Сонячна туманність — це газова хмара, з якої, згідно з загальноприйнятою туманною гіпотезою, народилися наше Сонце та планети. Це не просто хмара; це колапсуючий диск газу і пилу, що обертається, який за мільйони років ущільнився, сформувавши архітектуру нашої Сонячної системи.
Ранні ідеї: від Сведенборга до Лапласа
Люди, ймовірно, розмірковували про цей процес протягом століть. У 1734 році шведський філософ Емануель Сведенборг припустив, що навколо Сонця знаходилася кірка з туманної речовини, яка зрештою розпалася на планети. Більш відточена думка була запропонована німецьким філософом Іммануїлом Кантом у 1755 році. Він висунув гіпотезу про те, що туманність, що повільно обертається, стягнута своєю гравітацією, сплющилася в обертовий диск і породила як Сонце, так і планети.
Французький астроном і математик П’єр-Сімон Лаплас запропонував аналогічну модель у 1796 році, хоча він припустив, що планети сформувалися до Сонця. Ці погляди Канта і Лапласа домінували в астрономічній думці протягом тривалого часу.
Чому астрономи сумнівалися в туманній теорії
Сумніви виникли наприкінці ХІХ століття. Британський фізик Джеймс Клерк Максвел виступив проти туманної гіпотези. Він показав, що коли вся речовина відомих планет колись утворювала диск навколо Сонця, диференціальне обертання створило б сили зсуву. Ці сили б завадили індивідуальним планетам ущільнитися.
Існувала також проблема імпульсу. Сонце має менший кутовий момент, ніж, начебто, вимагала теорія. Кутовий момент залежить від загальної маси, її розподілу та швидкості обертання. Оскільки у Сонця його значно менше, ніж у планет, проста модель диска впала.
Кілька десятиліть астрономи віддавали перевагу ‘теорію зіткнень’. У цій моделі інша зірка здійснила близький проліт повз Сонце. Гравітаційне тяжіння вирвало б речовину, яка потім скачається в планети.
Повернення туманної гіпотези
Теорія зіткнень зрештою втратила популярність. Критики висунули переконливіші заперечення проти неї, ніж проти туманної гіпотези. Тим часом туманна модель була модифікована у 1940-х роках та набрала обертів.
Оновлена теорія передбачала, що вихідні протопланети мали більші маси, ніж передбачали попередні версії. Вона також вирішила проблему кутового моменту. Вчені припустили, що магнітні сили пов’язували Сонце і планети, що формуються, переносячи кутовий момент від диска в зовнішні області.
Це рішення зробило модель працездатною. Теорія сонячної туманності тепер є стандартним поясненням того, як сформувалася наша Сонячна система. Вона залишається домінуючою рамкою в сучасній астрофізиці, оскільки враховує структуру диска, збереження імпульсу та послідовність формування.
Як проста газова хмара в результаті породила Землю, Юпітер та Сонце? Відповідь полягає у спільній роботі гравітації, обертання та магнітних полів протягом еонів.
