Das Sonnensystem ist einzigartig, und sein Ursprung ist heute ein Rätsel, das noch nicht vollständig entdeckt wurde, obwohl Wissenschaftler seit vielen Jahrhunderten versuchen, das Bild seiner Entstehung zu reproduzieren. Wir können moderne Ansichten über den Ursprung nur akzeptieren oder ablehnen Sonnensystem, aber für die Menschheit wird es noch viele Jahrhunderte lang ein Rätsel bleiben. Es gibt jedoch mehrere wissenschaftliche Annahmen über sein Vorkommen, die wir in diesem Artikel berücksichtigen werden.

Der deutsche Philosoph Kant schlug im 18. Jahrhundert vor, dass das Sonnensystem aus einer Wolke zahlreicher kalter Teilchen in kontinuierlicher und chaotischer Bewegung besteht. Ein anderer Wissenschaftler, der Franzose Laplace, schlug 1796 vor, dass der Ursprung des Sonnensystems mit einem ständig rotierenden Nebel verbunden ist, der vollständig aus Gas besteht.

Interessante Hypothesen Der Ursprung des Sonnensystems wurde zu allen Zeiten von verschiedenen Wissenschaftlern zum Ausdruck gebracht. Insbesondere der englische Astronom Hoyle behauptet, dass die Sonne zum Zeitpunkt der Geburt ein Klumpen aus Gas und Staubnebel war, in dem sich ein Magnetfeld befand. Zuerst drehte er sich schnelle Geschwindigkeit, und später aufgrund des Einflusses Magnetfeld seine Rotation begann zu sinken.

Ein weiterer wurde von O. Yu. Schmidt vorgeschlagen. Wie der Wissenschaftler vermutet, ist das Medium, das zur Bildung von Planeten dient, ein Fragment einer interstellaren Wolke, die aus einem Gas- und Staubgemisch besteht. Durch chaotische Kollisionen von Teilchen bilden sich darin zahlreiche Cluster. Große Formationen nehmen allmählich an Größe zu und werden dichter. So entstehen aus seiner Sicht die „Embryonen“ zukünftiger Planeten. Die Stöße, die während ihrer Kollisionen auftreten, tragen dazu bei, dass ihre Umlaufbahnen wie Kreise werden und ihre Bewegung um die Sonne mit der Zeit stabil wird.

Das Sonnensystem und seine Ursprünge werden in vielen namhaften Instituten der Welt untersucht. Die jährlichen internationalen Kongresse haben eine obligatorische Diskussion zu diesem Thema im Programm, und die Diskussionen haben bereits wiederholt an der Spitze teilgenommen Russische Spezialisten vom Geophysikalischen Institut der Akademie der Wissenschaften.

Eine vertiefte Recherche zum Thema „Das Sonnensystem und seine Entstehung“ ist gegeben wichtiger Platz und Mittel für ihre Umsetzung werden aus dem Staatshaushalt bereitgestellt. Der Moment wird kommen und dank der unermüdlichen Arbeit von Wissenschaftlern wird der Schleier der Geheimhaltung gelüftet, um noch mehr über den Ursprung unseres erstaunlichen Planeten zu erfahren.

Im Weltraum sind die Planeten nur Sandkörner, die in dem grandiosen Bild der Entwicklung natürlicher Prozesse eine unbedeutende Rolle spielen. Dies sind jedoch die vielfältigsten und komplexesten Objekte im Universum. Keine der anderen Arten von Himmelskörpern hat eine ähnliche Wechselwirkung von astronomischen, geologischen, chemischen und biologische Prozesse. An keinem anderen Ort im Weltraum kann Leben entstehen, wie wir es kennen. Allein im letzten Jahrzehnt haben Astronomen mehr als 200 Planeten entdeckt.

Die Planetenentstehung, die lange Zeit als ruhiger und stationärer Prozess galt, entpuppte sich in Wirklichkeit als ziemlich chaotisch.

Die erstaunliche Vielfalt an Massen, Größen, Zusammensetzungen und Umlaufbahnen hat viele dazu veranlasst, sich über ihre Ursprünge zu wundern. In den 1970ern Die Entstehung der Planeten galt als geordneter, deterministischer Prozess – eine Pipeline, in der amorphe Gas- und Staubscheiben zu Kopien des Sonnensystems werden. Aber jetzt wissen wir, dass dies ein chaotischer Prozess ist, mit unterschiedlichen Ergebnissen für jedes System. Die geborenen Planeten überlebten das Chaos konkurrierender Entstehungs- und Zerstörungsmechanismen. Viele Objekte starben, verbrannten im Feuer ihres Sterns oder wurden in den interstellaren Raum geschleudert. Unsere Erde hätte lange verschollene Zwillinge haben können, die jetzt im dunklen und kalten Weltraum umherwandern.

Die Wissenschaft der Planetenentstehung liegt an der Schnittstelle von Astrophysik, Planetenwissenschaft, statistischer Mechanik und nichtlinearer Dynamik. Im Allgemeinen entwickeln Planetenwissenschaftler zwei Hauptrichtungen. Nach der progressiven Akkretionstheorie kleben winzige Staubpartikel zu großen Klumpen zusammen. Wenn ein solcher Block viel Gas anzieht, verwandelt er sich in einen Gasriesen wie Jupiter, und wenn nicht, in einen Gesteinsplaneten wie die Erde. Die Hauptnachteile dieser Theorie sind die Langsamkeit des Prozesses und die Möglichkeit der Gasdissipation vor der Bildung des Planeten.

In einem anderen Szenario (der Theorie der Gravitationsinstabilität) wird behauptet, dass Gasriesen durch einen plötzlichen Kollaps entstehen, der zur Zerstörung der primären Gas-Staub-Wolke führt. Dieser Prozess ahmt die Entstehung von Sternen im Miniaturformat nach. Diese Hypothese ist jedoch höchst umstritten, da sie von einer starken Instabilität ausgeht, die nicht auftreten darf. Darüber hinaus haben Astronomen festgestellt, dass die massereichsten und die kleinsten Planeten sind massive Sterne getrennt durch "Leere" (Körper mittlerer Masse existieren einfach nicht). Ein solches „Versagen“ weist darauf hin, dass es sich bei den Planeten nicht nur um massearme Sterne handelt, sondern um Objekte ganz anderen Ursprungs.

Trotz der Tatsache, dass die Wissenschaftler weiterhin argumentieren, halten die meisten das Szenario der sukzessiven Akkretion für wahrscheinlicher. In diesem Artikel werde ich mich darauf verlassen.

1. Die interstellare Wolke schrumpft

Zeit: 0 ( Startpunkt Planetenbildungsprozess)

Unser Sonnensystem befindet sich in einer Galaxie, in der es etwa 100 Milliarden Sterne und Staub- und Gaswolken gibt, hauptsächlich die Überreste von Sternen früherer Generationen. In diesem Fall sind Staub nur mikroskopisch kleine Partikel aus Wassereis, Eisen und anderem Feststoffe, kondensiert in den äußeren, kühlen Schichten des Sterns und wird ins Weltall geschleudert. Wenn die Wolken kalt und dicht genug sind, beginnen sie unter der Schwerkraft zu kollabieren und bilden Sternhaufen. Ein solcher Prozess kann 100.000 bis mehrere Millionen Jahre dauern.

Jeden Stern umgibt eine Scheibe aus verbleibender Materie, die ausreicht, um Planeten zu bilden. Junge Scheiben enthalten hauptsächlich Wasserstoff und Helium. In ihren heißen inneren Regionen verdampfen Staubpartikel, während in den kalten und verdünnten äußeren Schichten Staubpartikel zurückbleiben und wachsen, wenn Dampf darauf kondensiert.

Astronomen haben viele junge Sterne gefunden, die von solchen Scheiben umgeben sind. Sterne zwischen 1 und 3 Myr haben gasförmige Scheiben, während solche, die älter als 10 Myr sind, schwache, gasarme Scheiben haben, da das Gas entweder durch den neugeborenen Stern selbst oder durch benachbarte Sterne aus ihnen herausgeblasen wird. helle Sterne. Dieser Zeitbereich ist genau die Epoche der Planetenentstehung. Gewicht schwere Elemente in solchen Scheiben ist vergleichbar mit der Masse dieser Elemente in den Planeten des Sonnensystems: ziemlich starkes Argument zur Verteidigung der Tatsache, dass aus solchen Scheiben Planeten entstehen.

Ergebnis: Der neugeborene Stern ist von Gas und winzigen (mikrometergroßen) Staubpartikeln umgeben.

Kosmische Staubkugeln

Sogar gigantische Planeten begannen als bescheidene Körper – mikrometergroße Staubpartikel (die Asche längst toter Sterne), die in einer sich drehenden Gasscheibe schwebten. Mit zunehmender Entfernung vom neugeborenen Stern sinkt die Temperatur des Gases und passiert die "Eislinie", hinter der das Wasser gefriert. In unserem Sonnensystem trennt diese Grenze die inneren Gesteinsplaneten von den äußeren Gasriesen.

1. Teilchen kollidieren, kleben zusammen und wachsen.
2. Kleine Partikel werden vom Gas weggetragen, aber Partikel, die größer als ein Millimeter sind, werden abgebremst und spiralförmig auf den Stern zu.
3. An der Eislinie sind die Bedingungen so, dass die Reibungskraft ihre Richtung ändert. Partikel neigen dazu, zusammenzukleben und sich leicht zu mehr zu kombinieren große Körper- Planetesimale.

2. Die Scheibe erhält Struktur

Zeit: etwa 1 Million Jahre

Staubpartikel in einer protoplanetaren Scheibe, die sich chaotisch mit Gasströmen bewegen, kollidieren miteinander und bleiben manchmal zusammen, manchmal kollabieren sie. Die Staubkörner absorbieren das Licht des Sterns und geben es im fernen Infrarot wieder ab, wodurch Wärme in die dunkelsten inneren Regionen der Scheibe übertragen wird. Die Temperatur, Dichte und der Druck des Gases nehmen im Allgemeinen mit der Entfernung vom Stern ab. Aufgrund des Gleichgewichts von Druck, Schwerkraft und Zentrifugalkraft ist die Rotationsgeschwindigkeit von Gas um den Stern geringer als die von freier Körper im gleichen Abstand.

Infolgedessen sind Staubpartikel, die größer als einige Millimeter sind, dem Gas voraus, sodass der Gegenwind sie verlangsamt und sie dazu zwingt, spiralförmig nach unten zum Stern zu fliegen. Je größer diese Partikel werden, desto schneller bewegen sie sich nach unten. Metergroße Blöcke können ihre Entfernung von einem Stern in nur 1.000 Jahren halbieren.

Wenn sich die Partikel dem Stern nähern, erhitzen sie sich und allmählich verdampfen Wasser und andere niedrigsiedende Substanzen, die als flüchtige Stoffe bezeichnet werden. Die Entfernung, in der dies geschieht – die sogenannte „Eislinie“ – beträgt 2-4 Astronomische Einheiten (AE). Im Sonnensystem ist dies nur etwas zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter (der Radius der Erdumlaufbahn beträgt 1 AE). Die Eislinie teilt das Planetensystem in eine innere Region, die frei von flüchtigen Substanzen ist und feste Körper enthält, und eine äußere Region, die reich an flüchtigen Substanzen ist und eisige Körper enthält.

An der Eislinie selbst sammeln sich aus Staubpartikeln verdunstete Wassermoleküle an, die als Auslöser einer ganzen Kaskade von Phänomenen dienen. In diesem Bereich tritt eine Lücke in den Gasparametern auf und es tritt ein Drucksprung auf. Das Kräftegleichgewicht bewirkt, dass das Gas seine Bewegung um den Zentralstern beschleunigt. Dadurch werden die hier eintretenden Partikel nicht von einem Gegenwind, sondern von einem Rückenwind beeinflusst, der sie vorwärts treibt und ihre Wanderung in die Scheibe stoppt. Und da weiterhin Partikel aus seinen äußeren Schichten fließen, verwandelt sich die Eislinie in ein Band ihrer Anhäufung.

Die sich ansammelnden Teilchen kollidieren und wachsen. Einige von ihnen durchbrechen die Eislinie und setzen ihre Wanderung nach innen fort; Beim Erhitzen werden sie mit flüssigem Schlamm und komplexen Molekülen bedeckt, wodurch sie klebriger werden. Einige Bereiche sind so mit Staub gefüllt, dass sich die gegenseitigen Erdanziehungskraft Partikel beschleunigt ihr Wachstum.

Staubkörner sammeln sich nach und nach zu kilometergroßen Körpern, sogenannten Planetesimalen, die im letzten Stadium der Planetenentstehung fast den gesamten Primärstaub aufnehmen. Es ist schwierig, die Planetesimale selbst in den entstehenden Planetensystemen zu sehen, aber Astronomen können ihre Existenz aus den Fragmenten ihrer Kollisionen erraten (siehe: Ardila D. Invisible planetary systems // VMN, No. 7, 2004).

Ergebnis: viele kilometerlange "Bausteine", Planetesimale genannt.

Aufstieg der Oligarchen

Die in Stufe 2 gebildeten, Milliarden Kilometer langen Planetesimale versammeln sich dann zu mond- oder erdgroßen Körpern, Embryonen genannt. Eine kleine Anzahl von ihnen dominiert ihre Orbitalzonen. Diese „Oligarchen“ unter den Embryonen kämpfen um die Restsubstanz

3. Die Embryonen der Planeten werden gebildet

Zeit: 1 bis 10 Ma

Die mit Kratern bedeckten Oberflächen von Merkur, Mond und Asteroiden lassen keinen Zweifel daran, dass Planetensysteme während der Entstehungszeit wie ein Schießstand aussehen. Gegenseitige Kollisionen von Planetesimalen können sowohl ihr Wachstum als auch ihre Zerstörung anregen. Das Gleichgewicht zwischen Koagulation und Fragmentierung führt zu einer Größenverteilung, bei der kleine Körper hauptsächlich für die Oberfläche des Systems verantwortlich sind, während große seine Masse bestimmen. Die Bahnen von Körpern um einen Stern können anfangs elliptisch sein, aber im Laufe der Zeit verwandeln die Verzögerung im Gas und gegenseitige Kollisionen die Bahnen in kreisförmige.

Das Wachstum des Körpers erfolgt zunächst durch zufällige Kollisionen. Aber je größer das Planetesimal wird, desto stärker ist seine Schwerkraft, desto intensiver absorbiert es seine massearmen Nachbarn. Wenn die Masse von Planetesimalen der Masse des Mondes vergleichbar wird, nimmt ihre Schwerkraft so stark zu, dass sie die umgebenden Körper erschüttern und noch vor der Kollision zur Seite lenken. Das schränkt ihr Wachstum ein. So entstehen „Oligarchen“ – die Embryonen von Planeten mit vergleichbarer Masse, die miteinander um die verbleibenden Planetesimale konkurrieren.

Die Ernährungszone jedes Embryos ist ein schmaler Streifen entlang seiner Umlaufbahn. Das Wachstum stoppt, wenn der Embryo absorbiert die meisten Planetesimale aus ihrer Zone. Die Elementargeometrie zeigt, dass die Größe der Zone und die Dauer der Extinktion mit der Entfernung vom Stern zunehmen. In einem Abstand von 1 AE die Embryonen erreichen innerhalb von 100.000 Jahren eine Masse von 0,1 Erdmasse. In einer Entfernung von 5 AE Sie erreichen in wenigen Millionen Jahren vier Erdmassen. Die Embryonen können in der Nähe der Eisgrenze oder an den Rändern von Scheibenbrüchen, wo sich Planetesimale konzentrieren, noch größer werden.

Das Wachstum der „Oligarchen“ füllt das System mit einem Überschuss an Körpern, die danach streben, Planeten zu werden, aber nur wenigen gelingt es. In unserem Sonnensystem stehen die Planeten, obwohl großflächig verteilt, möglichst nahe beieinander. Wenn zwischen Planeten Erdtyp Platziere einen anderen Planeten mit der Masse der Erde, dann bringt das das gesamte System aus dem Gleichgewicht. Dasselbe gilt für andere bekannte Planetensysteme. Wenn Sie eine bis zum Rand gefüllte Tasse Kaffee sehen, können Sie fast sicher sein, dass jemand sie überfüllt und etwas Flüssigkeit verschüttet hat; Es ist unwahrscheinlich, dass Sie den Behälter bis zum Rand füllen können, ohne einen Tropfen zu verschütten. Genauso wahrscheinlich haben Planetensysteme zu Beginn ihres Lebens mehr Materie als am Ende. Einige Objekte werden aus dem System ausgeworfen, bevor es das Gleichgewicht erreicht. Astronomen haben bereits frei schwebende Planeten in jungen Sternhaufen beobachtet.

Ergebnis:"Oligarchen" sind die Embryonen von Planeten mit Massen im Bereich von der Masse des Mondes bis zur Masse der Erde.

Riesensprung für das Planetensystem

Die Entstehung eines Gasriesen wie Jupiter kritischer Moment in der Geschichte Planetensystem. Wenn ein solcher Planet entsteht, beginnt er, das gesamte System zu kontrollieren. Aber damit dies geschieht, muss der Kern Gas schneller sammeln, als er sich spiralförmig zum Zentrum hin bewegt.

Die Entstehung eines Riesenplaneten wird durch die Wellen behindert, die er im umgebenden Gas anregt. Die Wirkung dieser Wellen ist nicht ausgeglichen, sie verlangsamt den Planeten und veranlasst ihn, zum Stern zu wandern.

Der Planet zieht Gas an, aber es kann sich nicht beruhigen, bis er abkühlt. Und während dieser Zeit kann es sich ziemlich nahe an den Stern heranwinden. Ein Riesenplanet kann sich nicht in allen Systemen bilden

4. Ein Gasriese wird geboren

Zeit: 1 bis 10 Ma

Wahrscheinlich begann Jupiter mit einem Embryo von vergleichbarer Größe wie die Erde und sammelte dann etwa 300 weitere Erdgasmassen an. Dieses beeindruckende Wachstum ist auf verschiedene konkurrierende Mechanismen zurückzuführen. Die Schwerkraft des Kerns zieht das Gas aus der Scheibe heraus, aber das zum Kern hin komprimierte Gas setzt Energie frei, und um sich abzusetzen, muss es gekühlt werden. Daher ist die Wachstumsrate durch die Möglichkeit der Kühlung begrenzt. Geschieht dies zu langsam, kann der Stern Gas in die Scheibe zurückblasen, bevor sich der Kern um ihn herum bildet. dichte Atmosphäre. Der Engpass bei der Wärmeabfuhr ist der Strahlungstransport durch die äußeren Schichten der wachsenden Atmosphäre. Der Wärmefluss dort wird durch die Opazität des Gases (hauptsächlich abhängig von seiner Zusammensetzung) und den Temperaturgradienten (abhängig von der Anfangsmasse des Kerns) bestimmt.

Frühe Modelle zeigten, dass der Embryo eines Planeten eine Masse von mindestens 10 Erdmassen haben müsste, um schnell genug abzukühlen. Ein so großes Exemplar kann nur in der Nähe der Eisgrenze wachsen, wo sich zuvor viel Materie angesammelt hatte. Vielleicht befindet sich Jupiter deshalb direkt hinter dieser Linie. Große Kerne können sich an jeder anderen Stelle bilden, wenn die Scheibe enthält mehr Substanz als Planetenwissenschaftler gewöhnlich annehmen. Astronomen haben bereits viele Sterne beobachtet, deren Scheiben um ein Vielfaches dichter sind als bisher angenommen. Bei einer großen Probe scheint die Wärmeübertragung kein ernsthaftes Problem zu sein.

Ein weiterer Faktor, der die Geburt von Gasriesen behindert, ist die spiralförmige Bewegung des Embryos auf den Stern zu. In einem Prozess, der als Typ-I-Migration bezeichnet wird, regt der Embryo Wellen in der Gasscheibe an, die wiederum seine Orbitalbewegung durch Gravitation beeinflussen. Die Wellen folgen dem Planeten, so wie seine Spur einem Boot folgt. Das Gas an der Außenseite der Umlaufbahn dreht sich langsamer als der Embryo und zieht ihn zurück, wodurch seine Bewegung verlangsamt wird. Und das Gas in der Umlaufbahn dreht sich schneller und zieht nach vorne, wodurch es beschleunigt wird. Die äußere Region ist größer, gewinnt also den Kampf und bewirkt, dass der Keim Energie verliert und um einige astronomische Einheiten pro Million Jahre in die Mitte der Umlaufbahn sinkt. Diese Migration endet normalerweise an der Eisgrenze. Hier verwandelt sich der entgegenkommende Gaswind in Rückenwind und beginnt, den Embryo nach vorne zu schieben und so seine Verzögerung auszugleichen. Vielleicht ist Jupiter deshalb auch genau dort, wo er ist.

Das Wachstum des Kerns, seine Wanderung und der Gasverlust aus der Scheibe erfolgen fast mit der gleichen Geschwindigkeit. Welcher Prozess gewinnt, hängt vom Glück ab. Es ist möglich, dass mehrere Generationen von Embryonen den Migrationsprozess durchlaufen, ohne ihr Wachstum abschließen zu können. Hinter ihnen bewegen sich neue Chargen von Planetesimalen von den äußeren Regionen der Scheibe zu ihrem Zentrum, und dies wiederholt sich, bis schließlich ein Gasriese gebildet wird oder bis das gesamte Gas absorbiert wurde und der Gasriese sich nicht mehr bilden kann. Astronomen haben Planeten wie Jupiter entdeckt, die etwa 10 % der von ihnen untersuchten sonnenähnlichen Sterne ausmachen. Die Kerne solcher Planeten können seltene Embryonen sein, die viele Generationen überlebt haben – die letzten der Mohikaner.

Das Ergebnis all dieser Prozesse hängt von der Ausgangszusammensetzung des Stoffes ab. Etwa ein Drittel der an schweren Elementen reichen Sterne haben Planeten wie Jupiter. Es ist möglich, dass solche Sterne dichte Scheiben hatten, die die Bildung massiver Samen ermöglichten, die keine Probleme mit der Wärmeabfuhr hatten. Und im Gegenteil: Planeten bilden sich selten um Sterne, die arm an schweren Elementen sind.

Irgendwann beginnt die Masse des Planeten ungeheuer schnell zu wachsen: In 1000 Jahren erreicht ein Planet wie Jupiter die Hälfte seiner endgültigen Masse. Gleichzeitig gibt sie so viel Wärme ab, dass sie fast wie die Sonne scheint. Der Prozess stabilisiert sich, wenn der Planet so massiv wird, dass er die Typ-I-Migration auf den Kopf stellt. Anstatt dass die Scheibe die Umlaufbahn des Planeten verändert, beginnt der Planet selbst, die Bewegung des Gases in der Scheibe zu verändern. Das Gas in der Umlaufbahn des Planeten dreht sich schneller als er, sodass seine Anziehungskraft das Gas verlangsamt und es zwingt, auf den Stern zu fallen, d. h. vom Planeten weg. Gas außerhalb der Umlaufbahn des Planeten dreht sich langsamer, daher beschleunigt der Planet es und zwingt es, sich nach außen zu bewegen, wieder weg vom Planeten. Dadurch erzeugt der Planet eine Lücke in der Scheibe und zerstört den Baustoffvorrat. Gas versucht, es aufzufüllen, aber Computermodelle zeigen, dass der Planet den Kampf gewinnt, wenn er in einer Entfernung von 5 AE ist. seine Masse übersteigt die Masse des Jupiters.

Dies kritische Masse hängt von der Epoche ab. Je früher sich der Planet bildet, desto größer wird sein Wachstum sein, da sich noch viel Gas in der Scheibe befindet. Saturn hat weniger Masse als Jupiter, einfach weil er ein paar Millionen Jahre später entstand. Astronomen haben einen Mangel an Planeten mit Massen im Bereich von 20 Erdmassen (das ist die Masse von Neptun) bis 100 Erdmassen (die Masse von Saturn) entdeckt. Dies könnte der Schlüssel sein, um das Bild der Evolution zu rekonstruieren.

Ergebnis: Jupitergroßer Planet (oder dessen Fehlen).

5. Der Gasriese wird unruhig

Zeit: 1 bis 3 Ma

Seltsamerweise umkreisen viele der in den letzten zehn Jahren entdeckten extrasolaren Planeten ihren Stern in sehr geringen Entfernungen, viel näher als Merkur die Sonne umkreist. Diese sogenannten "heißen Jupiter" sind nicht dort entstanden, wo sie jetzt sind, da die orbitale Nahrungszone zu klein wäre, um das notwendige Material zu liefern. Vielleicht erfordert ihre Existenz eine dreistufige Abfolge von Ereignissen, die aus irgendeinem Grund in unserem Sonnensystem nicht eingetreten ist.

Zunächst muss sich im Inneren des Planetensystems nahe der Eislinie ein Gasriese bilden, solange noch genügend Gas in der Scheibe vorhanden ist. Dafür muss aber viel Feststoff in der Scheibe sein.

Zweitens muss der Riesenplanet an seinen aktuellen Standort umziehen. Die Typ-I-Migration kann dies nicht leisten, da sie auf die Embryonen einwirkt, noch bevor sie viel Gas ansammeln. Aber auch Typ-II-Migrationen sind möglich. Der entstehende Riese erzeugt eine Lücke in der Scheibe und hält den Gasfluss durch seine Umlaufbahn zurück. In diesem Fall muss es gegen die Tendenz von turbulentem Gas ankämpfen, sich in benachbarte Bereiche der Scheibe auszubreiten. Das Gas wird nie aufhören, in die Lücke zu sickern, und seine Diffusion in Richtung des Zentralsterns wird dazu führen, dass der Planet Umlaufenergie verliert. Dieser Prozess ist ziemlich langsam: Es dauert mehrere Millionen Jahre, bis sich der Planet um einige astronomische Einheiten bewegt. Daher muss sich der Planet im inneren Teil des Systems zu bilden beginnen, wenn er in der Nähe des Sterns in einer Umlaufbahn landet. Wenn sich dieser und andere Planeten nach innen bewegen, schieben sie die verbleibenden Planetesimale und Keime vor sich her, wodurch möglicherweise "heiße Erden" in noch näheren Umlaufbahnen zum Stern entstehen.

Drittens muss etwas die Bewegung stoppen, bevor der Planet den Stern trifft. Dies kann das Magnetfeld des Sterns sein, das den Raum in der Nähe des Sterns von Gas befreit, und ohne Gas stoppt die Bewegung. Vielleicht erregt der Planet die Gezeiten auf dem Stern, und sie verlangsamen wiederum den Fall des Planeten. Aber diese Begrenzer funktionieren möglicherweise nicht in allen Systemen, so dass viele Planeten ihre Bewegung in Richtung des Sterns fortsetzen können.

Ergebnis: Riesenplanet im nahen Orbit ("heißer Jupiter").

Wie man einen Stern umarmt

In vielen Systemen bildet sich ein riesiger Planet und beginnt sich spiralförmig auf den Stern zuzubewegen. Dies geschieht, weil das Gas in der Scheibe dadurch Energie verliert innere Reibung und setzt sich auf den Stern und zieht den Planeten mit sich, der sich schließlich als so nahe am Stern herausstellt, dass er seine Umlaufbahn stabilisiert

6. Andere Riesenplaneten erscheinen

Zeit: 2 bis 10 Ma

Wenn es einem Gasriesen gelungen ist, sich zu bilden, trägt er zur Geburt der folgenden Riesen bei. Viele und vielleicht die meisten der bekannten Riesenplaneten haben Zwillinge mit vergleichbarer Masse. Im Sonnensystem half Jupiter, Saturn schneller zu bilden, als es ohne ihn geschehen wäre. Außerdem habe er Uranus und Neptun „eine helfende Hand ausgestreckt“, ohne die sie ihre jetzige Masse nicht erreicht hätten. Bei ihrer Entfernung von der Sonne läuft der Entstehungsprozess ab Hilfe von außen wäre sehr langsam gegangen: Die Scheibe hätte sich aufgelöst, noch bevor die Planeten Zeit hatten, an Masse zu gewinnen.

Der erste Gasriese erweist sich aus mehreren Gründen als nützlich. Am äußeren Rand des von ihm gebildeten Spalts konzentriert sich die Materie im Allgemeinen aus dem gleichen Grund wie auf der Eislinie: Der Druckunterschied bewirkt, dass das Gas beschleunigt und wie folgt wirkt günstigen Wind auf Staubkörner und Planetesimale und stoppt deren Wanderung aus den äußeren Bereichen der Scheibe. Zudem schleudert die Schwerkraft des ersten Gasriesen benachbarte Planetesimale oft in den äußeren Bereich des Systems, wo sich aus ihnen neue Planeten bilden.

Die zweite Generation von Planeten entsteht aus dem Material, das der erste Gasriese für sie gesammelt hat. Dabei sehr wichtig hat ein Tempo: Bereits eine kleine Zeitverzögerung kann das Ergebnis erheblich verändern. Bei Uranus und Neptun war die Anhäufung von Planetesimalen übermäßig. Der Embryo wurde zu groß, 10-20 Erdmassen, was den Beginn der Gasansammlung bis zu dem Moment verzögerte, an dem fast kein Gas mehr in der Scheibe vorhanden war. Die Bildung dieser Körper war abgeschlossen, als sie nur zwei terrestrische Gasmassen sammelten. Aber das sind keine Gasriesen mehr, sondern Eisriesen, die sich als die häufigste Art herausstellen könnten.

Die Gravitationsfelder der Planeten der zweiten Generation verstärken das Chaos im System. Wenn sich diese Körper zu nahe beieinander bildeten, könnte ihre Wechselwirkung untereinander und mit der Gasscheibe sie in höhere elliptische Umlaufbahnen werfen. Im Sonnensystem haben die Planeten nahezu kreisförmige Umlaufbahnen und sind ausreichend weit voneinander entfernt, was ihre gegenseitige Beeinflussung verringert. Aber in anderen Planetensystemen sind die Umlaufbahnen normalerweise elliptisch. In einigen Systemen sind sie resonant, das heißt, die Umlaufzeiten sind als kleine ganze Zahlen miteinander verbunden. Es ist unwahrscheinlich, dass dies während der Entstehung gelegt wurde, aber es könnte während der Wanderung der Planeten entstanden sein, als die gegenseitige Gravitation sie allmählich aneinander band. Der Unterschied zwischen solchen Systemen und dem Sonnensystem könnte durch unterschiedliche anfängliche Gasverteilungen bestimmt werden.

Die meisten Sterne werden in Haufen geboren, und mehr als die Hälfte von ihnen sind Doppelsterne. Planeten können sich nicht in der Ebene der Umlaufbahn der Sterne bilden; In diesem Fall ordnet und verzerrt die Schwerkraft des Nachbarsterns schnell die Umlaufbahnen der Planeten und bildet nicht so flache Systeme wie unser Sonnensystem, sondern kugelförmige, die einem Bienenschwarm um einen Bienenstock ähneln.

Ergebnis: Gesellschaft von Riesenplaneten.

Familienzuwachs

Der erste Gasriese schafft die Voraussetzungen für die Geburt des nächsten. Der von ihm freigelegte Streifen wirkt wie ein Festungsgraben, der die von außen in die Mitte der Scheibe wandernde Substanz nicht überwinden kann. Es sammelt sich an der Außenseite des Risses, wo es neue Planeten bildet.

7. Es bilden sich erdähnliche Planeten

Zeit: 10 bis 100 Ma

Planetologen glauben, dass erdähnliche Planeten häufiger sind als Riesenplaneten. Während die Geburt eines Gasriesen ein präzises Gleichgewicht konkurrierender Prozesse erfordert, muss die Entstehung eines Gesteinsplaneten viel schwieriger sein.

Vor der Entdeckung extrasolarer erdähnlicher Planeten haben wir uns nur auf Daten über das Sonnensystem verlassen. Die vier terrestrischen Planeten – Merkur, Venus, Erde und Mars – bestehen hauptsächlich aus Substanzen mit hohen Siedepunkten wie Eisen und Silikatgestein. Dies weist darauf hin, dass sie innerhalb der Eislinie entstanden sind und nicht merklich gewandert sind. In solchen Entfernungen vom Stern können die Embryonen der Planeten in einer Gasscheibe bis zu 0,1 Erdmassen wachsen, also nicht mehr als Merkur. Für weiteres Wachstum ist es notwendig, dass sich die Umlaufbahnen der Embryonen kreuzen, dann kollidieren und verschmelzen sie. Die Bedingungen dafür ergeben sich nach dem Verdampfen von Gas aus der Scheibe: Unter dem Einfluss gegenseitiger Störungen über mehrere Millionen Jahre werden die Bahnen der Kerne zu Ellipsen gezogen und beginnen sich zu schneiden.

Viel schwieriger ist zu erklären, wie sich das System wieder stabilisiert und wie die terrestrischen Planeten in ihre heutigen nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen geraten sind. Eine kleine Menge des verbleibenden Gases könnte dies leisten, aber ein solches Gas hätte das anfängliche "Verwischen" der Umlaufbahnen der Kerne verhindern sollen. Vielleicht gibt es, wenn die Planeten fast gebildet sind, immer noch einen anständigen Schwarm von Planetesimalen. In den nächsten 100 Millionen Jahren fegen die Planeten einige dieser Planetesimale weg, und der Rest wird zur Sonne abgelenkt. Die Planeten übertragen ihre unberechenbare Bewegung auf die dem Untergang geweihten Planetesimale und bewegen sich in kreisförmige oder nahezu kreisförmige Umlaufbahnen.

Einer anderen Idee zufolge führt der langfristige Einfluss der Jupiter-Schwerkraft dazu, dass die entstehenden terrestrischen Planeten wandern und sie in Regionen mit frischer Materie bewegen. Dieser Einfluss sollte auf resonanten Umlaufbahnen stärker sein, die sich allmählich nach innen verlagerten, als Jupiter auf seine aktuelle Umlaufbahn abstieg. Radioisotopenmessungen zeigen, dass sich zuerst Asteroiden bildeten (4 Millionen Jahre nach der Entstehung der Sonne), dann Mars (nach 10 Millionen Jahren) und später die Erde (nach 50 Millionen Jahren): als ob eine vom Jupiter ausgelöste Welle durch das Sonnensystem liefe . Wenn es nicht auf Hindernisse gestoßen wäre, hätte es alle Planeten der Erdgruppe in die Umlaufbahn des Merkur gebracht. Wie haben sie es geschafft, ein so trauriges Schicksal zu vermeiden? Vielleicht sind sie bereits zu massiv geworden, und Jupiter konnte sie nicht viel bewegen, oder starke Einschläge haben sie aus Jupiters Reichweite geworfen.

Beachten Sie, dass viele Planetenwissenschaftler die Rolle des Jupiters nicht als entscheidend für die Bildung fester Planeten betrachten. Die meisten sonnenähnlichen Sterne sind ohne Planeten wie Jupiter, haben aber Staubscheiben um sich herum. Das bedeutet, dass es Planetesimale und Embryonen von Planeten gibt, aus denen sich Objekte wie die Erde bilden können. Die Hauptfrage, die Beobachter im nächsten Jahrzehnt beantworten müssen, ist, wie viele Systeme Erden, aber keine Jupiter haben.

Die wichtigste Epoche für unseren Planeten war der Zeitraum zwischen 30 und 100 Millionen Jahren nach der Entstehung der Sonne, als ein marsgroßer Embryo in die Urerde stürzte und eine riesige Menge an Trümmern hervorbrachte, aus denen der Mond entstand . Ein so starker Schlag verstreute natürlich eine riesige Menge Materie im ganzen Sonnensystem; Daher können auch erdähnliche Planeten in anderen Systemen Satelliten haben. Dies wischen sollte die Primäratmosphäre der Erde stören. Seine heutige Atmosphäre stammt hauptsächlich von Gas, das in Planetesimalen eingeschlossen ist. Aus ihnen bildete sich die Erde, und später trat dieses Gas bei Vulkanausbrüchen aus.

Ergebnis: terrestrische Planeten.

Erklärung der nicht kreisförmigen Bewegung

Im innere Region Im Sonnensystem können Planetenembryos nicht wachsen, indem sie Gas einfangen, also müssen sie miteinander verschmelzen. Dazu müssen sich ihre Umlaufbahnen schneiden, was bedeutet, dass etwas ihre ursprüngliche Kreisbewegung stören muss.

Wenn Kerne gebildet werden, schneiden sich ihre kreisförmigen oder fast kreisförmigen Bahnen nicht.

Gravitationswechselwirkung von Kernen untereinander und mit Riesenplanet stört die Bahnen.

Die Keime verbinden sich zu einem erdähnlichen Planeten. Es kehrt auf eine kreisförmige Umlaufbahn zurück, mischt das verbleibende Gas und zerstreut die verbleibenden Planetesimale.

8. Aufräumarbeiten beginnen

Zeit: 50 Millionen bis 1 Milliarde Jahre

An diesem Punkt ist das Planetensystem fast gebildet. Mehrere sekundäre Prozesse gehen weiter: der Zusammenbruch des umgebenden Sternhaufens, der mit seiner Schwerkraft die Umlaufbahnen der Planeten destabilisieren kann; innere Instabilität, die auftritt, nachdem der Stern seine gasförmige Scheibe endgültig zerstört hat; und schließlich die fortgesetzte Zerstreuung der verbleibenden Planetesimale durch den Riesenplaneten. Im Sonnensystem werfen Uranus und Neptun Planetesimale in den Kuipergürtel oder in Richtung Sonne. Und Jupiter schickt sie mit seiner starken Schwerkraft in die Oortsche Wolke, an den äußersten Rand der Region Gravitationseinfluss Sonne. Die Oortsche Wolke kann etwa 100 Erdmassen an Materie enthalten. Von Zeit zu Zeit nähern sich Planetesimale aus dem Kuipergürtel oder der Oortschen Wolke der Sonne und bilden Kometen.

Streuende Planetesimale, die Planeten selbst wandern ein wenig, und dies kann die Synchronisation der Umlaufbahnen von Pluto und Neptun erklären. Vielleicht befand sich die Umlaufbahn des Saturn früher näher am Jupiter, entfernte sich dann aber davon. Dies hängt wahrscheinlich mit der sogenannten späten Epoche des starken Bombardements zusammen - einer Periode sehr intensiver Kollisionen mit dem Mond (und anscheinend auch mit der Erde), die 800 Millionen Jahre nach der Entstehung der Sonne stattfanden. In einigen Systemen kann es zu grandiosen Kollisionen von gebildeten Planeten kommen spätes Stadium Entwicklung.

Ergebnis: Das Ende der Entstehung von Planeten und Kometen.

Boten aus der Vergangenheit

Meteoriten sind nicht nur Weltraumgesteine, sondern Weltraumfossilien. Laut Planetenwissenschaftlern sind dies die einzigen greifbaren Zeugen der Geburt des Sonnensystems. Es wird angenommen, dass dies Teile von Asteroiden sind, die Fragmente von Planetesimalen sind, die nie an der Bildung von Planeten teilgenommen haben und für immer in einem gefrorenen Zustand blieben. Die Zusammensetzung von Meteoriten spiegelt alles wider, was mit ihren Mutterkörpern passiert ist. Auffallend ist, dass auf ihnen Spuren des langjährigen Gravitationseinflusses von Jupiter sichtbar sind.

Eisen- und Steinmeteoriten bildeten sich offenbar in Planetesimalen, die schmolzen, wodurch sich das Eisen von den Silikaten trennte. Schweres Eisen sank in den Kern, während sich leichte Silikate in den äußeren Schichten ansammelten. Wissenschaftler glauben, dass die Erwärmung durch den Zerfall verursacht wurde radioaktives Isotop Aluminium-26, das eine Halbwertszeit von 700.000 Jahren hat. Eine Supernova-Explosion oder ein naher Stern könnte die protosolare Wolke mit diesem Isotop „infizieren“, wodurch es in großen Mengen in die erste Generation von Planetesimalen im Sonnensystem fiel.

Eisen- und Steinmeteorite sind jedoch selten. Die meisten enthalten Chondren – kleine millimetergroße Körner. Diese Meteoriten – Chondrite – entstanden vor den Planetesimalen und erlebten nie ein Schmelzen. Es scheint, dass die meisten Asteroiden nicht mit der ersten Generation von Planetesimalen in Verbindung stehen, die höchstwahrscheinlich unter dem Einfluss von Jupiter aus dem System geschleudert wurden. Planetenforscher haben berechnet, dass die Region des heutigen Asteroidengürtels früher tausendmal mehr Materie enthielt als heute. Partikel, die Jupiters Krallen entkamen oder später in den Asteroidengürtel fielen, verschmolzen zu neuen Planetesimalen, aber zu diesem Zeitpunkt war nur noch wenig Aluminium-26 in ihnen, sodass sie nie schmolzen. Die Isotopenzusammensetzung von Chondriten zeigt, dass sie sich etwa 2 Millionen Jahre nach Beginn der Entstehung des Sonnensystems gebildet haben.

Die glasige Struktur einiger Chondren weist darauf hin, dass sie vor dem Eintritt in die Planetesimale stark erhitzt, geschmolzen und dann schnell abgekühlt wurden. Die Wellen, die Jupiters frühe Orbitalwanderung antrieben, müssen sich in Schockwellen verwandelt haben und diese plötzliche Erwärmung verursacht haben können.

Es gibt keinen einheitlichen Plan

Vor der Ära der Entdeckung extrasolarer Planeten konnten wir nur das Sonnensystem studieren. Obwohl es uns ermöglichte, die Mikrophysik zu verstehen kritische Prozesse, hatten wir keine Ahnung von den Entwicklungswegen anderer Systeme. Die erstaunliche Vielfalt an Planeten, die dahinter entdeckt wurden letztes Jahrzehnt unseren Wissenshorizont erheblich erweitert. Wir beginnen zu verstehen, dass extrasolare Planeten die letzte überlebende Generation von Protoplaneten sind, die Entstehung, Migration, Zerstörung und kontinuierliche dynamische Entwicklung erlebt haben. Die relative Ordnung in unserem Sonnensystem kann nicht irgendeinen allgemeinen Plan widerspiegeln.

Von dem Versuch, herauszufinden, wie sich unser Sonnensystem in der fernen Vergangenheit gebildet hat, haben sich Theoretiker der Forschung zugewandt, um Vorhersagen über die Eigenschaften noch unentdeckter Systeme zu treffen, die in naher Zukunft entdeckt werden könnten. Bisher haben Beobachter nur Planeten mit Massen in der Größenordnung von Jupiters nahen sonnenähnlichen Sternen bemerkt. Ausgestattet mit einer neuen Generation von Instrumenten werden sie in der Lage sein, nach terrestrischen Objekten zu suchen, die nach der Theorie der sukzessiven Akkretion weit verbreitet sein müssten. Planetenwissenschaftler beginnen gerade erst zu erkennen, wie vielfältig die Welten im Universum sind.

Übersetzung: V. G. Surdin

Weiterführende Literatur:
1) Auf dem Weg zu einem deterministischen Modell der Planetenentstehung. S. Ida und D.N.C. Lin im Astrophysical Journal, Bd. 604, Nr. 1, Seiten 388-413; März 2004.
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Der Ursprung des Sonnensystems ist direkt auf die Schwerkraft zurückzuführen. Ihnen ist es zu verdanken, dass das Universum, Galaxien, Sterne und Planeten existieren. Menschen, die vor vielen Jahrhunderten lebten, nahmen an, dass es mysteriöse Kräfte geben muss, die allmählich die Welt beherrschen. Aber der erste, der erstellt mathematisches Modell universelle Gravitation, war Englischer Physiker, Mathematiker und Astronom Isaac Newton(1642-1727). Er legte die Grundlagen der Himmelsmechanik.

Es war auf der Grundlage von Newtons Arbeit, die Empirische Gesetze Kepler. Die Theorie der Bewegung von Kometen und Mond wurde geschaffen. Newton erklärte wissenschaftlich die Präzession der Erdachse. All dies wird noch berücksichtigt riesiger beitrag in die Wissenschaft. Aber der deutsche Philosoph Immanuel Kant (1724-1804) war der erste, der seine Ideen über die Entstehung der Sonne und der Planeten zum Ausdruck brachte.

1755 erschien sein Werk „The Universal Naturgeschichte und die Theorie des Himmels.“ Darin schlug der Philosoph vor, dass alle Himmelskörper und die Leuchte selbst aus einem Nebel entstanden seien, der ursprünglich eine riesige Gas- und Staubwolke war. Kant war der erste, der davon sprach Kosmogonie- Der Ursprung der Welt.

Dies erfordert Primärmaterial und Gravitationskräfte. Aber göttliches Eingreifen in dieses Problem nicht erforderlich. Das heißt, die Welt entstand als Ergebnis physikalische Gesetze und Gott hatte nichts damit zu tun. Damals war das eine ziemlich gewagte Aussage.

Drei Stadien bei der Entstehung des Sonnensystems

Moderne Ansichten über den Ursprung des Sonnensystems stimmen weitgehend mit Kants Schlussfolgerungen überein. Kein Wunder, dass er laut Bulgakov ständig selbst mit dem Teufel frühstückte. Daher wusste der Philosoph, was er sagte, und die heutigen Gelehrten stimmen ihm weitgehend zu.

Die Haupttheorie besagt, dass vor 5 Milliarden Jahren eine riesige Wolke aus Gasen und Staub am Standort des heutigen Sonnensystems existierte. Es hatte riesige Ausmaße und erstreckte sich über 6 Milliarden km im Weltraum. Ähnliche Staubwolken existieren in vielen Ecken des riesigen Universums. Die meisten von ihnen bestehen aus Wasserstoff. Aus diesem Gas entstehen ursprünglich Sterne. Dann beginnt infolge einer thermonuklearen Reaktion das Edelgas Helium freigesetzt zu werden. Der Anteil anderer Stoffe beträgt nur 2 %.

Irgendwann erhielt die Staubwolke einen externen starken Impuls, der eine enorme Energiefreisetzung darstellt. Es könnte die Schockwelle gewesen sein, die von der Explosion erzeugt wurde. Supernova. Und es ist möglich, dass es keinen äußeren Einfluss gab. Allein aufgrund des Anziehungsgesetzes begann die Wolke an Volumen abzunehmen und zu kondensieren.

Dieser Prozess führte zum Gravitationskollaps. Das heißt, es gab eine schnelle Kompression der kosmischen Masse. Als Ergebnis davon erschien ein glühender Kern in der Mitte mit einem sehr Hohe Dichte. Der Rest der Masse verteilte sich entlang der Kanten des Kerns. Und da sich alles im Raum um seine eigene Achse dreht, hat diese Masse die Form einer Scheibe angenommen.

Der Kern nahm an Größe ab und erhöhte seine Temperatur und Dichte. Infolgedessen wurde es umgewandelt in Protostern. Dies ist der Name eines Sterns, in dem Voraussetzungen für den Start einer thermonuklearen Reaktion vorhanden sind. Und die Gaswolke um den Kern herum wurde immer dichter.

Schließlich erreichten im Kern Temperatur und Druck einen kritischen Wert. Dies löste den Beginn einer thermonuklearen Reaktion aus und Wasserstoff begann sich in Helium umzuwandeln. Der Protostern hörte auf zu existieren und stattdessen entstand ein Stern namens Sonne. Dieser ganze Prozess dauerte ungefähr eine Million Jahre. Nicht viel von Platzverhältnissen.

Und dann folgte ein weiterer Prozess. Gas- und Staubwolken, die sich um die Sonne drehten, begannen sich zu dichten Ringen zu verdichten. Jeder von ihnen bildete ein Gerinnsel mit einer höheren Dichte. Außerdem wurden die schwersten Substanzen im Zentrum des Gerinnsels und der Lungen gebildet Außenhülle. So entstanden die Kerne der von Gasen umgebenen Planeten.

Vereinfacht gesagt können wir sagen, dass der Stern von den nächsten Kernen "weggeflogen" ist Gashüllen. So entstanden kleine Planeten, die in der Nähe der Sonne kreisen. Das Merkur, Venus, Erde und Mars. Und andere Planeten waren in großer Entfernung von dem Stern. Daher behielten sie ihre "Gasmäntel". Sie sind derzeit bekannt als gasförmige Riesenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. All diese Transformationen dauerten weitere 4 Millionen Jahre.

Anschließend erschienen Satelliten um die Planeten. So erschien der Mond in der Nähe der Erde. Der Rest der Planeten erwarb ebenfalls Satelliten. Und am Ende entstand eine einzige Weltraumgemeinschaft, die bis heute existiert.

So erklärt die Wissenschaft den Ursprung des Sonnensystems. Übrigens, diese Theorie inhärent in anderen Sternformationen, die im Weltraum unendlicher Satz. Wer weiß, vielleicht gibt es irgendwo im schwarzen Abgrund einen ähnlichen Sternensystem. Da gibt es intelligentes Leben, und folglich gibt es eine Art Zivilisation. Es ist durchaus möglich, dass Menschen eines Tages Brüder im Sinn treffen. Dies wird am meisten werden herausragende Veranstaltung unsere Geschichte.

Kants Theorie

Viele Jahrhunderte lang blieb die Frage nach dem Ursprung der Erde das Monopol der Philosophen Faktenmaterial fehlen in diesem Bereich fast vollständig. Die ersten wissenschaftlichen Hypothesen zum Ursprung der Erde und des Sonnensystems, basierend auf astronomischen Beobachtungen, wurden erst in aufgestellt 18. Jahrhundert. Seitdem sind immer mehr neue Theorien im Einklang mit dem Wachstum unserer kosmogonischen Ideen aufgetaucht. Die erste in dieser Reihe war die berühmte Theorie, die 1755 formuliert wurde Deutscher Philosoph Immanuel Kant. Kant glaubte, dass das Sonnensystem aus einer Primärmaterie entstand, die zuvor frei im Raum verteilt war. Partikel dieser Materie bewegten sich hinein verschiedene Richtungen und, miteinander kollidierend, an Geschwindigkeit verloren. Die schwersten und dichtesten von ihnen verbanden sich unter der Wirkung der Schwerkraft miteinander und bildeten einen zentralen Haufen - die Sonne, die wiederum entferntere, kleinere und leichtere Partikel anzog.

So entstand eine gewisse Anzahl rotierender Körper, deren Bahnen sich gegenseitig kreuzten. Einige dieser Körper, die sich zunächst in entgegengesetzte Richtungen bewegten, wurden schließlich in einen einzigen Strom gezogen und bildeten Ringe aus gasförmiger Materie, die sich ungefähr in derselben Ebene befanden und sich in derselben Richtung um die Sonne drehten, ohne sich gegenseitig zu stören. In getrennten Ringen bildeten sich dichtere Kerne, von denen allmählich leichtere Partikel angezogen wurden und kugelförmige Materieansammlungen bildeten; so entstanden die planeten, die die sonne weiterhin in derselben ebene umkreisten wie die ursprünglichen ringe aus gasförmiger materie.

Nebeltheorie von Laplace

1796 stellte der französische Mathematiker und Astronom Pierre-Simon Laplace eine etwas andere Theorie als die vorherige vor. Laplace glaubte, dass die Sonne ursprünglich in Form eines riesigen glühenden Gasnebels (Nebel) mit einer unbedeutenden Dichte, aber kolossalen Ausmaßen existierte. Dieser Nebel drehte sich laut Laplace ursprünglich langsam im Raum. Unter dem Einfluss der Gravitationskräfte zog sich der Nebel allmählich zusammen und die Rotationsgeschwindigkeit nahm zu. Die daraus resultierende zunehmende Zentrifugalkraft gab dem Nebel eine abgeflachte und dann eine linsenförmige Form. In der Äquatorebene des Nebels änderte sich das Verhältnis zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft zugunsten der letzteren, so dass sich am Ende die Materiemasse ansammelte äquatoriale Zone Nebel, vom Rest des Körpers getrennt und bildete einen Ring. Aus dem sich weiter drehenden Nebel wurden sukzessive neue Ringe abgetrennt, die sich an bestimmten Stellen kondensierend allmählich in Planeten und andere Körper des Sonnensystems verwandelten. Insgesamt trennten sich zehn Ringe vom ursprünglichen Nebel und zerfielen in neun Planeten und einen Gürtel aus Asteroiden - kleine Himmelskörper. Die Satelliten der einzelnen Planeten wurden aus der Substanz der Sekundärringe gebildet, die von der heißen Gasmasse der Planeten abgerissen wurden.

Aufgrund der fortgesetzten Verdichtung der Materie war die Temperatur der neu gebildeten Körper außergewöhnlich hoch. Zu dieser Zeit war unsere Erde laut P. Laplace eine heiße Gaskugel, die wie ein Stern leuchtete. Allmählich aber kühlte diese Kugel ab, ihre Materie ging in sie über flüssigen Zustand, und dann, als es weiter abkühlte, begann sich auf seiner Oberfläche eine harte Kruste zu bilden. Diese Kruste war von schweren atmosphärischen Dämpfen umgeben, aus denen beim Abkühlen Wasser kondensierte.

Diese beiden Theorien ergänzten sich gegenseitig, weshalb sie in der Literatur oft unter bezeichnet werden gemeinsamen Namen wie die Kant-Lallas-Vermutung. Da die Wissenschaft damals keine akzeptableren Erklärungen hatte, hatte diese Theorie im 19. Jahrhundert viele Anhänger.

Jeans-Theorie.

Eine 1916 von James Jeans aufgestellte neue Theorie, wonach ein Stern an der Sonne vorbeizieht und durch seine Anziehung Sonnenmaterie aussendet, aus der sich später Planeten bilden, sollte das Paradoxon der Drehimpulsverteilung erklären. Derzeit unterstützen Experten diese Theorie jedoch nicht. 1935 schlug Russell vor, die Sonne sei ein Doppelstern. Der zweite Stern wurde während einer engen Annäherung an einen anderen, dritten Stern durch Gravitationskräfte auseinandergerissen. Neun Jahre später stellte Hoyle die Theorie auf, dass die Sonne ein Doppelstern sei, wobei der zweite Stern die gesamte Evolution durchlaufen und als Supernova explodieren und seine gesamte Hülle abwerfen würde. Aus den Überresten dieser Hülle wurde das Planetensystem gebildet. In den 1940er Jahren schlug der sowjetische Astronom Otto Schmidt vor, dass die Sonne eine Staubwolke einfing, als sie die Galaxie umkreiste. Aus der Substanz dieser riesigen kalten Staubwolke bildeten sich kalte, dichte vorplanetare Körper - Planetesimale. Elemente vieler der oben aufgeführten Theorien werden von der modernen Kosmogonie verwendet.

Schmidts Theorie.

1944 stellte der sowjetische Wissenschaftler O. Yu. Schmidt seine Theorie über den Ursprung des Sonnensystems vor. Laut O. Yu. Schmidt wurde unser Planetensystem aus Materie gebildet, die aus einem Gas-Staub-Nebel stammte, den einst die Sonne durchquerte und der schon damals ein fast "modernes" Aussehen hatte. Allerdings keine Schwierigkeiten mit Drehmoment Planeten entstehen nicht, da das Anfangsmoment der Wolkenmaterie beliebig groß sein kann. Ab 1961 wurde diese Hypothese von dem englischen Kosmogonisten Littleton entwickelt, der sie erheblich verbesserte. Es ist leicht zu erkennen, dass das Blockdiagramm der "Accretion"-Hypothese von Schmidt-Littleton mit dem Blockdiagramm der "Capture-Hypothese" von Jeans-Wulfson übereinstimmt. In beiden Fällen kollidiert die „fast moderne“ Sonne mit einer mehr oder weniger „losen“ Raumobjekt, Erfassen von Teilen seiner Substanz. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Sonne relativ zum Nebel eine sehr geringe Geschwindigkeit in der Größenordnung von 100 Metern pro Sekunde haben muss, damit sie eine ausreichende Menge Materie einfangen kann. Wenn man bedenkt, dass die Geschwindigkeit innere Bewegungen Elemente der Wolke sollten nicht weniger sein, dann im Wesentlichen, wir redenüber die Sonne, die in der Wolke "steckt", was höchstwahrscheinlich einen gemeinsamen Ursprung mit der Wolke haben sollte. Somit ist die Entstehung von Planeten mit dem Prozess der Sternentstehung verbunden.

Fesenkovs Theorie.

Wahrscheinlich liegt das Alter des Mondes und der Erde nahe am Alter der Sonne, glaubte Akademiker V. Fesenkov an 50-60 Jahre. Und die Substanz, aus der sie bestehen, entstand aus dem sonnennahen Gas-Staub-Nebel und nicht aus interstellaren Haufen. Laut Fesenkov sind der Mond und die Erde „Kinder der jungen Sonne“, die durch Rotation und allmähliche Verdickung Wirbelkondensationen um sich herum verursachten - zukünftige Planeten und ihre Satelliten. In Bezug auf den Mond behielt der Wissenschaftler recht, dessen Entstehung tatsächlich mit der Explosion der jungen Sonne zusammenhängt.

Das Sonnensystem besteht aus einem zentralen Himmelskörper - dem Sonnenstern, 9 großen Planeten, die sich um ihn drehen, ihren Satelliten, vielen kleinen Planeten - Asteroiden, zahlreichen Kometen und dem interplanetaren Medium. Die großen Planeten sind in der Reihenfolge ihrer Entfernung von der Sonne wie folgt angeordnet: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto. Die letzten drei Planeten können nur durch Teleskope von der Erde aus beobachtet werden. Der Rest ist als mehr oder weniger helle Kreise sichtbar und den Menschen seit der Antike bekannt.

Ein von wichtige Themen verbunden mit dem Studium unseres Planetensystems - dem Problem seines Ursprungs. Die Lösung dieses Problems hat einen naturwissenschaftlichen, ideologischen und philosophische Bedeutung. Seit Jahrhunderten und sogar Jahrtausenden haben Wissenschaftler versucht, die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des Universums, einschließlich des Sonnensystems, herauszufinden. Allerdings sind die Möglichkeiten der planetaren Kosmologie bis heute sehr begrenzt – bisher stehen nur Meteoriten und Proben von Mondgestein für Experimente im Labor zur Verfügung. Begrenzt und Möglichkeiten vergleichende Methode Forschung: Die Struktur und Muster anderer Planetensysteme sind immer noch nicht gut verstanden.

Bis heute sind viele Hypothesen über den Ursprung des Sonnensystems bekannt, einschließlich derjenigen, die unabhängig voneinander vom deutschen Philosophen I. Kant (1724–1804) und dem französischen Mathematiker und Physiker P. Laplace (1749–1827) aufgestellt wurden. Der Standpunkt von I. Kant war die evolutionäre Entwicklung eines kalten Staubnebels, an dessen Eingang zuerst ein zentraler massiver Körper - die Sonne - auftauchte und dann die Planeten geboren wurden. P. Laplace betrachtete den ursprünglichen Nebel als gasförmig und sehr heiß, in einem Zustand schneller Rotation. Der Nebel, der unter dem Einfluss der universellen Gravitationskraft komprimiert wurde, drehte sich aufgrund des Drehimpulserhaltungsgesetzes immer schneller. Unter dem Einfluss großer Zentrifugalkräfte, die bei schneller Rotation im Äquatorialgürtel entstanden, wurden aus ihm sukzessive Ringe herausgelöst, die durch Abkühlung und Kondensation zu Planeten wurden. So entstanden nach der Theorie von P. Laplace die Planeten vor der Sonne. Trotz dieses Unterschieds zwischen den beiden betrachteten Hypothesen stammen beide von derselben Idee - das Sonnensystem entstand als Ergebnis davon regelmäßige Weiterentwicklung Nebel. Aus diesem Grund wird eine solche Idee manchmal als Kant-Laplace-Hypothese bezeichnet.

Entsprechend moderne Ideen, aus denen sich die Planeten des Sonnensystems gebildet haben kalte Gas- und Staubwolke die vor Milliarden von Jahren die Sonne umgaben. Dieser Standpunkt spiegelt sich am konsequentesten in der Hypothese des russischen Wissenschaftlers Akademiker O.Yu wider. Schmidt (1891–1956), der zeigte, dass die Probleme der Kosmologie durch gemeinsame Anstrengungen der Astronomie und der Geowissenschaften, vor allem Geographie, Geologie und Geochemie, gelöst werden können. Im Herzen der Hypothese O.Yu. Schmidt ist die Idee der Planetenbildung durch Kombination Feststoffe und Staubpartikel. Die in Sonnennähe entstandene Gas- und Staubwolke bestand zunächst zu 98 % aus Wasserstoff und Helium. Die restlichen Elemente kondensierten zu Staubpartikeln. Die chaotische Bewegung des Gases in der Wolke hörte schnell auf: Sie wurde durch die ruhige Bewegung der Wolke um die Sonne ersetzt.

Staubpartikel werden in der Mittelebene konzentriert und bilden eine Schicht erhöhte Dichte. Als die Dichte der Schicht einen bestimmten kritischen Wert erreichte, begann ihre eigene Gravitation mit der Gravitation der Sonne zu "konkurrieren". Die Staubschicht erwies sich als instabil und zerfiel in einzelne Staubklumpen. Sie kollidierten miteinander und bildeten viele zusammenhängende dichte Körper. Die größten von ihnen erlangten fast kreisförmige Umlaufbahnen und begannen in ihrem Wachstum andere Körper zu überholen und wurden zu potenziellen Embryonen zukünftiger Planeten. Wie massereichere Körper hafteten Neoplasmen an der restlichen Materie der Gas- und Staubwolke. Am Ende entstanden neun große Planeten, deren Umlaufbahn über Milliarden von Jahren stabil bleibt.

Unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften werden alle Planeten in zwei Gruppen eingeteilt. Einer von ihnen besteht aus relativ klein terrestrische Planeten– Merkur, Venus, Erde und Mapca. Ihre Substanz zeichnet sich durch eine relativ hohe Dichte aus: im Durchschnitt etwa 5,5 g / cm 3, was 5,5-mal höher ist als die Dichte von Wasser. Eine weitere Gruppe wird zusammengestellt Riesenplaneten: Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Diese Planeten haben riesige Massen. Somit entspricht die Masse von Uranus 15 Erdmassen und Jupiter - 318. Die Riesenplaneten bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, und die durchschnittliche Dichte ihrer Materie liegt nahe an der Dichte von Wasser. Anscheinend haben diese Planeten keine feste Oberfläche ähnlich der Oberfläche der terrestrischen Planeten. Spezieller Ort besetzt vom neunten Planeten - Pluto, der im März 1930 entdeckt wurde. Er ist näher an den terrestrischen Planeten. Kürzlich wurde entdeckt, dass Pluto ein Doppelplanet ist: Er besteht aus einem zentralen Körper und einem sehr großen Satelliten. Beide Himmelskörper kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt.

Während der Entstehung von Planeten ist ihre Aufteilung in zwei Gruppen darauf zurückzuführen, dass in Teilen der Wolke, die weit von der Sonne entfernt sind, die Temperatur niedrig war und alle Substanzen außer Wasserstoff und Helium gebildet wurden Feinstaub. Unter ihnen herrschten Methan, Ammoniak und Wasser vor, die die Zusammensetzung von Uranus und Neptun bestimmten. Die Zusammensetzung der massereichsten Planeten - Jupiter und Saturn - stellte sich außerdem als beträchtliche Menge an Gasen heraus. In der Region der terrestrischen Planeten war die Temperatur viel höher und alle flüchtigen Substanzen (einschließlich Methan und Ammoniak) blieben in einem gasförmigen Zustand und wurden daher nicht in die Zusammensetzung der Planeten aufgenommen. Die Planeten dieser Gruppe wurden hauptsächlich aus Silikaten und Metallen gebildet.

Der Entstehungsprozess des Sonnensystems kann nicht als gründlich untersucht angesehen werden, und die vorgeschlagenen Hypothesen können nicht als perfekt angesehen werden. Beispielsweise berücksichtigte die betrachtete Hypothese den Einfluss nicht elektromagnetische Wechselwirkung während der Entstehung der Planeten. Die Klärung dieser und weiterer Fragen ist Sache der Zukunft.

Sonne

Der Zentralkörper unseres Planetensystems ist Sonne- der erdnächste Stern, der eine heiße Plasmakugel ist. Dies ist eine gigantische Energiequelle: Ihre Strahlungsleistung ist sehr hoch - etwa 3,86 10 23 kW. Jede Sekunde strahlt die Sonne eine solche Wärmemenge ab, die ausreichen würde, um die umgebende Eisschicht zu schmelzen Erde, tausend Kilometer dick. Die Sonne spielt eine herausragende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde. Nur ein kleiner Teil erreicht die Erde Solarenergie, was unterstützt Gaszustand Erdatmosphäre werden die Oberflächen von Land und Gewässern ständig erwärmt, die vitale Aktivität von Tieren und Pflanzen gewährleistet. Ein Teil der Sonnenenergie wird im Erdinneren in Form gespeichert harte Kohle, Öl, Erdgas.

Gegenwärtig ist allgemein anerkannt, dass im Inneren der Sonne thermonukleare Reaktionen bei enormen Temperaturen – etwa 15 Millionen Grad – und monströsen Drücken ablaufen, die mit der Freisetzung von riesige Menge Energie. Eine dieser Reaktionen kann die Synthese von Wasserstoffkernen sein, bei der die Kerne des Heliumatoms gebildet werden. Es wird berechnet, dass jede Sekunde im Inneren der Sonne 564 Millionen Tonnen Wasserstoff in 560 Millionen Tonnen Helium und die restlichen 4 Millionen Tonnen Wasserstoff in Strahlung umgewandelt werden. thermonukleare Reaktion wird fortgesetzt, bis der Vorrat an Wasserstoff erschöpft ist. Sie machen derzeit etwa 60 % der Sonnenmasse aus. Eine solche Reserve sollte mindestens für mehrere Milliarden Jahre ausreichen.

Fast die gesamte Energie der Sonne wird in ihr erzeugt Zentralregion, von wo es durch Strahlung übertragen wird, und dann in die äußere Schicht - wird durch Konvektion übertragen. Effektive Temperatur die Sonnenoberfläche - die Photosphäre - etwa 6000 K.

Unsere Sonne ist nicht nur eine Quelle von Licht und Wärme: Ihre Oberfläche sendet unsichtbare Ultraviolett- und Röntgenstrahlen sowie Elementarteilchen aus. Obwohl die Menge an Wärme und Licht, die die Sonne zur Erde sendet, über viele hundert Milliarden Jahre konstant bleibt, variiert die Intensität ihrer unsichtbaren Strahlung erheblich: Sie hängt von der Höhe ab Sonnenaktivität.

Es gibt Zyklen, in denen solare Aktivität erreicht seinen Maximalwert. Ihre Periodizität beträgt 11 Jahre. In den Jahren der größten Aktivität nimmt die Zahl der Sonnenflecken und Fackeln zu Sonnenoberfläche, auf der Erde entstehen magnetische Stürme, die Ionisierung der oberen Schichten der Atmosphäre nimmt zu usw.

Die Sonne übt nicht nur auf solche einen spürbaren Einfluss aus natürliche Prozesse, Wie ist das Wetter, Erdmagnetismus, sondern auch an Biosphäre- Tier und pflanzliche Welt Land, auch pro Person.

Es wird angenommen, dass das Alter der Sonne mindestens 5 Milliarden Jahre beträgt. Diese Annahme basiert auf der Tatsache, dass unser Planet laut geologischen Daten seit mindestens 5 Milliarden Jahren existiert und die Sonne sogar noch früher entstanden ist.

Mond

So wie sich unsere Erde um die Sonne dreht, Mond ist ein natürlicher Satellit unseres Planeten. Der Mond ist kleiner als die Erde, sein Durchmesser beträgt etwa ein Viertel des Erddurchmessers und seine Masse beträgt das 81-fache weniger Masse Erde. Daher ist die Schwerkraft auf dem Mond 6-mal geringer als auf unserem Planeten. Die schwache Anziehungskraft erlaubte dem Mond nicht, die Atmosphäre zu halten, aus dem gleichen Grund kann es kein Wasser auf seiner Oberfläche geben. Offene Gewässer würden schnell verdunsten, und der Wasserdampf würde in den Weltraum entweichen.

Die Oberfläche des Mondes ist sehr uneben: Sie ist mit Bergketten, Ringbergen - Kratern und dunklen Graten flacher Gebiete, die als Meere bezeichnet werden, bedeckt, auf denen kleine Krater zu beobachten sind. Es wird angenommen, dass die Krater meteoritischen Ursprungs sind, das heißt, sie entstanden an den Stellen, an denen riesige Meteoriten einschlugen.

Beginnend mit 1959, als die sowjetische automatische Station Luna-2 zum ersten Mal die Mondoberfläche erreichte, und bis heute haben Raumfahrzeuge viele Informationen über unsere geliefert natürlicher Satellit. Insbesondere wurde das Alter von Mondgestein bestimmt, das von Raumfahrzeugen zur Erde gebracht wurde. Das Alter der jüngsten Gesteine ​​beträgt etwa 2,6 Milliarden Jahre, während das Alter älterer Gesteine ​​4 Milliarden Jahre nicht überschreitet.

Auf der Oberfläche des Mondes bildete sich eine lose Schicht, die den Hauptfelsen bedeckte - Ragolith, bestehend aus Fragmenten Magmatische Gesteine, schlackenartige Teilchen und erstarrte Tropfen geschmolzenen Magmas. Es wird angenommen, dass etwa 95 % der Gesteine, die die Mondoberfläche bedecken, in magmatischem Zustand sind.

Temperatur Mondoberfläche beträgt 100–400 K. Der Mond ist durchschnittlich 384.400 km von der Erde entfernt. Nachdem der amerikanische Astronaut N. Armstrong am 21. Juli 1969 eine solche Distanz überwunden hatte, betrat er zum ersten Mal die Mondoberfläche - ein alter fabelhafter Traum vom Flug eines Mannes zum Mond wurde wahr.

terrestrische Planeten

Vereint in einer Gruppe von Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars - obwohl sie in einigen Eigenschaften nahe beieinander liegen, hat doch jeder von ihnen seine eigenen einzigartigen Eigenschaften. Einige charakteristische Parameter der terrestrischen Planeten sind in der Tabelle dargestellt. 5.1.

Tabelle 5.1

Die durchschnittliche Entfernung in der Tabelle. 5.1 wird in astronomischen Einheiten (AE) angegeben; 1 au gleich der durchschnittlichen Entfernung der Erde von der Sonne (1 AE = 1,5 10 8 km.). Der massereichste dieser Planeten ist die Erde: Ihre Masse beträgt 5,89 10 24 kg.

Deutlich unterschiedliche Planeten und die Zusammensetzung der Atmosphäre, wie aus Tabelle ersichtlich. 5.2, wo chemische Zusammensetzung Atmosphären von Erde, Venus und Mars.

Tabelle 5.2

Quecksilber- am meisten kleiner Planet in Erdgruppe. Dieser Planet konnte die Atmosphäre nicht in der für Erde, Venus und Mars charakteristischen Zusammensetzung halten. Seine Atmosphäre ist extrem verdünnt und enthält Ar, Ne, He. Aus Tabelle. 5.2 ist ersichtlich, dass die Erdatmosphäre durch einen relativ hohen Gehalt an Sauerstoff und Wasserdampf gekennzeichnet ist, wodurch die Existenz der Biosphäre gesichert ist. Auf der Venus und Mars die Atmosphäre enthält eine große Menge Kohlendioxid mit einem sehr geringen Gehalt an Sauerstoff und Wasserdampf - all dies sind charakteristische Zeichen für die Abwesenheit von Leben auf diesen Planeten. Kein Leben u Quecksilber: Mangel an Sauerstoff, Wasser und hohe Tagestemperatur (620 K) behindern die Entwicklung lebender Systeme. Die Frage nach der Existenz einiger Lebensformen auf dem Mars in ferner Vergangenheit bleibt offen.

Die Planeten Merkur und Venus haben keine Satelliten. Natürliche Satelliten des Mars Phobos und Deimos.

Riesenplaneten

Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun sind die Riesenplaneten. Jupiter- der fünfte in der Entfernung von der Sonne und der größte großer Planet Sonnensystem - befindet sich in einer durchschnittlichen Entfernung von der Sonne von 5,2 AE. Jupiter ist eine starke Quelle thermischer Radiostrahlung, hat einen Strahlungsgürtel und eine ausgedehnte Magnetosphäre. Dieser Planet hat 16 Satelliten und ist von einem etwa 6.000 km breiten Ring umgeben.

Saturn ist der zweitgrößte Planet im Sonnensystem. Saturn ist von Ringen umgeben (siehe Abb. 5.4), die durch ein Teleskop gut sichtbar sind. Sie wurden erstmals 1610 von Galileo mit dem von ihm geschaffenen Teleskop beobachtet. Die Ringe sind ein flaches System aus vielen kleinen Satelliten des Planeten. Saturn hat 17 Monde und einen Strahlungsgürtel.

Uranus- der siebte Planet im Sonnensystem in der Reihenfolge der Entfernung von der Sonne. Es gibt 15 Satelliten, die sich um Uranus drehen: 5 von ihnen wurden von der Erde aus entdeckt und 10 wurden mit der Raumsonde Voyager 2 beobachtet. Auch Uranus hat ein Ringsystem.

Neptun- einer der am weitesten von der Sonne entfernten Planeten - befindet sich in einer Entfernung von etwa 30 AE von ihr. Seine Umlaufzeit beträgt 164,8 Jahre. Neptun hat sechs Monde. Die Entfernung von der Erde schränkt die Möglichkeiten ihrer Forschung ein.

Planet Pluto gehört weder zur terrestrischen Gruppe noch zu den Riesenplaneten. Dies ist ein relativ kleiner Planet: Sein Durchmesser beträgt etwa 3000 km. Pluto gilt als Doppelplanet. Sein Satellit, der im Durchmesser etwa dreimal kleiner ist, bewegt sich in einer Entfernung von nur etwa 20.000 km vom Mittelpunkt des Planeten und macht eine Umdrehung in 4,6 Tagen.

Einen besonderen Platz im Sonnensystem nimmt die Erde ein - der einzige lebende Planet.

5.7. Die Erde ist ein Planet im Sonnensystem