Несколько дней назад мы отмечали завершение ещё одного оборота Земли вокруг Солнца. Но как получилось, что наша планета совершает эти обороты?

Обращение Земли вокруг Солнца — факт, известный с давних пор. Ещё в третьем веке д.н.э. Аристарх Самосский пришёл к гелиоцентрической картине мира. К сожалению, греческая наука со временем пришла в упадок, на смену астрономии пришла астрология, и после II века н.э. в эллинистическом мире утвердился геоцентризм. Гелиоцентрическая система возродилась в XVI веке стараниями Николая Коперника. Сейчас мы знаем, что Земля обращается вокруг Солнца на расстоянии около 150 млн км со средней скоростью 29,8 км/с.


Фрагмент работы Аристарха Самосского по вычислению относительных размеров Солнца, Земли и Луны. III век д. н. э.

Но ПОЧЕМУ так происходит? Давайте пойдём с самого начала.

Давным-давно в нашей галактике некая сверхновая (а может, и не одна) вспыхнула недалеко от молекулярного облака, где в последствии зародилось наше Солнце. Сверхновая обогатила облако, состоявшее в основном из водорода и гелия, более тяжёлыми элементами, в том числе железом-60, чьи стабильные продукты распада, обнаруженные в древних метеоритах, и указали на произошедшие вспышки. Заодно ударная волна от неё вызвала коллапс облака, сжав его вещество. Из разных его частей сформировались звёзды.


Молекулярное облако в созвездии Южной короны. Автор: Dylan O’Donnell, deography.com.

Когда часть облака коллапсирует, она начинает вращаться из-за закона сохранения момента импульса, и нагреваться из-за увеличения давления. Большая часть массы этого фрагмента собирается в центре, а остальная сплющивается в диск. Гравитация сжимает ядро облака, давление и температура в нём растут, и, в конце концов, начинаются реакции ядерного синтеза.

Вращающийся вокруг новорождённой звезды диск из плотного газа называется протопланетным. Из него формируются планеты и все прочие тела звёздной системы. Под действием электростатических сил и гравитации вещество протопланетного диска начинает собираться вместе в первые планетезимали — «зародыши» планет.


Справа — наблюдения с Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) показывают протопланетный диск вокруг молодой звезды MWC 758. У диска есть два спиральных рукава, простирающихся более, чем на 16 млрд км от звезды. Слева — компьютерная модель, воспроизводящая двухспиральную структуру. «Х» — положение предполагаемой планеты. Планета, которую нельзя обнаружить напрямую, вероятно, воздействует на спиральные рукава.

Планетезимали продолжают собирать окружающее вещество и сливаться в более групные объекты, формируя планеты.

По мере накопления вещества протоземля разогревалась из-за давления в центре и постоянных столкновений на поверхности, в итоге температура стала достаточной, чтобы расплавить металлы и минералы. Более плотные элементы вроде железа опускались к центру Земли, менее плотные оказывались ближе к поверхности. Эти процессы привели к разделению Земли на слои: металлическое ядро и мантию. Со временем её поверхность остыла, образовав кору.

А что же обращение вокруг Солнца? Изначальное вращение протопланетного диска никуда не делось. Его вещество стало плотнее, собравшись в несколько планет и некоторое количество более мелких тел, но продолжило своё вращение вокруг центра — звезды. События, происходившие во время образования Солнечной системы и её последующей эволюции, предопределили наш нынешний полёт на небольшом шарике, собранном гравитацией из остатков древнего облака и погибшей звезды, сквозь Космос вокруг жёлтого карлика под названием Солнце со скоростью 29,8 километров в секунду.

Заглавное изображение — гелиоцентрическая вселенная из звёздного атласа Harmonia Macrocosmica, 1660 год. Автор: Andreas Cellarius.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *