Saulės sistemos formavimasis ir raida - taip vadinamos idėjos apie tai, kaip Saulės sistema atsirado ir kaip ji toliau keisis. Pripažinta idėja, kad prieš 4,6 mlrd. metų mūsų kosmoso rajone buvo labai didelis dujų debesis, vadinamas migla. Visi daiktai, turintys masę, jungiasi arba traukia vienas kitą. Tai traukė visas dujas į centrą. Ilgainiui dėl centre esančio slėgio temperatūra pakilo taip, kad vandenilio atomai susijungė ir susidarė helis. Procesas, kurio metu susidaro Saulės sistemos, vadinamas nebuline teorija.

Planetų sukimąsi aplink Saulę ir kiekvienos aplink savo ašį pirmiausia lėmė tai, kad pradinis dujų debesis skirtingose vietose buvo skirtingo tankio. Sukimasis didėjo dėl gravitacijos sukelto susitraukimo (energijos išsaugojimas). Taip pat kaip ir Saulės sistemos formos plokštumas. Tęsiantis susitraukimui, dėl kampinio momento išsaugojimo sukimasis pagreitėjo. Tai iš esmės neleidžia dujoms tiesiogiai akretuoti (judėti) į centrinį branduolį. Dujos priverstos sklisti į išorę ties ekvatorine plokštuma, suformuodamos diską, kuris savo ruožtu akretuoja į branduolį.

Dėl gravitacijos Saulės atomai labai priartėjo vienas prie kito. Visa ši energija galiausiai sukūrė mūsų žvaigždę - Saulę. Dujų likučiai dažniausiai patekdavo į dujines milžines - dar vadinamas Joviso planetomis. Uolienos ir dulkės iškeliavo į žemiškąsias planetas, jų mėnulius, asteroidus ir visus kitus Saulės sistemos objektus.

Dėl didžiulės Saulės masės (99,86 proc. visos Saulės sistemos masės) jos gravitacija buvo labai stipri. Planetų, skriejančių aplink Saulę, išcentrinė jėga atsveria Saulės gravitacinę trauką. Dėl didžiulio tankio jos branduolyje vyksta termobranduolinės sintezės reakcija, kurios metu vandenilis virsta heliu, skleidžiančiu šilumą, šviesą ir kitų formų elektromagnetinę spinduliuotę.

Kitas klausimas: jei Saulė vandenilį paverčia heliu, iš kur atsiranda visi kiti elementai? Galimas tik vienas atsakymas: šie aukštesnieji elementai atkeliavo iš ankstesnių kartų žvaigždžių. Didžiulės supernovos, sprogusios prieš milijardus metų jaunos Saulės sistemos kaimynystėje, sukūrė aukštesniuosius elementus. Milžiniškos žvaigždės savo gyvavimo ciklą įveikia daug greičiau nei mažesnės žvaigždės. Tai lemia dar didesnis slėgis ir temperatūra jų viduje, palyginti su vidutine pagrindinės sekos žvaigžde, pavyzdžiui, Saule.

Saulės sistemą pradėjusios miglõs vaizdas

Idėjos istorija

XVIII amžiuje pirmą kartą buvo iškelta miglų hipotezė. Ją kūrė trys vyrai:

Emanuelis Svedenborgas (1688-1772)
Immanuelis Kantas (1724-1804)
Pierre-Simon Laplace (1749-1827)

Swedenborgui pirmajam kilo ši idėja, o Kantas ją išplėtojo iki tinkamos teorijos. 1755 m. Kantas išleido "Visuotinę gamtos istoriją ir dangaus teoriją" (žinoma, vokiečių kalba). Jis teigė, kad dujiniai debesys, miglos, lėtai sukasi, palaipsniui griūva ir susilygina dėl gravitacijos. Iš jų galiausiai susiformuoja žvaigždės ir planetos.

Tuo tarpu panašų modelį nepriklausomai sukūrė ir 1796 m. pasiūlė Laplace'as savo veikale Exposition du systeme du monde. Jis manė, kad Saulė iš pradžių turėjo išsiplėtusią karštą atmosferą visame Saulės sistemos tūryje. Jo teorija numatė susitraukusią ir atvėsusią protosolinę miglą. Šiai atvėsus ir susitraukus, ji suplokštėjo ir sukosi greičiau, išmesdama (arba išmesdama) daugybę dujinių žiedų medžiagos; pasak jo, iš šios medžiagos susikondensavo planetos. Jo modelis buvo panašus į Kanto modelį, tik detalesnis ir mažesnio mastelio. Deja, Laplace'o versijoje buvo viena problema. Pagrindinė problema buvo kampinio momento pasiskirstymas tarp Saulės ir planetų. Planetos turi 99 % kampinio momento, o šio fakto nebuvo galima paaiškinti miglos modeliu. Praėjo gana daug laiko, kol tai buvo suprasta.

Šiuolaikinės visuotinai pripažintos planetų formavimosi teorijos - Saulės migloto disko modelio (SNDM) - atsiradimą lėmė sovietų astronomas Viktoras Safronovas. Jo knyga "Protoplanetinio debesies evoliucija ir Žemės bei planetų susidarymas", 1972 m. išversta į anglų kalbą, turėjo didelį poveikį. Šioje knygoje buvo suformuluotos beveik visos svarbiausios planetų formavimosi proceso problemos ir kai kurios iš jų išspręstos. Safronovo idėjos buvo toliau plėtojamos. Vis dar yra nemažai Saulės sistemos aspektų, kuriuos reikia paaiškinti.

Nors iš pradžių ji buvo taikoma tik mūsų Saulės sistemai, dabar manoma, kad SNDM yra įprastas žvaigždžių formavimosi būdas visoje visatoje. Nuo 2017 m. rugpjūčio mėn. mūsų galaktikoje atrasta daugiau kaip 3000 ekstrasoliniųplanetų.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra miglų teorija?

A: Nebularinė teorija - tai procesas, kurio metu susidaro Saulės sistemos. Ji paaiškina, kaip didelis dujų debesis tam tikroje erdvės srityje gali būti traukiamas gravitacijos ir galiausiai suformuoti žvaigždę, tokią kaip Saulė ir planetos.

K: Kaip Saulė gauna energijos?

Atsakymas: Saulė gauna energijos iš vandenilio virsmo į helį, vykstant branduolio sintezės reakcijai, kurios metu išsiskiria šiluma, šviesa ir kitų formų elektromagnetinė spinduliuotė.

K: Kas lemia, kad planetos sukasi aplink savo ašį?

A: Pradinis dujų debesis skirtingose vietose buvo skirtingo tankio, todėl jis sukosi aplink Saulę ir kiekvienos planetos ašį. Šis sukimasis padidėjo dėl susitraukimo veikiant gravitacijai (energijos išsaugojimas) ir kampinio momento išsaugojimo.

Klausimas: Iš kur atsiranda visi elementai, iš kurių sudarytos sausumos planetos, mėnuliai, asteroidai ir t. t.?

A: Visi elementai, išskyrus vandenilį ir helį, yra kilę iš ankstesnių kartų žvaigždžių, kurios sprogo prieš milijardus metų netoli mūsų jaunos Saulės sistemos - šios didžiulės supernovos sukūrė aukštesniuosius elementus.

Klausimas: Kodėl didžiulių žvaigždžių gyvavimo ciklas vyksta daug greičiau nei mažesnių žvaigždžių?

A: Didžiulėse žvaigždėse yra dar didesnis slėgis ir temperatūra, palyginti su vidutine pagrindinės sekos žvaigžde, pavyzdžiui, Saule, - dėl to jų gyvavimo ciklas vyksta daug greičiau nei mažesnių žvaigždžių.

K: Kas lėmė mūsų Saulės sistemos susiformavimą maždaug prieš 4,6 mlrd. metų?

A: Maždaug prieš 4,6 mlrd. metų netoli mūsų kosmoso srities buvo didelis dujų debesis - visi daiktai, turintys masę, gravituoja vienas į kitą, todėl visos dujos traukėsi į centrą, kol pasiekė pakankamai aukštą slėgį, kad vandenilio atomai susilietų į helį, ir taip atsirado mūsų žvaigždė, kurią vadiname Saule.