太阳系的演化
太阳作为一颗恒星,正不断地演化。它今天是一颗主序星,核心部分的氢不断地转化为氦;几十亿年以后,它就将成为一个红巨星。太阳表层也经常变动,这就是所谓的太阳活动。
太阳系在演化
在行星、卫星等天体都形成以后,太阳系也不是就固定了,而是在不断演化著。地球也在不断地演化,如地壳运动、圈层分化、火山活动等,都是地球科学工作者的研究对象。太阳作为一颗恒星正不断地演化。它今天是一颗主序星,核心部分的氢不断地转化为氦;几十亿年以后,它就将成为一个红巨星。太阳表层也经常变动,这就是所谓的太阳活动。
有时候,太阳表层爆发的规模远超过地球上最猛烈的火山爆发。地球以外的其他行星、月球和其他卫星,也都在不断地演化。彗星的演化尤其迅速,有些彗星在接近太阳时就分裂为几个部分,有些则整个瓦解,彗星的轨道也在不断地变化。
如果上面所描述的星云盘演化史是正确的话,那么,行星的轨道半长轴,最初都比今天的轨道半长轴小。太阳在金牛座T型星阶段里抛射掉大量物质,它的吸引力减弱以后,各行星的轨道半长轴才能增加到今天的数值。至于从那时候以来四十多亿年间,轨道半长轴有没有变化、如何变化,这个问题则不容易回答。根据天体力学的研究,行星公转轨道的半长轴,长时间来没有经过大的变化。但是,这个问题还需要继续研究。
形形色色的演变更替
由地球和月球组成的地月系演化情况,我们已经了解得比较清楚。月球的潮汐摩擦作用一直在使地球的自转速度变慢,使地球的自转周期每100年增加0.0015秒。人们从约4亿年前的珊瑚化石,推算出当时每年有400天,这就是地球的自转周期由于潮汐摩擦而变长的可靠证据,潮汐摩擦也使得月球逐渐离开地球。
太阳系里除了太阳、行星、小行星、卫星、彗星以外,目前还有大量的流星体,即大大小小的固体质点和固体块,这一点已是无可怀疑。经常落在地球上的陨石以及产生流星现象的小天体,就是这样的流星体。天气晴朗时在傍晚或黎明,当逢黄道和地平线的夹角较大时,我们会看到一种黄道光,这很可能是一个以太阳为中心的透镜状流星物质云,反射太阳光而产生的。月球上大大小小的撞击坑,绝大部分就是由于流星体撞击产生。前文提过,甚至月面上很大的“海”,也是由于很大的流星体撞击月面、击穿外壳,使月球内部的液态物质流出而形成的。在火星和水星表面也发现了许多撞击坑,它们也是流星体撞击而成。
太阳系里的流星体,一部分是原来星云盘里星星的残余,另一部分则是在太阳系演化过程中逐渐形成,这些过程包括彗星的瓦解、小行星的互相碰撞、行星和大卫星上的爆发等。例如,彗星瓦解后就形成一个流星群,太阳的潮汐作用则使流星群沿著轨道逐渐散开。
半径小于一微米的流星体,会因为太阳光压力的驱赶而离开太阳,有些甚至会离开太阳系;而对于质量在10-10g~105g之间较大的流星体,太阳的光压会发挥另一种影响。由于流星体的公转轨道都是椭圆,离心率一般较大,太阳光压对流星体的公转会有制动作用,使它们的公转速率降低,从而向著太阳下落。在地球轨道附近的流星体,如果半径为1毫米、密度1.5,那么它们只要过100万年,就会由于太阳光压对它们公转的阻力而落入太阳。不过实际上,当流星体很接近太阳时,太阳的高温会使它们蒸发。
除了流星体以外,太阳系空间里还充满著气体,这些行星际气体很稀薄,每立方公分只有几个到十几个分子。行星际气体的主要来源是太阳的粒子辐射,包括太阳风和太阳发出的宇宙线;此外,行星大气的蒸发、彗发和彗尾的扩散、行星和大卫星上的爆发、天体的互相碰撞,以及来自太阳系以外的宇宙线,都能把气体输送到行星际空间里。行星际气体一方面在离开太阳系,另一方面又从上述各种过程不断被补充,这也是太阳系演化的一个方面。