Марса, и удар, вероятно, произошел ближе к концу периода гигантских ударов. Столкновение вывело на орбиту часть мантии ударного элемента, которая затем объединилась в Луну. [85]Удар, вероятно, был последним в серии слияний, сформировавших Землю. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что объект размером с Марс мог образоваться в одной из устойчивых лагранжевых точек Земля-Солнце ( L 4 или L 5 ) и отклониться от своего положения. [87] Спутники транснептуновых объектов Плутон ( Харон ) и Оркус ( Вант ), возможно, также образовались в результате большого столкновения: системы Плутон-Харон, Оркус-Вант и Земля-Луна необычны для Солнечной системы. что масса спутника составляет не менее 1% массы большего тела. [88] [89]

Будущее [ править ]

Астрономы подсчитали , что текущее состояние Солнечной системы кардинально не изменится до тех пор , ВС не перегорели почти все водородное топливо в ядре в гелия, начиная с его эволюцией от главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рассел и в его красно-гигантскую фазу . До тех пор Солнечная система будет продолжать развиваться.

Долгосрочная стабильность [ править ]

Солнечная система хаотична во временных масштабах в миллион и миллиард лет [90], а орбиты планет открыты для долгосрочных изменений. Одним из ярких примеров этого хаоса является система Нептун – Плутон, которая находится в орбитальном резонансе 3: 2 . Хотя сам резонанс останется стабильным, становится невозможным предсказать положение Плутона с любой степенью точности более чем на 10–20 миллионов лет (время Ляпунова ) в будущем. [91] Другой пример - наклон оси Земли , который из-за трения, возникающего в мантии Земли из-за приливных взаимодействий с Луной ( см. Ниже ), не может быть вычислен с некоторой точки между 1,5 и 4,5 миллиардами лет с настоящего момента.[92]

Орбиты внешних планет хаотичны в более длительных временных масштабах с временем Ляпунова в диапазоне 2–230 миллионов лет. [93] Во всех случаях это означает, что положение планеты на ее орбите в конечном итоге невозможно предсказать с какой-либо уверенностью (так, например, время зимы и лета становится неопределенным), но в некоторых случаях сами орбиты могут измениться. резко. Такой хаос наиболее сильно проявляется в изменении эксцентриситета , когда орбиты некоторых планет становятся значительно более или менее эллиптическими . [94]

В конечном счете, Солнечная система стабильна в том смысле, что ни одна из планет вряд ли столкнется друг с другом или не будет выброшена из системы в ближайшие несколько миллиардов лет. [93] Помимо этого, в течение примерно пяти миллиардов лет эксцентриситет Марса может вырасти примерно до 0,2, так что он окажется на орбите, пересекающей Землю, что приведет к потенциальному столкновению. В том же масштабе времени эксцентриситет Меркурия может еще больше возрасти, и близкое столкновение с Венерой теоретически могло бы полностью выбросить его из Солнечной системы [90] или отправить на курс столкновения с Венерой или Землей . [95] Это может произойти в течение миллиарда лет, согласно численному моделированию, в котором орбита Меркурия нарушена. [96]

Системы лунных колец [ править ]

Эволюция лунных систем определяется приливными силами . Луна поднимет приливную выпуклость в объекте, вокруг которого она вращается (главном), из-за дифференциальной гравитационной силы по диаметру главной звезды. Если Луна вращается в том же направлении, что и вращение планеты, а планета вращается быстрее, чем период обращения Луны, выпуклость будет постоянно вытягиваться впереди Луны. В этой ситуации угловой момент передается от вращения первичной обмотки к вращению спутника. Луна набирает энергию и постепенно вращается по спирали наружу, в то время как основная часть со временем вращается медленнее.

Земля и ее Луна - один из примеров такой конфигурации. Сегодня Луна приливно привязана к Земле; один из его оборотов вокруг Земли (в настоящее время около 29 дней) равен одному из его оборотов вокруг своей оси, поэтому он всегда обращен к Земле одной стороной. Луна продолжит удаляться от Земли, и вращение Земли продолжит постепенно замедляться. Другие примеры являются галилеевы спутников от Юпитера (а также многие из более мелких спутников Юпитера) [97] и большинство крупных спутников Сатурна . [98]

Нептун и его спутник Тритон , сделанный " Вояджером-2" . Орбита Тритона в конечном итоге приведет его к пределу Роша Нептуна , разорвав его на части и, возможно, образуя новую кольцевую систему.

Другой сценарий возникает, когда Луна либо вращается вокруг главной звезды быстрее, чем ее вращение, либо вращается в направлении, противоположном вращению планеты. В этих случаях приливная выпуклость отстает от Луны по своей орбите. В первом случае направление передачи углового момента меняется на противоположное, поэтому вращение первичной обмотки ускоряется, а орбита спутника сжимается. В последнем случае угловой момент вращения и вращения имеют противоположные знаки, поэтому передача приводит к уменьшению величины каждого (что компенсирует друг друга). [d] В обоих случаях приливное замедление приводит к тому, что Луна движется по спирали к главному объекту, пока она не будет разорвана на части приливными напряжениями, потенциально создавая планетарное кольцо.системы, или врезался в поверхность или атмосферу планеты. Такая судьба ожидает луны Марса Фобос (в пределах от 30 до 50 миллионов лет), [99] Тритон Нептуна (через 3,6 миллиарда лет), [100] и по крайней мере 16 малых спутников Урана и Нептуна. Дездемона Урана может даже столкнуться с одной из соседних лун. [101]

Третья возможность заключается в том, что первичный объект и спутник приливно привязаны друг к другу. В этом случае приливная выпуклость остается прямо под Луной, угловой момент не передается, и орбитальный период не изменяется. Плутон и Харон являются примером такого типа конфигурации. [102]

Нет единого мнения о механизме образования колец Сатурна. Хотя теоретические модели показали, что кольца, вероятно, образовались в самом начале истории Солнечной системы, данные с космического корабля Кассини-Гюйгенс [103] предполагают, что они образовались относительно поздно. [104]

Солнце и окружающая среда планет [ править ]

Смотрите также: Звездная эволюция и будущее Земли

В долгосрочном плане самые большие изменения в Солнечной системе будут происходить из-за изменений самого Солнца по мере его старения. По мере того как Солнце сжигает водородное топливо, оно становится горячее и сжигает оставшееся топливо еще быстрее. В результате Солнце становится ярче на десять процентов каждые 1,1 миллиарда лет. [105] Примерно через 600 миллионов лет яркость Солнца нарушит углеродный цикл Земли до такой степени, что деревья и леса (фотосинтезирующие растения C3) больше не смогут выжить; и примерно через 800 миллионов лет Солнце убьет всю сложную жизнь на поверхности Земли и в океанах. Через 1,1 миллиарда лет повышенное излучение Солнца вызовет появление в его околозвездной зоне обитания.двигаться наружу, делая поверхность Земли слишком горячей для естественного существования жидкой воды. На этом этапе вся жизнь будет сведена к одноклеточным организмам. [106] Испарение воды, сильнодействующего парникового газа , с поверхности океанов может ускорить повышение температуры, что может привести к гибели всей жизни на Земле даже раньше. [107] В течение этого времени возможно, что по мере того, как температура поверхности Марса постепенно повышается, углекислый газ и вода, в настоящее время замороженные под поверхностным реголитом, будут выделяться в атмосферу, создавая парниковый эффект, который будет нагревать планету до тех пор, пока она не достигнет параллельных условий. на Землю сегодня, обеспечивая потенциальное будущее жилище для жизни.[108] Через 3,5 миллиарда лет условия поверхности Земли будут такими же, как на Венере сегодня. [105]

Относительный размер Солнца в его нынешнем виде (вставка) по сравнению с его предполагаемым размером в будущем как красный гигант

Примерно через 5,4 миллиарда лет ядро ​​Солнца станет достаточно горячим, чтобы вызвать синтез водорода в окружающей его оболочке. [106] Это вызовет сильное расширение внешних слоев звезды, и звезда войдет в фазу своей жизни, в которой ее называют красным гигантом . [109] [110] В течение 7,5 миллиардов лет Солнце расширится до радиуса 1,2 а.е. - в 256 раз больше его нынешнего размера. На вершине ветви красных гигантов , в результате значительно увеличившейся площади поверхности, поверхность Солнца будет намного холоднее (около 2600 К), чем сейчас, а его светимость будет намного выше - до 2700 текущих значений светимости Солнца. Часть своей жизни красного гиганта на Солнце будет дуть сильный звездный ветер.что унесет около 33% его массы. [106] [111] [112] В это время, вполне возможно , что Сатурн «ы луна Титан может достичь температуры поверхности , необходимой для поддержки жизни. [113] [114]

По мере расширения Солнце поглотит планеты Меркурий и Венеру . [115] Судьба Земли менее ясна; хотя Солнце будет охватывать текущую орбиту Земли, потеря массы звезды (и, следовательно, более слабая гравитация) заставит орбиты планет смещаться дальше. [106] Если бы только это было, Венера и Земля, вероятно, избежали бы сгорания, [111] но исследование 2008 года предполагает, что Земля, вероятно, будет поглощена в результате приливных взаимодействий со слабосвязанной внешней оболочкой Солнца. [106]

Постепенно водород, горящий в оболочке вокруг солнечного ядра, будет увеличивать массу ядра, пока не достигнет примерно 45% от нынешней солнечной массы. В этот момент плотность и температура станут настолько высокими, что начнется синтез гелия с углеродом , что приведет к гелиевой вспышке ; Солнце сократится примерно в 250 до 11 раз от своего нынешнего (главной последовательности) радиуса. Следовательно, его светимость уменьшится примерно с 3000 до 54 раз по сравнению с текущим уровнем, а температура его поверхности увеличится примерно до 4770 К. Солнце станет горизонтальным гигантом., стабильно сжигая гелий в своем ядре, так же, как сегодня он сжигает водород. Стадия плавления гелия продлится всего 100 миллионов лет. В конце концов, ему придется снова прибегнуть к запасам водорода и гелия во внешних слоях, и он расширится во второй раз, превратившись в так называемого асимптотического гиганта . Здесь светимость Солнца снова увеличится, достигнув примерно 2090 нынешних светимостей, и оно остынет примерно до 3500 К. [106] Эта фаза длится около 30 миллионов лет, после чего в течение следующих 100000 лет Солнце светится. оставшиеся внешние слои упадут, выбросив огромный поток материи в космос и образуя ореол, известный (ошибочно) как планетарная туманность.. Выброшенный материал будет содержать гелий и углерод, образующиеся в результате ядерных реакций Солнца, продолжая обогащение межзвездной среды тяжелыми элементами для будущих поколений звезд. [116]

Туманность Кольцо , планетарная туманность похожа на то , что станет Вс

Это относительно мирное событие, не имеющее ничего общего со сверхновой , которую Солнце слишком мало, чтобы претерпеть ее в ходе своей эволюции. Любой наблюдатель, присутствующий, чтобы засвидетельствовать это событие, увидел бы резкое увеличение скорости солнечного ветра, но не настолько, чтобы полностью разрушить планету. Однако потеря массы звезды может привести орбиты уцелевших планет в хаос, в результате чего некоторые из них столкнутся, другие будут выброшены из Солнечной системы, а третьи будут разорваны приливными взаимодействиями. [117] После этого все, что останется от Солнца, - это белый карлик , чрезвычайно плотный объект, 54% его первоначальной массы, но только размер Земли. Изначально этот белый карлик может быть в 100 раз ярче, чем сейчас Солнце. Он будет полностью состоять извырождают углерод и кислород , но никогда не нагреются до температуры, достаточной для плавления этих элементов. Таким образом, белый карлик Солнца будет постепенно остывать, становясь все тусклее и тусклее. [118]

Когда Солнце умирает, его гравитационное воздействие на вращающиеся тела, такие как планеты, кометы и астероиды, ослабевает из-за потери его массы. Орбиты всех остальных планет расширятся; если Венера, Земля и Марс все еще существуют, их орбиты будут находиться примерно на 1,4  а.е. (210 000 000  км ), 1,9 а.  е. (280 000 000  км ) и 2,8 а.  е. (420 000 000  км ). Они и другие оставшиеся планеты станут темными, холодными громадами, полностью лишенными какой-либо формы жизни. [111]Они будут продолжать вращаться вокруг своей звезды, их скорость замедлится из-за их увеличенного расстояния от Солнца и уменьшения гравитации Солнца. Два миллиарда лет спустя, когда Солнце охладится до диапазона 6000–8000 К, углерод и кислород в ядре Солнца замерзнут, и более 90% его оставшейся массы примут кристаллическую структуру. [119] В конце концов, примерно через 1 квадриллион лет Солнце окончательно перестанет светить и станет черным карликом . [120]

Галактическое взаимодействие [ править ]

Расположение Солнечной системы в Млечном Пути

Солнечная система в одиночку движется по Млечному Пути по круговой орбите примерно в 30 000 световых лет от Галактического Центра . Его скорость около 220 км / с. Период, необходимый для того, чтобы Солнечная система совершила один оборот вокруг Галактического центра, галактический год , находится в диапазоне 220–250 миллионов лет. С момента своего образования Солнечная система совершила не менее 20 таких оборотов. [121]

Различные ученые предполагают, что путь Солнечной системы через галактику является фактором периодичности массовых вымираний, наблюдаемых в летописи окаменелостей Земли . Одна из гипотез предполагает, что вертикальные колебания, производимые Солнцем, когда оно вращается вокруг Галактического Центра, заставляют его регулярно проходить через галактическую плоскость. Когда орбита Солнца выходит за пределы галактического диска, влияние галактического прилива становится слабее; поскольку он снова входит в галактический диск, что происходит каждые 20–25 миллионов лет, он попадает под влияние гораздо более сильных «дисковых приливов», которые, согласно математическим моделям, увеличивают поток облака Оорта.кометы попадают в Солнечную систему в 4 раза, что приводит к значительному увеличению вероятности разрушительного удара. [122]

Однако другие утверждают, что Солнце в настоящее время находится близко к галактической плоскости, и все же последнее крупное событие вымирания произошло 15 миллионов лет назад. Следовательно, вертикальное положение Солнца не может само по себе объяснить такие периодические вымирания, и что вымирание вместо этого происходит, когда Солнце проходит через спиральные рукава галактики . Спиральные рукава являются домом не только для большего числа молекулярных облаков, гравитация которых может исказить облако Оорта, но и для более высоких концентраций ярко- голубых гигантов , которые живут относительно короткие периоды времени, а затем взрываются как сверхновые . [123]

Галактическое столкновение и планетное разрушение [ править ]

Основная статья: Столкновение Андромеды и Млечного Пути

Хотя подавляющее большинство галактик во Вселенной удаляются от Млечного Пути, Галактика Андромеды, крупнейший член Местной группы галактик, движется к нему со скоростью около 120 км / с. [124] Через 4 миллиарда лет Андромеда и Млечный Путь столкнутся, что приведет к деформации обоих, поскольку приливные силы превратят их внешние рукава в огромные приливные хвосты . Если это начальное нарушение произойдет, астрономы рассчитывают, что с вероятностью 12% Солнечная система будет вытянутой наружу, в приливный хвост Млечного Пути, и с вероятностью 3%, что она станет гравитационно связанной с Андромедой и, таким образом, станет частью этой галактики. [124]После следующей серии скользящих ударов, во время которых вероятность выброса Солнечной системы возрастает до 30%, [125] сверхмассивные черные дыры галактик сольются. В конце концов, примерно через 6 миллиардов лет Млечный Путь и Андромеда завершат свое слияние в гигантскую эллиптическую галактику . Во время слияния, если газа достаточно, повышенная гравитация заставит газ попасть в центр формирующейся эллиптической галактики. Это может привести к короткому периоду интенсивного звездообразования, называемому вспышкой звездообразования . [124] Кроме того, падающий газ будет подпитывать вновь образовавшуюся черную дыру, превращая ее в активное ядро ​​галактики.. Сила этих взаимодействий, вероятно, подтолкнет Солнечную систему к внешнему гало новой галактики, оставив ее относительно невредимой радиацией от этих столкновений. [124] [125]

Распространенное заблуждение, что это столкновение нарушит орбиты планет Солнечной системы. Хотя это правда, что гравитация проходящих мимо звезд может отделять планеты в межзвездное пространство, расстояния между звездами настолько велики, что вероятность столкновения Млечного Пути и Андромеды, вызывающего такое разрушение любой отдельной звездной системы, ничтожно мала. Хотя эти события могут повлиять на Солнечную систему в целом, не ожидается, что это повлияет на Солнце и планеты. [126]

Однако со временем совокупная вероятность случайной встречи со звездой увеличивается, и разрушение планет становится почти неизбежным. Если предположить, что сценарии Большого сжатия или Большого разрыва для конца Вселенной не произойдут, расчеты показывают, что гравитация проходящих звезд полностью лишит мертвое Солнце его оставшихся планет в течение 1 квадриллиона (10 15 ) лет. Эта точка знаменует конец Солнечной системы. Хотя Солнце и планеты могут выжить, Солнечная система в любом значимом смысле перестанет существовать. [3]

Хронология [ править ]

Временные рамки формирования Солнечной системы определены с помощью радиометрического датирования . По оценкам ученых, возраст Солнечной системы составляет 4,6 миллиарда лет. Возраст самых старых известных минеральных зерен на Земле составляет примерно 4,4 миллиарда лет. [127] Такие старые породы редки, так как поверхность Земли постоянно изменяется в результате эрозии , вулканизма и тектоники плит . Чтобы оценить возраст Солнечной системы, ученые используют метеориты , которые образовались во время ранней конденсации солнечной туманности. Почти все метеориты (см. Метеорит Каньон Диабло), как установлено, имеют возраст 4,6 миллиарда лет, что позволяет предположить, что Солнечная система должна быть не меньше этого возраста. [128]

Исследования дисков вокруг других звезд также помогли установить временные рамки формирования Солнечной системы. Звезды возрастом от одного до трех миллионов лет имеют диски, богатые газом, тогда как диски вокруг звезд возрастом более 10 миллионов лет практически не содержат газа, что говорит о том, что планеты-гиганты внутри них перестали формироваться. [30]

Хронология эволюции Солнечной системы [ править ]

Внешняя временная шкалаГрафическая шкала времени доступна на
Графической шкале времени Земли и Солнца.

Примечание. Все даты и время в этой хронологии являются приблизительными и должны рассматриваться только как индикатор порядка величины .

Хронология образования и эволюции Солнечной системы
ФазаВремя с момента образования СолнцаВремя из настоящего (приблизительное)Мероприятие
Предсолнечная системаЗа миллиарды лет до образования Солнечной системыБолее 4,6  миллиарда лет назад (bya)Предыдущие поколения звезд живут и умирают, вводя тяжелые элементы в межзвездную среду , из которой сформировалась Солнечная система. [14]
~ 50 миллионов лет до образования Солнечной системы4.6  byaЕсли Солнечная система сформировалась в области звездообразования, подобной туманности Ориона, образуются самые массивные звезды, живут своей жизнью, умирают и взрываются в сверхновых. Одна особая сверхновая, называемая первичной сверхновой , возможно, запускает формирование Солнечной системы. [16] [17]
Формирование Солнца0–100 000 лет4.6  byaДосолнечная туманность образуется и начинает схлопываться. Солнце начинает формироваться. [30]
100000 - 50 миллионов лет4.6  byaСолнце - протозвезда Т Тельца . [9]
100000 - 10 миллионов лет4.6  byaК 10 миллионам лет газ в протопланетном диске был унесен ветром, и формирование внешней планеты, вероятно, завершилось. [30]
10 миллионов - 100 миллионов лет4,5-4,6  БЕПланеты земной группы и форма Луны. Происходят гигантские удары. Вода доставлена ​​на Землю. [2]
Основная последовательность50 миллионов лет4.5  байСолнце становится звездой главной последовательности. [26]
200 миллионов лет4.4  байОбразовались самые старые из известных горных пород на Земле. [127] [129]
500 миллионов - 600 миллионов лет4,0-4,1  БЕРезонанс в орбитах Юпитера и Сатурна перемещает Нептун в пояс Койпера. Поздняя тяжелая бомбардировка происходит во внутренней части Солнечной системы. [2]
800 миллионов лет3.8  байСамая старая из известных форм жизни на Земле. [72] [129] Облако Оорта достигает максимальной массы. [75]
4,6 миллиарда летСегодняСолнце остается звездой главной последовательности. [105]
6 миллиардов лет1,4 миллиарда лет в будущемОбитаемая зона Солнца выходит за пределы орбиты Земли, возможно, переходя на орбиту Марса. [108]
7 миллиардов лет2,4 миллиарда лет в будущемМлечный Путь и Туманность Андромеды начинают Collide . Небольшая вероятность того, что Андромеда сможет захватить Солнечную систему до того, как две галактики полностью сольются. [124]
Пост – главная последовательность10 миллиардов - 12 миллиардов лет5–7 миллиардов лет в будущемСолнце расплавило весь водород в ядре и начинает сжигать водород в оболочке, окружающей его ядро, тем самым прекращая свою жизнь в главной последовательности. Солнце начинает подниматься на красную гигантскую ветвь из диаграммы Герцшпрунга-Рассела , растет значительно более люминесцентным (с коэффициентом до 2700), больше (с коэффициентом до 250 в радиусе), и охладитель (вплоть до 2600 K) : Солнце теперь красный гигант . Меркурий, Венера и, возможно, Земля проглочены. [106] [111] В это время Титан, спутник Сатурна, может стать обитаемым. [113]
~ 12 миллиардов лет~ 7 миллиардов лет в будущемСолнце проходит через фазы горизонтальной ветви и асимптотической гигантской ветви , горящей гелием , теряя в общей сложности около 30% своей массы во всех фазах после главной последовательности. Фаза асимптотической гигантской ветви заканчивается выбросом ее внешних слоев в виде планетарной туманности , оставляя плотное ядро ​​Солнца в виде белого карлика . [106] [116]
Остаточное Солнце~ 1 квадриллион лет ( 10-15 лет)~ 1 квадриллион лет в будущемСолнце остывает до 5 К. [130] Гравитация проходящих звезд отрывает планеты от орбит. Солнечная система перестает существовать. [3]

См. Также [ править ]

  • Аккреция  - накопление частиц в массивный объект за счет гравитационного притяжения большего количества материи.
  • Возраст Земли
  • Большой взрыв  - космологическая модель
  • Хронология Вселенной  - История и будущее Вселенной
  • Кругопланетный диск  - скопление частиц вокруг планеты, образующее луну.
  • Космология  - научное исследование происхождения, эволюции и возможной судьбы Вселенной.
  • Будущее Земли  - Долгосрочные экстраполированные геологические и биологические изменения
  • Формирование и эволюция галактик  - процессы, которые сформировали неоднородную Вселенную с однородного начала, формирование первых галактик, способ изменения галактик с течением времени.
  • История Земли  - Развитие планеты Земля от ее образования до наших дней.
  • Высота шкалы
  • Космос и выживание  - идея о том, что для длительного присутствия человека во Вселенной требуется космическая цивилизация.
  • Звездная эволюция  - превращается в звезду за время ее жизни
  • Формирование структуры  - формирование галактик, скоплений галактик и более крупных структур из небольших ранних флуктуаций плотности.
  • Приливная блокировка  - ситуация, в которой период обращения астрономического объекта совпадает с периодом его вращения.
  • Хронология далекого будущего  - Научные прогнозы относительно далекого будущего

Заметки [ править ]

  1. ^ Астрономическая единица, или AU, - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, или около 150 миллионов километров. Это стандартная единица измерения межпланетных расстояний.
  2. ^ Общая масса Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна составляет 445,6 массы Земли. Масса оставшегося материала составляет ~ 5,26 массы Земли или 1,1% (см. Примечания № Солнечной системы и Список объектов Солнечной системы по массе ).
  3. ^ Причина того, что Сатурн, Уран и Нептун все двигались наружу, тогда как Юпитер двигался внутрь, заключается в том, что Юпитер достаточно массивен, чтобы выбросить планетезимали из Солнечной системы, в то время как другие три внешние планеты - нет. Чтобы выбросить объект из Солнечной системы, Юпитер передает ему энергию и, таким образом, теряет часть своей орбитальной энергии и движется внутрь. Когда Нептун, Уран и Сатурн возмущают планетезимали наружу, эти планетезимали оказываются на сильно эксцентричных, но все еще связанных орбитах, и поэтому могут вернуться на возмущающую планету и, возможно, вернуть потерянную энергию. С другой стороны, когда Нептун, Уран и Сатурн возмущают объекты внутрь, эти планеты получают от этого энергию и, следовательно, движутся наружу. Что еще более важно, объект, возмущенный вовнутрь, имеет больше шансов встретить Юпитер и оказатьсявыброшен из Солнечной системы, и в этом случае прирост энергии Нептуна, Урана и Сатурна, полученный в результате их внутреннего отклонения выброшенного объекта, становится постоянным.
  4. ^ Во всех этих случаях передачи углового момента и энергии угловой момент двухчастичной системы сохраняется. Напротив, суммарная энергия вращения Луны и вращения первичной обмотки не сохраняется, а уменьшается со временем из-за рассеяния за счет тепла трения, генерируемого движением приливной выпуклости через тело первичной обмотки. Если бы первичный элемент был идеальной жидкостью без трения, центр приливной выпуклости находился бы под спутником, и передача не происходила бы. Именно потеря динамической энергии из-за трения делает возможной передачу углового момента.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Одри Бувье; Минакши Вадхва (2010). «Возраст Солнечной системы переопределен самым старым Pb-Pb возрастом метеоритных включений». Природа Геонауки . 3 (9): 637–641. Bibcode : 2010NatGe ... 3..637B . DOI : 10.1038 / NGEO941 .
  2. ^ a b c d e f g h Gomes, R .; Левисон, Гарольд Ф .; Циганис, К .; Морбиделли, Алессандро (2005). «Происхождение катастрофического периода поздних тяжелых бомбардировок планет земной группы» . Природа . 435 (7041): 466–9. Bibcode : 2005Natur.435..466G . DOI : 10,1038 / природа03676 . PMID 15917802 . 
  3. ^ a b c Фримен Дайсон (июль 1979 г.). «Время без конца: физика и биология в открытой вселенной». Обзоры современной физики . Институт перспективных исследований, Принстон, штат Нью-Джерси. 51 (3): 447–460. Bibcode : 1979RvMP ... 51..447D . DOI : 10.1103 / RevModPhys.51.447 .
  4. ^ "Солнечная система" . Онлайн-словарь Merriam Webster . 2008 . Проверено 15 апреля 2008 .
  5. ^ Майкл Марк Вулфсон (1984). «Вращение Солнечной системы». Философские труды Королевского общества . 313 (1524): 5–18. Bibcode : 1984RSPTA.313 .... 5W . DOI : 10,1098 / rsta.1984.0078 . S2CID 120193937 . 
  6. ^ Нигел Хенбест (1991). «Рождение планет: Земля и другие планеты могут уцелеть после того, как планеты рикошетили вокруг Солнца, как шарики на столе для игры в пинбол» . Новый ученый . Проверено 18 апреля 2008 .
  7. ^ Дэвид Уайтхаус (2005). Солнце: Биография . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-0-470-09297-2.
  8. ^ a b Саймон Миттон (2005). «Происхождение химических элементов». Фред Хойл: жизнь в науке . Aurum. С. 197–222. ISBN 978-1-85410-961-3.
  9. ^ a b c d e Тьерри Монтмерль; Жан-Шарль Ожеро; Марк Шауссидон (2006). «Формирование Солнечной системы и ранняя эволюция: первые 100 миллионов лет». Земля, Луна и планеты . Springer. 98 (1–4): 39–95. Bibcode : 2006EM & P ... 98 ... 39M . DOI : 10.1007 / s11038-006-9087-5 . S2CID 120504344 . 
  10. ^ a b c d e Энн Заблудофф (весна 2003 г.). «Лекция 13: Небулярная теория происхождения Солнечной системы» . Проверено 27 декабря 2006 .
  11. ^ JJ Равал (1986). «Дальнейшие размышления о сужении солнечной туманности». Земля, Луна и планеты . Планетарий Неру, Бомбей, Индия: Springer, Нидерланды. 34 (1): 93–100. Bibcode : 1986EM & P ... 34 ... 93R . DOI : 10.1007 / BF00054038 . S2CID 121914773 . 
  12. ^ WM Ирвин (1983). «Химический состав предсолнечной туманности». В Т.И. Гомбози (ред.). Кометные исследования . 1 . С. 3–12. Bibcode : 1983coex .... 1 .... 3I .
  13. ^ Zeilik & Gregory 1998 , стр. 207.
  14. ^ a b Чарльз Х. Лайнуивер (2001). «Оценка возрастного распределения планет земной группы во Вселенной: количественная оценка металличности как эффекта отбора». Икар . 151 (2): 307–313. arXiv : astro-ph / 0012399 . Bibcode : 2001Icar..151..307L . DOI : 10.1006 / icar.2001.6607 . S2CID 14077895 . 
  15. Перейти ↑ Williams, J. (2010). «Астрофизическая среда солнечной колыбели». Современная физика . 51 (5): 381–396. arXiv : 1008,2973 . Bibcode : 2010ConPh..51..381W . DOI : 10.1080 / 00107511003764725 . S2CID 118354201 . 
  16. ^ а б Дж. Джефф Хестер; Стивен Дж. Деш; Кевин Р. Хили; Лори А. Лешин (21 мая 2004 г.). «Колыбель Солнечной системы» (PDF) . Наука . 304 (5674): 1116–1117. Bibcode : 2004Sci ... 304.1116H . DOI : 10.1126 / science.1096808 . PMID 15155936 . S2CID 117722734 .   
  17. ^ a b Мартин Биццарро; Дэвид Ульфбек; Анн Тринкье; Кристин Трейн; Джеймс Н. Коннелли; Брэдли С. Мейер (2007). "Свидетельства о поздней инжекции 60 Fe сверхновой в протопланетный диск". Наука . 316 (5828): 1178–1181. Bibcode : 2007Sci ... 316.1178B . DOI : 10.1126 / science.1141040 . PMID 17525336 . S2CID 19242845 .  
  18. ^ Морган Келли. «Медленно движущиеся камни увеличивают вероятность того, что жизнь рухнет на Землю из космоса» . Новости в Принстоне . Проверено 24 сентября 2012 года .
  19. ^ Саймон Ф. Portegies Цварт (2009). «Заблудшие братья и сестры Солнца». Астрофизический журнал . 696 (L13 – L16): L13 – L16. arXiv : 0903.0237 . Bibcode : 2009ApJ ... 696L..13P . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 696/1 / L13 . S2CID 17168366 . 
  20. ^ Натан А. Кайб; Томас Куинн (2008). «Формирование облака Оорта в открытых кластерных средах». Икар . 197 (1): 221–238. arXiv : 0707.4515 . Bibcode : 2008Icar..197..221K . DOI : 10.1016 / j.icarus.2008.03.020 . S2CID 14342946 . 
  21. ^ Джейн С. Гривз (2005). «Диски вокруг звезд и рост планетных систем». Наука . 307 (5706): 68–71. Bibcode : 2005Sci ... 307 ... 68G . DOI : 10.1126 / science.1101979 . PMID 15637266 . S2CID 27720602 .  
  22. ^ Caffe, MW; Хоэнберг, CM; Мошенничество, ТД; Госвами, Дж. Н. (1 февраля 1987 г.). «Свидетельства активного раннего солнца в метеоритах». Письма в астрофизический журнал . 313 : L31 – L35. Bibcode : 1987ApJ ... 313L..31C . DOI : 10.1086 / 184826 . ЛВП : 2060/19850018239 .
  23. ^ М. Момосе; Ю. Китамура; С. Йокогава; Р. Кавабе; М. Тамура; С. Ида (2003). "Исследование физических свойств протопланетных дисков вокруг звезд Т Тельца с помощью съемки изображений с высоким разрешением на лямбда = 2 мм". In Ikeuchi, S .; Hearnshaw, J .; Ханава, Т. (ред.). Труды Азиатско-Тихоокеанское региональное совещание IAU 8 тома I . Материалы 8-го Азиатско-Тихоокеанского регионального совещания МАС . 289 . Астрономическое общество серии тихоокеанских конференций. п. 85. Bibcode : 2003ASPC..289 ... 85M .
  24. ^ Дебора Л. Пэджетт; Вольфганг Бранднер; Карл Р. Стапельфельдт; и другие. (Март 1999 г.). "Космический телескоп Хаббл / NICMOS изображения дисков и оболочек вокруг очень молодых звезд". Астрономический журнал . 117 (3): 1490–1504. arXiv : astro-ph / 9902101 . Bibcode : 1999AJ .... 117.1490P . DOI : 10.1086 / 300781 . S2CID 16498360 . 
  25. ^ М. Кюкер; Т. Хеннинг; Г. Рюдигер (2003). "Магнитная связь звезда-диск в классических системах Т Тельца" (PDF) . Астрофизический журнал . 589 (1): 397–409. Bibcode : 2003ApJ ... 589..397K . DOI : 10.1086 / 374408 . S2CID 54039084 .  
  26. ^ a b Сукён И; Пьер Демарк; Ён-Чхол Ким; Ён-Ук Ли; Чанг Х. Ри; Тибо Лежен; Сидней Барнс (2001). «К более точным оценкам возраста звездных популяций: изохроны солнечной смеси». Приложение к астрофизическому журналу . 136 (2): 417–437. arXiv : astro-ph / 0104292 . Bibcode : 2001ApJS..136..417Y . DOI : 10.1086 / 321795 . S2CID 118940644 . 
  27. ^ Zeilik & Gregory 1998 , стр. 320
  28. ^ AP Boss; Р. Х. Дурисен (2005). «Шоковые фронты, образующие хондрулы в солнечной туманности: возможный единый сценарий образования планет и хондритов». Астрофизический журнал . 621 (2): L137 – L140. arXiv : astro-ph / 0501592 . Bibcode : 2005ApJ ... 621L.137B . DOI : 10.1086 / 429160 . S2CID 15244154 . 
  29. ^ П. Гольдрайх; WR Ward (1973). «Формирование планетезималей». Астрофизический журнал . 183 : 1051. Bibcode : 1973ApJ ... 183.1051G . DOI : 10.1086 / 152291 .
  30. ^ a b c d e f g h i j Дуглас NC Лин (май 2008 г.). «Генезис планет» (платно) . Scientific American . 298 (5): 50–59. Bibcode : 2008SciAm.298e..50C . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0508-50 . PMID 18444325 .  
  31. ^ D'Angelo, G .; Любов, SH (2010). «Трехмерные вращающие моменты диск-планета в локально изотермическом диске». Астрофизический журнал . 724 (1): 730–747. arXiv : 1009,4148 . Bibcode : 2010ApJ ... 724..730D . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 724/1/730 . S2CID 119204765 . 
  32. ^ Lubow, SH; Ида, С. (2011). «Миграция планеты». В С. Сигере. (ред.). Экзопланеты . Университет Аризоны Press, Тусон, Аризона. С. 347–371. arXiv : 1004.4137 . Bibcode : 2011exop.book..347L .
  33. ^ Персонал (12 января 2010 г.). «Как Земля пережила рождение» . Журнал астробиологии . Проверено 4 февраля 2010 .
  34. ^ Ayliffe, B .; Бейт, MR (2009). «Газовая аккреция на ядра планет: трехмерные гидродинамические расчеты самогравитирующего излучения». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 393 (1): 49–64. arXiv : 0811.1259 . Bibcode : 2009MNRAS.393 ... 49А . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2008.14184.x . S2CID 15124882 . 
  35. ^ D'Angelo, G .; Боденхаймер, П. (2013). «Трехмерные радиационно-гидродинамические расчеты оболочек молодых планет, заключенных в протопланетные диски». Астрофизический журнал . 778 (1): 77 (29 с.). arXiv : 1310,2211 . Bibcode : 2013ApJ ... 778 ... 77D . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 778/1/77 . S2CID 118522228 . 
  36. ^ Лиссауэр, JJ; Hubickyj, O .; D'Angelo, G .; Боденхаймер, П. (2009). «Модели роста Юпитера с учетом тепловых и гидродинамических ограничений». Икар . 199 (2): 338–350. arXiv : 0810.5186 . Bibcode : 2009Icar..199..338L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2008.10.004 . S2CID 18964068 . 
  37. ^ a b Д'Анджело, Дженнаро; Дурисен, Ричард Х .; Лиссауэр, Джек Дж. (Декабрь 2010 г.). «Формирование планеты-гиганта». В Сигере, Сара (ред.). Экзопланеты . Университет Аризоны Press. С. 319–346. arXiv : 1006,5486 . Bibcode : 2010exop.book..319D . ISBN 978-0-8165-2945-2.
  38. ^ a b c Томмс, EW; Дункан, MJ; Левисон, Гарольд Ф. (2002). «Образование Урана и Нептуна среди Юпитера и Сатурна». Астрономический журнал . 123 (5): 2862–2883. arXiv : astro-ph / 0111290 . Bibcode : 2002AJ .... 123.2862T . DOI : 10.1086 / 339975 . S2CID 17510705 . 
  39. ^ a b c d e f g h я Левисон, Гарольд Ф .; Морбиделли, Алессандро; Ван Лаерховен, Криста; и другие. (2007). «Происхождение структуры пояса Койпера во время динамической нестабильности на орбитах Урана и Нептуна». Икар . 196 (1): 258–273. arXiv : 0712.0553 . Bibcode : 2008Icar..196..258L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.11.035 . S2CID 7035885 . 
  40. ^ Эмили Лейкдеуолла (2006). «В двух словах о звездной пыли: Солнечная туманность была похожа на блендер» . Планетарное общество . Проверено 2 января 2007 .
  41. ^ BG Элмегрином (1979). «О разрушении протопланетной дисковой туманности Т-Тельцом, подобным солнечному ветру». Астрономия и астрофизика . 80 (1): 77. Bibcode : 1979A&A .... 80 ... 77E .
  42. ↑ Хэн Хао (24 ноября 2004 г.). «Взаимодействие диска с протопланетой» (PDF) . Гарвардский университет. Архивировано из оригинального (PDF) 7 сентября 2006 года . Проверено 19 ноября 2006 .
  43. ^ Майк Браун . «Дисномия, луна Эриды» . Персональный сайт . Проверено 1 февраля 2008 .
  44. ^ a b c Пети, Жан-Марк; Морбиделли, Алессандро (2001). «Изначальное возбуждение и очистка пояса астероидов» (PDF) . Икар . 153 (2): 338–347. Bibcode : 2001Icar..153..338P . DOI : 10.1006 / icar.2001.6702 .
  45. ^ a b Дзюнко Коминами; Сигеру Ида (2001). «Влияние приливного взаимодействия с газовым диском на формирование планет земной группы». Икар . Отделение наук о Земле и планетах, Токийский технологический институт, Оокаяма, Мэгуро-ку, Токио, Отделение наук о Земле и планетах, Токийский технологический институт, Оокаяма, Мэгуро-ку, Токио. 157 (1): 43–56. Bibcode : 2002Icar..157 ... 43K . DOI : 10.1006 / icar.2001.6811 .
  46. ^ Шон С. Соломон (2003). «Меркурий: загадочная сокровенная планета». Письма о Земле и планетах . 216 (4): 441–455. Bibcode : 2003E и PSL.216..441S . DOI : 10.1016 / S0012-821X (03) 00546-6 .
  47. ↑ Питер Гольдрайх; Йорам Литвик; Реем Сари (10 октября 2004 г.). «Заключительные этапы формирования планет». Астрофизический журнал . 614 (1): 497–507. arXiv : astro-ph / 0404240 . Bibcode : 2004ApJ ... 614..497G . DOI : 10.1086 / 423612 . S2CID 16419857 . 
  48. ^ a b c Боттке, Уильям Ф .; Durda, Daniel D .; Несворный, Давид; и другие. (2005). «Связывание истории столкновений главного пояса астероидов с его динамическим возбуждением и истощением» (PDF) . Икар . 179 (1): 63–94. Bibcode : 2005Icar..179 ... 63B . DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.05.017 .
  49. ^ Р. Эдгар; П. Артимович (2004). "Прокачка планетезимального диска быстро мигрирующей планетой" (PDF) . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 354 (3): 769–772. arXiv : astro-ph / 0409017 . Bibcode : 2004MNRAS.354..769E . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2004.08238.x . S2CID 18355985 . Проверено 12 мая 2008 .  
  50. ^ ERD Скотт (2006). "Ограничения на возраст Юпитера и механизм образования и время жизни туманности от хондритов и астероидов". Труды 37-й ежегодной конференции по изучению луны и планет . Лига-Сити, Техас: Лунное и планетарное общество. Bibcode : 2006LPI .... 37.2367S .
  51. ^ a b c О'Брайен, Дэвид; Морбиделли, Алессандро; Боттке, Уильям Ф. (2007). «Изначальное возбуждение и очистка пояса астероидов - новый взгляд» (PDF) . Икар . 191 (2): 434–452. Bibcode : 2007Icar..191..434O . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.05.005 .
  52. ^ а б Шон Н. Раймонд; Томас Куинн; Джонатан И. Лунин (2007). «Моделирование с высоким разрешением окончательной сборки планет земного типа 2: доставка воды и обитаемость планет». Астробиология . 7 (1): 66–84. arXiv : astro-ph / 0510285 . Bibcode : 2007AsBio ... 7 ... 66R . DOI : 10.1089 / ast.2006.06-0126 . PMID 17407404 . S2CID 10257401 .  
  53. ↑ Сьюзан Ватанабе (20 июля 2001 г.). "Тайны Солнечной туманности" . НАСА . Проверено 2 апреля 2007 .
  54. ^ Georgij А. Красинский ; Елена В. Питьева ; М.В. Васильев; Е.И. Ягудина (июль 2002 г.). «Скрытая масса в поясе астероидов». Икар . 158 (1): 98–105. Bibcode : 2002Icar..158 ... 98K . DOI : 10.1006 / icar.2002.6837 .
  55. ^ а б Генри Х. Се; Дэвид Джуитт (23 марта 2006 г.). «Население комет в главном поясе астероидов» (PDF) . Наука . 312 (5773): 561–563. Bibcode : 2006Sci ... 312..561H . DOI : 10.1126 / science.1125150 . PMID 16556801 . S2CID 29242874 .   
  56. ^ Фрэнсис Редди (2006). «Новый класс комет на заднем дворе Земли» . Astronomy.com . Проверено 29 апреля 2008 .
  57. ^ Морбиделли, Алессандро; Chambers, J .; Lunine, JI; Пети, Жан-Марк; Роберт, Ф .; Valsecchi, Giovanni B .; Cyr, KE (2000). «Источники и сроки доставки воды на Землю» . Метеоритика и планетология . 35 (6): 1309–1320. Bibcode : 2000M и PS ... 35.1309M . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2000.tb01518.x . ISSN 1086-9379 . 
  58. ^ Флоренс Раулен-Серсо; Мари-Кристин Морель; Жан Шнайдер (1998). «От панспермии к биоастрономии, эволюция гипотезы универсальной жизни». Истоки жизни и эволюция биосфер . Springer Нидерланды. 28 (4/6): 597–612. DOI : 10,1023 / A: 1006566518046 . PMID 11536892 . S2CID 7806411 .  
  59. ^ a b Дж. Джеффри Тейлор (21 августа 2001 г.). «Уран, Нептун и Лунные горы» . Открытия исследования планетарной науки . Гавайский институт геофизики и планетологии . Проверено 1 февраля 2008 .
  60. ^ Morbidelli, Alessandro (3 февраля 2008). «Происхождение и динамическая эволюция комет и их резервуаров». arXiv : astro-ph / 0512256 .
  61. ^ а б Цыганис, К .; Gomes, R .; Morbidelli, A .; Ф. Левисон, Х. (2005). «Происхождение орбитальной архитектуры планет-гигантов Солнечной системы» (PDF) . Природа . 435 (7041): 459–461. Bibcode : 2005Natur.435..459T . DOI : 10,1038 / природа03539 . PMID 15917800 . S2CID 4430973 .   
  62. Перейти ↑ R. Malhotra (1995). «Происхождение орбиты Плутона: последствия для Солнечной системы за пределами Нептуна». Астрономический журнал . 110 : 420. arXiv : astro-ph / 9504036 . Bibcode : 1995AJ .... 110..420M . DOI : 10.1086 / 117532 . S2CID 10622344 . 
  63. ^ MJ Fogg; Р.П. Нельсон (2007). «Об образовании планет земной группы в системах горячего Юпитера». Астрономия и астрофизика . 461 (3): 1195–1208. arXiv : astro-ph / 0610314 . Бибкод : 2007A & A ... 461.1195F . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20066171 . S2CID 119476713 . 
  64. ^ "Юпитер, возможно, лишил Марс массы, согласно новому отчету" . Юго-западный научно-исследовательский институт, Сан-Антонио, Техас (пресс-релиз). 6 июня 2011 г.
  65. ^ Уолш, KJ; Морбиделли, Алессандро; Раймонд, С. Н.; О'Брайен, DP; Манделл AM (2011). «Низкая масса Марса из-за ранней газовой миграции Юпитера». Природа . 475 (7355): 206–209. arXiv : 1201,5177 . Bibcode : 2011Natur.475..206W . DOI : 10,1038 / природа10201 . PMID 21642961 . S2CID 4431823 .  
  66. ^ D'Angelo, G .; Марзари, Ф. (2012). «Внешняя миграция Юпитера и Сатурна в эволюционировавших газовых дисках». Астрофизический журнал . 757 (1): 50 (23 с.). arXiv : 1207.2737 . Bibcode : 2012ApJ ... 757 ... 50D . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 757/1/50 . S2CID 118587166 . 
  67. Перейти ↑ Chambers, JE (2013). «Поздняя стадия планетарной аккреции, включая столкновения с разбегом и фрагментацию». Икар . 224 (1): 43–56. Bibcode : 2013Icar..224 ... 43C . DOI : 10.1016 / j.icarus.2013.02.015 .
  68. ^ Изидоро, А .; Haghighipour, N .; Зима, ОС; Цучида М. (2014). "Формирование планет земной группы в протопланетном диске с локальным истощением массы: успешный сценарий образования Марса". Астрофизический журнал . 782 (1): 31, (20 с.). arXiv : 1312.3959 . Bibcode : 2014ApJ ... 782 ... 31i . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 782/1/31 . S2CID 118419463 . 
  69. ^ Фишер, РА; Ciesla, FJ (2014). «Динамика планет земной группы на основе большого количества симуляций N тел». Письма о Земле и планетах . 392 : 28–38. Bibcode : 2014E и PSL.392 ... 28F . DOI : 10.1016 / j.epsl.2014.02.011 .
  70. ^ Кэтрин Хансен (2005). «Орбитальная перестановка для ранней солнечной системы» . Geotimes . Проверено 22 июня 2006 .
  71. ^ «Хронология планетных поверхностей» . Отдел истории НАСА . Проверено 13 марта 2008 .
  72. ^ a b «Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе подтверждают существование жизни более 3,8 миллиарда лет назад» (пресс-релиз). Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. 21 июля 2006 . Проверено 29 апреля 2008 .
  73. ^ Кларк Р. Чепмен (1996). "Риск для цивилизации от внеземных объектов и последствия крушения кометы Шумейкера-Леви 9" (PDF) . Abhandlungen der Geologischen Bundeanstalt, Wien . 53 : 51–54. ISSN 0016-7800 . Архивировано из оригинального (PDF) 10 сентября 2008 года . Проверено 6 мая 2008 .  
  74. ^ a b Крейг Б. Агнор; Гамильтон П. Дуглас (2006). «Захват Нептуном его спутника Тритона в гравитационном столкновении с двойной планетой» (PDF) . Природа . 441 (7090): 192–194. Bibcode : 2006Natur.441..192A . DOI : 10,1038 / природа04792 . PMID 16688170 . S2CID 4420518 . Архивировано из оригинального (PDF) 21 июня 2007 года.   
  75. ^ a b Морбиделли, Алессандро (2008-02-03). «Происхождение и динамическая эволюция комет и их резервуаров». arXiv : astro-ph / 0512256 .
  76. ^ Бет Э. Кларк; Роберт Э. Джонсон (1996). «Межпланетное выветривание: эрозия поверхности в космическом пространстве» . Eos, Transactions, Американский геофизический союз . 77 (15): 141. Bibcode : 1996EOSTr..77Q.141C . DOI : 10.1029 / 96EO00094 . Архивировано из оригинала 6 марта 2008 года . Проверено 13 марта 2008 .
  77. ^ a b Боттке, Уильям Ф .; Durba, D .; Несворный, Д .; и другие. (2005). «Происхождение и эволюция каменных метеоритов» (PDF) . Труды Международного астрономического союза . Динамика популяций планетных систем. 197 . С. 357–374. DOI : 10.1017 / S1743921304008865 .
  78. ^ Х. Альфвен; Г. Аррениус (1976). «Маленькие тела» . SP – 345 Эволюция Солнечной системы . НАСА . Проверено 12 апреля 2007 .
  79. ^ Canup, Робин М .; Уорд, Уильям Р. (30 декабря 2008 г.). Происхождение Европы и галилеевых спутников . Университет Аризоны Press. п. 59. arXiv : 0812.4995 . Bibcode : 2009euro.book ... 59C . ISBN 978-0-8165-2844-8.
  80. ^ D'Angelo, G .; Подолак, М. (2015). «Захват и эволюция планетезималей в круговых дисках». Астрофизический журнал . 806 (1): 29 стр. arXiv : 1504.04364 . Bibcode : 2015ApJ ... 806..203D . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 806/2/203 . S2CID 119216797 . 
  81. ^ Н. Такато; SJ Bus; и другие. (2004). «Обнаружение глубокой 3- метровой абсорбционной особенности в спектре Амальтеи (СП)». Наука . 306 (5705): 2224–7. Bibcode : 2004Sci ... 306.2224T . DOI : 10.1126 / science.1105427 . PMID 15618511 . S2CID 129845022 .  
    См. Также Fraser Cain (24 декабря 2004 г.). «Юпитерианская Луна, вероятно, была захвачена» . Вселенная сегодня . Архивировано из оригинала на 2008-01-30 . Проверено 3 апреля 2008 .
  82. ^ DC Джевитт; С. Шеппард; К. Порко (2004). «Внешние спутники Юпитера и трояны» (PDF) . У Фрэн Багеналь ; Тимоти Э. Доулинг; Уильям Б. Маккиннон (ред.). Юпитер. Планета, спутники и магнитосфера . Издательство Кембриджского университета. С. 263–280. ISBN  0-521-81808-7. Архивировано из оригинального (PDF) 14 июня 2007 года.
  83. ^ Скотт С. Шеппард. "Спутник планеты-гиганта и страница Луны" . Персональная веб-страница . Архивировано из оригинала на 2008-03-11 . Проверено 13 марта 2008 .
  84. ^ Zeilik & Gregory 1998 , стр. 118-120.
  85. ^ а б Р. М. Кануп; Э. Асфауг (2001). «Происхождение Луны в результате гигантского удара в конце формирования Земли». Природа . 412 (6848): 708–12. Bibcode : 2001Natur.412..708C . DOI : 10.1038 / 35089010 . PMID 11507633 . S2CID 4413525 .  
  86. ^ DJ Стивенсон (1987). «Происхождение Луны - гипотеза столкновения» (PDF) . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 15 (1): 271–315. Bibcode : 1987AREPS..15..271S . DOI : 10.1146 / annurev.ea.15.050187.001415 . S2CID 53516498 .  
  87. ^ Г. Джеффри Тейлор (31 декабря 1998). «Происхождение Земли и Луны» . Открытия исследования планетарной науки . Гавайский институт геофизики и планетологии . Проверено 25 июля 2007 .
  88. ^ Робин М. Canup (28 января 2005). "Гигантское столкновение Плутон-Харон" (PDF) . Наука . 307 (5709): 546–550. Bibcode : 2005Sci ... 307..546C . DOI : 10.1126 / science.1106818 . PMID 15681378 . S2CID 19558835 .   
  89. ^ Браун, Мэн; Ragozzine, D .; Stansberry, J .; Фрейзер, WC (2010). «Размер, плотность и формирование системы Оркус-Вант в поясе Койпера». Астрономический журнал . 139 (6): 2700–2705. arXiv : 0910.4784 . Bibcode : 2010AJ .... 139.2700B . DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 139/6/2700 . S2CID 8864460 . 
  90. ^ а б Дж. Ласкар (1994). «Масштабный хаос в Солнечной системе». Астрономия и астрофизика . 287 : L9 – L12. Bibcode : 1994A & A ... 287L ... 9L .
  91. ^ Джеральд Джей Сассман; Джек Уиздом (1988). «Численное свидетельство того, что движение Плутона хаотично» (PDF) . Наука . 241 (4864): 433–437. Bibcode : 1988Sci ... 241..433S . DOI : 10.1126 / science.241.4864.433 . ЛВП : 1721,1 / 6038 . PMID 17792606 . S2CID 1398095 .   
  92. ^ О. Нерон де Surgy; Дж. Ласкар (февраль 1997 г.). «О долгосрочной эволюции вращения Земли». Астрономия и астрофизика . 318 : 975–989. Bibcode : 1997A & A ... 318..975N .
  93. ^ a b Уэйн Б. Хейс (2007). «Хаотична внешняя Солнечная система?». Физика природы . 3 (10): 689–691. arXiv : astro-ph / 0702179 . Bibcode : 2007NatPh ... 3..689H . DOI : 10.1038 / nphys728 . S2CID 18705038 . 
  94. ^ Стюарт, Ян (1997). Играет ли Бог в кости? (2-е изд.). Книги пингвинов. С. 246–249. ISBN 0-14-025602-4.
  95. ↑ Дэвид Шига (23 апреля 2008 г.). «Солнечная система может выйти из строя до того, как солнце умрет» . Служба новостей NewScientist.com . Проверено 28 апреля 2008 .
  96. ^ Батыгин, К .; Лафлин, Г. (2008). «О динамической устойчивости Солнечной системы». Астрофизический журнал . 683 (2): 1207–1216. arXiv : 0804.1946 . Bibcode : 2008ApJ ... 683.1207B . DOI : 10.1086 / 589232 . S2CID 5999697 . 
  97. ^ А. Gailitis (1980). «Приливный нагрев Ио и орбитальная эволюция спутников Юпитера» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 201 (2): 415–420. Bibcode : 1982MNRAS.201..415G . DOI : 10.1093 / MNRAS / 201.2.415 .
  98. ^ Р. Бевилаква; О. Менчи; А. Милани; и другие. (Апрель 1980 г.). «Резонансы и близкие приближения. I. Случай Титана-Гипериона». Земля, Луна и планеты . 22 (2): 141–152. Bibcode : 1980M&P .... 22..141B . DOI : 10.1007 / BF00898423 . S2CID 119442634 . 
  99. ^ Брюс Г. Биллс; Грегори А. Нойман; Дэвид Э. Смит; Мария Т. Зубер (2006). «Улучшенная оценка приливной диссипации внутри Марса по наблюдениям MOLA тени Фобоса» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 110 (E7): E07004. Bibcode : 2005JGRE..11007004B . DOI : 10.1029 / 2004JE002376 . S2CID 6125538 .  
  100. ^ CF Chyba; Д.Г. Янковский; П. Д. Николсон (1989). «Приливная эволюция в системе Нептун-Тритон». Астрономия и астрофизика . 219 (1-2): 23. Bibcode : 1989A & A ... 219L..23C .
  101. ^ Duncan & Lissauer 1997 .
  102. ^ Марк Буйе; Уильям Гранди; Элиот Янг; Лесли Янг; Алан Стерн (2006). «Орбиты и фотометрия спутников Плутона: Харон, S / 2005 P1 и S / 2005». Астрономический журнал . 132 (1): 290–298. arXiv : astro-ph / 0512491 . Bibcode : 2006AJ .... 132..290B . DOI : 10.1086 / 504422 . S2CID 119386667 . 
  103. ^ Tiscareno, МС (2012-07-04). «Планетарные кольца». In Kalas, P .; Френч, Л. (ред.). Планеты, звезды и звездные системы . Springer . С. 61–63. arXiv : 1112.3305v2 . DOI : 10.1007 / 978-94-007-5606-9_7 . ISBN 978-94-007-5605-2. S2CID  118494597 . Проверено 5 октября 2012 .
  104. ^ Iess, L .; Милицер, Б .; Kaspi, Y .; Nicholson, P .; Durante, D .; Racioppa, P .; Anabtawi, A .; Galanti, E .; Hubbard, W .; Мариани, MJ; Tortora, P .; Wahl, S .; Заннони, М. (2019). «Измерение и последствия гравитационного поля и массы кольца Сатурна» (PDF) . Наука . 364 (6445): eaat2965. Bibcode : 2019Sci ... 364.2965I . DOI : 10.1126 / science.aat2965 . ЛВП : 10150/633328 . PMID 30655447 . S2CID 58631177 .   
  105. ^ a b c Джефф Хехт (2 апреля 1994 г.). «Наука: огненное будущее планеты Земля» . Новый ученый (1919). п. 14 . Проверено 29 октября 2007 .
  106. ^ a b c d e f g h К. П. Шредер; Роберт Коннон Смит (2008). «Переосмысление далекого будущего Солнца и Земли». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 386 (1): 155–163. arXiv : 0801.4031 . Bibcode : 2008MNRAS.386..155S . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13022.x . S2CID 10073988 . 
  107. ^ Кнут Йорген; Ред Эдегаард (2004). «Наша изменяющаяся солнечная система» . Центр международных исследований климата и окружающей среды . Архивировано из оригинала на 2008-10-09 . Проверено 27 марта 2008 .
  108. ^ a b Джеффри Стюарт Каргель (2004). Марс: более теплая и влажная планета . Springer. ISBN 1-85233-568-8. Проверено 29 октября 2007 .
  109. ^ Zeilik & Gregory 1998 , стр. 320–321.
  110. ^ «Введение в переменные катаклизма (CV)» . Космический центр имени Годдарда НАСА . 2006 . Проверено 29 декабря 2006 .
  111. ^ а б в г И. Дж. Сакманн; А.И. Бутройд; К.Э. Кремер (1993). «Наше Солнце. III. Настоящее и будущее». Астрофизический журнал . 418 : 457. Bibcode : 1993ApJ ... 418..457S . DOI : 10.1086 / 173407 .
  112. ^ Zeilik & Gregory 1998 , стр. 322.
  113. ^ a b Ральф Д. Лоренц; Джонатан И. Лунин; Кристофер П. Маккей (1997). «Титан под красным гигантским солнцем: новый вид« пригодной для жизни »луны» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 24 (22): 2905–8. Bibcode : 1997GeoRL..24.2905L . CiteSeerX 10.1.1.683.8827 . DOI : 10.1029 / 97GL52843 . PMID 11542268 . Проверено 21 марта 2008 .   
  114. ^ Марк Делеханти. «Солнце, единственная звезда Солнечной системы» . Астрономия сегодня . Проверено 23 июня 2006 .
  115. ^ К.Р. Рыбицки; К. Денис (2001). «О конечной судьбе Земли и Солнечной системы». Икар . 151 (1): 130–137. Bibcode : 2001Icar..151..130R . DOI : 10.1006 / icar.2001.6591 .
  116. ^ а б Брюс Балик. «Планетарные туманности и будущее Солнечной системы» . Персональный сайт . Архивировано из оригинала на 2008-12-19 . Проверено 23 июня 2006 .
  117. ^ BT Gänsicke; Т.Р. Марш; Дж. Саутворт; А. Ребасса-Мансергас (2006). «Газообразный металлический диск вокруг белого карлика». Наука . 314 (5807): 1908–1910. arXiv : astro-ph / 0612697 . Bibcode : 2006Sci ... 314.1908G . DOI : 10.1126 / science.1135033 . PMID 17185598 . S2CID 8066922 .  
  118. ^ Ричард В. Погге (1997). «Солнце прошлого и будущего» . Новые перспективы в астрономии . Архивировано из оригинальных (конспектов) по 2005-05-27 . Проверено 7 декабря 2005 .
  119. ^ TS Меткалф; М. Х. Монтгомери; А. Канаан (2004). "Проверка теории кристаллизации белых карликов с помощью астросейсмологии массивной пульсирующей звезды DA BPM 37093". Астрофизический журнал . 605 (2): L133. arXiv : astro-ph / 0402046 . Bibcode : 2004ApJ ... 605L.133M . DOI : 10.1086 / 420884 . S2CID 119378552 . 
  120. ^ Г. Фонтейн; П. Брассар; П. Бержерон (2001). «Возможности космохронологии белых карликов» . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 113 (782): 409–435. Bibcode : 2001PASP..113..409F . DOI : 10.1086 / 319535 .
  121. ^ Стейси Леонг (2002). Гленн Элерт (ред.). «Период обращения Солнца вокруг Галактики (Космический год)» . The Physics Factbook (самоиздан) . Проверено 26 июня 2008 .
  122. ^ Спир, Майкл. «Возмущение Облака Оорта» . Американский ученый . Общество научных исследований . Проверено 25 марта 2008 .
  123. ↑ Эрик М. Лейтч; Гаутам Васишт (1998). «Массовые вымирания и встречи Солнца со спиральными руками». Новая астрономия . 3 (1): 51–56. arXiv : astro-ph / 9802174 . Bibcode : 1998NewA .... 3 ... 51L . DOI : 10.1016 / S1384-1076 (97) 00044-4 . S2CID 17625755 . 
  124. ^ а б в г е Фрейзер Кейн (2007). «Когда наша галактика врезается в Андромеду, что происходит с Солнцем?» . Вселенная сегодня . Проверено 16 мая 2007 .
  125. ^ а б Дж. Т. Кокс; Авраам Леб (2007). «Столкновение Млечного Пути и Андромеды». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 386 (1): 461–474. arXiv : 0705.1170 . Bibcode : 2008MNRAS.386..461C . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13048.x . S2CID 14964036 . 
  126. ^ НАСА (2012-05-31). «Хаббл НАСА показывает, что Млечный Путь обречен на лобовое столкновение» . НАСА . Проверено 13 октября 2012 .
  127. ^ а б Саймон А. Уайлд; Джон В. Вэлли; Уильям Х. Пек; Колин М. Грэм (2001). «Доказательства существования континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад по детритовым цирконам» (PDF) . Природа . 409 (6817): 175–8. Bibcode : 2001Natur.409..175W . DOI : 10.1038 / 35051550 . PMID 11196637 . S2CID 4319774 .   
  128. ^ Гэри Эрнст Уоллес (2000). «Место Земли в Солнечной системе». Земные системы: процессы и проблемы . Издательство Кембриджского университета. С. 45–58. ISBN 0-521-47895-2.
  129. ^ a b Кортленд, Рэйчел (2 июля 2008 г.). "Неужели новорожденная Земля питала жизнь?" . Новый ученый . Проверено 13 апреля 2014 года .
  130. ^ Барроу, Джон Д .; Типлер, Фрэнк Дж. (1986). Антропный космологический принцип 1-е издание 1986 г. (пересмотрено в 1988 г.) . Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-282147-8. LCCN  87028148 .

Библиография [ править ]

  • Дункан, Мартин Дж .; Лиссауэр, Джек Дж. (1997). «Орбитальная устойчивость спутниковой системы Урана». Икар . 125 (1): 1–12. Bibcode : 1997Icar..125 .... 1D . DOI : 10.1006 / icar.1996.5568 .
  • Zeilik, Michael A .; Грегори, Стивен А. (1998). Вводная астрономия и астрофизика (4-е изд.). Издательство колледжа Сондерс. ISBN 0-03-006228-4.

Внешние ссылки [ править ]

  • Анимация 7M с сайта skyandtelescope.com, показывающая раннюю эволюцию внешней Солнечной системы.
  • QuickTime анимация будущего столкновения Млечного Пути и Андромеды
  • Как Солнце умрет: и что произойдет с Землей (видео на Space.com)