太陽系的起源

幾十年以前,人們還不清楚自己活動的場所——地球是什麼時候‘竣工’的。測量地球的年齡成了科學家非常棘手的問題。

太陽系的起源

放射性元素的發現,給測量地球的年齡帶來了曙光。元素週期表上的重金屬,大多是不穩定的,它們的原子核會天然地釋放出氦核,並且釋放電子等射線。比如鈾238,而蛻變成比較輕的元素仍然不穩定,最後形成穩定的元素。放射性物質蛻變到一半的時間叫做半衰期。放射性元素雖然不穩定,但是它們的半衰期穩如泰山,外界的什麼物理條件與化學條件都不能動搖它們蛻變的速度,“任憑風浪起,穩坐釣魚船”。

科學家就利用放射性元素對地球的岩石、土壤進行分析,測量出地球的年齡為46億年,太陽是太陽系的‘家長’,不能設想先有地球后有太陽,因此,太陽至少是與地球同年的。因此,也就把地球的年齡定為是太陽系的年齡。

太陽系的起源

現在普遍認為,太陽系的漫長的形成和發展是這樣的:旋轉著的巨大星雲在自身引力的作用下碎裂成許多塊,其中之一就有我們的太陽星雲,它包含了氣體與塵埃。太陽星雲當初的體積要比現在大得多,它繼續在引力收縮的過程中,星雲的中間部分逐漸密度增大,逐漸形成了原始的太陽。由於角動量守恆,體積的縮小導致旋轉的加速,太陽星雲變扁,在自轉很快的太陽周圍形成了一個旋轉的圓盤。

圓盤內的物質化學組成起初與原始的就是太陽星雲的化學成份也與原始的太陽一樣,氫最多,氦次之。這兩種因素佔了百分之九十八。

太陽系的起源

圓盤靠近太陽的部分溫度最高,氫氦等氣體受熱蒸發,並且在太陽的光壓與拋射物質的作用下,被驅趕到距離太陽較遠的地方,甚至被驅逐出了太陽系。剩下的硅鐵鎂鈉銅等較重的金屬非金屬構成了現在小而結實的類地球似的行星。木星與土星溫度較低,氫氦留了下來。天王星、海王星冥王星距離太陽最遠,受太陽引力小,氫氦‘開了小差’跑掉了,剩下的以氧氮碳最豐富。


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