導入
太陽系の形成と進化は、今日「太陽星雲仮説」として広く受け入れられているモデルによって決定されます。このモデルは、 18世紀にエマニュエル スウェーデンボルグ、エマニュエル カント、ピエール シモン ド ラプラスによって初めて開発されました。この仮説に基づく発展には、天文学、物理学、地質学、惑星学などの幅広い科学分野が関与しています。 1950 年代に宇宙征服が始まり、1990 年代に系外惑星が発見されて以来、モデルは疑問視され、新しい観測を考慮に入れて改良されてきました。
このモデルからの推定によると、太陽系は45 億 5 千万年から 45 億6 千万年前に、巨大な分子雲の一部が重力崩壊して存在し始めました。初期の雲の質量の大部分はこの領域の中心に崩壊し、太陽を形成しましたが、その散在した残骸は原始惑星系円盤を形成し、これに基づいて太陽系の惑星、衛星、小惑星、その他の小天体が形成されました。
太陽系は、その初期の形成以来、大幅に進化しました。多くの衛星は、関連する惑星を取り囲むガス状の円盤と塵から形成されますが、他の衛星は独立して形成され、その後惑星に捕らえられたと考えられています。最後に、地球の月など、さらに他のものは (おそらく) 大災害の衝突の結果です。天体間の衝突は今日まで継続的に発生しており、太陽系の進化において中心的な役割を果たしてきました。惑星の位置は著しく変化しており、いくつかの惑星の位置が入れ替わっています。現在では、この惑星の移動が若い太陽系の進化の主な推進力であったと考えられています。
約 50 億年後には、太陽は冷却され、現在の直径をはるかに超えて膨張し、赤色巨星になります。その後、惑星状星雲のパターンに従って上層を噴出し、恒星の死骸、つまり白色矮星を残します。遠い将来、近隣を通過する星の重力により、旧星系の惑星の行列が徐々にその星から引き離されるでしょう。破壊される惑星もあれば、宇宙に放り出される惑星もあります。数兆年後、黒色矮星となった太陽は、軌道上に重力体が存在せず、単独で凍結する可能性があります。
現在の理論の歴史
世界の起源と未来に関する考えは、既知の最古の文書に記録されています。しかし、現在定義されている太陽系の存在はまだ知られていなかったため、世界の形成と進化には太陽系は言及されていませんでした。合理的な説明への扉を開いた最初のステップは、太陽を系の中心に置き、地球をその周りの軌道に置く地動説の受け入れでした。この概念が紀元前 280 年にはサモス島のアリスタルコスなどの先駆者に知られていたとしても、それは数千年にわたって構想され続け、 17世紀の終わりまで広く受け入れられませんでした。厳密に言えば、「太陽系」という用語が初めて使用されたのは 1704 年です。
1755 年のエマニュエル・カントと、独立して18世紀のピエール・シモン・ド・ラプラスが、太陽系星雲の仮説を最初に定式化しました。この仮説は、現在太陽系の形成に関する標準理論の萌芽となっています。この仮説に対する最も重要な批判は、惑星と比較して太陽の角運動量が相対的に欠如していることを明らかに説明できないことであった。しかし、1980年代初頭以来、若い星の観察と研究により、それらは塵とガスの冷たい円盤に囲まれていることが示されており、まさに太陽星雲仮説の予測どおりであり、これは大いに評価される価値がある。
太陽系の主役である太陽の将来の進化を決定するには、太陽がどこからエネルギーを得ているのかを理解する必要があります。アーサー・スタンリー・エディントンによるアルバート・アインシュタインの相対性原理の検証は、太陽のエネルギーがその中心部で起こっている核融合反応から来ていることを示しています。 1935 年、エディントンはこの推論を続け、他の元素も星の内部で形成された可能性があると示唆しました。フレッド・ホイルはこれについて詳しく説明し、赤色巨星と呼ばれる進化した恒星はその内部に水素やヘリウムより重い元素を多数生成すると説明しています。赤色巨星が最終的に外層を放出すると、そこに蓄積していた元素が放出され、新しい星系の形成に再統合される可能性があります。