Согласно наиболее разработанной гипотезе, Солнечная система сформировалась в результате длительной эволюции ог­ромного холодного газопылевого облака. Подобные идеи высказывались учеными еще в XVII в. В 40-х гг. XX в, эти идеи легли в основу гипотезы об образовании Земли и других пла­нет из холодных твердых допланетных тел — планетезималей, выдвинутой академиком Отто Юльевичем Шмидтом. В дальнейшем она получила развитие в работах его учеников в России, а также зарубежных ученых.

В пользу этой гипотезы свидетельствуют многие научные данные. Так, в последние годы вокруг нескольких звезд были обнаружены газопылевые облака, из вещества которых могут образовываться планеты. Исследования далекого прошлого Земли говорят о том, что наша планета никогда не была полно­стью расплавленной. Метеоритная «бомбардировка» планет по сути дела является продолжением того процесса, который в прошлом привел к их образованию. В настоящее время, когда в межпланетном пространстве метеоритного вещества остает­ся все меньше и меньше, этот процесс идет значительно менее интенсивно, чем на начальных стадиях формирования планет.

Возраст наиболее древних пород, которые обнаружены в составе метеоритов, составляет примерно 4,5 млрд. лет. Поро­ды такой же древности обнаружены в доставленных на Зем­лю образцах лунного грунта. Расчеты возраста Солнца дали близкую величину — 5 млрд. лет. На основании этих данных принято считать, что все тела, которые в настоящее время со­ставляют Солнечную систему, образовались примерно 4,5 — 5 млрд. лет тому назад. Облако, из которого они образова­лись, представляло собой смесь частиц, которые относились к трем компонентам: скальному, ледяному и летучему. Имен­но из этих трех компонентов в различных соотношениях и со­стоят все тела Солнечной системы.

В течение нескольких миллиардов лет само облако и вхо­дящее в его состав вещество значительно изменялись. Ра­зумеется, далеко не все детали процессов, которые произо­шли за это время, поддаются точным расчетам, тем не ме­нее современная наука позволила составить общую картину формирования Солнечной системы.

Вначале сжатие облака гравитационными силами привело к образованию центрального горячего ядра — будущего Солн­ца. Оно захватило себе основную часть массы облака — примерно 90%. Тяготение образовавшегося Солнца воздействова­ло на форму оставшейся части облака: оно становилось все бо­лее и более плоским диском. Частицы этого диска, обращаясь вокруг Солнца по самым различным орбитам, сталкивались между собой. В результате одних столкновений частицы разру­шались, а при других объединялись в более крупные. Возникали зародыши будущих планет и других тел. Считается, что чис­ло таких допланетных тел достигало многих миллионов. Но в конце концов эволюция облака привела к тому, что основная масса вещества оказалась сосредоточенной в немногих круп­ных телах — больших планетах (рис. 4.1).

Однако прежде, чем эти допланетные тела образовались и стали расти, произошло перераспределение вещества вну­три облака, его дифференциация, и химический состав час­тиц в различных его частях стал неодинаковым. Под влия­нием сильного нагрева из окрестностей Солнца улетучива­лись газы (в основном это самые распространенные во Вселенной — водород и гелий) и оставались лишь твердые тугоплавкие частицы. Из этого вещества впоследствии сформировались Земля, ее спутник — Луна, а также другие плане­ты земной группы.

Вдали от Солнца летучие вещества намерзали на твердые частицы, относительное содержание водорода и гелия оказа­лось повышенным. Объем периферийных частей облака был больше, а стало быть, больше и масса вещества, из которого образовались далекие от Солнца планеты.

В ходе формирования планет и позднее на протяжении миллиардов лет в их недрах и на поверхности происходили процессы плавления, кристаллизации, окисления и другие физико-химические процессы. Это привело к существенному изменению первоначального состава и строения вещества, из которого образованы все ныне существующие тела Солнеч­ной системы.

Однако не все вещество протопланетного облака вошло в состав планет и их спутников. Оставшаяся его часть — это малые тела, одни «мигрируют» внутри планетной системы, другие — кометы — находятся в основном за ее пределами.

Согласно современным представлениям, образование протопланетного облака связано с процессом формирования звезд.

Вопросы.

1. Каков возраст планет Солнечной системы?
2. Ка­кие процессы происходили в ходе формирования планет?