4.4.3 Як утворилося сімейство планет

Протягом останніх трьохсот років, починаючи від Рене Декарта, було висловлено кілька десятків космогонічних гіпотез, у яких розглядалися найрізноманітніші варіанти ранньої історії Сонячної системи.

Теорія, яка розглядає походження планетної системи, повинна пояснити:

1) чому орбіти всіх планет лежать практично в площині сонячного екватора;

2) чому планети рухаються навколо Сонця по орбітах, які є близькими до колових;

3) чому напрямок обертання навколо Сонця однаковий практично для всіх планет і збігається з напрямком обертання Сонця і власним обертанням планет навколо осі;

4) чому 99,8 % маси Сонячної системи припадає на Сонце, тоді як 98 % моменту кількості руху всієї Сонячної системи — на планети;

5) чому планети поділяються на дві групи, які чітко відрізняються між собою середньою щільністю?

І, насамперед, необхідно вирішити питання: звідки взялася речовина, з якої згодом сформувалися планети? Тут можливі три варіанти:

1) планети утворилися із тієї ж газово-пилової хмари, що і Сонце (Кант);

2) цю хмару захопило Сонце, обертаючись навколо центра Галактики (Шмідт);

3) вони відокремилося від Сонця (Лаплас, Джине).

Отже, припускають, що близько п'яти мільярдів років тому у витягнутій газово-пиловій хмарі, пронизаній магнітними силовими лініями, утворилося згущення — протосонце, яке повільно стискалося. Інша частина хмари з масою приблизно в 10 разів меншою повільно оберталася навколо нього. У результаті зіткнень атомів, молекул і частинок пилу туманність сплющувалася й розігрівалася. Так навколо про-тосонця утворився витягнутий диск, пронизаний магнітним полем.

Під дією тиску легкі хімічні елементи водень і гелій залишали близькі околиці Сонця. У кінцевому підсумку це і зумовило істотні відмінності в хімічному складі планет і їх поділ на дві групи.

Коли диск, складений із пилу, досягнув критичної густини, він почав розпадатися на окремі згущення.

Увесь цей час протосонце виявляло високу активність. Унаслідок могутніх спалахів воно викидало потоки заряджених частинок, які, рухаючись уздовж магнітних ліній, переносили момент кількості руху від Сонця до протопланетної хмари. Крім того, стикаючись, частинки спричинювали ядерні реакції.

У результаті зіткнень відбувалося збільшення одних і дроблення інших згущень.

Розрахунки показують, що формування Землі продовжувалося близько 100 мільйонів років.

Випадання окремих згущень на Землю і її стиснення зумовили поступове розігрівання земних надр. На початку формування Землі температура в її ядрі не перевищувала 800 К, на поверхні — 300 К, але в результаті процесів радіоактивного розпаду, що супроводжувалися виділенням енергії, окремі зони розігрівалися до температури плавлення. При цьому важкі сполуки й елементи опускалися вниз, а легкі піднімалися нагору.

На ранній стадії протоземля була оточена хмарою невеликих супутників, з яких згодом сформувався Місяць.

Аналогічно формувалися й інші планети.