第二节 太阳系的形成

天文学最重要的单个研究对象是太阳。

讲太阳首先要讲太阳系，因为太阳是太阳系里的一颗恒星。要了解太阳系首先我们要了解太阳系是一个星系。星系就是由一系列的星星组成的系统。这些星星可以是恒星，也可以是行星、流星、彗星或者小行星等等，当然还包括散布在天体之间的星际尘埃等体积微小的物质。

在一个星系之中，星星并不是杂乱无章地组织在一起的，它们相互间有着特定的关系与运动规律，它们互相影响、相互制约，共同组成一个有规律的系统，因此才叫星系。太阳系就是由许多天体组成的星系，组成它的包括恒星、行星、小行星、卫星、彗星、流星等以及杂布于它们之间的星际尘埃。

除了以上这些物质之外，太阳系、银河系乃至整个宇宙之中还有另一种东西，就是能量，它们组织在一起才构成了太阳系和整个的宇宙。

太阳系

关于太阳系的形成有许多说法，其中主要的是康德的星云假说。它认为，在很久很久以前，太阳尚未形成之时，茫茫宇宙里有一团巨大的云雾状气体，主要成分是尘埃和气体之类，它的范围非常之广大，远远超过今天太阳系的范围，它总的质量也同样巨大。这团气体最主要的成分是氢和氮，占了总质量的99%以上，此外还有极少量的重元素，例如金属元素。

这团巨大的东西可以称为星云。它的主要特点是在不停地运动，从整体到组成它的每一个分子都在动。就总体而言，它有如一个旋涡，在绕着自己的中心旋转。而且，由于它有巨大的质量，就必然会产生引力，这种引力是一种向心力，它有如一只无形而无比强健的手，将星云中所有物质都往核心拖去。

这种引力作用造成了两个结果：一是星云的密度不断增大，二是使它以自己的核心为轴的旋转越来越快。这样，一些位于最外层的星云物质就会被甩了出去，它们中的一些就变成了我们现在看到的彗星。

形成彗星之后，星云还在继续收缩，并且自转的速度还在加快。收缩到这个时候，星云早已经不是当初那一团稀薄的云雾了，密度有了很大的提高，而且成了一个大致呈扁平状的球形，越往中心密度越大，隆起得也越高，这个球形可以称为“原太阳”。在原太阳的外围，那些原来的小尘埃也不再那么微小，而是集结成了大得多的粒子，这些大得多的粒子自己也有了不小的引力——根据牛顿的引力定律，物体的引力与其质量成正比。它们开始从周围捕获其他的微小粒子，像水、氨、二氧化碳等。而中心的原太阳，它这时仍在不停地收缩，除密度增大外，收缩的另一个主要结果是中心开始发热，就像空气受到压缩而释放热量一样。这时，太阳就开始具备它最基本的特性——发热了。

当这种引力增大到一定程度时，组成它的最内核的物质的原子由于受到极其巨大的压力，终于引发了核聚变反应。所谓核聚变反应简言之就是当原子的温度达到一定程度时，两个或多个较轻的原子就会迎头相撞，融合在一起，形成较重的原子核，这又叫热核反应，以后我们到讲物理时还会说到它。由于太阳的质量巨大，就为以后太阳的“燃烧”提供了几乎是无穷无尽的燃料。

在太阳外围，那些已经有了一定体积的大粒子也还在不断地吸收新的微小粒子，体积也变得越来越大了，随着体积不断增大，其引力也在增大，反过来又进一步增大了它的体积与引力。这样日积月累，它就成了原太阳周围绕着它公转的原行星。

您也许会问：为什么它们没有形成像太阳一样的恒星呢？这是因为这些行星质量虽然比较大，然而远远没有太阳大，也就是说，它内核的压力也就没有达到能够引发核聚变的反应，这样自然变不成太阳。

形成了太阳、彗星、行星等后，太阳系就基本形成了。

据天文学家们说，这个日子距今大约46亿年，而它在此前的形成过程花了大约1亿年。太阳形成之后，其变化非常小，不像地球那样形成后又经历了很剧烈的演化过程。