宇宙大爆炸与太阳系形成

一、宇宙大爆炸与太阳系形成

1.宇宙大爆炸

现代研究宇宙演化的假说很多，最有影响的是大爆炸学说。这个学说的基本观点：宇宙早期如同混纯未开的“宇宙蛋”，处于高温高密度状态，所有的物质都分解成结构粒子，是经原始火球（或寄点）发生爆炸而产生的。宇宙从大爆炸开始，迄今已有200亿年的演化史了。

宇宙在爆炸之后就不断膨胀，经历了基本粒子阶段、物质凝聚阶段和未来演化阶段。宇宙的进一步膨胀，使辐射温度不断下降，各种元素形成，气状物质凝聚成星云发生与演化是很难回答的天体物理问题。但是有一种通俗可接受的观点认为，宇宙无限也会发生周期性的膨胀和收缩而无限更替，即宇宙有生有灭，再生再灭。所以，人们把它称之为振荡或脉动式宇宙。

2.太阳系星球与地球形成

大约60亿年前，太阳系作为大爆炸产物的混合星云，在万有引力作用下，加速自转，“星子”不断地相互碰撞破裂或聚合。那时星云盘内物质组成可分为“土物质”（主要是铁、镁、硅及氧化物）、“冰物质”（碳、氮、氧以及氢化物）、“气物质“（主要是氢、氦、氖）三类。大星子不断吞并小星子，并逐渐地集聚成行星星云，而中心形成原始太阳。这样形成的行星系统，必须具备运动的同向性、共面性和近园性，这就是现在可观察到的太阳系九大行星的特征（图2-7）。各行星离太阳有远有近，质量有大有小，各自的“势力范围”不同，这将影响着行星的内在结构和未来的生命起源的环境条件。

图2-7　太阳系结构图

离太阳较近的行星有水星、金星、地球和火星，因温度高，大多气体物质和冰物质挥发掉了，形成的行星密度大而行星区的宽度小，所以行星的质量和体质都小。离太阳稍远一点的巨行星区，冰物质和土物质一样地凝聚为星子，不少气物质凝聚到行星上，形成了体积大而密度小的木星和土星。离太阳更远的外行星区的天王星、海王星和冥王星受太阳的引力弱，气物质容易逃走而密度比巨行星稍大些，但该区可被吸附物质比木、土区少得多，所以，行星成长慢。这样，各行星直径大小以及各行星排列成“两头小、中间大”的事实。