太陽(yáng)系形成分析的論文

內(nèi)容提要截止二十世紀(jì)末，關(guān)于太陽(yáng)系形成的假說(shuō)已有一百多個(gè)，但這些假說(shuō)僅能說(shuō)明太陽(yáng)系存在的部分事實(shí)。因此本文提出：太陽(yáng)系的誕生，導(dǎo)源于銀河系中的一次并行的黑矮星之間的天體碰撞事件；碰撞中伴隨著巨大的能量轉(zhuǎn)換和能量釋放過(guò)程；隨能量的轉(zhuǎn)換，物態(tài)上也起了巨大的變化，形成了太陽(yáng)元素和地球元素。隨之，有關(guān)太陽(yáng)系物質(zhì)的起源、物質(zhì)存在狀態(tài)、物質(zhì)存在狀態(tài)間的聯(lián)系以及太陽(yáng)系運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)原理諸方面的問(wèn)題都得到了順理成章的解釋。

主題詞黑矮星天體碰撞能量轉(zhuǎn)換

　　地質(zhì)研究表明，我們?nèi)祟惥幼〉男乔颉厍颍窃?0億年前由一個(gè)完全熔融的球體凝成的，球體外面環(huán)繞著稠密的大氣層，其中有空氣和水蒸氣，可能還有揮發(fā)性很強(qiáng)的氣體。

　　這一大團(tuán)熾熱的宇宙物質(zhì)是從哪里來(lái)的？是什么樣的力量決定了它的形成呢？這一有關(guān)我們的星球和整個(gè)太陽(yáng)系的起源問(wèn)題，是多少個(gè)世紀(jì)以來(lái)一直縈繞在天文學(xué)家頭腦中的一個(gè)謎。自十八世紀(jì)起，由于天文觀測(cè)資料的豐富和積累，對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的擴(kuò)大和深化，各式各樣的太陽(yáng)系演化假說(shuō)蓬勃發(fā)展起來(lái)，到二十世紀(jì)末，太陽(yáng)系演化假說(shuō)已達(dá)一百多個(gè)。這些假說(shuō)的提出和論爭(zhēng)，使人們進(jìn)一步加深了對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)。

　　但是，在目前已經(jīng)提出的上百個(gè)太陽(yáng)系起源演化的假說(shuō)中，都是從太陽(yáng)系目前結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的某些特征出發(fā)，它們都僅只能說(shuō)明一部分現(xiàn)象。迄今為止，還沒(méi)有一個(gè)假說(shuō)能夠圓滿解答太陽(yáng)系的多種多樣的現(xiàn)象，本來(lái)，探索太陽(yáng)系的起源是有許多困難的，這是遙遠(yuǎn)年代以前的事，沒(méi)有一個(gè)人目睹這個(gè)過(guò)程，一切都只能依靠今天的事實(shí)和分析來(lái)論證。目前，太陽(yáng)系起源于原始太陽(yáng)星云是多數(shù)學(xué)者的看法。

　　但地質(zhì)研究表明，地球的早期，表面分為泛大陸和泛大洋，現(xiàn)今各大陸是由泛大陸分裂以后的碎片飄移而形成的。各大陸板塊的形狀、地層、制造、巖相、古生物群落的分布、古氣候及地球物理特征等，都說(shuō)明了這一點(diǎn)。地球早期的這個(gè)形態(tài)特征表明，它是從一個(gè)更大的星球上被撞下來(lái)的含有花崗質(zhì)殼層和基性巖殼層甚或是包括冰水殼層物質(zhì)的碎片演化而來(lái)。假若是由星云凝成的，就不可能有地球早期的這個(gè)形態(tài)特征。

　　基于此，考慮到地球元素的起源（地球不具備從星際物質(zhì)合成地球元素的條件）、天體演化等因素認(rèn)為：我們的地球、包括整個(gè)太陽(yáng)系的誕生，起源于一次天體碰撞事件。發(fā)生碰撞的兩天體應(yīng)為演化到最后階段的暗天體——黑矮星。兩這個(gè)黑矮星，一個(gè)是作為太陽(yáng)系誕生的母體矮星——原始的日球，一個(gè)是作為太陽(yáng)系誕生的父體矮星——原始的木星。

　　設(shè)想，原日和原木，本為銀河系家族的成員，它們沿各自的園形軌道繞銀心運(yùn)行。從太陽(yáng)行星系運(yùn)行軌道平面與銀道平面有很大的交角可以推知，它們繞銀心運(yùn)行的軌道是平行的、并行的，它們彼此處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，均以250km/s的速度繞銀心運(yùn)行。由于它們彼此間有萬(wàn)有引力作用，使它們的作相向運(yùn)動(dòng)。終以8500km/s的運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生傾斜碰撞，由此誕生了我們今天的太陽(yáng)系。

　　碰撞大約是這樣發(fā)生的：

　　碰撞首先使原日的冰水圈層破裂為大小不一的碎塊，并由原木獲得相當(dāng)大的碰撞運(yùn)能，以極大的初速度，飛入太陽(yáng)系外層軌道，成為今天數(shù)目眾多的慧星。緊隨其后，是原日的巖石圈碎裂，形成較大的和較小的碎塊，并由原木獲得碰撞初速度而具有要當(dāng)大的動(dòng)能。這些獲得動(dòng)能的大小不一的碎塊，首先在原日面發(fā)生摩控滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自轉(zhuǎn)角動(dòng)能，脫離原日后，這些自轉(zhuǎn)角動(dòng)能繼續(xù)保持，成為今天各大行星及其衛(wèi)星的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能量的由來(lái)。考察今天九大行星赤道處的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線速度自遠(yuǎn)（冥）而近（水）分別為0．3、18．6、19﹒1、10．2、12．6、0．25、0．47、0．02和0．03km/l。一般來(lái)說(shuō)，由遠(yuǎn)至近有由大變小的明顯趨勢(shì)，這是由于它們所獲得的初速度，以及它們?cè)谌彰孀髂剡\(yùn)動(dòng)時(shí)間及自身的質(zhì)量等幾方面綜合因素所決定的。如距太陽(yáng)較遠(yuǎn)的海王星、天王星和土星，是較早被撞下來(lái)的殼層碎塊，它們?cè)谠灸抢锝邮艿呐鲎矂?dòng)能大，初速度高，在原日面作摩擦滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，所以自轉(zhuǎn)速度和脫離碰撞主體星原日的運(yùn)動(dòng)初速度高，所以處于外軌道，且自轉(zhuǎn)速度快。而火星、地球、金星及水星等，隨后相繼脫離碰撞主體星原日，原木所具有的沖擊動(dòng)能已相繼遞減。從原日面摩控滾動(dòng)的跑道已越來(lái)越短，而且膨脹的氣殼物質(zhì)已大量生成，阻力大增，所以，它們從原木那里獲得的動(dòng)能、初速度，以及自轉(zhuǎn)速度也相繼遞減。而冥王星是首先被撞下來(lái)的，為什么它的赤道處自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線速度明顯較低呢？這是因?yàn)椋菚r(shí)的原日固態(tài)冰水殼層尚未來(lái)得及氣化，故摩擦系數(shù)小，因此，其赤道處自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)線速度也十分明顯地較低了。

　　天王星的姿態(tài)有些特別，它實(shí)際上是側(cè)臥著的，就象一個(gè)旋轉(zhuǎn)的陀螺一樣。它的這種運(yùn)動(dòng)姿態(tài)說(shuō)明，原日面可能并不平坦，有高大的山體，在她獲得絕大部分自轉(zhuǎn)動(dòng)能，就要脫離原日面之時(shí)，在她的一側(cè)撞到山體，使她順過(guò)未脫離原日面，形在了她特別的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。她也有能量將山體撞離，為后來(lái)者開(kāi)辟道路。

　　值得指出的是金星，它有與其它行星相反的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向，它的自轉(zhuǎn)角動(dòng)能的獲得，有別于其它行星的成生方式。它不是從原日面滾動(dòng)，而是在原木面滾動(dòng)而獲得自轉(zhuǎn)動(dòng)能的。因?yàn)樗勤呄蛴谧詈笮纬傻男行牵?dāng)它生成的時(shí)候，原木（可能僅余下堅(jiān)實(shí)的核部）已經(jīng)深入原日殼層深部，僅露脊背，仍有相當(dāng)大的動(dòng)能，被原木掘下的（而不是撞下的）原日殼層塊——原始金星，在原木坦露的脊背上滾動(dòng)著獲得原木的動(dòng)能及自轉(zhuǎn)角動(dòng)能，以這樣的方式獲得的運(yùn)動(dòng)初速度，當(dāng)然遠(yuǎn)不及其它行星大，因此處于內(nèi)軌道，以這樣的方式獲得的自旋運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)然與其它行星的自旋方向相反，且能量較低，自轉(zhuǎn)周期很長(zhǎng)，達(dá)243天逆向旋轉(zhuǎn)一周。

　　碰撞中，原木亦粉身碎骨，脫去外殼層，核部與原日作用，亦使自身的產(chǎn)分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自轉(zhuǎn)角動(dòng)能，并以較大的殘余速度脫離原日，并超越水星、金星、地球及火星飛入外軌道，成為今天的木星。脫離碰撞現(xiàn)場(chǎng)的木星，伴隨大量的氣化物并裹攜大量的碰撞碎塊，在木星以殘余速度飛入軌道的途中，部分被拋撒于后，成為今天的小行星帶，未能掙脫木星引力場(chǎng)的，則成為木星的部分衛(wèi)星及木星環(huán)。