پيدايش منظومه شمسي

مسئله پيدايش زميناهميت زيادي دارد. بدون داشتن تصور درستي درباره 

پيدايش زمين نمي‌توان ساختمان دروني كنوني زمين و رويدادهايي را كه در اعماق آن رخ مي‌دهد، درك كرد. در اعصار باستان تصورات مربوطه به پيدايش زمين و ساير سيارات منظومه خورشيدي داراي جنبه مذهبي بود. از جمله در عصر يونان قديم هومر (Homere) زمين را به صورت قرص فرض مي‌كرد. كه اطراف آن را دريايي بزرگ احاطه كرده است و يونان را مركز آن مي‌دانست و چنين بيان مي‌داشت كه اين قرص روي ستون‌هاي محكمي كه بر دوش رب‌النوع اطلس استوار است. شرقي‌ها از جمله معتقدين دين برهما تصور مي‌كردند كه ستونهاي مزبور بر روي چهار فيل عظيم‌الجثه قرار گرفته است.
دراين‌جا نظريات مختلف پيدايش زمين را به دو دسته كلي 1- نظريه‌هاي تصادفي يا دوتايي 2- نظريه‌هاي تكاملي يا انفرادي تقسيم مي‌كنيم.

1- نظريات تصادفي :

 در اين دسته نظريات تصور مي‌‌شود كه زمين و سيارات در نتيجه تأثير متقابل خورشيد و يك جرم سماوي ديگر تشكيل شده‌اند و بدين جهت آنها را نظريه‌هاي دوتايي نيز مي‌‌خوانند. در اينجا فقط از نظر سابقه تاريخي و به اختصار به آنها اشاره مي‌كنيم.
1-1 نظريه بوفون :

در سال 1745 بوفون فرانسوي نظر داد كه تشكيل زمين و سيارات ممكن است نتيجه جدا شدن قطعاتي از خورشيد در اثر برخورد با يك ستارهدنباله‌دار باشد. با شناخت امروزي از ستاره‌هاي دنباله‌دار اين نظريه را مردودمي‌دانند. ولي در آن زمان كليسا بوفون را متهم به انكار اسطوره كتاب مقدس درباره آفرينش كرد. و او بناچار از نظريات خويش چشم پوشيد.

 اين دو دانشمند آمريكايي در فاصله 1901 تا 1905 نظريه‌اي را عرضه كردند كه براساس اين

2-1 : نظريات چمبرلين و مولتن

 نظريه در اثر عبور ستاره‌اي از نزديك خورشيد، در اثر نيروي جاذبه زايده‌اي از خورشيد به سمت ستاره خارج شده و دماي زياد گازهاي تحت فشار آن سبب ايجاد انفجارات متعدد شده و قسمت‌هاي سنگين‌تر اين قطعات جدا شده هسته اوليه سيارات را تشكيل داده است.

3-1 : نظريه جفريز- جنيز:

اين نظريه در سال‌هاي 1918 و1919 عنوان شد. در اين نظريه فرض مي‌شود، كه خورشيد در زمان تشكيل سيارات حجم خيلي زيادتري داشته و عبور ستاره ديگري از نزديك آن سبب شده است كه توده باريك و درازي از خورشيد جدا شود. اين توده به علت ناپايداري به قطعاتي تقسيم شده است به هنگام نزديك‌ شدن اين توده‌ هابه خورشيد در اثر نيروي جاذبه خورشيد قسمت‌هايي از بعضي سيارات جدا شده و اقمار آنها را تشكيل داده است.

4-1 : نظريه راسل:

 راسل منجم امريكايي در سال 1935 پيشنهاد كرد كه ممكن است خورشيد در بدو امر يك ستاره دوتايي و ستاره دومي به مراتب از خورشيد كوچكتر بوده است و در اثر برخورد بين اين ستاره كوچك و ستاره اصلي سيارات منظومه شمسي بوجود آمده‌اند.
2- نظريات تكاملي:

s اين نظريه‌ها تشكيل سيارات را براساس تكامل تدريجي آنها بيان مي‌كند كه در زير آنها را به ترتيب قدمت بررسي مي‌كنيم.

1-2 : نظريه كانت:

براساس اين نظريه كه در سال 1755 بيان شد.خورشيد امروزي در مركز توده‌ايي از گاز و ذرات جامد ريز، موسوم به نبولا (Nebula ) قرار داشته و نبولا در اثر نيروي جاذبه حول خورشيد درگردش بوده است بعداً در اثر سردشدن در اين توده اوليه، مراكز مختلفي بوجود آمده، كه دور هريك از اين مراكز، قسمتي از نبولاي اصلي به گردش درآمده و سيار ات و اقمار آنها را تشكيل داده است.

2-2 : نظريه لاپلاس:

 در سال 1769، لاپلاس كتابي بنام شرح سيستم جهان منتشر كرد كه نظرياتي راجع به منشأ سيارات بيان شده است.

برطبق نظريه لاپلاس، سياره‌ها از يك ماده رقيق كه اطراف خورشيد اوليه، را فراگرفته و ابعاد آن از حدود ابعاد منظومه فعلي بيشتر بوده است، بوجود آمده‌اند بتدريج ماده رقيق ياد شده خنك و متراكم شده و در اثر تراكم سرعت گردش آن زياد شده است و پس از مدتي نيروي گريز از مركز كه بهقسمت‌هاي بيروني توده اثر مي‌كرده، از نيروي جاذبه خورشيد بيشتر شده و در نتيجه كمربندهايي نظير آنچه كه امروز به دور زحل ديده مي‌شود بوجود آمده، و بعدها در اين كمربندها شكاف‌هايي بوجود آمده، و بتدريج سيارات بوجود آمده‌اند.

3-2 : نظريه لي‌گونده (Ligonde ) :

 در اواخر قرن نوزدهم، لي‌گونده فرضيه شهابي تشكيل منظومه شمسي را بيان كرد. وي معتقد بود تراكم ماده معلول دو علت است يكي برخوردهاي غيرالاستيك ذرات و ديگري وجود نيروي چسبندگي بين آنها، و نتيجه گرفت كه در اثر وجود اين دو نيرو، ماده در يك قرص دوار متراكم شده و بعدها سيارات از آن بوجود آمده‌اند.

4-2 : نظريه كويپر:

 در سال 1949 كويپر تحقيق درباره منشأ منظومه شمس را آغاز كرد. ويمعتقد شد كه سيارات در اثر يك رشد دائمي و به هم پيوستن قطعات كوچك بوجود نيامده‌اند بلكه در اول به صورت جرم سياره بزرگتر از اندازه فعلي تشكيل شده و با از دست دادن مقداري ماده به صورت سيارات كنوني درآمد.

كويپر پيدايش جرم بزرگ اوليه را در نتيجه بروز آشفتگي در ماده ابري اوليه مي‌داند وي معتقد بود كه ماده اوليه ابري شكل و خورشيد در يك زمان بوجودآمده‌اند و خورشيد خود نيز محصول تراكم ماده ابري شكل است كه سيارات اوليه از آن تشكيل شده‌اند. او معتقد بود كه سياره‌هاي اوليه موقعي تشكيل شده‌اند كه خورشيد هنوز شروع به تشعشع نكرده بود.

5-2 : نظريه يوري:

 در سال 1951 يوري دانشمند آمريكايي نظريه‌ايي را عنوان كرد كه تاحدودي با ساير نظريات متفاوت، و بر اطلاعات ناشي از نجوم متكي بود وي تشكيل زمين را نتيجه انباشتگي و تراكم ذرات جامد دانست او عقيده داشت كه سطح اجرام (سياره سان) كه زمين و سيارات از اجتماع آنها بوجود آمده در ابتدا گرم بوده است.

6-2 : نظريه آلفون

آلفون فيزيكدان سوئدي نيز نظريه خويش را بين سالهاي 1942 تا 1954 عرضه و تكميل كرد وي معتقد بود كه در موقع تشكيل سيارات، خورشيد در ميان يك توده داغ و يونيزه واقع، و ميدان مغناطيسي قوي داشته و گازهاي موجود در اطراف آن، هادي الكتريسيته بوده است. آلفون توضيح مي‌دهد چهار توده گازي بوجود آمده، كه اولي ازهليوم، دومي از هيدروژن- سومي از كربن و چهارمي از آهن و سيلسيم تشكيل شده است البته در هر يك از اين توده‌ها، ناخالصي‌هايي از توده‌هاي ديگر نيز وجود داشته است به نظر وي بعدها، سيارات به ترتيب از اين چهار توده بوجود آمده‌اند.
7-2 : نظريه هويل (Hoyle )

 اين نظريه در سال 1955 به وسيله هويل دانشمند انگليسي عنوان شده استهويل تشكيل سيارات را به تشكيل خود خورشيد مربوط مي‌كند وي معتقد است كه همه آنها از ابري گازي شكل كه داراي ميدان مغناطيسي و در حال چرخش بوده، بوجود آمده‌اند. اين ابر تحت تأثير جاذبه موجود بين ذرات تشكيل دهنده خود متراكم شده و در حاليكه بتدريج سرعت چرخش آن افزايش مي‌يافته، كم‌كم به صورت يك بيضوي مسطح درآمده است. او با محاسبه نشان مي‌دهد كه در لحظه‌ايي كه قطر استوايي توده به حد مدار فعلي عطارد مي‌رسد د قسمت مركزي توده تدريجاً منقبض مي‌شود و بالاخره خورشيد را تشكيل مي‌دهد.

مطابق اين نظريه، تركيب قرص گازي با تركيب خورشيد فعلي و ستارگان و مواد موجود بين ستارگان تفاوت كمي دارد. يعني اساساً شامل هيدروژن- هليوم ومقدار ناچيزي از عناصر سنگيني است در ابتدا به علت گرماي خورشيد، تنها عناصر سنگين مي‌توانند به صورت ذرات ريز كه در عقب گاز قرص قرار مي‌گيرند به گسترش و انباشتگي خود ادامه دهند.

سيارات خاكي كه به طور عمده از آهناكي- سيليسيم و منيزيم تشكيل شده‌اند به اين ترتيب به وجود آمده‌اند.

8-2 : نظريه اشميت: نظريات اشميت اولين بار در سال 1943 انتشار يافت و پس از مرگ وي در سال 1956 نظرياتش با تغييرات جزئي توسط همكارانش كوزلوسكايا حلمي لون- ولبدينسكي مجدداً عرضه شد. بنا به نظريه اشميت، سطحي كه امروز مدار اغلب سيارات در آن واقع است استواي خورشيد اوليه بود. و ماده تشكيل دهنده سيارات، كه بيش از تشكيل آنها به صورت ماده ابري شكلي در اين سطح پخش بوده، به دور خورشيد حركتمي‌كرده است.

اشميت تشكيل سيارات را به دو مرحله تقسيم مي‌كند:

مرحله اول : تشكيل اجرام متوسط به ابعادي در حدود سياره سان‌ها از ماده ابري شكل اوليه.

مرحله دوم: تشكيل سيارات از يكي‌شدن اجرام مرحله اول است.

اگر فرض كنيم كه توده‌هاي مخلوط از ذرات جامد و گاز به صورت ابر و به شكل قرص در استواي خورشيد اوليه قرار داشته است در اثر انباشته‌شدن ذرات جامد در وسط قرص فاصله آنها كم و در نتيجه نيروي جاذبه ميان آنها زياد شده واين خود تراكم زياد ماده را سبب شده است. پس از مدتي در نقاط مختلفي از قرص، اجرام جامدي از انباشتگي ذرات جامد بوجود آمده‌اند در اثر برخورد اجرام به يكديگر و خردشدن آنها، به هر حال پس از بوجود آمدن تعداد زيادي از اين اجرام، مرحله دوم يعني مرحله تشكيل سيارات از اجرام سياره‌سان شروع شده است بعضي از اجرام سياره‌ سان با جرم بيشتر و خردشدگي كمتر، در حقيقت جنين سياره‌هاي امروز بوده‌اند