太阳系简史——太阳系是怎样形成的?

在介绍太阳系如何形成之前,我们先看看下面一个动态图:

这是一个太阳系形成过程的动态模拟图。在引力作用下,一团原始星云物质开始聚集,物质运动中相互摩擦损失能量并开始向内坍缩,当中心区域聚集到足够的质量,在引力坍缩下核心温度开始上升,当温度达到氢元素核聚变所需的温度(约1000万K),核心附近的氢会被点燃核聚变。

核聚变发生后,产生的高温辐射产生热膨胀,抵消了引力坍缩,导致物质向内的坍缩停止,引力坍缩和核聚变释放能量产生的热膨胀取得平衡,既不会在引力作用下向内收缩,也不会因热膨胀炸开,核心的氢元素开始稳定聚变,太阳进入主序星阶段。

当太阳点燃核聚变后,辐射开始往外传递,由于从核心到太阳表面有厚厚的等离子体,光辐射会经过吸收在释放并渐渐损失能量,最终到达太阳表面时已经从1500W高温的辐射变成了5770K的黑体辐射(由于高温产生的热辐射)。光子从核心核聚变发出到到达太阳表面以黑体辐射形式发出,这过程是相当漫长的。而核心核反应过程中产生的中微子则会畅通无阻地向外辐射。

当太阳被点燃后,辐射和太阳风瞬间吹散了周围的气体,气体不再向中心天体太阳坍缩,太阳的质量开始稳定下来,外围物质也开始聚集。

由于内层气体被太阳风吹散,因此剩余气体较少,因此主要形成了一些固态行星,到了距离较远的木星轨道则保留了大量气体,木星得以吸收更多的尘埃和气体汇聚成气态巨行星。

当形成的各大行星清扫了各自的轨道后,太阳系就大致成了我们现在看到的这个样子了。