世纪气象云

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[天体百科] 我们来自星云—我的太阳系形成理论(原创)

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发表于 2009-3-25 21:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
我的星云说:

一、理论前提:

1、宇宙是不对称的。
2、宇宙中物质的分布是不均匀的。
3、宇宙中所有的物质都是运动的。
4、原始星云内部物质的分布也是不均匀的。

二、太阳的产生

    大约50亿年前,宇宙中由于物质分布的不均匀和物质的相对运动,一团各种微粒组成的星云渐渐形成,其中,氢原子占据了大约99%的质量。由于星云内部微粒的不断碰撞产生了大量的能量,因此,星云的内部是炽热的。经过无数次无序运动、碰撞和互相吸引,这团原始星云内部形成了密度大小不同的数片区
域,其中密度最大、质量最大的区域也就是最早开始碰撞的地方——星云的中心形成了。

    星云中心由于密度大、质量大,因此引力也是最大的,因此更多的周围物质开始向星云中心运动并坍缩到中心。物质越往中心坍缩,中心就越发的壮大,中心质量和引力不断快速发展壮大。可是由于星云中心周围的物质密度是不同的,所以星云中心的某一侧可能受到比其他侧面更多的物质的碰撞,这就意味着这一侧的撞击力更大,因此星云中心的受力平衡被打破了,于是星云中心开始缓慢旋转,这时星体的自转机制启动了。由于中心周围物质密度不同而中心又在旋转中,因此可能造成引力中心与旋转中心的不一致,于是向中心坍缩的物质受到旋转的引力中心的作用而形成多条向中心坍缩的涡流。这道理就像是向抽水马桶的一侧倒入大量的水,结果水不是直接流向下水道,而是旋转着流入中心的下水道一样。那么当物质涡流形成后,随着涡流的作用,整个星云获得了角动量,于是整个星云开始慢慢旋转起来,并且越靠近中心旋转速度越快。并且由于旋转,整个星云开始形成圆盘状。由于星云中心的引力作用,中心周围的物质会产生一种现象即质量小的微粒要比质量大的微粒更快的向中心运动,于是中心周围的氢、氦等原子更多的坍缩到中心,而那些重原子则落在后面。,于是近中心处重原子的比重渐渐增大。由于星云中心周围的物质密度是不同的,所以在中心形成的时候,流向中心的物质时多时少,中心质量的增加也是时快时慢,但星云的自传速
度却是随涡流越来越快。当星云中心引力的增加赶不上星云的自转速度时,自转产生的离心力就抵抗住了星云中心的引力,这时物质渐渐停止了向中心的坍缩,星云中心的生长便停止了。由于涡流的消失,星云的自转速度便不再增加,于是引力平衡形成了。而星云中心——太阳的质量便形成了。而在太阳质量形成的过程中,太阳内部由于频繁的碰撞而产生了越来越多的热量,同时当氘和氚的丰度到达一定程度时,于是氢原子的核聚变反应被激发了,这时太阳开始了自发光的过程。那么我们现在的太阳就是这样形成的。

    另外,①太阳在产生热核反应后很可能依然在吸收周围物质而生长。②太阳的大小取决于周围物质的密度,因为如果太阳周围密度大的话,那么形成的物质涡流就多,太阳增长的速度就快,引力与旋转就需要更长的时间才能平衡,所以太阳就更大。

三、行星的产生

    由于太阳在形成的同时,星云中心周围同时存在多个物质密度高的区域,这就可能造成多个坍缩中心。只是由于中心增长的过快,引力突然增大,所以星云中物质大都坍缩到了中心,而其他密度高的区域由于“营养不良”而生长的很缓慢。
   
     1、类地行星

    在那些坍缩缓慢的高密度区域中,离星云中心较近的地方由于重原子密度高于轻原子的,于是这些区域在坍缩时汇聚了更多的重原子,因此这些区域形成了重原子坍缩中心。因此,这些坍缩中心形成了重原子核心,并且越往中心表面,轻原子的比重越大。当这些坍缩中心形成并冷却后,渐渐形成了金属核心和固体表面以及大气层。同时由于更多的物质都坍缩到了太阳中,所以这些行星的体积和质量都很小。

    2、类木行星

    在那些坍缩缓慢的高密度区域中,离星云中心较远的地方,由于受到的中心引力较小,所以轻原子有更多的机会汇聚到一起。尤其是当这里的许多轻原子还没来得及向中心坍缩时,中心就已经停止生长了,这些轻原子开始向另外的高密度区坍缩。于是气体星球产生了。但由于重原子的存在,重原子会更向中心坍缩,所以,虽然类木行星是气体星球但很可能也有自己的金属核心。

    但是由于①初始星云物质不够多②其他的高密度区生长过于缓慢,所以这些气体星球的氘和氚还没有达到可以发生最基本的热核反应时就已经停止生长了,所以太阳系的类木行星都没有能力产生核聚变反应而成为了永远不能自发光的星球,成为了一个永远不能发芽的劣质种子。

四、自转问题

    星云中心——太阳的自转问题已经在太阳的形成中解释过了。其他行星的自转与太阳的自转的形成是类似的。只要:①有坍缩中心②星云内物质密度不同,物质分布不均匀。那么就会造成不同的撞击力而产生自转。同时受到的撞击力不同,星体的自转速度也就不一样。这里要提一下金星。这家伙是太阳系中唯一逆向自转的星体,那么有两种可能形成。①初始坍缩时受力方向与别的星球不一样。②初始自转方向与别的星球一样,只是未冷却时受到其他星体的撞击而产生的结果。

五、公转问题

    所有的公转源于初始星云和物质涡流的旋转。所以所有的星球公转方向是一致的。当所有的坍缩完成后,形成不同质量以及不同距日距离的星体,于是经过一系列的轨道调整和公转速度的加速和减速后,形成现在比较稳定的公转轨道和公转速度。

六、卫星的形成

    在行星生长过程种,由于坍缩的出现以及周围物质密度的不同,所以形成行星的这些坍缩中心也会有物质涡流。当行星停止生长时,这些残余的物质涡流也会相互吸引并坍缩而形成更小的星体。他们随涡流的产生也会产生围绕行星的公转。于是卫星就形成了。由于近日行星生长缓慢并且引力较小,所以物质涡
流少,所以形成的卫星小而少,反之,远日行星的卫星大而多。

七、小行星带的产生

    我们注意到,在火星与木星的中间有个小行星带。那么这个小行星带是如何产生的呢?很显然,这里原来也是一个物质高密度区域,并且几乎形成了一个行星。我暂时给这个行星命名为X星。由于在X星停止生长时,木星很可能还在生长中。于是随着木星的不断增长,木星的强大引力场覆盖了X星的部分轨道范围。当木星的引力突破某种临界值时,X星终于不再稳定。互相的引力撕扯着质量较小的X星,于是X星的部分物质脱离了她,但是X星的公转速度要快于木星,所以X星会远离木星一段时间,并且逃离木星引力场。

    在逃离的过程中又有部分物质散落在轨道中。随着X星质量的不断减小,X星的轨道也在收缩着。可是X星终于没能逃脱木星的掠夺,还是在一次接近木星的时候被木星的引力撕碎了。我们看到的苏梅克—列维彗星撞向木星的过程就可以想象到X星的下场。X星的尸体散落在原先的轨道上,随着冷却后的一系列的碎片的碰撞,那么小行星带就这样产生了。   
        
    我的太阳系形成理论大致就是这个样子的,希望各位看过之后能够多提宝贵意见和建议,也可以驳斥。希望我们能在探讨中找到真理。本文为我的原创作品,请大家经过我的同意后再转载,谢谢。

附:

康德假说

    1755年,德国哲学家康德(I .Kant)在《自然通史和天体理论》一书中,根据万有引力原理提出了“微粒假说”。假说的主要内容是:宇宙中散布着微粒状的弥漫物质,称为原始物质。在万有引力作用下,较大的微粒吸引较小的微粒,并逐渐聚集加速,结果在弥漫物质团的中心形成巨大的球体,即原始太阳。周围的微粒在向太阳这一引力中心垂直下落时,一部分因受到其他微粒的排斥而改变了方向,便斜着下落,从而绕太阳转动。最初,转动有不同的方向,后来有一个主导方向占了上风,便形成一扁平的旋转状星云。云状物质后又逐渐聚集成不同大小的团块,便形成行星。行星在引力和斥力共同作用下绕太阳旋转。康德关于太阳系是由宇宙中的微粒在万有引力作用下逐渐形成的基本观点是可取的,它能说明行星的运行轨道具有的共面性、近圆性、同向性等特点。但康德假说解释不了太阳系的角动量来源。

拉普拉斯假说

    1796年,法国数学家拉普拉斯(Laplace)在不了解康德假说的情况下提出了撔窃萍偎禂。他提出太阳系是由一个灼热的气体星云冷却收缩而成的。原始的灼热星云呈球状,直径比今天太阳系直径大得多,缓慢地自转着。后来,由于冷却而收缩,其自转速度逐渐变快,同时因赤道附近的离心力最大,故星云逐渐变扁。一旦赤道边缘的离心力大于星云对它的吸引力,赤道边缘的气体物质便分离出来,形成一个旋转的气环,由于星云继续冷却收缩,上述过程重复发生,又形成另一个旋转的气环,最终形成了与行星数相等的气环(称拉普拉斯环)。星云的中心部分最后形成太阳,各环在绕太阳旋转的过程中逐渐聚集形成行星。行星也同样发生上述作用,形成卫星。土星的光环可能就是由尚未聚集成卫星的许多质点构成的。拉普拉斯假说同样能解释行星运行轨道的各项特点,以及组成太阳、行星和卫星的元素一致性 ,也能解释太阳系角动量的由来,但解释不了角动量分配的特点。另外,目前人们已探知宇宙中许多星云的温度并不高,收缩不是由于冷却,而是由于吸引力引起的。星云在收缩过程中,温度不是降低而是升高。  
  
魏扎克假说

    德国物理学家魏扎克于1945年提出的旋涡学说强调了湍流在太阳系形成中的作用。他认为,星云盘内离太阳相同距离的质点的公转椭圆轨道具有不同的偏心率,所以盘内会出现旋涡。旋涡的排列很有规则性:盘分为几个同心环,越外面的环越宽,每个环内有同样数量的旋涡,魏扎克估计的数目是五个。旋涡内物质的转动方向和公转方向相反。在相临两环的三个旋涡之间,会出现次级旋涡,这些次级旋涡的转动方向和公转方向一致,行星就在这种次级旋涡里形成,所以行星具有正向自转。通过适当选择初始条件,这个理论不但能说明行星的公转和自转,而且能够说明行星间的距离。  

霍伊尔假说

    霍伊尔的假说试图解释角动量问题。按照他的方案,质量巨大的缓慢旋转的太阳星云,在引力的作用下不断坍塌,直到一个不稳定的原太阳形成之后坍塌才终止。在原太阳周围,星云物质呈环状分布。环中的气态物质发生凝聚,原太阳的部分角动量转移到受磁力作用的电离气体环,而宇宙尘埃粒子的吸收则给正在形成的行星增加了质量。然而,在原太阳附近,较轻元素被不断增加的辐射赶走。结果形成了两类不同的行星棗靠近太阳的类地行星和离太阳较远的类木行星。  
阿尔文假说

    1942年瑞典天体物理学家阿尔文(H. Alfven)提出了自己的星云假说。他认为,太阳先形成,行星和卫星则是由远处下落到太阳附近的弥漫物质形成的。最初这些物质温度高而且是电离的,它们被太阳的磁场和星际磁场维持在离太阳几千天文单位(天文单位是太阳和地球之间的平均距离)的空间,后来由于冷却,才由电离状态转变为中性状态,并向太阳下落。下落中的物质相互碰撞聚集,并不断被加速,当其动能增加到一定程度就再度电离,从而停止降落,便在太阳附近形成若干云团。云团里逐渐形成了行星和卫星。另外,太阳磁场的磁力线随太阳的自转而转动,使云团中的电离质点随之转动,云团中的中性质点也被电离物质拖着转动,这就意味着太阳通过磁场作用把自己的一部分角动量转移给了云团,所以行星具有很大的角动量。 

戴文赛假说

    1977年,我国著名天文学家戴文赛根据天文观测的实际资料并吸取各家假说之长,提出了关于太阳系形成的看法。其要点如下:

(1)5亿年前星际物质因彼此吸引而收缩,形成一个旋转的原始星云团。原始星云团不断收缩,越转越快,并逐渐变扁。

(2)原始星云最初的温度很低,为冰点以下200多度,由于收缩使大量引力势能转化为热能,使其温度逐渐升高。

(3)原始星云收缩到大致为今天海王星轨道的大小时,其赤道处的旋转离心力大致等于星云本身对赤道处物质的吸引力,因此赤道处的物质便不再收缩,但星云内部还在继续收缩,最后就形成了一个周边较厚而中心较薄的旋转星云盘。

(4)原始星云中大约97%的物质通过收缩而在星云盘的中心聚集成为太阳,其余物质中细微的固体质点通过相互碰撞和引力吸引聚集成为行星。

(5)离太阳较近的区域因为温度高,原始物质中大部分挥发性物质几乎全部逃逸,剩下的是铁、硅、镁、硫及它们的氧化物,组成体积和质量较小、但密度较大的类地行星。离太阳较远的区域因为温度低,除了拥有类地行星物质以外还有大量的氢原子、氢分子、氦、氖等元素,以及氧、碳、氮及它们的氢化物,它们组成了体积和质量均大但密度较小的木星和土星。离太阳最远的区域的行星因受太阳的吸引力微弱,大部分逃逸,或所存很少,行星的体积、质量、密度约介于前两类行星之间。

(6)由于太阳曾经抛射出部分带电物质并损失了角动量,而行星是由原始星云中最外面的物质形成的,这部分物质的角动量本来就很大,这就造成了太阳系角动量具有目前的分布特点。

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 楼主| 发表于 2009-3-26 11:02 | 显示全部楼层
仅以此文表达一下对新上任的ZCC的支持。同时希望大家能提出质疑,共同探讨。
发表于 2009-3-26 12:02 | 显示全部楼层

此文前半部分均温自己总结和原创,且分析内容多而完善,应为经过多年观察和总结的结论,故加为精华1,以资鼓励。

[ 本帖最后由 zcc 于 2009-3-26 12:05 编辑 ]
发表于 2009-3-26 12:19 | 显示全部楼层
我的大致观点:
星云压缩和加速旋转,角动量守恒,转速加快。
外围物质因引力无法提供向心力而被抛开。
现在太阳外围物质密度极低,太阳占整个太阳系质量98%,所以已基本达到平衡。
类木和类地生成原因:未经过思考,不过初看楼主的理论,还是能作为一个假说存在的。
金属因为本身在宇宙中的质量占的比例就小,所以没有足够的金属质量能生成庞大的星体,从而导致类地行星体积小。
类木行星,质量不够,不足以达到聚变的临界点。
自转方向,有撞击的可能,也可能初始收缩按某个方向的概率大,另2个只是正常小概率事件的发生。
公转的话,方向相同,在一个平面内,应该和原始星云有关系。
小行星带,是符合某个公式计算出的轨道半径的,现在没有聚成一个星体,受木星引力而崩也不失为一个假说。

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发表于 2009-3-26 14:47 | 显示全部楼层
有些问题

太阳作为银河系的中心,重元素含量自然是最高的,太阳的中心势必要有一个相当体积的重元素核,可是在相关的书里从来没有看到过,普遍的说法是重元素也就是百分之一左右,其中还包含了锂,氧,碳等。

另外,太阳是第二代恒星,原始星云就是第一代恒星的残骸,氦含量必然很高,可是如今已经形成了几十亿年的太阳中氦含量不到三成,绝大多数依然是氢。莫非第一代恒星的生命力历程只能够燃烧掉核心区域很少一部分氢元素?
发表于 2009-3-26 15:19 | 显示全部楼层
太阳不是银河系中心吧,楼上可能说的是太阳系中心。楼主原意应该是,类地行星相对接近太阳吧,不一定重元素就完全在中心。太阳在宇宙中貌似还是氢的相对丰度较高,重元素较少的。楼上能指出一些问题,很好,欢迎继续评论。
 楼主| 发表于 2009-3-26 15:45 | 显示全部楼层
原帖由 d85763410 于 2009-3-26 14:47 发表
有些问题

太阳作为银河系的中心,重元素含量自然是最高的,太阳的中心势必要有一个相当体积的重元素核,可是在相关的书里从来没有看到过,普遍的说法是重元素也就是百分之一左右,其中还包含了锂,氧,碳等。

...

1、大概是写错了,太阳是太阳系的中心不是银河系的中心。
2、我也认为太阳有一个重元素核,但是这个核相对于太阳的体积来说实在是显得太小了,所以可以忽略不计。
3、D兄说得很正确,太阳应该是第二代甚至是第三代恒星。所以太阳系中还是保留了上一代恒星燃烧的产物——重元素。情况应该是这样的,有一个体积庞大的恒星,由于其过于庞大,所以其燃烧速度过快,所以当它燃烧殆尽时,形成它的残留星云还存在,这时它爆发了,成为了一颗超新星。爆炸使得残留的星云和它的部分燃烧物外壳一起被抛到宇宙中,于是形成太阳的原始星云就有了。残留星云+超新星燃烧物就是我们太阳系的全部材料。当然残留星云还是占了质量的绝大部分,所以才形成了我们的年轻的太阳。由于太阳质量在恒星中算是小的了,所以它燃烧的速度很慢,这才给了我们类地行星冷却的时间以及发展和演化的机会。想想觉得很有意思也很可笑,人家的边角料和废弃物就足够我们形成一个星系,,但实际上宇宙就是这么的庞大和神奇。而那颗超新星在抛弃了外壳之后内部剧烈收缩,形成白矮星或是中子星,甚至可能是黑洞。

[ 本帖最后由 Mars 于 2009-3-26 15:48 编辑 ]

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