行星起源与演化新说汇总

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太阳系行星的形成与演化

太阳系行星的形成与演化

太阳系行星的形成与演化太阳系是人们普遍熟知的天体系,它包括八颗行星、数十颗卫星、数百颗小行星和彗星等。

它们共同构成了如此辽阔的天体系统,这些天体之间都是有联系的。

那么,这些行星究竟是如何形成和演化的呢?本文将为大家详细介绍太阳系行星的形成和演化历程。

一、太阳系的形成太阳系的形成始于约46亿年前,当时太阳系的前身是一块叫做太阳星云的巨大分子云。

由于星云内部分子的碰撞和引力作用,使得聚集的质量和角动量分布逐渐呈现出一个由太阳和众多行星组成的天体系统的轮廓。

太阳系的形成过程主要分三个阶段:第一阶段是重力收缩阶段,太阳系的主要部分——太阳,是由太阳星云中的物质剧烈驱动下发生的,当包围太阳的气体达到足够的密度时,整个星云开始发生重力收缩,把太阳周围的原始气体吸引到中心集聚,最终产生核聚变能量,太阳得以形成。

第二阶段是碎片聚合阶段,在这个阶段,围绕太阳的大量星云物质逐渐冷却并凝聚成小的固体碎片,这些固体碎片依靠着引力逐渐地聚集起来,形成通常所说的行星吸积环,再经过数百万年时间,这些碎片聚为几个更大的行星。

第三阶段,是从原始行星发生碰撞后,形成现在系统的演化过程。

由于行星发生的冲击和碎裂,小行星、彗星等卫星逐渐分散到其他的轨道上,形成了今天的太阳系行星阵营。

二、太阳系行星的演化太阳系行星的演化过程大致可分为表面演化和内部演化。

表面演化主要与行星自身表面的活动有关,内部演化则涉及到行星内部物理和化学过程的变化。

1、表面演化行星表面演化是因为行星本身活动导致的,主要体现在行星的大气、地貌、地震活动、火山喷发等方面。

这是由于太阳系中行星的环境影响,如辐射、撞击、内部热力学效应等诸多因素,导致了行星表面的不同变化。

大气演化主要表现在地球和火星上,由于这两个行星具有大气层,就会受到太阳的辐射和风暴的冲击,这对行星表面产生了很大的影响。

此外火星表面的沙丘和火山也是非常常见的景象,这是由于火星大气中的水和二氧化碳产生了风吹沙丘和火山活动的结果。

行星系统的形成和演化

行星系统的形成和演化

行星系统的形成和演化行星系统是宇宙中的奇妙存在,它们的形成和演化过程是天文学家们长期以来的研究重点。

本文将介绍行星系统的形成理论和演化过程,并探讨其对我们理解宇宙的意义。

一、行星形成的理论1.1 原始星云假说原始星云假说是目前最被广泛接受的行星形成理论之一。

该假说认为,行星系统的形成始于一个巨大的气体和尘埃云,也就是原始星云。

原始星云一开始由恒星形成过程中剩余的气体和尘埃组成,随后经历了坍缩和旋转。

旋转使得星云开始形成扁圆盘状结构,即原始星盘。

1.2 原始星盘中的行星形成在原始星盘中,尘埃颗粒开始逐渐聚集形成行星 embryos。

这一过程被称为积尘模型,它则依赖于尘埃颗粒的相互吸附和重力作用。

随着时间的推移,行星 embryos逐渐增大,并引起原始星盘中的物质集聚。

这将最终导致形成行星。

二、行星系统的演化过程2.1 行星的轨道演化在行星系统形成的早期阶段,行星的轨道是不稳定的。

行星相互之间的引力相互作用会导致它们在轨道上相互交换位置。

这个过程被称为行星漂移。

随着时间的推移,行星系统逐渐进入相对稳定的状态,轨道间的相互作用减弱。

2.2 巨大行星的形成在行星系统的形成过程中,大部分的物质都被积聚在行星 embryos 中,最终形成巨大行星。

巨大行星的形成也与行星间的碰撞和吸积有关。

这些碰撞也可能会导致卫星系统的形成,比如我们熟知的木卫一、冥卫一等。

三、行星系统对宇宙的意义行星系统的形成和演化过程不仅仅是天文学家们关注的议题,也对我们理解宇宙的形成和演化提供了重要线索。

3.1 揭示太阳系的起源通过研究其他恒星周围的行星系统,我们可以更好地理解太阳系的形成和演化历史。

通过对比不同行星系统的特征和动力学性质,我们可以寻找太阳系之外的行星地球宜居性的线索。

3.2 探索生命的起源和发展行星系统的形成和演化也与生命的起源和发展密切相关。

通过了解行星的化学组成、大气环境和卫星系统等特征,我们可以更好地理解生命在宇宙中的存在可能性。

太阳系行星起源和演化的研究

太阳系行星起源和演化的研究

太阳系行星起源和演化的研究太阳系是我们所在的家园,由太阳和八大行星以及行星卫星、小行星、彗星、陨石等组成。

关于太阳系的起源和演化,人们一直以来都在进行研究。

本文将从太阳系的形成、太阳系中各个天体的特点和演化过程等方面进行探讨。

一、太阳系的形成太阳系生成的时间在46亿年前的原始星云中,当时这块原始星云由氢和其他轻元素组成。

原始星云的密度非常低,但是由于吸引力的作用,最后形成了太阳系。

形成太阳系的过程可以大致分为以下几个阶段:1. 原始星云的坍缩,形成太阳原始星云的密度逐渐增大,开始发生坍缩,形成一个由尘埃和气体构成的旋转盘。

由于旋转速度的不同,旋转盘不断分裂,形成了太阳和太阳系中其他天体。

2. 行星的生成随着原始星云的坍缩,太阳系中的尘埃和气体开始集聚形成行星。

刚开始,行星都是类似地球这样的岩石行星。

然后,在太阳系中形成了类似于木星和土星这样的气态巨行星。

3. 行星运动的演化和稳定行星运动的演化和稳定是太阳系形成过程中非常关键的一个环节。

太阳系中的行星会互相影响,甚至会发生碰撞,导致行星轨道的改变。

在这一过程中,行星之间的距离和相对运动速度将被稳定下来,太阳系才能保持稳定状态。

二、太阳系中各个天体的特点太阳系由太阳和八大行星组成,其中行星又可以分为内行星和外行星。

太阳系中的其他小天体还包括彗星、小行星、陨石等。

下面分别介绍太阳系中各个天体的特点。

1. 太阳太阳是太阳系的中心,占据了太阳系中99%以上的质量。

太阳的直径达到139.2万公里,是地球的110倍。

太阳主要由氢和少量的氦组成。

太阳的能量来自于核聚变,太阳核心的温度高达1500万度。

2. 内行星内行星包括水星、金星、地球和火星。

这些行星距离太阳较近,大多数的物质都是石质和金属质。

它们的轨道相对较短,公转周期都在2年以下。

3. 外行星外行星包括木星、土星、天王星和海王星。

这些行星距离太阳较远,物质组成以气态、冰态为主。

它们轨道周期较长,轨道上半径也较大。

科普知识:太阳系行星的形成与演化

科普知识:太阳系行星的形成与演化

科普知识:太阳系行星的形成与演化概述太阳系是我们所居住的宇宙家园,由太阳和若干个行星以及其他天体组成。

本文将详细介绍太阳系行星的形成和演化过程。

行星形成理论行星形成的主要理论是原始尘埃盘理论,也被称为核心凝聚模型。

该理论认为,在太阳系诞生初期,围绕着年轻的太阳存在着旋转的气体和尘埃云,通过碰撞和引力作用逐渐聚集形成了行星。

1.重力塌缩阶段太阳系行星的形成始于重力塌缩阶段。

当原始气体和尘埃云中某一部分区域密度足够大时,自身引力就会开始起作用,导致该区域逐渐塌缩并形成了原始质量中心。

2.积累与吸积阶段在重力塌缩后,原始质量中心周围开始出现密度更高、重力影响更大的区域。

此时,尘埃颗粒将开始聚集在这些区域,并逐渐形成了行星的原始核心。

3.行星碰撞与生长阶段随着时间的推移,原始核心继续吸积更多的气体和尘埃,逐渐壮大。

在这个阶段,不同大小的天体之间会发生碰撞,合并成为更大的行星体。

这个过程被称为行星碰撞与生长。

4.最终成型阶段经过数百万年乃至数十亿年的时间,行星最终形成并进入最终成型阶段。

在此期间,行星表面开始冷却、固化,并形成地壳、大气层等特征。

太阳系行星演化太阳系中的行星演化涉及了天体物理学、地质学以及气候变化等领域。

以下将对太阳系内每颗主要行星进行简要介绍:1.水金火土:内部行星群•水金火土指水金木土四颗靠近太阳的内部行星,分别是水星、金星、地球和火星。

•水金火土都具有岩石质地和相对较小的体积。

•它们中只有地球存在液态水、大气层和适宜生命存在的条件。

2.巨大的太空球:外部行星群•外部行星群主要由木星和土星组成,被称为巨大的太空球。

•木星是太阳系中体积最大、质量最重的行星,拥有强烈的自身磁场和众多卫星。

•土星以其美丽的光环而闻名,同时也有多颗众多卫星。

3.冰与气体巨人:其他行星•冰与气体巨人包括天王星和海王星。

•这两颗行星主要由氢、氦和一些冰组成,拥有厚厚外层的气体及可能存在于内核中的岩石/冰核心。

•天王星和海王星均具有倾斜轴、富含甲烷的大气体以及特殊形状的环。

行星的形成与演化

行星的形成与演化

行星的形成与演化行星是宇宙中最神秘的天体之一,它们的形成与演化经历了亿万年的历程,形成了我们今天所知道的模样。

本文将从行星的形成和演化两个方面进行论述。

一、行星的形成1. 星云阶段行星的形成始于宇宙中的星云阶段。

这个阶段是宇宙中最早的时期,星云中的物质开始聚集,形成了恒星和行星。

2. 恒星形成随着星云中物质的聚集,部分物质逐渐凝聚形成了气体球体,接着气体被压缩至极高温度,触发了核聚变反应,这便是恒星的诞生。

恒星形成后,它周围的物质由于引力而聚集,形成了行星的种子。

3. 行星种子行星种子是指由星云中物质聚集而来的物质团块,它们是行星形成的基础。

当行星种子聚集的物质量达到一定程度时,行星的形成便开始了。

4. 行星形成行星形成分为两种方式,一是固态降落和积累,即行星种子体表面吸附云层中的气体和小颗粒,逐渐增大,形成大型天体。

另一种方式是裂变,即两颗物体碰撞后裂成更小的物体,这些物体又聚合成较大的星体。

二、行星的演化1. 热状态行星形成初期,其表面温度很高,可以达到数千度以上。

此时行星体表面会慢慢冷却,因此表面会结成固态岩石或冰冻物质。

2. 差异化随着行星温度的下降,行星内部的物质也会发生变化,将会经历物质分化的过程。

当行星内部不同深度处的温度和压力不同时,便会发生分化,形成行星空心结构。

3. 外壳形成外壳是行星表面的层状物质,在行星演化的过程中,它会随着行星内部的热传递而形成。

这个过程需要数亿年的时间。

4. 地壳运动地壳运动是指行星表面在不断演变和移动的过程中,形成了大陆板块和地球内部岩浆的循环运动。

这个过程在许多行星上都存在,是生命得以滋生的重要环节。

总结:行星的形成和演化是一个极为复杂的过程。

它们经历了无数个亿年,才形成了我们今天所知道的行星。

它们中的很多拥有生命存在的条件,使得它们在宇宙中的重要性不可替代。

太阳系行星的起源和演化历史

太阳系行星的起源和演化历史

太阳系行星的起源和演化历史太阳系是我们身处的宇宙家园,包括了八大行星、五颗矮行星、数百颗卫星以及无数小行星、彗星和太阳。

它的形成和演化历史是人类长期以来探索宇宙时最关注的问题之一。

太阳系的起源可以追溯到大约46亿年前,当时宇宙中一颗庞大的星云开始坍缩。

由于重力的作用,星云内部的气体和尘埃不断聚集形成了中心为太阳的恒星和周围的行星系统。

这个过程被称为恒星形成。

在太阳系形成之初,太阳周围的原行星盘里存在着大量的气体和尘埃。

这些物质不断碰撞和凝聚形成了行星。

比较早形成的行星多为岩石行星,如地球、火星等。

它们主要由金属和硅酸盐类物质构成,具有较高的密度和较小的体积。

而形成较晚的行星多为气态行星,如木星、土星等。

它们主要由气体和冰冻物质组成,密度较低但体积庞大。

在太阳系形成后,行星之间还发生了一些相互作用,如引力作用和撞击作用。

这些作用不仅修改了行星的轨道和质量分布,还导致了一些行星轨道的倾斜和共面现象。

在行星形成之后,太阳系的演化也在不断进行。

行星和其他天体之间的相互作用塑造了太阳系的形态和性质。

比如,木星的巨大引力对太阳系其他天体的轨道产生了重要影响,它吸收了大量的小行星、彗星和太阳系其他物质,保护了内部行星的稳定性。

太阳系内部的行星和卫星也在不断演化。

如地球和月球之间的相互作用,导致了月球轨道的逐渐扩散和地球自转周期的缩短,造成了地球的四季和大气环流的形成。

太阳系中还存在着数百颗卫星,这些卫星多与行星的演化和相互作用密切相关,如土星的甜甜圈卫星和木卫三的地质活动等。

总的来说,太阳系的形成和演化过程涉及了恒星形成、行星形成、天体相互作用等多个阶段。

由于太阳系在几十亿年的演化过程中所经历的变化很大,其中很多细节和机制还不是很清楚,需要通过更深入的观测和探测来进一步研究。

行星起源及演化过程解析

行星起源及演化过程解析

行星起源及演化过程解析在宇宙中,行星是宇宙间活动的基本单位。

它们以各种形式存在,不断地演化和发展。

本文将探讨行星起源以及演化过程,并对其进行解析,以加深对宇宙的认识和理解。

一、行星起源行星的起源可以追溯到宇宙大爆炸之后,那是一个宇宙的起源。

在大爆炸之后,宇宙开始膨胀并冷却。

在这个过程中,恒星、星系、星云等天体开始形成,这也为行星的形成提供了物质基础。

经过数十亿年的星际物质聚集和碰撞,行星的前体物质——星际云核开始形成。

当云核内的物质开始聚积并逐渐形成致密的球状结构时,行星的起源正式开始。

这种球状结构的恒星演化为原恒星,而在其周围形成的物质圆盘演化为行星形成区。

二、行星演化过程1. 行星形成行星的形成是一个长期而复杂的过程。

首先,在行星形成区域的气体和尘埃开始聚集,形成行星团块。

这些行星团块逐渐增长并吸收周围的物质,最终形成了行星的雏形。

在行星形成的早期阶段,行星团块主要由气体和尘埃构成。

随着团块不断增长,尘埃逐渐聚集形成更大的岩石和冰体。

同时,行星的引力开始影响附近的物质,使得其更快地吸收陨石和其他行星团块。

最终,当行星团块增长到足够大时,成为了一个真正的行星。

这些行星具有自己的形态和内部结构。

2. 行星的内部结构演化行星的内部结构随着时间的推移而演化。

通常,行星的内部可以分为核心、地幔和外层。

行星的核心是由金属和石头组成,是最内部的部分。

核心的形成主要是由于重元素和金属的沉积而形成的。

地幔是在核心和外层之间的区域,主要由固态材料组成,例如硅酸盐矿物。

行星的外层是最外面的部分,通常由气体、液体和固体等组成。

外层的形成是由于行星团块在聚积过程中吸收了大量的气体和尘埃。

3. 行星演化的影响因素行星演化的过程受到许多因素的影响,包括行星的质量、距离恒星的距离、行星所处的星系环境等。

质量是影响行星演化的重要因素之一。

质量较大的行星通常具有更大的引力,能够吸引更多的物质,进一步增长和发展。

而质量较小的行星则可能无法维持足够的引力,最终变为卫星或陨石。

天文学中的行星形成和演化过程

天文学中的行星形成和演化过程

天文学中的行星形成和演化过程在宇宙中,行星形成和演化一直是天文学领域中的研究热点之一。

行星如何形成?它们如何演化?这些问题一直激发着科学家的好奇心。

本文将从行星的起源、行星形成的不同模型以及行星的演化等方面阐述行星形成和演化的过程。

一、行星的起源行星的起源一直是天文学研究的重点之一。

有一个较为被广泛接受的理论,它认为行星的形成是由原始太阳系中的星云所形成的。

星云是由气体和粉尘组成的热量极高的区域。

在以太阳为中心的星云中,气体和粉尘逐渐开始旋转,这种旋转动力越来越强,最终形成了一个旋转的原始太阳系。

二、行星形成的模型1. 金字塔模型行星形成的金字塔模型认为,最初的行星最小,它们通过合并来形成更大的行星和最终的行星。

在这个过程中,这些小型宜居行星就像一个多面体一样。

当这些宜居行星产生热量、真空或其他形式的原因,它们的表面就会产生一些气态物质。

这些气态物质会向外扩散,最终合并形成更大的物体。

当一个东西形成,一些重力力量也会随之形成。

重力和合并使得行星从小型到大型。

而随之形成的还有太阳系中每个行星的轨道。

每个行星的轨道都是必须经过修正的,以使所有行星处于可稳定运转的状态。

2. 皮蛋模型皮蛋模型认为,最初的行星是由一个发了芽的小星球样本达到并持续生长而形成。

这种样本可能是由一个大的星云或一个恒星碎片形成的。

这种样本速度可能很快,从而可以形成行星核。

这个核可能是气态的、多尘的或细菌的。

行星内部密集的物质就像一个大气涡流一样运动着,并改变着相对的密度。

由于这种密度变化,行星内部的物质就会在特定的位置、速度、角度下进行合并,最终形成更大的行星。

并且这些行星都有各自的轨道和特定的运动轨迹。

三、行星的演化行星形成后,会在接下来的演化过程中逐渐成熟。

行星的演化主要包括以下阶段:1. 热膨胀阶段在行星形成的早期,内部物质的热度和压缩力量较大,行星的表面会慢慢膨胀开来,同时产生一定量的火山喷发。

在这个阶段,大气层会逐渐形成,引力也会逐渐增强。

太阳系行星的生命起源与演化

太阳系行星的生命起源与演化

太阳系行星的生命起源与演化近年来,人类科学技术的飞速发展,日益深入探究了自己所属的宇宙世界,越来越多的学者围绕着太阳系行星的生命起源与演化问题进行着深入的探讨。

于此,本文将从一些基本的方面展开探讨,解答太阳系行星的生命究竟是从何处开始演化的。

完整的太阳系行星的历程其实是一个漫长而复杂的过程,自从数亿年前形成之后,其阶段式的演化成就了当今人们眼中的完整太阳系。

从基础的物理化学反应,到生态系统的形成,直到最终自动成长的地球生命的登场,遗传密码的物质质量传递,太阳系的历程可谓一部无字的科学史。

一、太阳系的起源太阳系的起源可以追溯到大约50亿年前,当时我们所知的太阳系实际上是一个由气体、尘埃和冰组成的巨大星云。

随着气体和尘埃的微小颗粒吸附在一起、形成越来越大的块状物体时,这些块状物体在引力作用下,经过着日益增大的冲突而成为了行星。

而在这样的过程中,形成了太阳系的四大基本要素地球、金星、火星和水星。

二、宜居行星的形成和生态系统逐渐形成对于太阳系形成的宜居行星,对生命的进一步演化具有十分重要的现实意义。

而在形成宜居行星的过程中,有三种方法可以被用来形成一个宜居行星。

1、凝聚凝聚的意思是说,在形成行星的过程中,由于不断碰撞产生的尘埃和冰都会聚合成更大的块状物体, 最终形成一颗完整的行星。

2、俘获俘获的过程是指在阴影区中,或是在光和阴影的交界处,行星一旦进入了地球的引力场或其他行星的引力场,就会被“捕获”于此。

3、共同缩减堆积共同缩减堆积是指大量线性星云在重力作用下形成一大群块状物体, 这些物体由于自己的质量越来越大,开始相互束缚,形成了一个或多个行星。

而基于上述方法的其中一种过程,行星的初步形成随之也开始,而一个宜居行星的形成通常与许多天体的交互作用是那样的密不可分。

在行星形成后的数十亿年中,宜居行星的环境也随着天体的演化发生了巨大的改变,过程甚至在迄今尚不完全知晓的交互与隆起中。

随着时间的推移,宜居行星上的生态系统也由此逐渐形成。

太阳系行星的起源和演化过程

太阳系行星的起源和演化过程

太阳系行星的起源和演化过程太阳系是一个位于银河系中的行星系统,其中包含八颗行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

这些行星的起源和演化过程是一个经过几十年的研究才得出初步结论的领域,在理解太阳系的形成和演化方面仍然存在一些未解之谜。

太阳系的起源可以追溯到约46亿年前,当时的太阳系处于一个巨大的分子云中。

这个分子云可能是由一颗超新星爆发产生的,或者是由多个气体和尘埃云聚集而成。

当这个分子云因其中一种原因开始收缩时,由于自转速度的不同,分子云逐渐形成了一个旋转的圆盘状结构。

在这个分子云的核心区域,物质开始聚集并形成了太阳。

太阳的形成过程是一个长时间尺度的过程,主要是通过物质的引力塌缩和核聚变反应来实现的。

当太阳形成后,它开始向周围的空间散发出高温和高能量的物质,这些物质形成了太阳风和太阳带电粒子的环境。

与太阳同时形成的是太阳系的行星。

由于原始太阳盘中的物质逐渐聚集和冷却,小尘埃粒子开始相互碰撞并形成更大的天体,最终形成了行星。

太阳系行星的形成过程可以分为两个阶段:原始固态核心形成阶段和气体封闭阶段。

在原始固态核心形成阶段,尘埃粒子相互碰撞并凝聚成更大的天体,称为原行星。

进一步的碰撞和积累使得原行星发展成带有岩石和金属构成的固态核心。

在气体封闭阶段,固态核心开始吸积周围的气体,形成了厚厚的大气层。

这个过程被称为气体侵蚀。

如此形成的行星被称为次行星,它们主要是由硅酸盐、铁和镍组成的。

而行星通过吸积的气体的性质和比例不同,分为类地行星和巨大行星两大类。

类地行星主要包括内太阳系的四颗行星:水金火地。

它们的表面主要由岩石和金属构成,具有固态核心和一层薄的大气层。

它们的轨道距离太阳较近,温度较高,没有明显的环或卫星。

巨大行星主要包括外太阳系的四颗行星:木土天海。

这些行星的体积较大,质量较大,主要由气体组成。

它们在太阳系内的分布较为稀疏,轨道距离太阳较远。

由于气体封闭过程中这些行星吸收了更多的气体,因此它们的大气层特别厚,并且有明显的环和卫星。

地球和行星的起源和演化

地球和行星的起源和演化

地球和行星的起源和演化当我们站在星空下仰望天空时,我们会想到一个问题——这些天空中闪烁的星星和行星是如何诞生的?古希腊哲学家曾经认为,它们是神话中众神创造的,而现在我们知道,它们是宇宙中物质演化和运动的产物。

本文将会重点探讨地球和行星的起源和演化。

一、行星的形成我们知道,在宇宙的广阔空间中充斥着各种物质,这些物质不断地在运动和碰撞中形成更大的团块,而行星正是这样一些巨大的物质团块。

最初,行星的起源是一个小小云团。

这个云团由电离气体、冰和尘埃等多种物质组成,并且它受到某些力的影响开始发生周期性的收缩和旋转。

随着团块的不断收缩,物质密度越来越大,这使得云团的引力越来越强,从而持续地吸引着附近的气体和尘埃,使云团体积不断增大。

最终,云团中的物质密度达到一定程度时,开始形成了行星。

具体来说,行星的形成可以分为两种情况。

一种是太阳系中行星的形成,另一种是恒星之间行星的形成。

太阳系中行星大致可分为两类:内行星和外行星。

内行星包括水星、金星、地球和火星,它们离太阳比较近,质量较小,密度较大;外行星包括木星、土星、天王星和海王星,它们离太阳比较远,质量较大,密度较小。

太阳系中内行星的形成可以概括为以下三个步骤:第一步,太阳由于引力的影响开始形成。

太阳中心的物质密度比较大,温度也比较高,这使得核聚变反应开始发生,从而产生了大量的能量和光芒。

第二步,太阳旁边的星际云团发生了塌缩和旋转,随后就在一层短暂的盘状云层中,由于物质间相互撞击和黏附的作用,微小的颗粒逐渐演变为尺寸巨大的团块,形成了行星的原始物质。

第三步,形成的原始物质在行星团块的引力和恒星的引力影响下,经过数百万年的时间融合成了行星。

大型行星通常是在恒星盘中发现的,而恒星盘是新恒星形成过程中遗留下来的气体和尘埃之间形成的。

这些气体和尘埃分布在恒星周围的旋转盘中,它们不断运动、相互碰撞、即相互作用,逐渐形成了大型的行星。

例如,太阳系外的一些行星,比如HD 189733b,是在恒星盘中形成的。

行星系统的起源及演化过程

行星系统的起源及演化过程

行星系统的起源及演化过程近年来,对于行星系统的起源及演化过程的探索工作取得了突破性进展。

经过科学家们的不懈努力,我们逐渐揭示了宇宙中的行星系统是如何形成和发展的。

在宇宙大爆炸之后,宇宙开始膨胀,物质逐渐凝聚形成了恒星和星云。

星云是由气体和尘埃组成的巨大云团,其中蕴含着丰富的物质。

当星云中的气体逐渐冷却凝结时,就形成了行星系统的雏形。

在行星系统形成的早期阶段,星云中的物质开始聚集成小团块,这些团块逐渐增大并形成行星的种子。

这个过程被称为原行星盘。

在原行星盘中,星际尘埃粒子和气体开始相互作用,形成了行星的原料。

随着时间的推移,原行星盘中的尘埃颗粒逐渐聚集成更大的物体,这些物体被称为原行星。

原行星之间的引力相互作用导致它们聚集成更大的天体,逐渐演化成行星。

然而,行星的演化过程并不是一帆风顺的。

大量的原行星发生碰撞,其中一些相撞后合并,而另一些则分裂成更小的碎片。

这种碰撞和合并的过程持续了数百万年,最终形成了我们所熟悉的行星。

除了碰撞和合并,行星的演化还受到其他因素的影响。

例如,天体的自转和公转速度以及其他行星的引力都会对行星的形态和轨道产生影响。

这些因素共同作用,使得行星系统的演化过程异常复杂。

正是由于这种复杂性,科学家们使用了各种方法和技术来研究行星系统的起源和演化过程。

其中一个重要的方法是利用望远镜观测遥远行星系统的形态和特征,以了解它们的演化历史。

另一个重要的方法是使用计算机模拟和实验室实验来模拟行星系统的形成过程。

通过不断地研究和观测,科学家们逐渐揭示了行星系统的一些奥秘。

例如,我们发现大多数行星都围绕着一颗恒星运行,这是因为恒星在形成过程中排除出了大部分物质,只剩下其中的一小部分形成行星。

此外,我们还发现行星的轨道倾角和离心率与其距离恒星的距离有关,这意味着行星系统在演化过程中受到了其他行星的影响。

行星系统的起源和演化过程是一个仍在进行的研究领域,还有很多问题有待解答。

例如,我们还不清楚行星系统中行星的分布是否存在某种规律,以及行星的形成是否与恒星的物理性质有关等。

天文学中的行星系统形成和演化

天文学中的行星系统形成和演化

天文学中的行星系统形成和演化在天文学中,行星系统形成和演化是一个十分有趣和重要的研究领域。

我们生活的地球是一个行星,而太阳系中有八个行星和无数个小行星、卫星、彗星等天体,它们的形成和演化是一个极其复杂的过程。

在本文中,我们将探讨行星系统形成和演化的一些基本概念和理论,并尝试从多个角度来揭示这个过程中的奥秘。

一、行星的形成行星形成理论主要有两种,一种是云气塌缩说,另一种是大撞击说。

云气塌缩说认为,当星云中某一部分的密度足够大时,它会开始塌缩,并逐渐形成一个大的球体,也就是恒星。

在同一星云中,还会有一些较小的密度高的区域,它们也会开始逐渐塌缩,最终形成行星。

这个过程相当漫长,需要几百万年乃至几十亿年的时间。

大撞击说则认为,行星是在星云中形成的,它们是由一些较小的天体经过多次相撞、合并、形成的。

这个过程中会伴随着大量的能量释放,在撞击形成的行星内部,也会发生大规模的熔融。

最终形成一个相对稳定的行星。

二、行星演化行星系统中各个天体的轨道是由引力相互作用形成的,它们的演化过程也是由引力决定的。

行星系统中的行星经常会互相影响,以致它们的轨道会发生扰动,并最终形成新的轨道。

这个过程可以看成是一种局部的“混沌现象”。

对于行星系统中较大的行星,如果它的轨道扰动得太厉害,那么它可能会被赶出行星系统,成为孤行星。

而对于较小的行星或天体,它们可能会被弹出太阳系甚至破坏,形成一些小行星带、彗星等天体。

三、行星系统的观测和研究行星系统的研究是相对复杂和深入的,需要用到多种观测方法和技术。

例如,在太阳系中,我们可以通过人造探测器、望远镜等设备来观测和了解恒星、行星、卫星、小行星、彗星等不同天体性质、结构和运动规律。

同时,我们还可以通过太阳系较小的天体,如小行星、彗星等的研究,了解行星系统的形成和演化过程。

除此之外,还有一些天体如外星行星、褐矮星等也被天文学家研究。

通过探测其轨道、质量、表面特征、大气成分等信息,我们可以更好地了解这些天体的性质和演化历史。

太阳系行星的形成和演化

太阳系行星的形成和演化

太阳系行星的形成和演化太阳系是我们所处的宇宙家园,由太阳和围绕其运行的八大行星组成。

在了解太阳系行星的形成和演化之前,我们先从太阳系的起源说起。

一、太阳系的起源太阳系的起源可以追溯到约46亿年前的一颗尘埃云。

这颗尘埃云是由前一颗恒星的爆炸演化而成的,其中包含了丰富的氢、氦以及其他重要的元素。

当云团逐渐凝结并开始旋转时,形成了一个巨大的旋转气体圆盘,被称为原始太阳星盘。

在原始太阳星盘中,物质开始逐渐聚集形成了太阳。

而在星盘的边缘区域,则出现了类似尘埃粒子的团块,这些团块会在相互间的碰撞中越来越大。

随着时间的推移,它们逐渐形成了行星的种子。

二、行星形成阶段1.原行星形成阶段:行星的形成可以追溯到原行星形成阶段,这个阶段持续了大约1至3百万年。

初始的行星种子由尘埃云内的尘埃粒子通过静电吸附和重力聚集形成。

这些种子逐渐增大并聚集成更大的岩石、金属和冰质物质。

2.固态行星形成阶段:接下来,行星种子进一步增长,开始吸引附近的物质。

在固态行星形成阶段,这些物质以携带了水、金属和稀有元素的碰撞模式逐渐聚集成行星。

由于引力作用,这些物质凝结成固态核心,而继续聚集的物质则形成了行星的外层。

通常情况下,内层的行星主要由岩石和金属构成,外层则含有更多的气体和冰质物质。

三、行星的演化一旦行星形成,它们就开始了演化过程。

行星的演化过程涉及了地球化学、生物学和天文学等多个领域。

1.地球化学演化:行星的地质化学演化主要受到行星内部的热力学活动影响。

通过重力、辐射加热以及自身材料反应等作用,行星内部的岩石和金属发生变化。

其中包括火山喷发、板块构造以及地壳的形成等过程。

2.生物学演化:地球的生命起源于早期的生化演化,并逐渐进化为如今的生物多样性。

尽管我们还没有发现其他太阳系行星上的生命迹象,但对这个领域的研究仍在进行中。

未来,通过探测器和太空任务,我们有望进一步了解行星上是否存在着生命的迹象。

3.天文学演化:行星的演化还受到它们围绕太阳的轨道以及其他行星的影响。

太阳系行星的成因与演化

太阳系行星的成因与演化

太阳系行星的成因与演化太阳系是我们所在的宇宙中一个重要的星系,由一颗恒星太阳和围绕它运转的行星、卫星、小行星、彗星等组成。

大约在45亿年前,太阳系和其他天体一起诞生于一个星云中。

太阳系行星的成因太阳系中的行星主要分为内行星(水星、金星、地球、火星)和外行星(木星、土星、天王星、海王星)。

它们的成因可以从太阳系的形成说起。

大约45亿年前,太阳系诞生于一个星云当中。

在星云中,质量密度高的区域不断向中心靠拢,逐渐形成了太阳。

而太阳周围,则演化成了平面状的原行星盘。

这个盘子里面的物质是由气体和尘埃粒子构成的。

最初的气体和尘埃粒子互相碰撞而形成的团块越来越大,逐渐形成了几十颗行星。

但是经过数次的撞击和重组,最终只剩下了八颗行星和少数的小天体。

最终的行星围绕着太阳绕其公转,形成了我们熟知的太阳系。

内行星和外行星的差异内行星和外行星的区别较大。

内行星是小巧而密实的,由于与太阳距离较近,所以它们表面非常炽热,无法形成卫星。

这些行星的特征是岩石和金属混合而成的核心,岩石壳和沙砾物质的地壳。

天体科学家认为,内行星的物质组成是由于在形成过程中气态物质被彻底地驱散了。

但是,金属矿物质在形成初期不能与其他物质容易地结合。

外行星由于离太阳更远,存在大量的气体物质,因此它们比内行星更大而且密度较小。

此外,由于这些行星质量巨大,因此存在大量的卫星和环。

外行星通常被分为冰质行星和气态行星。

冰质行星是由冰和岩石混合而成,而气态行星则主要是由氢和氦组成的。

行星演化行星在形成后,由于受到太阳、其他恒星、小行星和彗星的影响而发生演化。

这种演化的过程是非常复杂的,因为它取决于众多因素之间的相互作用。

行星演化的几个重要阶段:1. 太阳系形成恒星和行星诞生于相同的星云中。

星云以非常低的温度和密度存在,但进一步的扰动会形成密集区域,最终形成太阳。

2. 行星围绕着太阳公转当星云坍缩到一定程度,它就开始以漩涡形式旋转,而这个漩涡的旋转将影响周围的星云物质。

太阳系行星的起源与演化

太阳系行星的起源与演化

太阳系行星的起源与演化太阳系是人类所了解到的唯一一个具备生命条件的天体系统。

它由恒星太阳和八个行星、矮行星、以及数十颗卫星组成。

对于太阳系的起源和演化,是人类探索宇宙的重要问题之一。

在宇宙中,行星有两种产生方式,一种是原行星盘累积,一种是核聚变爆炸,而太阳系的行星形成则是采用了前者。

1.行星盘模型行星盘模型是太阳系行星起源和演化的基础理论。

该模型认为,行星如果由初始质量不大的天体直接聚合形成,它们构成行星的过程必然非常缓慢,但是,接受逐渐积累到相当数量的空间物体,行星的实际形态才逐渐浮现,同时行星的磁场、岩石、海洋、大气层也发生了相应的变化。

因此,根据这个理论,太阳系行星要形成必须先有一个原行星盘。

原行星盘是在恒星形成时的环境中,由星云物质形成的。

这个环境中的星云物质在恒星形成的过程中,部分经历了非等温坍缩,在射线或者其他的物理作用下,聚集成物质块。

而恒星也在聚集成型的同时,携带了一部分物质。

最终形成了原行星盘。

2.行星的演化2.1.行星分布太阳系的行星分布有两种: 內行星 (内侧行星)和外行星 (外侧行星)。

行星的分布位置,决定着其构成和性质以及对外层宇宙环境的响应。

根据行星的分布位置,可以简要解析出行星的特性、演化轨迹以及未来发展。

2.2.行星大气层及海洋行星大气层的形成,是由行星盘物质(气体、尘埃)经过行星的引力吸附并形成的。

而大气层中的成分和形式,都取决于其和行星形态、行星的距离、行星质量、恒星发射的辐射及其好氧生物系统的发展等因素的相互作用。

海洋作为地球的重要部分,一直是行星考虑的研究重点。

根据研究,地球是太阳系中唯一拥有液态水的行星,当然也是唯一一个拥有生命的行星。

未来对于太阳系行星海洋、大气层的研究,无疑将成为探索宇宙命理命运的关键。

总之,太阳系行星的起源和演化,是世界科学史上的重要探索课题之一。

通过行星盘模型,科学家们可以更好地理解行星的形成和演化。

而未来,太阳系行星研究和探索的进一步深入,不仅将有助于理解太阳系和地球的演化历程,同时也将推动人类加速登陆、探索神秘的宇宙。

太阳系行星的形成和演化

太阳系行星的形成和演化

太阳系行星的形成和演化概述太阳系是我们生活的宇宙家园,由太阳和八颗行星以及一些其他小天体组成。

这些行星不仅在位置上有着明显的差异,还在大小、表面特征等方面具有独特性。

本文将从行星的形成和演化两个方面探讨太阳系行星的起源和发展过程。

行星形成原始星云假说关于行星形成的最早理论是原始星云假说,该假说认为太阳系是由一个巨大的气体和尘埃云朵(原始星云)经过自转而逐渐聚集而成。

原始星云包含了丰富的氢、氦等元素以及微小的尘埃颗粒。

分尘盘模型随着科技的进步,科学家提出了更加详细的行星形成理论——分尘盘模型。

根据这一模型,原始星云逐渐塌缩成一个中心较为稠密的恒星(太阳)和一个围绕恒星旋转的尘埃和气体盘(行星分尘盘)。

微观碰撞与凝聚在行星分尘盘中,尘埃和气体分子不断进行微观碰撞,并逐渐凝聚形成更大的物体。

这种凝聚过程称为“台阶式”凝聚模型,具体包括微米级颗粒聚集成厘米级颗粒、厘米级颗粒聚集成砂石级颗粒,最终形成行星核心。

温度梯度与行星类型分尘盘中存在着温度梯度,距离太阳较近的区域较热,而距离太阳较远的区域较冷。

这种温度梯度导致不同类型的行星形成。

例如,距离太阳较近的内行星(水金属类行星)主要由含有高比例金属和少量水分子的物质构成;而距离太阳较远的外行星主要由冰冻气体和固态物质组成。

行星演化地球的演化地球是我们最熟悉的行星之一,在其漫长的演化过程中经历了数百万年的变化。

最早期地球表面是火山喷发而形成的一片熔岩海洋,随后经历了地壳运动、海洋形成、大气层形成等一系列过程。

生命在约38亿年前出现在地球上,并通过复杂的进化过程逐渐多样化。

行星大撞击假说有关月亮起源的最著名理论是“行星大撞击假说”。

根据该假说,约45亿年前地球受到一个与之相近大小的天体撞击,将大量物质抛射到空间中,并最终形成了现在我们所看见的月亮。

行星演化与生命起源随着太阳系其他行星的演化,如火星、金星等,科学家们对于生命在其他行星上是否存在及其可能性展开了广泛讨论。

行星的形成和演化

行星的形成和演化

行星的形成和演化天空中的星星和行星一直以来都是人类仰望的对象,但是你是否曾想过,行星是如何形成和演化的呢?在宇宙的漫长岁月中,行星经历了一系列的过程和变化,才得以成为我们所熟知的各种形态。

本文将从行星的形成过程、演化的原因以及行星的未来发展等方面进行探讨。

行星的形成是宇宙中的巨大演化过程之一,它们并不是一开始就存在的。

根据目前的科学理论,行星的形成主要是通过原始星云演化而来。

原始星云是指由恒星爆炸产生的尘埃和气体云,其中富含各种元素和化合物。

当恒星诞生时,它们在原始星云中形成,并且通过自身引力作用逐渐聚集形成行星。

这个过程经历了数百万年乃至数十亿年,是一个极其缓慢的过程。

行星的初期形成主要依靠尘埃和气体的吸积。

在原始星云中,尘埃和气体云互相循环,逐渐聚集形成行星的原始质量。

当质量足够大时,其中心部分开始发生物质聚集,逐渐形成行星的核心。

同时,形成行星的过程中还会发生重力坍缩,这使得行星逐渐变得更加致密和紧凑。

随着行星的形成,它们会逐渐进入到行星准备阶段。

在这个阶段,行星的质量和结构逐渐稳定,并开始形成行星大气层。

行星的大气层主要由气体和化合物组成,并且通常在准备阶段经历大量的重力积累和撞击事件。

这些撞击事件有助于行星的表面形态塑造,同时还可以为行星带来新的物质。

在形成过程完成后,行星进入到演化的阶段。

行星的演化主要是指行星表面的地质和气候变化。

行星的地壳和地幔不断运动和变化,形成了丰富的地理特征,例如山脉、平原和火山等。

气候变化也是行星演化的重要部分,它由大气层和地壳的相互作用以及恒星辐射等因素所影响。

这些演化过程需要数百万年乃至数十亿年的时间。

行星演化的原因主要包括内部和外部因素的影响。

内部因素包括行星的内部热量和地核运动等,它们影响着行星的地壳和地幔的运动。

地核运动可以导致行星磁场的产生,进而影响行星的大气层和电离层等。

外部因素包括太阳辐射和行星之间的相互作用等,它们可以改变行星的大气层和气候,进而塑造行星的表面特征。

天文学中的行星形成和演化

天文学中的行星形成和演化

天文学中的行星形成和演化天文学家一直在研究如何形成和演化行星。

这个问题远不止科学家们研究的范围,它对人类的探索和认识宇宙也有着重要的意义。

在这篇文章中,我们将探讨天文学中的行星形成和演化。

1. 行星形成从广义上来说,行星的形成是个相当复杂的过程。

天文学家普遍认为,行星的形成过程始于一些气体尘埃团。

当这些气体尘埃聚集到足够大的质量后,便开始出现引力作用。

这时,气体爆炸事件开始发生,导致一些气体和尘埃团塌缩,而另一部分则保持相对稳定。

这样,形成的物质将逐渐扩散并继续形成大约20~30个类似地球的行星核心。

由于行星间彼此吸引,这些行星核心之间相互碰撞,互相撞击,最终形成了行星。

尽管天文学家对于行星形成过程的具体细节和时间表并不十分清楚,但这个过程是在数十亿年的时间里演化出来的。

2. 行星演化行星演化是指行星从形成开始到现在的演化过程。

这一过程包括着行星表面的变化,行星内部的变化以及与周围环境的相互作用。

行星的演化是由行星内部的能量产生和平衡交换所决定的。

这些能量来自行星内部的射线,地热,以及行星基本上所有的自然过程。

随着时间的流逝,行星表面中的岩石和大气层的化学成分发生变化。

因为行星被大气层环绕,气体的化学成分在某些情况下也能影响行星内外的过程。

行星大气层中的气体和尘埃被推向行星表面,并且低温和高压环境的影响逐渐转变为液态、半固态和固态态。

气体向行星表面沉积的过程导致了厚度的变化,这也是一个行星演化过程方面的重要研究题目。

当太阳系的行星形成并演化时,它们也受到了太阳及其他地球上未知因素的影响,这也促使了天文学家们对这些天体及其演化进行研究的不断深入。

行星形成和演化是天文学界的两个基础领域。

这些研究希望帮助我们更好地了解我们所在的宇宙是如何形成及其演化过程,从而使我们更深入地了解和把握它。

同时,行星形成和演化的研究也希望排除一些关于行星宇宙学的误解和神话,这些误解是在不了解事实的情况下产生的。

在所有不确定性和未知方面,有一点是千真万确的,那就是我们所处的宇宙是一个充满无尽可能性和奇妙之处的地方,我们还有很多需要了解的事情。

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行星起源与演化新说——滚雪球渐变说张国文1 引言人类对行星起源问题的探索,可以追溯到17世纪。

1644年,法国哲学家笛卡尔[1]在其《哲学原理》中提出了行星起源的涡流说,认为在太初的混沌中,物质微粒获得涡流运动,在涡流中形成了太阳、行星和卫星。

1745年,法国博物学家布丰在他的《自然史》中提出了灾变说,认为行星是由巨大的彗星与恒星撞击后形成的。

1755年和1796年,德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯分别提出了相似的星云说[2],认为我们的太阳系是由一团旋转的星云形成的。

目前,关于行星起源的假说不下40种[3],绝大多数都与布丰的灾变说和康德—拉普拉斯的星云说大同小异,它们实际上只是一些加入了新的科学研究成果的灾变说或星云说。

然而,不论人们对灾变说或星云说的"矫正"速度有多快,却永远跟不上科学发展的速度,新的灾变说或星云说总是在不断发现的新的科学事实面前显得苍白而幼稚。

所以,时至今日,有关行星起源的理论还只处在假说阶段,没有一个理论被人们所普遍接受。

一个符合实际的行星起源理论必须能够较好地解释太阳系各行星的现状和历史,同时还能够预言目前没有被人发现或注意到的现象。

本文结合中微子地球演化说[4]提出了一种行星起源新假说——滚雪球渐变说[4],认为行星的形成是一个与行星历史一样长的缓慢过程,在这个过程中,先形成无大气层的固体行星,然后形成行星大气,并发生一系列内部演化。

直到今天行星还在形成和发展之中。

该假说不仅较好地解释了太阳系行星的现状,而且还预言行星内部在发生热聚合反应。

2 固体行星的形成整个宇宙充斥着大量的气体、尘埃以及其它漂浮物,它们漫无目的地在太空漂游着。

在某些时候,一些气体、尘埃以及其它漂浮物或与其它物质发生碰撞,或被高能光子和宇宙线轰击,从而带上一定的电荷。

这些带电气体和尘埃,在电磁力和万有引力的作用下,相互吸引、聚积,形成一些固体球状或不规则的块状物体,它们是行星形成的种子,称之为星子。

开始所形成的星子的运动是杂乱无章的,它们在不断地聚积气体、尘埃和其他宇宙漂泊物的同时,彼此也频繁地碰撞、火并,结果有的星子被其他星子吞并而消失,有的星子则由于吃掉其他星子以及聚积其他物质而越长越大。

如果这些星子不是集结在恒星周围,而是远离恒星,那么星子通过聚积气体、宇宙尘埃等物质后,就会形成松散的集聚体,当它们靠近某一恒星时,就会被其俘获,成为该恒星的彗星。

如果这些星子正好在某一恒星周围,并围绕该恒星运动,那么,这些星子就会受到恒星的影响。

由于恒星都会像太阳一样,刮恒星风(太阳风)[5],它们实际上是高速运动的带电粒子,具有较大的压力。

恒星风的方向大都与恒星的自转方向一致,即按逆时针方向吹拂。

这样,作顺时针运动的星子,就会在强劲的恒星风作用下减速,当其运动速度下降到一定程度时,它们就会坠向恒星或被其它星子吞并。

所以,在恒星周围形成的行星都朝一个方向自转。

同时,恒星风多集中在恒星的黄道面内,因此黄道面内的星子,一方面受到带电粒子的冲击最大最多,另一方面所带电荷也最多,因而它们的结构也最牢固,吸引力也最大,聚积物质的速度也最快。

于是,集结在黄道面的星子便最容易长大成结构紧密、牢固的天体,这就是初始行星。

而黄道面以外的星子,由于没有遭到恒星风的袭击,带电也较少,吸引力也小,聚积的物质也不会被恒星风吹走,因而由它们长成的天体结构松散,最终它们或被恒星和初始行星吞并,或发展成为彗星。

初始行星形成后,就随恒星一起在广袤的宇宙中运动,同时,吸引并聚积它们所扫过的空间的气体、宇宙尘埃和其它一切宇宙漂泊物[6]。

这样,经过一段时间后,初始行星就成长为成熟的行星。

研究表明,行星及其卫星的起源就是一个吸积和碰撞的过程[7]。

行星形成后,仍然会一如既往地聚积其扫过的空间的气体、宇宙尘埃和其它一切宇宙漂泊物,同时还会发生其它一系列的演化。

3 行星的演化行星不断地吸收和聚积气体、宇宙尘埃和其它一切宇宙漂泊物,就逐渐长大。

当行星的直径在100—3000千米时,其表面会形成一些零星的松散的环形山(圆坑),当行星发展到直径为3000千米后,行星就会发生“冶炼”式地演化,其内部的物质会熔融和重组,行星的性质也将发生变化。

引起这一系列变化的根源就是太阳中微子。

中微子地球演化理论[8]认为,中微子有如中子相似的特性,即高频率(或快)中微子很难与物质作用,但低频率的(或慢)中微子则能被物质大幅度吸收。

这样,来自太阳的快中微子进入天体后,就被天体物质散射、减速而消耗能量,慢慢地就变成频率或速度与原子核中的中微子相近的慢(热)中微子,最后被天体物质吸收,并释放能量,引起天体物质熔融。

中微子被天体物质大幅度吸收必须满足一定的条件,那就是天体中必须有足够的原子和电子散射中微子,使中微子减速变成易于被物质吸收的慢中微子。

要保证有足够多的原子和电子,天体的直径(或体积)必须大于某一定值(这里忽略了密度,但不影响我们的讨论)。

根据对地球的考察,这个值大约在3000—6000千米之间。

也就是说,太阳中微子在天体内部的射程只有约3000—6000千米。

如果天体的直径小于3000千米,那么当中微子穿过天体时,与中微子作用的原子和电子的数量就不够多,中微子的能量消耗就不足以使其变成易于被吸收的慢中微子。

这时,中微子就会畅通无阻地穿过天体而不被吸收。

当天体的直径大于3000千米而小于6000千米时,中微子从一侧进入天体,就会在天体另一侧的表面与物质发生作用,引起天体表面物质熔融。

水星、火星和月球等,就处在这一阶段,它们表面的环形山就是物质被熔融留下的痕迹。

当天体的直径大于6000千米时,中微子就会在天体内部与其物质发生作用,释放热量。

如金星、地球等就处在这一阶段。

由此可见,当行星长大到直径达3000千米时,太阳中微子就开始对行星进行“熔炼”,起初是熔炼其表面,随着行星的不断长大,熔炼便向行星内部延展,当行星的直径达到6000—12000千米时,熔炼就达到了行星的中心。

当行星继续长大,其直径超过了12000千米时,熔炼就从行星的中心向另一边撤退,行星中心开始凝固,在行星内部形成一个围绕固态中心的液态外核(如地球外核)[4]。

因此,中微子引起的行星物质熔融过程,就像电子扫描一样,从行星表面开始,一直扫到行星的中心,然后又从行星中心扫到行星外层。

在这个过程中,行星内部的重物质不断地随着熔融物质下沉,而轻物质则上浮,于是就形成了一些固体行星的金属内核。

当然,上述的述说没有考虑行星的密度和中微子的通量(通量大小与太阳的距离远近密切相关),是近似的。

实际中,由于有的行星密度大,离太阳近,熔融的直径要短一些,而密度小,离太阳远的行星熔融的直径则要长一些。

太阳中微子与行星物质的作用释放出大量的热量,不仅“冶炼”了行星,而且还在行星内部引起了一些合成新元素的核反应。

美国科学家戴维斯[9]用全氯乙烯做靶子探测太阳中微子的实验,就是一个新元素的合成过程。

在这个过程中,氯3元素俘获一个中微子放出一个电子,形成新的元素氩。

由于入射行星的中微子通量极大,所以行星内部中微子的俘获现象应该十分普遍。

同时,行星内部的中微子韧致辐射还可产生中微子对,中微子对的湮灭又可形成电子对,质子与反中微子作用可以产生中子和正电子,等等[10],所以各种元素合成所必须的"原材料"在行星内部应有尽有。

这样,行星内部就可以像恒星一样合成大量元素。

由于铁是一种较为稳定的元素,而且合成铁元素是一个吸热过程,再加上行星内部的温度又不如恒星高,所以行星内部元素的合成,抵达铁元素就基本终止了。

这就是许多行星都有一个特别大的铁核的真正原因。

但是,像火星和月球这样刚刚进入演化阶段的行星(卫星),不可能合成大量的铁元素,所以它们的铁的含量都不是很高。

如月岩的密度接近其平均密度,月球内部不存在铁核。

4 大气的形成在固体行星的形成过程中,一些气体、土物质(尘埃)和冰物质被不断地吸积到行星上来。

由于气体的动能大,在各种带电粒子的冲击下,大部分气体又逃逸到空中。

只有少许裹藏在尘埃中的气体被留下来,成为行星的一部分。

因此,在行星初期,其表面一般没有明显的气体(或大气)。

然而,当行星的质量增加到一定程度时,行星就可以吸引住那些速度较低的气体分子,开始形成大气层。

一方面,气体分子的速度与行星表面的温度有关,行星表面温度越高,则气体分子的速度越大;另一方面,气体的逃逸速度又与行星的质量有关,行星的质量越大,气体分子的逃逸速度也越大,也就是说,行星的质量越大,气体分子越难逃逸到外层空间[11,12]。

所以,从理论上讲,如果行星表面的温度较高,行星的质量又较轻,那么行星表面气体分子的速度就容易达到其逃逸速度,这时气体就会逃离行星而使行星失去大气。

如果行星表面的温度较低,行星的质量较大,那么行星表面气体分子的速度就很难达到其逃逸速度,这时气体就会被行星牢牢吸引住,从而在行星表面形成大气层。

行星或卫星的表面温度和逃逸速度由计算可知,氧气在摄氏427度时的平均速度为682米每秒,而逃逸速度最小的月球的逃逸速度也达2380米每秒。

因此,即使在高温下,行星表面气体分子的平均速度也远远小于其逃逸速度。

按理说,各个行星及其卫星应该都能吸引和保住气体分子而形成大气层。

然而,在实际的气体分子中,总有一半的分子速度比平均速度大,比平均速度大一倍以上的占一定比例,大两倍以上的也占一定比例,但所占百分比较小;速度越大,所占百分比越小。

所以,在任何行星表面总有一部分气体分子的运动速度达到了其逃逸速度。

也就是说,所有行星的外层都有大气分子在向外层空间逃逸。

与此同时,行星也在其引力的作用下不断地吸引宇宙空间的气体分子,有的行星内部的物理化学运动也在产生气体。

这样,在行星表面就形成了气体的“收入”和“支出”。

如果“收入”小于“支出”,也就是当行星吸引或产生气体的速率小于其表面气体逃逸到外空间的速率,那么行星表面的大气最终将会遗失殆尽,行星不可能形成大气层。

如果“收入”大于“支出”,也就是当行星吸引或产生气体的速率大于其表面气体逃逸到外空间的速率,那么行星表面的大气将会越积越多,行星就能够形成大气层[13]。

由热力学可知,在温度相同的情况下,气体分子量越大(气体越重)时,其运动速度就越小。

也就是说,重气体与轻气体相比,更加难以逃离行星。

所以,在行星表面形成大气时,最初吸引住的是二氧化碳、氩气等分子量较大的气体。

往后,随着行星质量的增大,行星就可以吸引和保持住像氮气和氧气这样中等分子量的气体。

当行星的质量继续增加时,行星就可以吸引和保持住氢气和氦气以形成大气。

由于氢气和氦气占宇宙物质的90%以上,是宇宙中最多最丰富的物质,所以,如果行星能够吸引和保持住氢气和氦气,那么行星成长的“原材料”就会突然丰富起来,这时行星就会加速成长,从而使氢气和氦气所占行星的比重越来越大,最后将占据绝对优势。

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