太阳系和地球的形成.ppt
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1、太阳系和地球的形成,姓名:薛瑶琼 学号:201211515 专业:地质工程,数十亿年前,随着超新星的爆发,在宇宙的一隅银河系的内部发生了一件在宇宙演变过程中极为平常的事,然而对我们人类来说,这件事情产生的后果及其意义却非同寻常,对我们来说,它们是那样的遥不可及和变幻莫测,接下来我就和大家一起踏上时间的旅程,去看看宇宙过去发生的事情。,46亿年前,一颗超新星,也就是说一颗将要死亡的恒星,经历了一次大爆炸,产生的亮度是今天太阳亮度的几百万倍,爆炸的冲击波在银河系中恒星之间的一个气体和灰尘云团(星系星云)中扩散,打破了星云中密度的平衡,星云中一部分密度越来越高,很快难以承受自身的引力,开始收缩凝聚。
2、,1、太阳系的形成,云团在万有引力作用下收缩凝聚,在收缩凝聚过程中,自转加快,就使自转不再与公转同步,又由于星云内侧和外侧到银心距离不等,在绕银心做开普勒运动时形成速度梯度,里快外慢,出现较差转动,星云在银心的潮汐力作用下发生湍动,并形成大大小小的涡流,各个涡流之间相互碰撞和兼并,又形成大的涡旋,最后形成一个更大的中心旋涡。由于星云继续缓慢的冷凝收缩,旋涡自转速度逐渐加快,大量物质开始向旋涡中心汇聚,致使中心区物质密度增大,引力增强,形成中心引力区,于是物质又在引力作用下加快向中心旋落,星云的冷凝收缩逐渐被引力收缩所代替,大约经过几十亿年的时间,其间星云体温度下降到几十K,物质损失较大,部分物
3、质散逸到宇宙空间。,随着星云中心引力区的增强,加快了物质向中心旋落,形成了星云坍缩,进入快引力收缩过程。在星云内部物质从四面八方沿着涡旋方向迅速向中心下落,形成粗细不同的螺旋线式的物质流,星云也逐渐拉向扁平,形成阔边帽式的园盘,螺线状的物质流逐渐演变成四条旋臂,只要角动量不足就不会形成圆环,只能形成旋臂。,凝聚的星云绕着中轴旋转,阔边帽式的园盘,在平行总角动量轴的方向上收缩不受限制,坍缩迅速,增加的引力势能转变为物质的内能,而在赤道平面上收缩受到限制,这是因为受到离心加速度的作用削弱了引力,使收缩缓慢,才形成中央凸起四周扁平的带有旋臂的同心圆,从总体看星云仍在继续收缩,角动量仍然向旋臂和中心区
4、转移,自转产生的离心力和中心区的引力相平衡,旋臂就停留在这一位置而不再收缩,但中心区的物质继续快速收缩,中心区与旋臂发生断裂,中心区继续收缩形成原太阳。,继续旋转,盘面形成几个同心的圆环,中心部分质量较大形成恒星原太阳,圆环部分形成一颗颗行星及卫星。,此时原太阳对旋臂仍有很强的引力作用,同样旋臂也对原太阳有牵制作用,原太阳的自转受到滞后作用,转速渐渐减慢下来,把原太阳的角动量又转移到旋臂上,这时旋臂上物质只要角动量不足还会继续向中心旋落,但到达内旋臂处就不能再落下去了,因此内旋臂物质积累越来越多,而外旋臂物质相对减少了。当四条旋臂逐个达到开普勒轨道速度就演变成四道园环,园环位置按提丢斯彼得定则
5、分布,分别在木、土、天、海轨道位置上。,星云形成四道园环后,绝大部分质量都集中在中心区百分之一天文单位范围内,物质密度大增,分子间相互碰撞更加频繁,温度升高,压强增大。当中心区的温度达到80万K时,氢被点燃发生核聚变,首先是氢和氘聚变为一个氦核,产生光子并释放大量核能,突然猛增千百倍能量,必将产生猛烈地喷发,星体亮度也就突然增亮好多倍,这就是耀星或新星爆发,原太阳进入耀变过程,在这期间内发生过多次猛烈地喷发,释放大量能量和抛射物质,并带走一部分角动量,比较大的喷发有四次。因太阳质量不算太大,就没有更大的全面爆发,仅仅是局部喷发而已。,第一次喷出物的质量约是太阳质量的百万分之三,温度一万多度,呈
6、熔融半流体状态,高速自旋,在飞离原太阳过程中边降温边减速,当它到达目前金星轨道处速度刚好与开普勒轨道速度同步,便留在轨道上绕原太阳运转。由于原星体是从高温熔融状态凝固而成,所以星体成粘稠状,粘滞系数很大,受惯性离心力和原太阳引力的长期摄动下,形成两颗互相绕着转的一大一小的姊妹星,随时间推移,小星渐渐离开原有轨道而进入一条新的绕太阳轨道,又经过若干周期形成了今天的水星轨道,原来的姊妹星变成了金星和水星。,仅过几十年,原太阳又发生第二次喷发,喷出物比前次略多些,仍是高温熔融状态,高速自旋,初速度比前次略大,受快速自转的离心力作用和太阳的摄动,也分离成一大一小的姊妹星,互绕质心共同转动,由于太阳长期
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