Строение Солнечной системы. Общие закономерности

Представления о происхождении и ранней эволюции Солнечной системы до сих пор не приобрели характера законченной теории.

Можно выделить несколько этапов зарождения Солнца и планет:

1. Уплотнение облака межзвёздного вещества, состоящего из молекул (H₂, H₂O, OH и др.) и пыли. Возможно, что это уплотнение началось в результате взрыва Сверхновой звезды, под действием ударной волны.

2. Наиболее плотные участки облака с массами порядка звёздных начинают сжиматься. Облако распадается на фрагменты, один из которых впоследствии порождает Солнце и солнечную систему. В центре сжимающегося фрагмента образуется сгущение пыли и газа, которое является ядром аккреции. Процесс аккреции - захват окружающей разреженной Среды, приток которой постепенно увеличивает массу ядра.

3. Когда масса центрального сгущения достигает примерно 0,1 солнечной, вещество становится непрозрачным, температура возрастает и пыль испаряется. Это происходит через 10⁴ - 10⁵ лет после начала сжатия фрагмента.

Вскоре после испарения пыли происходит диссоциация молекулярного водорода. При этом центральное сгущение сжимается, образуя газовую протозвезду. Формирование протозвезды происходит очень быстро, за время 10 -100 лет.

Аккреция межзвёздного вещества протосолнцем продолжается, его масса и радиус увеличиваются. Ещё примерно через 105 лет масса достигает современного уровня, а радиус в 100 раз больший современного. Приток межзвёздного вещества прекращается. Начинается стадия гравитационного сжатия протосолнца. В течение этого периода уже существует дискообразная газово-пылевая протопланетная туманность, центром которой является протосолнце. Оценки массы туманности находятся в пределах от 0,01 до 2 солнечных масс.

В туманности идёт формирование планет - гигантов по тому же пути, с образованием дисков, из которых впоследствии образуются спутники.

Для преодоления трудности с распределением момента количества движения предполагается, что газ в протопланетной туманности частично ионизован, а протосолнце имеет значительное магнитное поле. В результате взаимодействия плазмы и поля возникают газовые потоки, передающие момент в туманность.

4. Следующий период длится 10⁸ лет. Продолжается гравитационное сжатие Солнца. Дует мощный звёздный ветер, выметающий газ из внутренней части протопланетной туманности.

Пылевое облако всё более концентрируется к некоторой средней плоскости. Пылинки сталкиваются, появляются крупные частицы. Идёт процесс аккумуляции твёрдых тел.

Формируются несколько особо крупных тел, они становятся ядрами аккреции, вокруг которых происодит формирование планет земной группы. Планетезимали не только объединяются, но и разрушаются. Такие разрушения породили метеориты.