第二章 太陽系的形成

第二章 太陽系的形成

「恆星壽命耗盡,化為黑洞,或者再次發生爆炸,這種爆炸被稱為超新星大爆發。因為宇宙中這種恆星會爆發幾何倍數的光,在地球上觀察來看,似乎是一顆新的星辰突然發出遠超一般星辰的亮光,所以這種爆發被稱為超新星大爆發。

超新星大爆發之後會形成新的星雲。這些星雲含有各種輕重元素及至水分甚至生命物質的原始構成成分。經過數十億年的漫長歲月,會形成新的恆星,而不夠產生核聚變的星雲也會化為新的行星。這些行星有的是氣體行星(只有氫氦甲烷等氣體元素),有的是固體行星(含有鐵等金屬元素)。

太陽也是這樣形成的,而太陽周圍的行星則是太陽周圍的其它星雲因為質量不夠形成恆星而產生的。當然理論上說如果真的質量夠的話也會被吸引到太陽上。上面理論上說明了宇宙中一般恆星和行星的演化過程。」

「那麼太陽系是什麼時候形成的?」

「按照科學家的推測:

宇宙大爆炸的時間——約150億年前。

前太陽系超新星爆炸——約66億年前。

太陽系形成——約45.67億年前。

太陽系行星形成——約在45.4億年前。

月亮形成——約45.3億年前。

太陽系誕生於之前恆星的超新星爆發形成的星雲之中。

約45.4億年前,地球和太陽系內的其他行星開始在太陽星雲——太陽形成后殘留下來的氣體與塵埃形成的圓盤狀(黃道)——內形成。經過之後1至2千萬年的時間,大致上已經完全成形。」

我問:「月亮是怎麼形成的?」

先賢:「木星是太陽系從內向外的第五顆行星,亦為太陽系中體積比較大、自轉最快的行星。它的質量為太陽的千分之一,但為太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。

木星在形成的過程中經歷過漫長的與太陽的引力鬥爭,最終木星終於克服太陽的引力作用,成功成型。木星的衛星現在已經發現68顆,這說明木星的引力作用非常強大,俘獲了大量的衛星。

約45.3億年前,有一顆與火星同等大小,質量約為地球10%的天體「忒伊亞」。

在太陽與木星的引力鬥爭中忒伊亞被甩出木星的引力範圍,以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態,使地軸傾斜,而且還使忒伊亞被撞擊破裂。

這次碰撞也改變了地球環繞太陽的軌道距離。如果沒有這次碰撞,可能地球將與太陽距離更遠,從而使得地球上生命的產生更加艱難,甚至難以生存。

碰撞的過程中,忒伊亞的地幔物質蒸發,產生大量的氣體,並且以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質,既有忒伊亞的地幔物質組成,也有少部分地球上的物質,比例大致為0.85:0.15。

在忒伊亞破裂時與地幔分離的忒伊亞星體的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。

飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,通過相互吸積而結合起來,先形成幾個分離的小月球,再逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。

月球成型后逐漸遠離地球。大約數十億年後,就可能脫離地球的引力軌道。」

「什麼?月亮以後會脫離地球?」

「然也。」

太陽系是以太陽為中心,和所有受到太陽的引力約束天體的集合體:8顆行星(由離太陽從近到遠的順序):水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。以及至少164顆已知的衛星、5顆已經辨認出來的矮行星(冥王星、穀神星、鬩神星、妊神星和鳥神星)和數以億計的太陽系小天體。這些小天體包括小行星、柯伊伯帶的天體、彗星和星際塵埃。

廣義上,太陽系的領域包括太陽,4顆像地球的類地行星,由許多小岩石組成的小行星帶,4顆充滿氣體的類木行星,充滿冰凍小岩石,被稱為柯伊伯帶的第二個小天體區。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤面和太陽圈,和奧爾特雲。

太陽系內最大的衛星(超過3000公里)包括地球的衛星月球、木星的衛星木衛一(埃歐)、木衛二(歐羅巴)、木衛三(蓋尼米德)、木衛四(卡利斯多)和土星的衛星土衛六(泰坦),以及海王星捕獲的衛星海衛一(特里同)。

太陽系的主角太陽擁有太陽系內已知質量的99.86%,並以引力主宰著太陽系。木星和土星,是太陽系內最大的兩顆行星,又佔了剩餘質量的90%以上,奧爾特雲(科學家們假想環繞太陽系的千億彗星母體,實際屬於原始星雲,即產生了太陽系的星雲母體),還不知道會佔有多少百分比的質量。

太陽系內主要天體的軌道,都在地球繞太陽公轉的軌道平面(黃道)的附近。行星都非常靠近黃道,而彗星和柯伊伯帶天體,通常都有比較明顯的傾斜角度。

由北方向下鳥瞰太陽系,所有的行星和絕大部分的其他天體,都以逆時針(右旋)方向繞著太陽公轉。有些例外的,如哈雷彗星。

太陽系是銀河系的一部分。銀河系是一個棒旋星系,直徑十萬光年,包括兩千多億顆恆星。太陽是銀河系較典型的恆星,離星系中心大約2.5-2.8萬光年。太陽系移動速度約220㎞/s,2.26億年轉一圈。太陽系等諸多星系圍繞銀河系中心的巨型黑洞旋轉。而銀河系外尚有其它的河外星系,宇宙中心就是一個巨大的黑洞,吸引著所有的星系圍繞其旋轉。

我問:「先賢,現在的宇宙中心就有一個巨大的黑洞,是不是將來宇宙也會如前宇宙一樣毀滅於黑洞?」

先賢:「然也,一切都離不開因果循環。」

我問:「先賢,在這個宇宙中,地球上的人類是唯一的宇宙生靈嗎?」

「不是,宇宙是如此的浩瀚,其數量足以淹沒概率論的所有樣本,所以地球上的人類是唯一宇宙生靈的概率是最低的,除非如同神學所說,人類為上帝所創造。」

「那現代科學發現地球與太陽的相對位置,使得其溫度恰好適合生命的發展。這種巧合在宇宙中是特別罕見的,以致人們不由得不相信人是神選中的上帝寵兒。那麼該如何用科學解釋這種現象呢?」

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世界演義

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