太阳系行星形成的规律

太阳系行星形成的规律 太阳核聚变与太阳系行星形成的规律 林文业 本人经过十多年的探索研究，找到了物质结构及相互作用的统一规律，并写成了一本书出版(郑州大学出版社)，书名叫《相互作用统一理论》(2014年)，下面我把书中的部分拿出来供大家分享。 太阳系行星分类 我们先了解一下太阳系行星的一些基本情况。太阳系行星基本可以分为以下三大类:从内往外有类地行星、小行星带和类木行星。 (1) 类地行星 类地行星是指类似于地球的行星，类地行星(Terrestrial)都是指以硅酸盐岩石为主要成分的行星。类地行星包括水星、地球、火星、金星。它们距离太阳近，体积和质量都较小，平均密度较大，表面温度较高，大小与地球差不多，也都是由岩石构成的。类地行星的构造都很相似:中央是一个以铁为主，且大部分为金属的核心，围绕在周围的是以硅酸盐为主的地凾。月球的构造也相似，但核心缺乏铁质。类地行星有峡谷、撞击坑、山脉和火山。类地行星的大气层都是再生大气层，有别于类木行星直接来自于太阳星云的原生大气层。 (2) 小行星带 小行星带(Asteroid belt)是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域，由已经被编号的120,437颗小行星统计得到，98.5%的小行星都在此处被发现。目前的小行星带包含三种最常见类型的小行星:由木星往火星依次是C-型(碳质)、S-型(硅酸盐)和M-型(金属)。 (3) 类木行星 类木行星为类似木星的气体行星，体积较其他岩质的行星来的大，包括木星、土星、天王星以及海王星等四个行星。然而，天王星和海王星有许多地方和木星与土星不同，有时只指木星和土星这种行星。它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成，石质和铁质只占极小的比例，它们的质量和半径均远大于地球，但密度却较低。类木行星还有三个共同的特征:都具有行星环的结构且星体的密度较低，如土星的密度甚至比水还要低;都有比较多的卫星，旁边还有一圈圈光环。类木行星结构:由内而外，中心有岩石核心、液态金属氢、液态分子氢、充满气体的大气层，表面有漩涡状的云层。另有行星环及为数众多的卫星环绕着。 太阳核聚变阶段 太阳核聚变大致可以分作初期、早期、中期、后期和晚期共五个阶段。 ，太阳核聚变初期主要是氢核聚变: 4p,He，2e，2,，26.7MeV 3He,C,2.98MeV其次是生成碳氮氧核的核聚变: ， ，4He,O，2,，10.62MeV ， 2p，3He,N，e，,，15.46MeV 2C,Mg,263.6MeV还有少量生成镁铝硅核的核聚变: ， ，2N,Si,66.1MeV ， 3p，2C,Al，2e，2,，59.3MeV 初期的太阳体积和质量远比现在大，体积遵守光子作用空间拓展，其半径 8R,7.808，10m，质量应是太阳系内所有星体质量之和。 (1) 初期的核聚变 初期的核聚变由于能吸收巨大能量的银—钋核壳远没有生成，太阳处于释放巨大能量的极不稳定阶段。当氢核聚变释放的巨大能量积聚到一定程度，超出太阳引力约束时，就迅速澎涨分裂。由于太阳是一个高速自旋的恒星，在赤道附近的离心力为最 大，因而澎涨分裂产生的物质必然从赤道平面溢出(如果太阳没有自旋，则从球体四周溢出)，按光子作用空间拓展，由外往里依次形成海王星、天王星、土星以及木星的行星轨道，在这些轨道中分布着大量的氢离子和氦离子，还有少量的碳氮氧离子和镁铝硅离子。经冷却收缩后，镁铝硅离子形成行星或卫星的岩石核心，碳氮氧离子形成行星或卫星的液态幔，氢离子和氦离子形成行星或卫星的大气层(如图13.2—13.6以木星形成为例，其他行星和小行星带也类同)。在这过程中，由于氢离子和氦离子占绝大多数，因而形成的必然是以氢气和氦气为主的气体行星或卫星。而如果卫星引力不够大，则不会存在气体层。初始冷却收缩后形成的行星，其内部还包裹着含有巨大能量的氢氦核，这些氢氦核还会再次发生核聚变，发生巨大的核爆炸，又把行星的一些岩石和气体抛出体外。由于行星是一个高速自旋的星体，在赤道附近的离心力为最大，因而爆炸分裂产生的物质必然从赤道平面溢出，形成行星环，因而类木行星都有行星环。 (2)太阳早期的核聚变 这一阶段的核聚变除了氢核聚变以及生成碳氮氧核的核聚变外，已经有大量生成镁铝硅核的核聚变，还有少量生成铁镍核的核聚变。 ，， ， 2Si,Fe，2e，2,，307.4MeV2p，2Si,Ni，2e，2,,467.7MeV 由于生成碳硅铁镍核的核聚变是吸收能量的，因而在这一阶段最容易生成的物质依次就是碳硅铁镍。当其它核聚变释放的巨大能量积聚到一定程度，超出太阳引力约束时，太阳就会迅速澎涨分裂。由于太阳是一个高速自旋的恒星，在赤道附近的离心力为最大，因而澎涨分裂产生的物质必然从赤道平面溢出，按光子作用空间拓展，由外往里依次形成C-型(碳质)、S-型(硅酸盐)和M-型(金属)小行星带。 的核聚变 这一阶段的核聚变除了上述初期和早期的核聚变外，主要就是(3)太阳中期 生成钾钙铁镍铜核的核聚变，还有少量生成银锡锑碲核的核聚变。由于生成碳镁铝硅铁镍铜核的核聚变是吸收能量的，因而在这一阶段最容易生成的物质依次就是碳镁铝硅铁镍铜。当其它核聚变释放的巨大能量积聚到一定程度，超出太阳引力约束时，太阳就会迅速澎涨分裂。又由于太阳是一个高速自旋的恒星，在赤道附近的离心力为最大，因而澎涨分裂产生的物质必然从赤道平面溢出，按光子作用空间拓展，由外往里依次形成火星、地球、金星、水星的行星轨道，在这些轨道中分布着大量的氢氦氮氧离子和镁铝硅铁镍铜离子，还有少量的银锡锑等金属离子。经冷却收缩后，氢氦氮碳氧离子形成类地行星的大气层，镁铝硅离子(镁铝硅氧化物)形成类地行星或卫星的岩石壳层，硅铁镍铜离子(硅酸盐、铁镍铜氧化物)形成类地行星或卫星的地凾，铁镍离子形成类地行星或卫星的地核。由于卫星的引力较小，一般不会形成大气层。 (4)太阳后期的核聚变 这一阶段的核聚变除了上述初期、早期和中期的核聚变外，主要就是生成银锡锑碲核和钨金汞铅核(即银—钋核)的核聚变，还有少量生成镭锕等重金属核的核聚变。这一阶段核聚变最大的特点，就是生成能吸收巨大能量的银—钋核壳，这样太阳核聚变产生的内部能量，就会被这一核壳吸收，太阳整体核聚变释放能量和吸收能量大致趋于平衡，太阳处于稳定状态。 (5)太阳晚期的核聚变 这一阶段的核聚变除了上述初期、早期、中期和后期的核聚变外，主要就是生成镭锕等重金属核的核聚变。这一阶段的核聚变，释放能量和吸收能量大致趋于平衡，因此太阳也处于稳定状态。随着外部核聚变不断产生能量，不断生成新物质，也就是能量转化成物质，太阳最终会萎缩形成一个具有强烈辐射的重金属核(主要是镭锕等重金属)。 木星形成示意图如图13.2—13.6所示。 土星海王星太阳 太阳初期核聚变形成的主要是氦离子，天王星冥王星 还有少量的碳氮氧离子和镁铝硅离子。 木星形成1 图13.2 由于太阳是一个高速自旋的 太阳土星海王星恒星，在赤道附近的离心力为 最大，因而澎涨分裂产生的天王星冥王星物质必然从赤道平面溢出。木星形成2 图13.3 由于太阳是一个高速自旋的 太阳土星海王星恒星，在赤道附近的离心力为 最大，因而澎涨分裂产生的天王星冥王星物质必然从赤道平面溢出。木星形成3 图13.4 木星轨道 土星海王星太阳 天王星冥王星 木星形成4 图13.5 木星经冷却收缩后，镁铝硅离子形太阳土星海王星成木星或木卫星的岩石核心， 碳氮氧离子形成木星或木卫星天王星冥王星 的液态幔，氢离子和氦离子形 成木星或木卫星的大气层。 木星形成5 图13.6 太阳核聚变后期形成的太阳系如图13.7所示。 木星小行星带土星海王星金星火星太阳水星地球天王星冥王星 图13.7 太阳核聚变后期形成的太阳系