太阳系是怎样形成的？

太阳系是怎样形成的？~

太阳系的形成大致是这样的，在引力作用下，一团原始星云物质开始聚集，物质运动中相互摩擦损失能量并开始向内坍缩，当中心区域聚集到足够的质量，在引力坍缩下核心温度开始上升，当温度达到氢元素核聚变所需的温度（约1000万K），核心附近的氢会被点燃核聚变。

核聚变发生后，产生的高温辐射产生热膨胀，抵消了引力坍缩，导致物质向内的坍缩停止，引力坍缩和核聚变释放能量产生的热膨胀取得平衡，既不会在引力作用下向内收缩，也不会因热膨胀炸开，核心的氢元素开始稳定聚变，太阳进入主序星阶段。

当太阳点燃核聚变后，辐射开始往外传递，由于从核心到太阳表面有厚厚的等离子体，光辐射会经过吸收在释放并渐渐损失能量，最终到达太阳表面时已经从1500W高温的辐射变成了5770K的黑体辐射（由于高温产生的热辐射）。光子从核心核聚变发出到到达太阳表面以黑体辐射形式发出，这过程是相当漫长的。而核心核反应过程中产生的中微子则会畅通无阻地向外辐射。

当太阳被点燃后，辐射和太阳风瞬间吹散了周围的气体，气体不再向中心天体太阳坍缩，太阳的质量开始稳定下来，外围物质也开始聚集。
由于内层气体被太阳风吹散，因此剩余气体较少，因此主要形成了一些固态行星，到了距离较远的木星轨道则保留了大量气体，木星得以吸收更多的尘埃和气体汇聚成气态巨行星。

当形成的各大行星清扫了各自的轨道后，太阳系就大致成了我们现在看到的这个样子了。
本来故事到这里就结束了，不过有读者提出这个描述不完整，因为没有解释我们赖以存在的众多重元素的来源问题。我想一下确实应该解释一下。不过前面写得太流畅了，我不知道该怎么把这些内容插进去，所以唯有接在最后了……
根据恒星演化模型，当恒星核心核聚变进行到铁核聚变，核聚变产生的能量就不足以支撑引力坍缩从而无法进行下去了。这是因为铁的结合能较低，铁核聚变所产生能量与产生核聚变所需的能量相当，因此铁核聚变过程无法产生足以抵御引力坍缩的热膨胀，外层物质会以自由落体向内跌落，撞到核心坚硬的简并态铁核后产生剧烈反弹发生超新星爆炸。
也就是，核聚变到铁为止，恒星核聚变就无法进行下去了，那么地球上那么多比铁更重的重元素是哪里来的？科学家一开始认为，就来自于前面所说的恒星末期的超新星爆发。大量元素从核心喷出，同时喷出的还有大量中子，在喷发过程中就发生了一个中子俘获的过程，大量的中子被爆发出的元素俘获形成大量的高中子数同位素。当原子核内中子数远超质子数时，原子核是不稳定的，因此在中子俘获过程结束后随即发生元素衰变，大量核内中子衰变成质子导致原子序数增加，更多的重元素因此产生。这一过程同样会发生在白矮星超过钱德拉塞卡极限发生Ia型超新星爆发的时候。


是后来通过对超新星爆发的持续观察发现，超新星爆发无法产生现实中看到的足够多的重元素，特别是原子序数远高于铁的重元素，比如黄金等，这可能是由于超新星爆发过程产生的自由中子数有限导致的。于是有科学家提出一种理论模型，在双中子星合并过程中，碰撞瞬间会甩出含有大量中子的物质，在这一过程中可以形成各种超重元素。后面的事大家都知道了，在两年前全球科学家共同发布了双中子星合并的观测结果，通过光谱分析发现在抛射物里产生大量超重元素，其中就包括黄金。当时新闻里说碰撞中大约产生300个地球质量的黄金，这一消息“导致”发布会次日全球金价暴跌……

那么问题又来了，这些重金属都是通过超新星爆发高速喷出的，它们是怎么被减速后凝聚的呢？一般认为就是当这是抛射物在穿过原始恒星气体云时，被减速并混入到气体云中，最终就形成了前面说的原始星云。故事正式结束了。

太阳系起源有两个，一是星云假说，二是大爆炸形成假说。
下面我说明一下星云假说和大爆炸形成假说原因。
一、星云假说
太阳系起源于46亿年前的一个巨大分子云的塌缩而形成的。这个星云约有数光年的大小，并且有数颗新恒星。但是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高，使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩，从而使太阳诞生。
而太阳诞生后，剩余的气体和尘埃在太阳引力下，开始高速行转，形成大规模的小行星，并覆盖现的地球、木星与天王星等行星的轨道。由于超级小行星带密度过大，而发生小行星大冲撞，形成一些大的行星。在万有引力的作用之下，行星内部开始升温，重金属到中心，遂步形成内、外地核，还有地幔，表面地壳也遂步改变成现在。还有大量火山爆发，地壳活动，形成了大气候，还有慧星与小行星的撞击（地球上的水可能是慧星带来的）。另外，木星、土星及天王星、海天王没有大量的原素，不能成为固体行星，只是流体行星，体积也很大。还有一些拉圾、气体和尘埃成为了远在太阳系边缘的慧星区，或来自其他星系的慧星。剩余的小行星则形成如今的小行星带与流星体。之后的太阳也进入主序星，地球上也出现了各种生命。
而目前的太阳系还会维持直到太阳离开主序。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料，为了能够利用剩余的燃料，太阳会变得越来越热，于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮，变亮速度大约为每11亿年增亮10%。
二、大爆炸形成假说
在大爆炸时期，黑洞的爆炸使其内核及外壳物质在强烈的爆炸中，产生裂变反应，在爆炸中形成的碎片迅速澎涨，其体积由几倍到几十倍，由几十倍到几百倍，由几百倍到几千倍，由几千倍到几万倍，由几万倍到几亿倍……在裂变过程中，产生了含有大量氕及其它能产生聚变物质的气团，这些气团中的可致聚变的物质达到一定量，气团的体积和内部压力达到一定程度，该气团的核聚变产生了。这样就形成恒星的幼体。幼体在漫长的岁月中，或同其它恒星合并，或吞噬漫长的旅途中所遇到的残体，不断发展壮大自身，逐淅成为今天的太阳。这些碎片的迅速澎涨，其实是一个裂变的过程，在裂变过程中，有的以固态的形式保持下来，这些物质和其它的固态物质随时相遇，通过相互吸引，发生物理变化或化学变化，合并在一起；不断的吞噬所遇到的体积小的固态或液态物质，使其体积不断增加，质量不断增大，捕捉和吸引其它物质的能力逐渐增强，终于，吸引住了一个体积较大的固态物质，该物质又有一定的反引力的效应，这样就成了行星和卫星的系统。我们所生存的地球有可能就是在这个背景下形成的。地球是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。

　　星云假说
　　太阳系七大奇观系的形成据信应该是依据星云假说，最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小，并且同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示，只有超新星爆炸后的心脏部分才能产生这些元素，所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高，使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩，因而触发了太阳的诞生。
　　相信经由吸积的作用，各种各样的行星将从云气（太阳星云）中剩余的气体和尘埃中诞生：
　　一旦年轻的太阳开始产生能量，太阳风会将原行星盘中的物质吹入行星际空间，从而结束行星的成长。年轻的金牛座T星的恒星风就比处于稳定阶段的较老的恒星强得多。
　　根据天文学家的推测，目前的太阳系会维持直到太阳离开主序。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料，为了能够利用剩余的燃料，太阳会变得越来越热，于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮，变亮速度大约为每11亿年增亮10%。
　　从现在起再过大约76亿年，太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合，这会导致太阳膨胀到现在半径的260倍，变为一个红巨星。此时，由于体积与表面积的扩大，太阳的总光度增加，但表面温度下降，单位面积的光度变暗。
　　随后，太阳的外层被逐渐抛离，最后裸露出核心成为一颗白矮星，一个极为致密的天体，只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。最后形成暗矮星。


大爆炸形成假说

在大爆炸时期，黑洞的爆炸使其内核及外壳物质在强烈的爆炸中，产生裂变反应，在爆炸中形成的碎片迅速澎涨，其体积由几倍到几十倍，由几十倍到几百倍，由几百倍到几千倍，由几千倍到几万倍，由几万倍到几亿倍……在裂变过程中，产生了含有大量氕及其它能产生聚变物质的气团，这些气团中的可致聚变的物质达到一定量，气团的体积和内部压力达到一定程度，该气团的核聚变产生了。这样就形成恒星的幼体。幼体在漫长的岁月中，或同其它恒星合并，或吞噬漫长的旅途中所遇到的残体，不断发展壮大自身，逐淅成为今天的太阳[3]。这些碎片的迅速澎涨，其实是一个裂变的过程，在裂变过程中，有的以固态的形式保持下来，这些物质和其它的固态物质随时相遇，通过相互吸引，发生物理变化或化学变化，合并在一起；不断的吞噬所遇到的体积小的固态或液态物质，使其体积不断增加，质量不断增大，捕捉和吸引其它物质的能力逐渐增强，终于，吸引住了一个体积较大的固态物质，该物质又有一定的反引力的效应，这样就成了行星和卫星的系统。我们所生存的地球有可能就是在这个背景下形成的。地球是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排为第三颗[4]。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。

有一个比较可信的推测：太阳系大约源于70亿年前的一场恒星大爆炸，恒星在爆炸后产生了无数的尘埃颗粒，弥漫在宇宙中，也就是星云。由于在宇宙中没有重力，任何物体所带有的引力便都会显示出来（实验证明），所以尘埃颗粒在重力的作用下，慢慢聚集，从小变大；然后变大的它又会吸引其它的尘埃颗粒，越来越大，同时它的热量也随自身的变大而增加，直到它变成今天的太阳大小后，它的能力便出现了一次“释放”便将其余的尘埃都打散了，太阳便形成了。
然而在太阳形成的过程当中，其它远离“太阳”的尘埃便也慢慢聚集，变成一个个陨石。在太阳系的初生年代中，太阳系像一个打靶场，陨石到处乱飞，陨石便也在引力作用下相撞，大的吸引小的，渐渐形成了类地行星（土星、木星等气体行星是在尘埃颗粒中形成的），不知怎么的，也许是在引力作用下原本的行星的排列顺序被纷纷打乱（经科学家鉴定），金星、火星个别星球从太阳系的边缘，向中间靠拢，海王星、天王星等行星则渐渐远去，最后完成排列（当时的行星不仅只有8颗，但有的行星互相碰撞便融为一体，如地球和月球）。

这是便太阳系的奇迹！

说简单点吧，太阳系和其他星系一样，都是在135亿年前的一次大爆炸中生成的，但是这个过程是漫长的，当宇宙出现大爆炸后，宇宙的尘埃就以光速向四处散开，就好比你看到放鞭炮会产生大量的烟一样，这些“烟”慢慢冷却和稳定下来之后，一个重要的东西造就了现在的宇宙形态，那就是万有引力。这时宇宙中一些体积相对比较大的尘埃会吸引周围较小的尘埃，就这样慢慢形成的一个个更大的尘埃体，大的尘埃体又吸引小的尘埃体，最终形成了恒星以及行星。
这个过程与其说是复杂，倒不如说是艰辛，在这过程中会发生：行星相撞（月球就是由另一个巨大行星撞击地球形成的）、陨石、死亡、破碎、黑洞等。
当然，一两句话也说不清楚。以上都是我自己想出来的，没有复制。可以去优酷里搜一下相当的视频，应该可以得到不少更准确的答案。

太阳系起源论的最前沿

　　 ——太阳系诞生的新故事

　　小久保英一郎（国立天文台）

　　1. 太阳系的起源之谜

　　按照离太阳的远近距离，太阳系的八大行星分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。它们大小不同，性质各异。要一下子弄清楚这些行星的特征和起源还真不是一件容易的事。目前，一般认为太阳系是由宇宙空间中漂浮的气体和灰尘（固体微粒）所构成的。经过了数十亿年，横跨了数十个天文单位，从气体、灰尘到行星，构成行星的粒子形态也从微米到数万千米，太阳系的形成与进化是一个漫长的故事。

　　在历史上，康德、拉普拉斯和金斯就曾经研究过太阳系的起源，但现代天文学之中有关太阳系形成的基础理论则是在20世纪后半叶在前苏联的萨弗隆诺夫和京都大学的林研究室确立的，研究者希望通过对天文现象的研究从理论上来解释实际观测中无法涉及的行星系形成的过程。在这之后，也有许多研究人员试图建立更加自然的太阳系形成模式。特别是最近利用超级计算机进行的大规模模拟实验，在计算机中重现了原始太阳系的情况，通过实验对行星系的形成过程进行研究，收到了显著的效果。本章就将向大家介绍有关太阳系形成的最新研究成果。

　　2. 行星的种类和太阳系的构造

　　在讲述太阳系起源之前，让我们先对太阳系目前的特征有一个基本的了解，这对于研究太阳系的起源有很大帮助。

　　太阳系的行星由内向外分为地球型行星（岩石行星）、木星型行星（巨大气体行星）和天王星型行星（巨大冰行星）三种（图2-1、图2-2、表2-1）。水星、金星、地球、火星为“地球型行星”，表面由岩石构成。木星和土星为“木星型行星”，表面成分基本为气体。气体的主要成分为氢元素和氦元素。天王星和海王星曾经被归为木星型行星一类，但现在又被重新划分为“天王星型行星”。天王星型行星上的气体成分尚不足其总质量的10%，主要由冰（水、甲烷、氨为主要成分的混合物质）构成。冥王星已于2006年被排除出行星名单，成为在太阳系外部边缘之中大量存在的“太阳系外缘天体”之一。除了太阳系外缘天体，在太阳系中还有小行星及彗星等无数小型天体。

　　行星的轨道有一个共同的特征：轨道形状近于圆形，轨道离心率大多在0.1以下。并且各行星的轨道面大致相同，与太阳系不变面（根据行星的公转等计算出的太阳系基准平面）之间的轨道倾角基本在6°以下。也就是说行星的轨道几乎在同一平面上，可以看作是一个以太阳为中心的同心圆（图2-2）。并且所有行星在轨道上都向同一方向进行公转。

　　此外，行星的总质量不足太阳质量的千分之一。木星型行星在行星总质量中占据很大比重。另一方面，行星的轨道角运动量大小为太阳自转角运动量的190倍左右。也就是说太阳系的质量集中在太阳上，轨道角运动量则集中在行星上。

　　总体来说，太阳系的行星系构造如图2-2所示。有了这些太阳系的知识背景作为基础，能够说服大家的太阳系起源学说究竟是怎样的呢？

　　3. 太阳系形成的主流学说

　　目前有关太阳系形成的两大基本概念是：

　　⑴与中心星相比，行星系质量很小，由气体和尘埃形成的行星圆盘构成；

　　⑵尘埃首先堆积成为微行星，微行星相互结集成为固体行星。固体行星吸收气体，成为气体行星。

　　从太阳系的质量集中在太阳上、轨道角运动量集中在行星上，以及行星轨道面基本处于同一平面这些理论可推测出概念⑴。另外，根据所有的地球型行星和天王星型行星，甚至木星型行星的重元素（译者注：除去氢和氦以外的所有元素）比重均比太阳的重元素比重大这一事实，也可得出概念⑵。

　　图2-3为原始太阳系圆盘形成太阳系的概念图。准确地说，接近太阳系内侧的行星形成速度较太阳系外侧的行星形成速度快，但在此图中，为了便于观察，已将行星的形成速度调整为同步。在深入了解细节之前，让我们先粗略地了解一下太阳系形成的大致步骤。

---

开江县17041541127： 太阳系是怎样形成的? - ？
那曼青可： 太阳系的形成,是在宇宙大爆炸后产生的尘埃经过漫长岁月的积聚塑形最终形成各种星体,这些星体会根据相互引力的作用分别聚合在一起形成一个“单元”,并相互运动.太阳系就是如此.

开江县17041541127： 太阳系是怎么形成的? - ？
那曼青可： 我们的太阳系中有八大行星和三百多颗卫星,它们都围绕太阳有序运转.但起初并非如此,太阳系经历过一段漫长而激烈的演变.我们今天看到的太阳系,都是早期混沌状态的最终幸存者.太阳系自诞生之日起,就是按照同样的方式运转.在50...

开江县17041541127： 太阳系是怎么诞生的?一定要准确 - ？
那曼青可：[答案] 太阳系的诞生 无论宇宙多么壮丽辽阔,深邃莫测,我们总不能永远沉湎于 它的宏伟之中.我们必须回到我们生活的星球小家族中来,回到 我们的太阳以及环绕着太阳的星球上来. 到了牛顿时代,人们已经能够把地球和太阳系的产生作为整 个宇宙产生...

开江县17041541127： 太阳系是怎样形成的? - ？
那曼青可：[答案] 太阳系(solar system)在宇宙中的位置太阳系位于银河系边缘,银河系第三旋臂——猎户旋臂上.太阳系是由太阳以及在其引力作用下围绕它运转的天体构成的天体系统.它包括太阳、八大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体...

开江县17041541127： 太阳系如何形成的? - ？
那曼青可： 太阳系的形成过程 太阳系的形成和太阳自身演化密不可分,太阳的形成要经历三个时期五个过程,即星云时期、变星时期和主序星时期,五个过程是冷凝收缩过程、快引力收缩过程、慢引力收缩过程、耀变过程和氢燃烧过程,而行星的形成仅仅...

开江县17041541127： 地球和太阳系是怎样形成的? - ？
那曼青可：[答案] 迄今,关于地球及太阳系的形成有两大类假说:一类认为太阳系是一次激烈的偶然突变而产生的,即灾变说观点;另一类则认为太阳系是有条不紊地逐渐演变成的,即演化说观点. 1755年,德国哲学家康德根据牛顿的万有...

开江县17041541127： 太阳是如何产生的呢?？
那曼青可： 1、太阳是在大约45.7亿年前在一个坍缩的氢分子云内形成.2、太阳系的形成和演化始于46亿年前一片巨大分子云中一小块的引力坍缩.大多坍缩的质量集中在中心,形成了太阳,其余部分摊平并形成了一个原行星盘,继而形成了行星、卫星、陨星和其他小型的太阳系天体系统.4、在这种假定下,按照由里往外的顺序,太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成.光球层之下称为太阳内部;光球层之上称为太阳大气.

开江县17041541127： 太阳系是怎样构成的 - ？
那曼青可：[答案] 恒星:太阳 由近及远:水星,金星,地球及月球,火星及2卫星,小行星带,木星及卫星,土星及卫星,天王星及卫星,海王星及卫星,柯伊伯带,奥尔特云.

开江县17041541127： 是什么导致了太阳系的形成? ？
那曼青可： 人类同太阳之间关系密切,我们的活动 都在太阳系中,如果没有太阳,人类的世界将 一片黑暗.因此很多科学家都不断探寻太阳系的起源问题.针对太阳系的形成历史,...

开江县17041541127： 太阳是怎么形成的?？
那曼青可： 太阳系的形成过程 太阳系的形成和太阳自身演化密不可分,太阳的形成要经历三个时期五个过程,即星云时期、变星时期和主序星时期,五个过程是冷凝收缩过程、快引力收缩过程、慢引力收缩过程、耀变过程和氢燃烧过程,而行星的形成仅仅...