Почему солнечная система плоская ?

(слайд 6,7)

Наша будущая система была изначально коллапсирующим фрагментом облака, с плотным ядром в центре, форма со временем становилась плоской и ускорялось вращение.

Разберемся откуда берется вращение, почему оно ускоряется и почему облако становится плоским, это даст нам ответ на вопрос:

Облако состоит из огромного количества частиц, движение которых, в основном случайно. Одна частица летит в одну сторону, другая в другую и так далее. Когда сталкиваются две частицы, которые движутся в разных направлениях, получается сильное столкновение и они замедляются, и лишь незначительно меняют направление. Облако подвергается гравитационному влиянию, которое контролирует случайное движение частиц и у облака есть суммарное вращение в одном направлении. И из-за того, что есть некое доминирующее направление, частицы, которые двигаются в противоположную сторону, быстро замедляются.

 

 

Частицы, которые сталкиваются под углом к экватору вращения, теряют вертикальный компонент движения, но сохраняют горизонтальный, а движение частиц, которые двигаются в доминирующем направлении, меньше всего подвержены изменению. В итоге, частицы собираются в плоский диск и они вращаются в направлении, которое изначально было доминирующем. Далее вращение ускоряется. Почему? Из-за сохранения момента импульса. Этот эффект можно легко почувствовать на себе: крутясь вокруг себя, скрестив руки вращение ускорится. Вы - коллапсирующее облако, а ваши руки - это материал из диска и стремится к центру из-за гравитации. Ещё один наглядный пример: взять пластилин, скатать его в шар и насадить на зубочистку, затем быстро раскатать и заметить, что пластилин приобрёл плоскую форму.

Коллапс продолжается и потенциальная энергия конвертируется в кинетическую отдельных частиц, наиболее горячая в самом центре, где плотность выше всего, и там зарождается протосолнце, оно ещё набирает массу из окружающего его облака, но там ещё не протекают термоядерные реакции. Материал, который вращается становится совсем плоским и формирует протопланетарный диск.

 

Эволюция Солнца

(слайд 8)

· Облако газа и пыли начинает сжиматься под действием силы тяжести. В областях рождения звезд, мы находим газовые туманности и молекулярные облака. Эти участки при рождении представляют собой темные пятна, называемые глобулами.

·  Температура протосолнца поднялась примерно до 150 000 градусов, и солнце казалось очень красным. Его радиус был около 50 присутствующих солнечных радиусов.

· Когда центральная температура достигает 10 миллионов градусов, в ядре начинает сжигаться водород в гелий.

· Звезда становится стабильной.Это самый длинный одиночный этап в эволюционном развитии история звезды, как правило, длится 90% ее жизни. Термоядерный синтез внутри Солнца идет как стабильный процесс, управляемый его внутренней структурой.

Водород полностью сжигается в ядрах гелия. Первоначально температура в ядре не достаточно горячая, чтобы воспламенить гелий. Без дополнительного топлива в ядре термоядерный синтез умирает, по мере того как ядро сжимается, оно нагревается.

 Повышение температура в ядре нагревает тонкую оболочку вокруг ядра до тех пор, пока температура не достигает точки, где водород воспламеняется. Эта большая,но крутая звезда теперь не Солнце, а красный гигант, с температурой поверхности 3500 градусов и радиус около 100 солнечных радиусов.

 Ядро гелия сжимается до тех пор, пока его температура не достигнет примерно 100 миллионов градусов. В этот момент горит гелий, он преобразуется в углерод (C) и кислород (O). Тем не менее, ядро не может расширяйте столько, сколько потребуется для компенсации возросшей энергии, вызванная сжиганием гелия. Гелий плавится бесконтрольно и внезапно производится большое количество энергии. Эта гелиевая вспышка происходит в течение нескольких часов после начала синтеза гелия.

 Ядро взрывается, температура ядра падает и ядро сжимается опять, тем самым разогреваясь. Ядра гелия плавятся, образуя углерод, кислород и тд.

Когда гелий в ядре полностью превращается в C, O, ядро снова сжимается, и таким образом снова нагревается. В такой звезде, как Солнце, его температура никогда не достигает 600 миллионов градусов, необходимых для сжигание углерода. Вместо этого, внешние слои звезды в конечном итоге становятся настолько холодным, что ядра захватывают электроны, чтобы сформировать нейтральные атомы (а не ядра и свободные электроны). Когда атомы формируются путем захвата фотонов таким образом, они вызывают испускание фотонов; эти фотоны затем являются легко доступны для поглощения соседними атомами и в конечном итоге это заставляет внешние слои звезды нагреваться. Когда они нагреются, внешние слои расширяются дальше и охлаждаются, образуя больше атомов и высвобождая больше фотонов, что приводит к большему расширению. Образуется туманность...

Список литературы

1. https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/our-solar-system/in-depth/#formation_otp

2. http://hosting.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/evol_sun.htm

3. http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/nats102/mario/solar_system.html

4. https://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Radiography/radioactivedecay.htm

5. https://www.universetoday.com/15575/how-old-is-the-solar-system/

6. https://www.nature.com/articles/ngeo941#ref4