太阳系的起源及演化.docVIP

关于太阳系的起源问题，核心是回答太阳系的行星及其卫星、小行星、彗星等天体是怎么起源的，而不是回答太阳的起源问题。因为作为恒星的太阳，它的起源与一般恒星的起源大同小异。 太阳系运动特征和结构特征总结 1、在太阳系中，太阳质量占太阳系总质量的绝大部分（99.8%），其他天体的质量总和只有太阳的约0.2%。太阳引力控制着整个太阳系，其他天体都在绕太阳公转。 除太阳外，太阳系的主要成员是大行星，在这个意义上，太阳系是一个“行星系”。 大行星根据其性质不同可分为三类：类地行星、巨行星、远日行星。 2、大行星在接近同一平面的近圆形轨道上，朝同一方向绕太阳公转，这就是行星运动的共面性、近圆性、同向性。 大质量行星的共面性、近圆性的特征更明显，而小质量行星的共面性、近圆性特征略差一点。 3、三类行星的平均密度分布特点是，类地行星最大，远日行星次之，巨行星最小。行星质量、体积大小的分布是，巨行星最大，远日行星次之，类地行星最小。 4、大行星与太阳的距离具有规律性，可由提丢斯-波得定则表达。 5、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为几小时、一天左右，水星、金星的自转周期很长，分别为58.65天和243天。多数行星自转方向与公转方向一致，但金星是逆向自转的，天王星是侧向自转的。 6、太阳系中，质量占99.8%以上的太阳的角动量只占太阳系总角动量的1%左右，而质量不到0.2%的其他天体的角动量却占99%左右。 7、除了水星和金星，其他行星都由卫星绕转，构成卫星系统。巨行星卫星最多，远日行星次之，类地行星最少。土星、木星、天王星有环。 8、在火星和木星轨道之间，有许多小行星，其质量约等于地球质量的万分之四，而且质量越小，小行星数目越多。小行星的轨道倾角和偏心率彼此相差较大，自转周期多为2小时至16小时。在地球轨道附近、木星轨道附近，甚至土星与天王星轨道之间也发现有小行星。有几颗小行星有自己的卫星。 9、已发现约2000颗彗星，它们的轨道倾角、偏心率彼此相差很大，有些彗星轨道是抛物线，有些是双曲线。有些彗星是逆向绕太阳运动。 10、太阳系中还有数量众多的流星体，有些流星体是成群的。已经证实有些流星群是彗星瓦解的产物。 落到地面的流星体（陨星）的成分有差异，可分为石质陨星、铁质陨星、石铁质陨星。 行星际空间还分布有稀疏的微尘粒和气体，集中于黄道面附近，黄道光与此有关。 太阳系起源学说分类 对行星的物质来源和行星的形成方式的看法不同，有三类不同的太阳系起源学说： 1、灾变说——行星物质是因某一偶然的巨变事件从太阳中分离出来的，如当银河系中的一颗恒星走进（或碰撞）太阳时，从太阳中分离出的物质形成了行星。 2、俘获说——太阳从恒星际空间俘获的物质形成了原始行星云，行星云后来形成了行星。 3、共同形成说——整个太阳系所有天体都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分物质形成太阳，外围物质形成行星等天体。 俘获说和共同形成说的共同点是，行星是由星云集聚而成，因此这两种学说合称为星云说。 关于行星的形成方式，大致有四种看法： ①先形成环体，然后由环体再形成行星； ②先形成很大的原行星，原行星演化成行星； ③先凝聚成大大小小的固体块——星子，星子再集聚形成行星； ④先形成湍涡流的规则排列，在次级涡流中形成行星。 康德-拉普拉斯星云说 最早科学地提出太阳系起源学说的是德国哲学家、天文学家康德。 1755年，康德发表《自然通史和天体论》一书，首先提出太阳系起源星云说。康德在书中指出：太阳系是由一团星云演变来的。这团星云由大小不等的固体微粒组成，“天体在吸引力最强的地方开始形成”，引力使微粒相互接近，大微粒吸引小微粒形成较大的团块，团块越来越大，引力最强的中心部分吸引的微粒最多，首先形成太阳。外面的微粒在太阳吸引下向中心体下落时，与其他微粒碰撞而改变方向，成为绕太阳的圆周运动，这些绕太阳运转的微粒逐渐形成几个引力中心，最后凝聚成绕太阳运转的行星。卫星的形成过程与行星相似。 康德认为，彗星是在原始星云的外围形成，太阳对它们的引力较弱，所以彗星轨道的倾角多种多样。行星自转是由于落在其上的质点撞击所产生的。康德还用行星区范围的大小解释行星的质量分布。 由于当时形而上学自然观的排斥，康德的理论并没有引起人们的注意，长期被埋没。直到1796年，法国著名数学家和天文学家拉普拉斯（P. S. Laplace）在他的《宇宙体系论》一书中，独立地提出了另一种太阳系起源的星云假说，人们才想起41年前康德已提出此理论，因而后人把此学说称为康德-拉普拉斯学说，也就是人们常说的康德--拉普拉斯星云假说。整个十九世纪，这种学说在天文学中一直占有统治的地位。 拉普拉斯的星云说认为，形成太阳系的云是一团巨大的、灼热的、转