太阳系中的固态行星、气态行星是形成的?

作者:小菜 更新时间:2025-04-27 点击数:
简介:石球和气球是我们对太阳系行星的形象称呼,本来它们区别代表的是固态行星和气态行星。

之所以会有固态和气态的分别,直接的真相就是距离太阳的不同距离所致,它们的形成古代

【菜科解读】

石球和气球是我们对太阳系行星的形象称呼,本来它们区别代表的是固态行星气态行星。


之所以会有固态气态的分别,直接的真相就是距离太阳的不同距离所致,它们的形成古代与太阳系早期的状况和进展演化过程密不可分。




星云物质

星云是宇宙间除了太阳和行星外,,最常见的一种天体物质组成形态,如果从相关的宇宙照片可以看出,它们的形状千变万化,虚无缥缈,组成了一幅幅美观而又优美的宇宙背景画面。


从组成来看,星云是由大量的星际尘埃、氢气、氦气和其它一些电离气体构成,也就是其中充满着微小的固态物质和轻气体。


虽然看上去“浓烟滚滚”,实质上这些星云物质的含量比较稀薄,密度非常低,我们之所以能够看到它们,一方面是在非常大的空间尺度上去观察;另一方面是在星云物质之外的物质浓度更低,在太阳光线当作背景下,比较容易看到它们与周围更加空洞的空间的反差。


关于星云物质的来源,目前天文界比较主流的观点认为,它们的来源包括三个方面:

一是宇宙大爆炸释放出的大量星际物质构成了星云重要物质来源。


当宇宙大爆炸发生之后,从中释放的原物种质,如氢核和氦核则在宇宙中均匀分布,由于它们之间的引力非常微弱,还远远不能克服宇宙向外扩散的膨胀压力和辐射压,无法汇聚在一起,但是奠定了所有宇宙所有星体和物质形成的基础,包括星云。


二是宇宙的逐渐冷却使星云物质慢慢聚集。


宇宙中由大爆炸之后一段时间内的背景辐射是以高能辐射为主,随着宇宙空间在大爆炸能量的推动下逐渐膨胀以后,整体温度也在不断下降,这种高能辐射就会逐渐变为微波背景辐射。


氢核和氦核在此情况下,拥有了相应的原子,之间的引力也慢慢地超过膨胀压力和辐射压,在原子相互引力的作用下开始形成许多物质密度较高的区域,原始星云因此而产生。


三是在太阳的进展演化过程中不断积累形成的。


太阳在生命周期的晚期,都会在辐射压的作用下发生膨胀,然后又在内核引力作用下发生塌缩,在塌缩过程中,有一些外围物质会继续向外膨胀,形成气壳,构成了太阳周边区域的星云物质。


当太阳相继经历白矮星、黑矮星直至消失之后,这些星云物质被保留了下来。




太阳的形成

太阳是宇宙中再普通不过的一类太阳了,但是它的形成和演化过程与其它恒生的产生却是基本一致的,离不开上述星云物质的孕育。


在太阳还没有形成之前,其所在的空间区域内,分布着众多由气体和星际尘埃所组成的星云物质,这些星云物质的浓度相对较高。


据科学家们猜测,这些较为浓密的星云物质,有巨大的可能是在此处的“上一任”太阳生命结束之时残留下来的,太阳的残骸以及最终喷射出来的物质,加上此前在太阳引力作用下围绕着太阳运转的众多气体和微小颗粒共同组成这块“生命的摇篮”。


这些浓密的星云物质,在50多亿年受到外界太阳引力波动的影响下科学家们猜测受到较近区域超新星爆发的影响面较大,组成物质之间开始进行着持续不断地碰撞,使得某些区域的星际物质浓度变得更大,于是形成了质量相对较大的若干核心区域,其中在太阳所在位置,这个区域的空间大小和互相碰撞聚合的物质规模非常大,然后在万有引力和动量守恒定律的支配下,周围更多的气体物质和星际尘埃一部分被吸入这个核心区域,中心质量越来越大,一部分围绕着这个核运转,随时在中心质量增大的过程中,被持续吸进中心区域,在此过程中,不断的碰撞使得核心的温度缓慢升高,形成了太阳的“胚胎”。


当太阳“胚胎”核心区域的温度上升到1000万摄氏度时,便会激发其中组成物质氢的核聚变反应,两个氢原子中的四个质子和中子聚合成一个氦原子,同时释放两个正电子,在此过程中,由于质量发生了一定程度的亏损,从而释放出大量的能量,真正意义上的太阳就此诞生,为整个太阳系注入了源源不断的能量来源。




行星的形成

在太阳形成的同时,其周围一定范围之内的区域,本来也在进行着和太阳形成早期一样的星云物质聚合过程,在太阳系内,应该是形成了众多那样的“核心区域”,都有着较大的质量,都有着许多星际物质围绕其运行的情况。


只不过太阳那个核心区域太大了,所吸引的星云物质占据了极大的比重,相对来说,其它区域的“核心区域”规模就小很多。


虽然这些核心区域规模较小,但也持续不断地发生着星际物质的碰撞和聚合的过程,中心温度也越来越高,而且一些核心区域也在引力的作用下进行着“零存整取”,互相之间也有几率相互碰撞和整合,于是逐渐在太阳这个绝对核心的周围,形成了若干个规模相对较大的核心区域,在引基础上产生了温度很高、密度巨大的固态行星体,这些固态行星又慢慢演化为各个行星的固态内核。




之所以会最终形成不同类型的行星,真相在于固态内核形成之后,依靠万有引力所吸引周围星际物质的不同所致。


刚才提到了,虽然太阳形成的时候,其核心规模巨大,所吸引区域星云物质的占比极大,但是在太阳系这一大片区域之内,仍然有一些星云物质没有被其引力所捕获,而是围绕着太阳作周期性的运转,这些星云物质成为了其它行星形成以及壮大的物质基础。


太阳诞生以后,由于核聚变反应,向外释放着大量的光和热,其中就包含着以大量带电粒子所组成的高速粒子流,它们以每秒200-800公里的速度向外辐射运动,这些等离子流被我们形象地称为“太阳风”。


在太阳风的“吹拂”下,氢、氦等质量较轻的气体被送到距离太阳较远的地方,于是在太阳系外围的那些行星固态内核,从星际空间中所捕获到的物质,后期都是以气体为主,于是形成了浓厚的大气层,继而在很大气压的作用下,下部的气态物质被压缩成液态,表面呈现气态,气态行星就这样形成了。


而在距离太阳较近的轨道,那些行星的固态内核只能吸引较重的一些元素,逐渐聚合成固态行星。


总结一下

在一个太阳系统中,其行星和太阳基本上是在同一个时间段内形成的。


无论是气态行星还是固态行星,它们的起点相同,但过程不尽一致,气态行星的形成,依靠的重要是太阳风的力量,将没有被太阳所吸入的较轻物质中吹到了较远的轨道,然后再凭借行星内核万有引力的努力,将这些较轻的气体吸到了自己的怀抱,从而不断进展和壮大自己的力量,这也是为什么在一个太阳系统中,气态行星都是在距离太阳很远的轨道上形成的根本真相。



我们对外星人如此着迷?

《异形:罗穆卢斯》是这部长期上映的系列电影中的第七部,是人类如何将外星人描绘成既令人着迷又令人恐惧的对象的最新例子。

(图片来源:uux.cn迪士尼)(神秘的地球uux.cn)据阿尔伯塔大学(杰夫·麦克马斯特):太空历史学家表示,外星人在征服大众想象力方面有着悠久的历史,并反映了我们的恐惧。

罗伯特·史密斯确信外星人赢了。

阿尔伯塔大学教授外星人历史课程的太空历史学家说:“入侵已经发生,一切都结束了。

”。

与其说史密斯相信它们的真实存在,不如说外星人在人类的想象中提出了他们的要求。

他说:“看看任何一个晚上的电视节目表,很明显它们无处不在。

有外星人的节目数量惊人。

”就在上个月,《异形》系列的第七部电影《异形罗穆卢斯》在全球影院上映。

自1979年以来,该系列一直吸引着人们的集体想象力,并且没有放缓的迹象。

到目前为止,《罗穆卢斯》在全球的总票房已超过2.25亿美元,成为该系列中票房第三高的电影。

当史密斯没有为即将出版的一本关于这一主题的书追踪2021年12月发射的詹姆斯·韦伯望远镜的每一个细节时,他正在为一场名为“外星生命辩论史”的高级研讨会复习笔记。

据他说,这是世界上唯一一门探究“从古代到今天外星生命的存在、性质和可能意义”的课程史密斯认为,外星人至少自古以来就一直在入侵我们的想象。

希腊哲学家伊壁鸠鲁首次提出宇宙由原子组成的观点,他推测了其他世界,罗马诗人卢克莱修也是如此。

公元二世纪,萨莫萨塔的卢西恩写了一部被认为是第一部科幻作品的讽刺作品,名为《真实故事》,讲述了太阳和月亮上的居民为金星殖民化而斗争的故事。

史密斯说:“人们总是对你可以称之为他人的东西着迷,他们通常与我们非常相似,但有时不同,甚至截然不同。

”。

“外星人变成了一面镜子,通过试图了解人们如何看待外星人,我们也了解了人们对人类的看法。

”史密斯说,即使是中世纪的天主教会也认为外星人的可能性是上帝力量的表现。

“如果你上的是中世纪的大学……你可能会研究的主题之一是其他世界,因为如果你说没有其他世界,那就被视为限制了上帝的力量。

”史密斯说,1686年,法国作家伯纳德·勒·波维耶·德·丰特内尔出版了《世界多元性对话》,自此,人们对外星人的迷恋开始高涨。

这本书被认为是出版史上第一部科学巨著,当时被许多人阅读,在出版了近100版后至今仍在印刷。

根据史密斯的说法,该文本的最佳英文翻译是由前美国大学英语教授和科幻小说作家H.a.哈格里夫斯于1990年完成的。

它被认为是启蒙运动的第一部主要作品之一,部分灵感来自哥白尼的革命性发现,即地球围绕太阳旋转,而不是相反。

宇宙学的这一转变为其他太阳系的存在提供了可能性,因此也为其他世界的存在创造了可能性。

史密斯说,到18世纪,“绝大多数受过教育的人可能相信其他世界的生活。

”。

《对话》的流行和外星生命的想法一直持续到19世纪,引发了当时两位主要知识分子之间的激烈辩论——科学家大卫·布鲁斯特和英国圣公会牧师兼科学哲学家威廉·惠威尔。

史密斯说,这场辩论“催生了大量的文学作品”,其中可能包括有史以来最著名的外星人入侵故事:H.G.威尔斯1897年的《世界大战》,这部电影在20世纪留下了不可磨灭的印记。

威尔斯的小说被广泛认为是对英帝国主义焦虑的反映。

作者曾说过,这个故事是由他与兄弟讨论英国对塔斯马尼亚的残酷殖民引起的;他想知道,如果火星人以同样的方式对待英国,会发生什么。

《世界大战》触及了人类的一种基本恐惧,这一点在1938年哥伦比亚广播公司广播电台奥森·威尔斯讲述的版本中得到了著名的体现,据报道,该版本在一些没有意识到这是小说的听众中引起了恐慌。

史密斯说,在20世纪上半叶,由于天文学家推测太阳系相对罕见,人们对外星人的兴趣在很大程度上略有下降。

但随着20世纪50年代末和60年代初的太空竞赛,这种狂热再次抬头。

史密斯说:“我们一把宇宙飞船送入太空,我们就在思考它的影响。

”。

“记住,美国人实际上是通过在火星上寻找生命来庆祝他们的200周年纪念日的(1976年发射了维京1号)。

”从那时起,人们对外星人的兴趣就无情而普遍,大量的电影证明了我们对所有外星事物的迷恋,从《夺宝奇兵》、《星际迷航》和《2001:太空漫游》到《外星人》、《第三类接触》、《X档案》和《神秘博士》。

这几乎没有触及表面。

从长远来看,史密斯相信外星人的存在吗?他更喜欢听从伟大的科幻作家亚瑟·C·克拉克的意见。

“存在两种可能性:要么我们在宇宙中是孤独的,要么我们不是。

两者都同样可怕。

外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力

外星人可能会利用附近的新超新星来吸引我们的注意力。

学分:arXiv (2023)。

DOI: 10.48550/arxiv(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):来自华盛顿大学、SETI研究所、耶鲁大学和史密斯学院的一组天文学家正在纸风车星系旋臂中的一颗新超新星附近进行搜索,希望找到来自外星文明的信号。

在他们发表在arXiv预印本服务器上的论文中,研究小组提出,由于它的亮度和邻近性,如果外星人住在附近,他们可能会用它作为信号来引起我们的注意。

这颗被称为SN 2023ixf的超新星是由日本天文学家板垣光一于5月19日首次发现的。

风车星系与地球位于大熊星座相同的方向,在其一个臂中爆炸的超新星代表了几十年来从地球上最接近的一次。

这颗超新星距离我们大约2100万光年——研究小组认为,如果超新星附近存在任何高级外星文明,他们可能会将爆炸作为一种信号。

这个想法是,如果爆炸导致我们朝那个方向看,附近的文明可能会发送某种信号,认为我们在观察超新星时可能会看到它。

这颗超新星是II型,这意味着它以前是一颗至少八倍于太阳大小的恒星。

研究小组指出,这种爆炸产生的光在几个月到几年内都可以在任何地方看到。

研究人员正在使用他们所谓的“SETI椭球体”,即超新星爆炸区域周围的蛋形空间区域,来寻找外星信号。

这个形状是由所涉及的时间框架决定的,那时外星人和地球上的研究人员都可以看到爆炸产生的光。

这个区域包括大约100颗恒星。

该小组正在研究艾伦望远镜阵列和罗伯特·c·伯德格林班克望远镜的数据。

该小组计划在接下来的几个月里每月研究一次超新星周围的数据。

他们承认发现外星信号的可能性很小,但表示如果信号来了而地球上没有人听,不尝试将是令人遗憾的。

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