Номер 3, страница 264 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 72. Эволюция планет-гигантов. Глава 9. Эволюция Вселенной - номер 3, страница 264.

3. Как образовалось облако Оорта?

Облако Оорта — это гипотетическая сферическая область, окружающая Солнечную систему на огромном расстоянии и состоящая из миллиардов или даже триллионов ледяных объектов (планетезималей). Считается, что именно оно является источником долгопериодических комет. Его формирование — это результат динамических процессов на ранних стадиях эволюции Солнечной системы.

Основная теория образования облака Оорта включает в себя несколько ключевых этапов:

1. Формирование планетезималей.

Около 4,6 миллиарда лет назад, когда Солнечная система только формировалась из газопылевого протопланетного диска, вместе с планетами образовывалось и множество более мелких тел — планетезималей. Тела, которые должны были стать ядром облака Оорта, сформировались в той же области, где сейчас находятся планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Они состояли преимущественно из водяного, метанового и аммиачного льда.

2. Гравитационное рассеяние планетами-гигантами.

На ранних этапах Солнечной системы орбиты планет-гигантов были нестабильны. В процессе их миграции и роста они оказывали мощнейшее гравитационное воздействие на окружающие их планетезимали. В результате близких прохождений рядом с такими массивными телами, как Юпитер и Сатурн, ледяные планетезимали подвергались эффекту "гравитационной пращи". Этот эффект придавал им огромное ускорение и выбрасывал их из внутренней части Солнечной системы.

3. Выход на далекие орбиты.

Большинство выброшенных тел покинули Солнечную систему навсегда, став межзвездными объектами. Однако часть из них не набрала достаточной скорости для полного ухода и была переведена на очень вытянутые (высокоэллиптические) и сильно наклоненные к плоскости эклиптики орбиты. Эти орбиты уносили их на колоссальные расстояния от Солнца — от 2 000 до 200 000 астрономических единиц (для сравнения, Нептун находится на расстоянии около 30 а.е.).

4. Влияние внешних сил и формирование сферы.

На таких огромных расстояниях гравитационное влияние Солнца ослабевает настолько, что на орбиты объектов начинают заметно влиять внешние силы:

• Галактические приливы — гравитационное поле нашей галактики Млечный Путь.
• Прохождения близких звезд — гравитационное воздействие от звезд, проходящих в нескольких световых годах от Солнца.
• Гигантские молекулярные облака — массивные скопления газа и пыли, которые Солнечная система периодически пересекает, двигаясь по галактике.

За миллиарды лет эти внешние возмущения "перемешали" орбиты объектов. Они сделали их более сферическими и, что важно, подняли их перигелии (ближайшие к Солнцу точки орбит). Это не позволило им вернуться в область планет-гигантов, где они были бы снова выброшены. В результате хаотичные, но стабильные орбиты этих тел и сформировали гигантскую сферическую оболочку, которую мы называем облаком Оорта.

Ответ: Облако Оорта образовалось из ледяных планетезималей, которые изначально сформировались вблизи планет-гигантов. Мощные гравитационные возмущения со стороны Юпитера и Сатурна выбросили эти тела на очень далекие и вытянутые орбиты. Впоследствии под влиянием гравитации Галактики и проходящих мимо звезд их орбиты были "перемешаны" и стабилизированы, образовав гигантскую сферическую оболочку вокруг Солнечной системы.