Как Земля оказалась на орбите вокруг Солнца?

Я не уверен, должен ли этот пост присутствовать на тематическом форуме по физике, но здесь это тоже подходит. Я читал книгу о химии и о том, как возникла Вселенная с теорией звезд, создающих большинство элементов, которые мы знаем. Я начал задаваться вопросом, как Земля оказалась на орбите вокруг Солнца. Я понимаю, что мы находимся в постоянном свободном падении к Солнцу, но наше движение заставляет нас «пропустить» Солнце, мешая нам сгореть. Тем не менее, я запутался, как мы были приведены в движение в первую очередь. Мое лучшее предположение состоит в том, что мы были захвачены гравитацией Солнца и выведены на орбиту, что означало бы, что Земля когда-то была метеором, верно? Если бы кто-то мог объяснить это, это было бы очень полезно, потому что я, кажется, нигде не могу найти ответ.

Спасибо

PS Я просто ученик 9-го класса, поэтому я не очень разбираюсь в астрофизике.

Картина была намного чище 20-25 лет назад. Сначала я представлю эту красивую чистую картинку. Звезды образуются из гравитационного коллапса огромных облаков межзвездного газа. Эти газовые облака неизбежно имеют некоторый суммарный ненулевой угловой момент. Это заставляет газовое облако менять форму от более или менее сферической формы к форме диска. (Почему? Это другой вопрос. Задайте его.)

Хотя этот протопланетный диск продолжал подпитывать растущую протозвезду, он также подготовил почву для формирования планет. Газовое облако было в основном первичным водородом и гелием, но оно также содержало более тяжелые элементы благодаря звездному синтезу и сверхновым за миллиарды лет, предшествовавших формированию нашей солнечной системы.

Эти более тяжелые элементы ведут себя совершенно иначе, чем водород и гелий. У них есть химия. Планеты начинали как микроскопические скопления массы этих более тяжелых элементов, связанных химически. Эти микроскопические скопления иногда сталкивались, в конечном итоге образуя более крупные скопления массы. Эти более крупные комки, в свою очередь, сталкивались друг с другом, образуя еще более крупные скопления массы. Со временем комки стали достаточно большими, чтобы они взаимодействовали гравитационно, заставляя их расти еще больше. Этот процесс продолжался, в конечном итоге формируя протопланеты, затем планетарные зародыши и, наконец, планеты.

Температура в протопланетном диске была высокой вблизи формирующей протозвезды, но резко падала с увеличением расстояния от протозвезды. В какой-то момент летучие вещества, такие как вода, аммиак, метан и диоксид углерода, становятся такими же твердыми, как горная порода. Это ледяная линия, или снежная или морозная. Астероиды внутри орбиты Цереры имеют тенденцию быть скалистыми. Астероиды за пределами орбиты Цереры имеют тенденцию быть ледяными.

Планеты, которые формируются вне ледяной линии, могут расти очень быстро, а затем они могут расти очень, очень большими. Материал, из которого состоит протопланетный диск, вращается вокруг растущей протозвезды со скоростью, отличной от скорости, предлагаемой законами Кеплера, благодаря давлению всего этого материала на диске. Благодаря закону квадратного куба, более крупные объекты не так подвержены этому давлению. Эти крупные объекты вращаются с кеплеровской скоростью. Планеты, которые формируются вне ледяной линии, растут очень быстро и затем сметают газ и лед, потому что они вращаются с другой скоростью, чем непосредственное окружение. Результатом являются газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, а также ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун. Рост планет - намного более сложный процесс и намного более медленный процесс внутри ледяной линии. Вот почему Меркурий, Венера, Земля,

Это красивая картинка. Не очень красивая картинка:

• Почему Меркурий и Марс намного меньше Венеры и Земли?
  Моделирование предполагает, что скалистые планеты должны быть более или менее одинакового размера. Это не так в нашей собственной солнечной системе, не говоря уже о других местах.

• Как могли образоваться Уран и Нептун?
  Симуляции не могут воссоздать Уран и Нептун на их текущих расстояниях от Солнца. Материал на протопланетном диске должен был быть слишком редким на этих расстояниях, чтобы образовать большие планеты.

• Намного, намного хуже, в чем дело со всеми странными экзопланетами, найденными учеными?
  Ученые обнаружили, что объекты размером с Юпитер вращаются очень близко к их солнцу, объекты размером с Нептун вращаются там, где простая модель будет образовывать только каменистые планеты, и планеты на сильно наклоненных (а иногда и ретроградных) орбитах, которые не имеют смысла.

Эти симуляции (которые стали очень хорошими) и множество экзопланет подтолкнули теорию о том, как планеты формируются обратно в стадию «это смешно». («Самая захватывающая фраза, которую можно услышать в науке, та, которая предвещает новые открытия, это не« Эврика! », А« Это смешно ... »», цитата, широко приписываемая Исааку Азимову.)

Раньше на Земле было много, много астероидов и метеоритов. Большие астероиды будут тянуть метеориты и более мелкие астероиды, разбиваться вместе с ними и сгущаться в все больший и больший сгусток, который в конечном итоге станет настолько тяжелым, что под давлением он начнет вести себя как жидкость, образуя изящную сферу, которой сейчас является Земля.

Этот обломок уже вращался вокруг Солнца, когда это произошло; часть из них прибыла из-за пределов Солнечной системы, но большая часть была просто туманностью газов и других веществ, которые объединились в нынешнюю солнечную систему.

Что касается "падения и пропадания" ... это полуточное описание орбитальной механики. Принимая во внимание расстояния, «пропустить» центральное тело на самом деле довольно легко; посмотрите на небо ночью - некоторые из более ярких звезд - фактически другие планеты в нашей системе. Вот и все - эти крошечные точки. Солнце яркое, но оно крошечное в небе. Есть много места, чтобы «упустить», и вместо того, чтобы разбиться, чтобы лететь по эллиптической траектории вокруг центрального тела - проходя мимо, быстрее, когда вы близко, затем выбрасывая «вокруг другой стороны», чтобы замедлить, и улететь, только чтобы вернуться по тому же (отсутствующему) пути.

Теперь ... как получается, что орбиты Земли и большинства планет не являются вытянутыми эллипсами, как это обычно происходит с большинством случайно движущихся объектов в гравитационном поле - но довольно близко к кругам - это тема для другого вопроса и более длительных дебатов.

Планетные системы образуются из облаков газа и пыли .

Гравитация массы облака удерживает ее вместе; самая плотная часть в центре облака коллапсирует, пока не станет достаточно плотной, чтобы начать ядерный синтез, превращаясь в звезду.

Вещи дальше случайным образом сталкиваются и слипаются, пока некоторые из них не станут достаточно большими, чтобы иметь значительную собственную серьезность. Когда эти «планетезимали» сталкиваются друг с другом, их орбиты в среднем становятся более круглыми. После миллиардов лет этого вы получите относительно немного тел на почти круговых орбитах: планет солнечной системы.

Захват тел, прибывающих из-за пределов Солнечной системы, действительно происходит, но формирование из протозвездного газового облака - более распространенный способ формирования планет.

Хорошая теория формирования планет:

Создано в Ницце, Франция

Также отвечает на не очень симпатичную картинку (кроме Planet 9). В начале Солнце, как протозвезда, высосало массу из туманности и стало быстро вращающейся звездой. Вещество сплющилось в диск (Почему? Посмотрите, почему некоторые галактики плоские .) Теория Ниццы объясняет позднюю тяжелую бомбардировку, после того как большая часть материи уже объединилась.

Grand Tack

Около 5 миллиардов лет назад произошла поздняя тяжелая бомбардировка, когда Юпитер и Сатурн оказались в сильном резонансе, который приблизил их к Солнцу. Когда это произошло, ледяные осколки, которые все еще присутствовали во внешней солнечной системе, были втянуты внутрь солнечной системы. Это вызвало добросовестную «великую атаку» на внутреннюю солнечную систему.

Великая атака

Великая атака произошла после того, как Юпитер вышел из резонанса, отбросив его (и Сатурн) обратно во внешнюю солнечную систему. Обломки, которые он втащил в солнечную систему, заперты в скоплениях обломков, которые могли бы отобрать достаточно энергии у любых суперземель, чтобы тащить их на солнце. Оставшиеся обломки объединились в четыре планеты внутренней солнечной системы.

Остальная часть теории согласуется с тем, что все остальные уже заявляют

• Почему Меркурий и Марс намного меньше Венеры и Земли?

• Какое дело со всеми странными экзопланетами, найденными учеными?

  Если я допустил какие-либо ошибки в конвенциях, пожалуйста, сообщите мне. Мы, шестиклассники, очень неопытны на StackExchange.