太阳系的演化
太阳系的演化
在行星、卫星等天体都形成以后，太阳系也不是就不变了，而是在不断地演化着。我们人类生活于其上的地球也在不断地演化，如地壳运动、圈层分化、火山活动等。地球演化的各种表现，正是地球科学工作者的研究对象。太阳作为一个恒星，也在不断地演化着。它今天是一个主序星，内心部分的氢在不断地转化为氦，几十亿年以后，它就将成为一个红巨星。太阳的表层也经常发生变动，这就是所谓太阳活动。有时候，太阳表层爆发的规模远超过地球上最猛烈的火山爆发。地球以外的其他行星，月球和其他卫星，也没有一个不是在不断地演化着。彗星的演化尤其迅速，有些彗星在接近太阳时就分裂为几个部分，有些则整个瓦解，转化为弥漫物质。彗星的轨道也在不断地变化。
太阳系作为一个系统是怎么样演化的，以行星为中心的各个卫星系统是怎么样演化的，这些是太阳系演化史不可缺少的部分。如果上面所描述的星云盘演化史是正确的话，那么，行星的轨道半长径最初都比今天的轨道半长径小。太阳在金牛座T型星阶段里抛射掉大量物质，它的吸引力减弱以后，各行星的轨道半长径才增加到今天的数值。至于从那时候以来40多亿年间，轨道半长径有没有变化，如何变化，这个问题则不容易回答。根据天体力学的研究，行星公转轨道的半长径，长时间来没有经过大的变化。但是，这个问题还需要继续研究。
近年来，在这方面提出来一个新的问题，那就是，行星的公转轨道会不会由于万有引力常数G在不断减小而不断地加大。如果两个物体的质量分别为m1和m2，它们彼此间的距离为r，那么，根据万有引力定律，这两个物体之间相互吸引的力就等于
。近几十年来，出现了一些理论，认为G不是常数，而是一个随着时间的流逝正在减小着的数。如果G真的在减小着，那么，这对太阳系演化史的影响就大了。如果G在减小，那么，太阳对行星的吸引力就在减小，地球和其他行星就应当是在逐渐离开太阳，即轨道半长径在缓慢地增大。如果G在减小，行星对卫星的吸引力也在减小，因此卫星也在逐渐离开行星。此外，如果G在减小，地球的自吸引也就在减小，地球便应当在缓慢地变大。最近有人总结有关的资料，得出地球半径每年增加6～7毫米的结论，并认为这很可能是由于万有引力常数G在减小而引起的。匈牙利的一个地球物理工作者艾估埃得，于1960年提出了一个有关太阳系起源的学说，他就是以G在减小为前提。他认为，形成行星的物质都是从太阳抛射出来的。由于万有引力常数在减小，这样，就会出现在太阳赤道上离心力等于吸引力的时候，当这时候到来时，太阳就抛射出物质，这些物质就形成了冥王星。抛射使太阳的半径减小一点，相应地吸引力增加一些。但是，由于G在减小，吸引力总的趋势总是减小的，过一段时间，又会出现太阳赤道上离心力和吸引力相等的情况，于是太阳又抛射物质，这就形成了海王星。太阳像这样先后抛射9次，相应地形成了9个行星。最后，由于太阳赤道的离心力不再能等于吸引力，行星形成的过程才停止。这个学说以G减小为出发点，假如G不减小，这个学说就不能成立了。
由地球和月球组成的地月系的演化情况，我们已经了解得比较清楚。月球的潮汐摩擦作用一直在使地球的自转速度变慢，使地球的自转周期每100年增长0．0015秒。人们从约4亿年前的珊瑚化石推算出当时每年有400天，这是地球的自转周期由于潮汐摩擦而增长的可靠证据。潮汐摩擦也使得月球逐渐离开地球。
太阳系里除了太阳、行星、小行星、卫星、彗星以外，目前还有大量的流星体，即大大小小的固体质点和固体块，这一点已是无可怀疑。经常落在地球上的陨星以及产生流星现象的小天体，就是这样的流星体。天气晴朗时在傍晚或黎明，当逢黄道和地平线的交角较大时，我们会看到一种黄道光，这很可能是一个以太阳为中心的透镜状的流星物质云反射太阳光而产生的。月球上大大小小的环形山，绝大部分就是由于流星体撞击而产生的。前面讲过，甚至月面上很大的“海”，也是由于很大的流星体撞击月面，击穿外壳，使月球内部的液态物质流出来而形成的。在火星和水星表面也发现了好多环形山，它们也是流星体撞击造成的。
太阳系里的流星体，一部分是原来星云盘里星子的残余，另一部分则是在太阳系演化过程中逐渐形成的。这些过程包括彗星的瓦解，小行星的互相碰撞，行星和大卫星上的爆发等。例如，彗星瓦解后就形成一个流星群，太阳的潮汐作用则使流星群沿着轨道逐渐散开。
半径小于1微米的流星体会因为太阳光压力的驱赶而离开太阳，有些甚至会离开太阳系。对于质量在10－10～105克的较大的流星体，太阳的光压会起另一种作用。由于流星体的公转轨道都是椭圆，偏心率一般较大，太阳光压对流星体的公转会起到制动作用，使它们的公转速度降低，从而向着太阳下落。在地球轨道附近的流星体，如果半径为1毫米，密度1．5，那么，它们只要过100万年就会由于太阳光压对它们公转的阻力而落入太阳。不过，在实际上，当流星体很接近太阳时，太阳的光和热会使它们蒸发，使之化为气体而扩散掉。
除了流星体以外，太阳系空间里还充满着气体，这些行星际气体很稀薄，每立方厘米只有几个到十几个分子。行星际气体的主要来源是太阳的粒子辐射，包括太阳风和太阳发出的宇宙线。此外，行星大气的蒸发、彗发和彗尾的扩散、行星和大卫星上的爆发、天体的互相碰撞，以及来自太阳系以外的宇宙线，都能把气体输送到行星际空间里。行星际气体一方面在离开太阳系，另一方面又从上述各种过程而不断地得到补充。这也是太阳系演化的一个方面。