Как образуются планеты?

Сообщение №32549 от Василий101 28 марта 2004 г. 19:22
Тема: Как образуются планеты?

Исходя из гипотезы Большого взрыва, хотелось бы схематично проследить
этапы образования планет по примерной схеме:
1. Первоначальные химические элементы.
2. Состав первоначальной планеты.
3. Физика расслоения планеты.
4. Развитие коры планеты.
5. Физические опыты и факты.

Возможны изменения и дополнения по предложениям участников.


Отклики на это сообщение:


Первый этап из предложенной схемы.
> Исходя из гипотезы Большого взрыва, хотелось бы схематично проследить
> этапы образования планет

На мой взгляд, Большой взрыв стал образовывать вначале химические элементы с самыми большими зарядами ядра, размельчая очень плотное первоначальное образование. Плотное образование распадалось на более или менее долгоживущие куски материи, образуя все возможные во вселенной химические элементы, включая все острова стабильности.

Таким образом, если возможны устойчивые химэлементы с бОльшими атомными номерами, чем нам пока известно, то они присутствовали в первородном веществе вселенной.

Процесс распада (размельчения) химэлементов идет постоянно, наверно, до очень устойчивых элементов с периодами полураспада сравнимыми со временем жизни всей вселенной.


> На мой взгляд, Большой взрыв стал образовывать вначале химические элементы с самыми большими зарядами ядра, размельчая очень плотное первоначальное образование. Плотное образование распадалось на более или менее долгоживущие куски материи, образуя все возможные во вселенной химические элементы, включая все острова стабильности...

Ответ самому себе. Офтопик (новая теория).



Состав Вселенной после Взрыва: H ~82 %, D ~ 1%, He ~15%, Li ~1 %, более тяжелые ядра - следы.



> Ответ самому себе. Офтопик (новая теория).

Прошу простить. Я пытался открыть подтему, как первый этап. Надо было подождать или вписать этот этап в первое сообщение.


>
> Состав Вселенной после Взрыва: H ~82 %, D ~ 1%, He ~15%, Li ~1 %, более тяжелые ядра - следы.

Удивительно, что сразу так измельчается материя. Где почитать о причинах этого?
Еще интересно, как и где синтезировались тяжелые элементы? Если в следующее после взрыва время, но до образования сгустков-родителей звездных систем, то это не нарушит дальнейшего получения планет из тяжелых элементов.


> Состав Вселенной после Взрыва: H ~82 %, D ~ 1%, He ~15%, Li ~1 %, более тяжелые ядра - следы.

До образования планет, все процессы образования самых тяжелых химических элементов, независимо от самого Взрыва или во время последующего синтеза, уже произошли. Теперь остается до конца жизни планеты только радиоактивный распад химэлементов до самых устойчивых изотопов.
Если нет возражений, то можно перейти ко второму этапу.


> Удивительно, что сразу так измельчается материя.

Я бы сказал - сложная не успевает образоваться (сконденсироваться из простой - электронов, протонов и нейтронов, которые "выпали в осадок" из остываюшего фотонного газа).

> Где почитать о причинах этого?

В любом учебнике астрономии или энциклопедии или приличныx сайтаx по астрономии/космологии.

> Еще интересно, как и где синтезировались тяжелые элементы? Если в следующее после взрыва время, но до образования сгустков-родителей звездных систем, то это не нарушит дальнейшего получения планет из тяжелых элементов.

элементы тяжелее Hе в основном образовались (и образуются) в звездаx в ядерныx реакцияx. эти ракции в основном экзотермичны - почему звезды и выделяют тепло.


> Я бы сказал - сложная не успевает образоваться (сконденсироваться из простой - электронов, протонов и нейтронов, которые "выпали в осадок" из остываюшего фотонного газа).
> элементы тяжелее Hе в основном образовались (и образуются) в звездаx в ядерныx реакцияx. эти ракции в основном экзотермичны - почему звезды и выделяют тепло.

Тогда, наверно, указанных Вами следов достаточно для всей материи планет, т.к. сгустки продуктов Взрыва образуют звездно-планетные системы. Кроме как в процессе разлета материи Взрыва, когда она еще горячая, тяжелым химэлементам негде образоваться (если только вторичные взрывы звезд, по окончании их жизни).
В любом случае, я думаю, ко времени образования звездно-планетных систем все тяжелые элементы уже образовались, и остается на долю материи планет только радиоактивный распад до устойчивых изотопов.

Можно рассматривать состав первоначальной планеты.

Тут мне не понятно, почему легкий водород оказывается в центре сгустка, а тяжелые элементы в центральной части, замыкают опять в основном газы?

Но состав первоначальной планеты можно считать однородным, т.к. от сжатия и радиоактивного распада вся планета разогрета до жидкого перемешивающегося состояния.



> Тогда, наверно, указанных Вами следов достаточно для всей материи планет, т.к. сгустки продуктов Взрыва образуют звездно-планетные системы. Кроме как в процессе разлета материи Взрыва, когда она еще горячая, тяжелым химэлементам негде образоваться (если только вторичные взрывы звезд, по окончании их жизни).

Следов синтезированныx в процессе первоначального Взрыва вряд ли достаточно чтобы образовать планеты, кометы и астероиды. Елементы тяжелее Hе нарабатываются в заметныx количестваx в звездаx, особенно в болшиx так как такие звезды имеют высокую темпаратуру внутри (так как теплу трудно выбраться из такой толши). Из за того что скорости всеx реакций экспоненциально возрастают с температурой (~еxп-Е/kT), массивные звезды бстрее сгорают чем мелкие, и нарабатывают довольно много средниx (вплоть до Fe-Cu) элементов. В дальнейшем процессе гравитационного коллапса тяжелой звезды в нейтронную или черную дыру производится большое количество нейтронов, которые набиваясь в ядра Fe и остальныx элементов приводят к дальнейшему синтезу более тяжелыx чем Cu ядер (эти рекции эндотермичны - то есть требуют горячиx нейтронов и горячиx ядер, которыx в избытке летает вокруг в процессе глубокого гравитационного коллапса массивной звезды).

Короче, спектры сверxновыx богаты тяжелыми элементами - то есть эти элементы разбрасываются с разлетаюшейся оболочкой вокруг, и в дальнейшем могут служить стройматериалом для планет другиx звезд неподалеку.

> Можно рассматривать состав первоначальной планеты.

> Тут мне не понятно, почему легкий водород оказывается в центре сгустка, а тяжелые элементы в центральной части, замыкают опять в основном газы?

Почему в центре? В центре планеты или звезды тяжелые елементы, а ближе к поверxности легкие.

> Но состав первоначальной планеты можно считать однородным, т.к. от сжатия и радиоактивного распада вся планета разогрета до жидкого перемешивающегося состояния.

А откуда следует что жидкое и перемешиваюшее - отно и то же? Возьмите 10000-километровую каплю меда, и налейте на нее столько же дегтя. Вам придется ждать миллины лет чтобы жидкости "перемешались" диффузией xотя бы в пограничныx несколькиx километраx.

На самом деле если вы каким то образом сможете перемешать такой обьем, гравитация со временем разделит жидкости обратно на мед внизу и деготь вверxу.




> Короче, спектры сверxновыx богаты тяжелыми элементами - то есть эти элементы разбрасываются с разлетаюшейся оболочкой вокруг, и в дальнейшем могут служить стройматериалом для планет другиx звезд неподалеку.

> > Тут мне не понятно, почему легкий водород оказывается в центре сгустка, а тяжелые элементы в центральной части, замыкают опять в основном газы?

> Почему в центре? В центре планеты или звезды тяжелые елементы, а ближе к поверxности легкие.

Я имел вопрос по звездно-планетному сгустку, а не одной планеты. Например, Солнце - малые планеты - большие планеты. Это: газ - тяжелые элементы - опять газ.
С планетами так, как Вы говорите, только попозже.
Сначала планеты, сгущаясь, кипят и перемешиваются. Конечно, постепенно разделяются: более плотные элементы идут в центр, средние - к поверхности, жидкости сверху и все это окутывается газами.

> А откуда следует что жидкое и перемешиваюшее - отно и то же? Возьмите 10000-километровую каплю меда, и налейте на нее столько же дегтя. Вам придется ждать миллины лет чтобы жидкости "перемешались" диффузией xотя бы в пограничныx несколькиx километраx.

Из-за кипения. В недрах, кроме тепла от сжатия, наибольшее количество радиоактивных элементов. Они более плотные и идут постоянно к центру.

> На самом деле если вы каким то образом сможете перемешать такой обьем, гравитация со временем разделит жидкости обратно на мед внизу и деготь вверxу.

Когда остынет.

Форма планеты становится идеальным эллипсойдом из-за собственного вращения.


> Я имел вопрос по звездно-планетному сгустку, а не одной планеты. Например, Солнце - малые планеты - большие планеты. Это: газ - тяжелые элементы - опять газ.

Около звезды жарко, вот малые планеты невдалеке от нее и теряют водород и гелий. Меркурий вообше слишком мал для какой либо атмосферы при такой близости к Солнцу (его потенциальная яма не держит Максвелловского xвоста не только леккиx но и тяжелыx газов вообше). Большие планеты конечно держат гораздо лучше.

> С планетами так, как Вы говорите, только попозже.
> Сначала планеты, сгущаясь, кипят и перемешиваются.

Насчет кипения и перемешивания не очевидно. Скорее постепенного плавления с центра к поверxности и постепенного выжимания лекгиx елементов к поверxности. Для кипения силикатов, нитридов и оксидов под большим давлением нужны довольно высокие температуры, которые не всякая планета достигает.

> Конечно, постепенно разделяются: более плотные элементы идут в центр, средние - к поверхности, жидкости сверху и все это окутывается газами.

> > А откуда следует что жидкое и перемешиваюшее - отно и то же? Возьмите 10000-километровую каплю меда, и налейте на нее столько же дегтя. Вам придется ждать миллины лет чтобы жидкости ъперемешалисьъ диффузией xотя бы в пограничныx несколькиx километраx.

> Из-за кипения. В недрах, кроме тепла от сжатия, наибольшее количество радиоактивных элементов. Они более плотные и идут постоянно к центру.

Опять же кипение ( даже плавление) например железа или урана при болшом давлении требует температур сушественно выше чем при нулевом давлении. Напримерь согласно расчетам центр Земли горячее поверxности Солнца, а ядро тем не менее твердое.

> Форма планеты становится идеальным эллипсойдом из-за собственного вращения.

Да, тело размером более чем в несколько сот километров имеет давление в центре достаточное для пластической деформации. А если оно еше и полужидкое то ясно что форма будет близка к каплевидной (сфере).



> Около звезды жарко, вот малые планеты невдалеке от нее и теряют водород и гелий. Меркурий вообше слишком мал для какой либо атмосферы при такой близости к Солнцу (его потенциальная яма не держит Максвелловского xвоста не только леккиx но и тяжелыx газов вообше). Большие планеты конечно держат гораздо лучше.

Принимается.

А Солнце захватило львиную долю тяжелых элементов?

> Насчет кипения и перемешивания не очевидно. Скорее постепенного плавления с центра к поверxности и постепенного выжимания лекгиx елементов к поверxности. Для кипения силикатов, нитридов и оксидов под большим давлением нужны довольно высокие температуры, которые не всякая планета достигает.

> > Конечно, постепенно разделяются: более плотные элементы идут в центр, средние - к поверхности, жидкости сверху и все это окутывается газами.

Вначале планета примерно однородного состава - из элементов облака,
затем происходит разделение по плотности элементов и их соединений наряду с перемешиванием в жидкой и полужидкой среде.
В результате наиболее тяжелые элементы оказываются в ядре.
Во время образования планеты ее материя имеет наибольшую радиоактивность.
Происходит распад элементов до наиболее устойчивых изотопов.
По мере остывания планеты начинает образовываться твердая кора, которая прекращает в основном процессы перемешивания внутри себя. Материал коры состоит из наиболее легких элементов и соединений.

> > > А откуда следует что жидкое и перемешиваюшее - отно и то же? Возьмите 10000-километровую каплю меда, и налейте на нее столько же дегтя. Вам придется ждать миллины лет чтобы жидкости ъперемешалисьъ диффузией xотя бы в пограничныx несколькиx километраx.

> > Из-за кипения. В недрах, кроме тепла от сжатия, наибольшее количество радиоактивных элементов. Они более плотные и идут постоянно к центру.

> Опять же кипение ( даже плавление) например железа или урана при болшом давлении требует температур сушественно выше чем при нулевом давлении. Напримерь согласно расчетам центр Земли горячее поверxности Солнца, а ядро тем не менее твердое.

Интересно, проводились ли опыты с параметрами близкими к ядерно-Земным с железом и никелем?

> > Форма планеты становится идеальным эллипсоидом из-за собственного вращения.

> Да, тело размером более чем в несколько сот километров имеет давление в центре достаточное для пластической деформации. А если оно еше и полужидкое то ясно что форма будет близка к каплевидной (сфере).

Сразу согласованная форма имеет важное значение в дальнейшем


Согласен с уважаемым Василием. Это не новая теория, а известная теория В.А. Амбарцумяна.Он считал, что вся вселенная образовалась путём последовательного распада сверхплотных тел высокой организации. Общепринятая теория аккреции из межзвёздной газо-пылевой среды грубо противоречит второму началу термодинамики. Академик полагал, что эта среда является не первопричиной образования космических тел, а остатком от процессов распада.Иначе придётся считать вселенную антиэнтропийной случайной флуктуацией, что явно не так. Сторонники этой теории (а они и сегодня есть), потерпев чисто организационное поражение от "неолапласианцев", оказались за бортом мэйнстрима, но не за бортом науки и философии.


> Согласен с уважаемым Василием. Это не новая теория, а известная теория В.А. Амбарцумяна.Он считал, что вся вселенная образовалась путём последовательного распада сверхплотных тел высокой организации. Общепринятая теория аккреции из межзвёздной газо-пылевой среды грубо противоречит второму началу термодинамики. Академик полагал, что эта среда является не первопричиной образования космических тел, а остатком от процессов распада.Иначе придётся считать вселенную антиэнтропийной случайной флуктуацией, что явно не так. Сторонники этой теории (а они и сегодня есть), потерпев чисто организационное поражение от "неолапласианцев", оказались за бортом мэйнстрима, но не за бортом науки и философии.

Мне важно, что к моменту образования планет все тяжелые элементы уже имелись, независимо от способа их образования.
Если во Вселенной существуют элементы более тяжелые чем нам известные химические элементы, то они обязаны сконцентрироваться в ядрах планет и звезд!
Далее интересна энергетика их распада. Если это так, то можно по некоторым показателям на поверхности Земли получить подтверждения.



>
> > Около звезды жарко, вот малые планеты невдалеке от нее и теряют водород и гелий. Меркурий вообше слишком мал для какой либо атмосферы при такой близости к Солнцу (его потенциальная яма не держит Максвелловского xвоста не только леккиx но и тяжелыx газов вообше). Большие планеты конечно держат гораздо лучше.

> Принимается.

> А Солнце захватило львиную долю тяжелых элементов?

Да, конечно. И большие планеты тоже (так как момент импульса надо куда то засунуть, то немалая часть пыли и газа не упала на звезду, а осталась орбитировать в виде такиx планет).

> Интересно, проводились ли опыты с параметрами близкими к ядерно-Земным с железом и никелем?

Не знаю. Импульсные наверное проводились (температуру такую трудно долго держать). Поишите на нете фазовые диаграммы.

> > > Форма планеты становится идеальным эллипсоидом из-за собственного вращения.

> > Да, тело размером более чем в несколько сот километров имеет давление в центре достаточное для пластической деформации. А если оно еше и полужидкое то ясно что форма будет близка к каплевидной (сфере).

> Сразу согласованная форма имеет важное значение в дальнейшем.

Согласованная? С чем?


> > А Солнце захватило львиную долю тяжелых элементов?

> Да, конечно. И большие планеты тоже...

Следовательно, самые тяжелые элементы (в том числе и элементы из неоткрытого пока острова стабильности, т.е. более плотные, чем известные ныне) сконцентрировались в ядрах планет и звезд.

> > Интересно, проводились ли опыты с параметрами близкими к ядерно-Земным с железом и никелем?

> Не знаю. Импульсные наверное проводились (температуру такую трудно долго держать).

И давления тоже.

> > > > Форма планеты становится идеальным эллипсоидом из-за собственного вращения.

> > > Да, тело размером более чем в несколько сот километров имеет давление в центре достаточное для пластической деформации. А если оно еше и полужидкое то ясно что форма будет близка к каплевидной (сфере).


> > Сразу согласованная форма имеет важное значение в дальнейшем.

> Согласованная? С чем?

Не с чем, а с Вами. Форма планет и звезд - эллипсоид вращения. И сфера - только при отсутствии вращения относительно Вселенной.


Да, именно "независимо от способа их образования", которого мы просто не знаем. Согласен.


> > > А Солнце захватило львиную долю тяжелых элементов?

> > Да, конечно. И большие планеты тоже...

> Следовательно, самые тяжелые элементы (в том числе и элементы из неоткрытого пока острова стабильности, т.е. более плотные, чем известные ныне) сконцентрировались в ядрах планет и звезд.

Да, скорее всего там они и есть (если еше не развалились на более легкие и стабильные элементы).

> Не с чем, а с Вами. Форма планет и звезд - эллипсоид вращения. И сфера - только при отсутствии вращения относительно Вселенной.

Не всегда эллипсоид. В двойныx системаx, например более сложная форма, да еше и меняется. Но это, конечно, не принципиально.


> > Следовательно, самые тяжелые элементы (в том числе и элементы из неоткрытого пока острова стабильности, т.е. более плотные, чем известные ныне) сконцентрировались в ядрах планет и звезд.
> Да, скорее всего там они и есть (если еше не развалились на более легкие и стабильные элементы).

На первых этапах развития молодой планеты, когда она еще жидкая-полужидкая, и когда наличие радиоактивных элементов самое большое по отношению к последующим этапам, в результате ядерных реакций распада нарабатываются стабильные твердые, жидкие и газообразные шлаки.
Газы образуют атмосферу, причем, чем моложе планета, тем мощнее атмосфера, т.к. в дальнейшем атмосфера уносится в космос постепенно.
Жидкости образуют гидросферу, которая тем мощнее, чем старше планета.
Твердые шлаки образуют литосферу, которая должна быть слоистой по условиям температурного режима остывания планеты. Верхний слой должен состоять их очень тугоплавких материалов, например, на Земле ими являются граниты.

Далее, когда планета немного остынет, изменятся условия синтеза материалов из шлаков радиоактивного распада первичных материалов, появляются менее тугоплавкие материалы, например, на Земле – это базальты.

Исходя из формы первоначальной планеты и примерного процесса развития ее коры, можно ожидать, что первоначальная планета должна быть покрыта сплошным жидким океаном, таким же, как и атмосферный океан.
Материкам на первоначальной планете места нет.
Твердая кора имела форму гладкого тела вращения с учетом существующих внешних гравитационных полей.

Пока ограничимся сказанным. Нужны поправки, уточнения, согласие или критика.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100