Теория Николая Коперника. 4

Теория Николая  Коперника

Через всю  яркую жизнь Коперника, начиная  со студенческих лет в Кракове  и до последних дней, проходит основная нить - великое дело утверждения  новой системы мира. Призванной заместить в корне неправильную геоцентрическую систему Птолемея.

 Первый  набросок своей теории Коперник  изложил в работе, которая известна  под русским названием, как  "Малый комментарий Николая  Коперника относительно установленных  им гипотез о небесных движениях". Эта книга не была опубликована  при жизни автора. В "Малом  комментарии" после краткого  предисловия, завершающегося упоминанием  о теории концентрических сфер  Евдекса и Каллиппа, а также  теории Птолемея, Николай Коперник  указывает на недостатки этих  теорий, вынуждающих его предложить  свою теорию.

 Эта новая  теория исходит из следующих  требований :

 Не существует  единого центра для всех небесных  орбит или сфер.

 Центр  Земли является не центром  мира, а лишь центром тяготения  и лунной орбиты.

 Все сферы  движутся вокруг Солнца, как вокруг  своего центра, вследствие чего  Солнце является центром всего  мира.

 Отношение  расстояния от Земли до Солнца  к высоте небесной тверди ( то есть к расстоянию до сферы неподвижных звезд) меньше отношения радиуса Земли к расстоянию от нее до Солнца, причем, расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с высотой небесной тверди.

 Всякое  движение, замечаемое у небесной  тверди, связано не с каким-либо  движением самой тверди, а с  движением Земли. Земля же, вместе  с окружающими ее стихиями (воздухом  и водой) совершает в течение  суток полный оборот вокруг  своих неизменных полюсов, в  то время, как твердь небесная и расположенное на ней небо, остаются неподвижными.

 То, что  кажется нам движением Солнца, на самом деле связано с  движениями Земли и нашей сферы,  вместе с которой мы обращаемся  вокруг Солнца, как всякая другая  планета. Таким образом, Земля  обладает более чем одним движением.

 Кажущиеся  прямые и попятные движения  планет, обусловлены не их движениями, а движением Земли. Следовательно,  одного лишь движения самой  Земли достаточно для объяснения  многих кажущихся неравномерностей  на небе.

 В этих  семи тезисах четко намечены  контуры будущей гелиоцентрической  системы, сущность которой заключается  в том, что Земля одновременно  движется и вокруг своей оси  и вокруг Солнца.

 Формулируя  тезисы своей теории Николай Коперник пользуется понятиями астрономии начала 16 века. Так, в его тезисах речь идет о движении сфер, а не о движении планет. Ибо движение планет объяснялось тогда движением сфер, каждая из которых соответствовала определенной планете. Пятый тезис следует понимать как, что сфера неподвижных звезд не участвует в движении планетных сфер, а остается неподвижной. А в последнем тезисе речь идет о петлях описываемых планетами на небе вследствие движения Земли вокруг Солнца. В теории Коперника оказалось достаточно принять допущение о том, что мы наблюдаем за планетами с движущейся Земли, плоскость орбиты которой, почти совпадает с плоскостями орбит других планет. Такое допущение существенно упрощало объяснение петлеобразного движения планет по сравнению со сложной системой эпициклов и дифферентов в теории Птолемея. Необычайно важным был и четвертый тезис : никто до Коперника, а большинство астрономов и после его смерти, не смели приписывать Вселенной столь огромные размеры.

 Сформулировав  7 положений своей теории, Коперник  переходит к описанию последовательности  расположения небесных сфер ( планет). Затем Коперник останавливается на том, почему годовое движение Солнца на небе следует объяснять лишь движением Земли.

 Заканчивается  "Малый комментарий" следующим  утверждением :"Таким образом всего тридцати четырех кругов достаточно для объяснения устройства Вселенной и всего хоровода планет". Коперник необычайно гордился своим открытием, ибо видел в нем наиболее гармоничное решение проблемы, сохранявшее принцип, в силу которого все движения планет можно интерпретировать как сложения движений по окружности.

Теория гармонии мира Иогана Кеплера

 Во времена  жизни Иогана Кеплера (1571 –  1630 гг.) наука астрология не могла  существовать отдельно от астрономии. Астрология (греч звезда+учение) занималась  предсказанием судьбы человека  в зависимости от расположения  небесных светил Солнца, Луны  и планет. Астрология в течение  многих веков сопутствовала астрономии  и в определённой степени стимулировала  её развитие. Она также обеспечивала  материальную сторону астрономов, так как вера во влияние  расположения звёзд на небе  на земные события и надежда  узнать будущее побуждало людей  того времени имеющих власть  и богатство строить и содержать  обсерватории, оплачивать работу  астрономов.

 И. Кеплер  в начале своей карьеры вынужден  был, как и другие астрономы  составлять модные в то время  астрологические календари. Сам  он отзывался о своей работе  так: «Если я сочиняю календари  и альманахи, то это, без  сомнения, – прости мне, господи,  – великое рабство, но оно  в настоящее время необходимо…  Лучше издавать альманахи с  предсказаниями, чем просить милостыню.  Астрология – дочь астрономии, хоть и незаконная и разве  не естественно, чтобы дочь  кормила свою мать, которая иначе  могла бы умереть с голоду». 1

 Хотя утверждение  о том что Кеплер воспринимал астрологию как побочную науку и средство к заработку является правильным лишь на половину. Известно что он очень тщательно и детально составлял свой собственный гороскоп, а так же дважды переделывал гороскоп для известного полководца Валленштейна, личным астрологом которого был в 1628-1630 гг., предсказав в стране большую смуту на весну 1634 г., а самому Валленштейну смерть в этот же год. Позже прогноз Кеплера был использован Шиллером в его драме «Смерть Валленштейна». Предсказания Кеплера, как правило, были очень верны.

 Вера И.Кеплера  в астрономию покоилась «на  точке зрения абсолютной необходимости,  исключавшей из вселенной всякую  случайность, как нечто объективное.  В его представлении мир является  единым целым, очень тесно связанным  в своих частях: это – огромный  часовой механизм который бог  устроил и поддерживает на  основании неизменных, незыблемых  законов природы»2

 «Бог сотворил  мировые тела согласно определённому  числу. Но число есть акциденция  количества, т.е. я хочу сказать,  что числа существуют в мире. Ибо до мира не было числа,  кроме Троицы, Которая есть Сам Бог. Но если бы мир был сотворён согласно мере чисел, то это было бы всё же согласно мере количества. Но ни в линии, ни в поверхности нет чисел, но лишь бесконечность. Точно так же, что касается тел, то неправильных тел следует избегать, ибо речь идёт об основании наиболее упорядоченного творения. Итак, остаются шесть тел: сфера или, точнее сферическая поверхность и пять правильных многогранников. Сферическая форма подобает внешнему небу. Действительно, мир является двояким: движущимся и неподвижным. Один создан по образу божественной Сущности, рассматриваемой в Самой Себе, другой – по образу Бога как Творца… Окружность естественно соотносится с Богом, прямая линия – с творением. Но в сфере есть тройственность: поверхность , центр, интервал. То же самое в неподвижном мире: звёзды, Солнце и аура, или промежуточный эфир; а в Троице: Отец, Сын и Святой Дух»3

 Первый  успех Кеплеру принес составленный  им календарь, хотя последующая  в связи с выпуском этого  календаря реформа перехода на  новое времяисчисление нашла  множество противников из-за разногласий  между верующими единоверцами  и протестантами предпочитающими  «оставаться в разногласии с  Солнцем, чем в согласии с  Папой».

 Будучи  учеником Тихо Браге, Кеплер не разделял веру учителя в неподвижность Земли и сделался горячим сторонником учения Коперника. Как и сам Коперник, Кеплер обосновывал свое принятие гелиоцентризма не столько научными, сколько эстетическими и религиозными соображениями. Впрочем, Кеплер не разделял идей Николая Кузанского и Джордано Бруно о бесконечности Вселенной. Более того, Кеплер приводил против учения о бесконечности вселенной следующий аргумент: если бы число звезд было бесконечным, освещенность ночного неба была бы бесконечно большой, ибо в какую бы точку неба мы ни направили свой взор, он остановился бы на какой-нибудь звезде. Кеплер разделял также учение пифагорейцев о том, что в основе мира лежит гармония чисел

 Летом  1595 года Кеплер, как ему показалось, подошёл к большому открытию: он решил, что им обнаружены  важнейшие закономерности в строении  мира, установлена первопричина  взаимного расположения планет  Солнечной системы. Кеплер был  уверен в существовании мудрого  промысла божьего. Он считал, что  при сотворении мира бог должен  был исходить из простых числовых  свойств и соотношений, использовать  совершенные геометрические формулы.

 Первый вопрос, на который Кеплер решил для себя ответить был следующий: почему существует только шесть планет, (во времена Кеплера было известно только шесть планет Солнечной системы, наблюдаемых невооружённым глазом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн) а не двадцать или сто? Этот вопрос был связан ещё с одним решением обеспечения относительной величины расстояний между траекториями движения планет. Ответ на эти два вопроса потребовали от учёного многолетних исследований, которые привели к открытию законов движения планет.

 9 июля 1595 года после долгих и безрезультатных вычислений Кеплер, решая с учениками какую – то геометрическую задачу, начертил на классной доске равносторонний треугольник с вписанной в него и описанной около него окружностями. Внезапно его озарила мысль, которая явилась, по его мнению, ключом к разгадке тайны Вселенной. Прикинув отношение между радиусами окружностей, он заметил, что оно близко к отношению радиусов круговых орбит Сатурна и Юпитера, как они были вычислены Коперником. В дальнейшем ход рассуждений был таким: Сатурн и Юпитер первые планеты (считая по направлению к Солнцу) и тетраидер первый правильный многогранник в геометрии. Правильных многогранников (у которых все грани и двугранные углы равны между собой) в природе не так уж и много, а именно пять.

Тетраэдер (4 треугольные грани)

Куб или гексаэдр (6 граней квадратов)

Октаэдр (8 треугольных  граней)

Додекаэдр (12 пятиугольных граней)

Икосаэдр (20 треугольных  граней)

 Важным  свойством правильных многогранников  является существование для каждого  из них вписанного и описанного  шаров (сфер) таких, что поверхность  вписанного касается центра каждой  грани правильного многогранника,  а поверхность описанного шара  проходит через все его вершины.  Центры этих шаров совпадают  между собой и с центром  соответствующего многогранника.

 Сравнив количества правильных многогранников и количество межорбитных пространств ответ казалось, был найден, осталось только решить вопрос об относительных расстояниях между орбитами планет: в сферу, на которой расположена орбита Сатурна, вписан куб, в него вписана следующая сфера Марса, додекаэдр, сфера Земли, икосаэдр, сфера Венеры, октаэдр, сфера Меркурия, в центре всей системы Солнце.

Относительные расстояния до Солнца для шести планет Солнечной системы, полученные Коперником, Кеплером и современные усреднённые  значения.

Меркурий 

Венера 

Земля 

Марс 

Юпитер

Сатурн

По Копернику 0,379 0,719 1,000 1,520 5,219 9,173

По Кеплеру 0,419 0,762 1,000 1,440 5,261 9,163

Современные усреднённые величины 0,387 0,723 1,000 1,524 5,203 9,532

 По таблице  видно, что значения полученные  Кеплером сильно отличаются от  значений полученных Коперником, притом разница идёт в сторону  ухудшения точности, и это не  могло остаться незамеченным  у Кеплера, но он настолько  увлёкся своей гипотезой, что  это обстоятельство не сильно  его смущало.

 До 1595 года  Кеплер усиленно работал в следствие чего был написан труд, который он назвал “Prodromos disertautonem cosmographicum continens Mysterium“ «Предвестник космографических исследований, содержащий космографическую тайну». Эта книга вышла из печати в 1596 году в г. Тюбинге. Если отбросить ошибочность «рабочей гипотезы» этого труда, то в нем можно увидеть большое количество ценных мыслей и зародышей открытий которые и в настоящее время серьёзно обсуждаются теоретиками. (идея псевдокристалличности Солнечной системы)

 В 1599 г.  Кеплер начинает работать над  книгой, которую он задумал давно.  Это научное произведение о  мировой гармонии, он назовет  “Harmonices Mundi Libri V” «Пять книг гармонии Мира» (или «Мировая гармония»). Эта работа была напечатана в1619 г. и включала пять отдельных книг, которые назывались:

Правильные  фигуры, производящие гармонические  пропорции.

Конгруэнции гармонических фигур

Происхождение гармонических пропорций

Гармоническая конфигурация звёздных лучей на земле  и её воздействие на погоду, и  другие явления погоды.

Современнейшая  гармония в небесных движениях и  касающееся её происхождения эксцентриситетов.

 В этот  труд вошёл знаменитый третий  закон движения небесных тел,  использованный впоследствии Ньютоном  для обоснования закона всемирного  тяготения.

Прогрессивная идея этого закона говорила о том, что планеты движутся не по круговым, совершенным траекториям т.е. по окружностям, как считалось ранее, и как считал Галилей, а по эллипсам. К идее эллиптического движения планет вокруг Солнца Кеплер пришел в результате обработки астрономических наблюдений своего учителя Тихо Браге. Любопытно, что ни Галилей, ни Декарт не придали никакого значения открытию Кеплером законов движения планет. Итак, в центре мира, по Кеплеру, находится неподвижное Солнце, а границей мира является сфера звезд.

Открытие  гласило, что при движении по эллиптической  орбите радиус-вектор планеты за равные промежутки времени заметает равные площади; иными словами, по мере приближения  планеты к Солнцу, ее скорость возрастает, а по мере удаления – убывает, указав причину этого явления, сравнив  движение планеты с движением  маятника с нитью переменной длины.

Если нить колеблющегося маятника удлинить, то тотчас же его движение замедляется, и наоборот, если нить укоротить, то движение тотчас же сделается более  быстрым. Если теперь мы предположим, что  планета обращается вокруг Солнца, то нам нетрудно будет объяснить  уменьшение скорости планеты, ибо она  описывает круг тем большего радиуса, чем она дальше от Солнца, и по этой причине ее движение замедляется. Но, напротив, когда она приближается к Солнцу, она описывает круг меньшего радиуса и благодаря этому  движется быстрее

 «Основной  задачей для него (Кеплера) было  исследование математических законов  управляющих явлениями»4

 Научный  вклад Кеплера не исчерпывается  только открытием его трёх  законов из которых наукой используется в основном третий закон движения планет. В истории открытия чётко проявилось то новое, что он внёс в развитие естествознания и что изменило в первую очередь облик астрономии.

 «В течение  всей жизни работа Кеплера  развивалась как осуществление  идей, запечатлевшихся в нём с  юности как единство цели, создавшей  эту всеобщую гармонию. Но последующие  поколения – иные люди с  новыми целевыми установками  в изменившемся мире – взяли  из неё только то, что могло  понадобиться им для дальнейшего  развития науки. Таким образом,  то, что составляло их славу,  позднее нередко представлялось  излишним или ложным представлением…

Со́лнечная систе́ма — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Она сформировалась путём гравитационного сжатия газопылевого облака примерно 4,57 млрд лет назад[2].

Бо́льшая часть массы объектов Солнечной системы приходится на Солнце; остальная часть содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики. Общая масса системы составляет около 1,0014 M☉.

Четыре меньшие  внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы), состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами, намного более массивны, чем планеты земной группы. Крупнейшие планеты Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, состоят, главным образом из водорода и гелия; внешние, меньшие Уран и Нептун, помимо водорода и гелия, содержат в своём составе метан и угарный газ[19]. Такие планеты выделяются в отдельный класс «ледяных гигантов»[20]. Шесть планет из восьми и три карликовые планеты окружены естественными спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.

В Солнечной  системе существуют две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, сходен по составу с планетами  земной группы, поскольку состоит  из силикатов и металлов. Крупнейшими  объектами пояса астероидов являются Церера, Паллада, Веста и Гигея. За орбитой Нептуна располагаются  транснептуновые объекты, состоящие  из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке, Квавар, Орк и Эрида. В Солнечной системе  существуют и другие популяции малых  тел, такие как планетные квазиспутники  и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по системе кометы, метеороиды и  космическая пыль.

Солнечный ветер (поток плазмы от Солнца) создаёт  пузырь в межзвёздной среде, называемый гелиосферой, который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическое облако Оорта, служащее источником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячу раз дальше гелиосферы.

Солнечная система  входит в состав галактики Млечный  Путь.

Центральным объектом Солнечной системы является Солнце — звезда главной последовательности спектрального класса G2V, жёлтый карлик. В Солнце сосредоточена подавляющая часть всей массы системы (около 99,866 %), оно удерживает своим тяготением планеты и прочие тела, принадлежащие к Солнечной системе[21]. Четыре крупнейших объекта — газовые гиганты — составляют 99 % оставшейся массы (при этом большая часть приходится на Юпитер и Сатурн — около 90 %).

Большинство крупных объектов, обращающихся вокруг Солнца, движутся практически в одной  плоскости, называемой плоскостью эклиптики. В то же время кометы и объекты  пояса Койпера часто обладают большими углами наклона к этой плоскости[22][23].

Все планеты  и большинство других объектов обращаются вокруг Солнца в одном направлении  с вращением Солнца (против часовой  стрелки, если смотреть со стороны северного  полюса Солнца). Есть исключения, такие  как комета Галлея. Самой большой  угловой скоростью обладает Меркурий — он успевает совершить полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток. А для самой удалённой  планеты — Нептуна — период обращения составляет 165 земных лет.

Бо́льшая часть планет вращается вокруг своей оси в ту же сторону, что и обращается вокруг Солнца. Исключения составляют Венера и Уран, причём Уран вращается практически «лёжа на боку» (наклон оси около 90°). Для наглядной демонстрации вращения используется специальный прибор — теллурий.

Многие модели Солнечной системы условно показывают орбиты планет через равные промежутки, однако в действительности, за малым  исключением, чем дальше планета  или пояс от Солнца, тем больше расстояние между её орбитой и орбитой  предыдущего объекта. Например, Венера приблизительно на 0,33 а. е. дальше от Солнца, чем Меркурий, в то время как  Сатурн на 4,3 а. е. дальше Юпитера, а Нептун на 10,5 а. е. дальше Урана. Были попытки  вывести корреляции между орбитальными расстояниями (например, правило Тициуса  — Боде)[24], но ни одна из теорий не стала общепринятой.

Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов  которого находится Солнце. У более  близких к Солнцу объектов (с меньшей  большой полуосью) больше угловая  скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической  орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удалённая — афелий. Каждый объект движется быстрее всего в своём  перигелии и медленнее всего  в афелии. Орбиты планет близки к  кругу, но многие кометы, астероиды  и объекты пояса Койпера имеют  сильно вытянутые эллиптические  орбиты.

Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчинёнными системами. Многие окружены спутниками, некоторые  из спутников по размеру превосходят  Меркурий. Большинство крупных спутников  находятся в синхронном вращении, с одной стороной, постоянно обращённой к планете. Четыре крупнейшие планеты — газовые гиганты, обладают также кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.

Состав

Планеты солнечной  системы

Солнце 

Межпланетная  среда

Внутренняя  область Солнечной системы 

Планеты земной группы

1. Меркурий

2. Венера

3. Земля 

Луна

4. Марс 

спутники  Марса

Пояс астероидов

Церера

Внешняя область  Солнечной системы 

Планеты-гиганты 

5. Юпитер 

спутники  Юпитера

кольца Юпитера

6. Сатурн 

спутники  Сатурна

кольца Сатурна

7. Уран 

спутники  Урана

кольца Урана

8. Нептун 

спутники  Нептуна

кольца Нептуна

Кометы

Кентавры

Транснептуновые объекты 

Пояс Койпера 

Плутон[35]

спутники  Плутона

Хаумеа[36]

спутники  Хаумеа

Макемаке

Рассеянный  диск

Эрида

Дисномия

Отдалённые  области 

Гелиосфера

Облако Оорта 

Седна

Для облегчения запоминания названий и порядка  следования 8 планет могут применяться  различные мнемонические приёмы.

1. Гипотезы о  происхождении солнечной системы

 К настоящему  времени известны многие гипотезы  о происхождении Солнечной системы,  в том числе предложенные независимо  немецким философом И.Кантом (1724—1804) и французским математиком и  физиком П.Лапласом (1749—1827). Точка  зрения И. Канта заключалась  в эволюционном развитии холодной  пылевой туманности, в ходе которого  сначала возникло центральное  массивное тело — Солнце, а  потом родились и планеты. П.  Лаплас считал первоначальную  туманность газовой и очень  горячей, находящейся в состоянии  быстрого вращения. Сжимаясь под  действием силы всемирного тяготения,  туманность вследствие закона  сохранения момента импульса  вращалась все быстрее и быстрее.  Под действием больших центробежных  сил, возникающих при быстром  вращении в экваториальном поясе,  от него последовательно отделялись  кольца, превращаясь в результате  охлаждения и конденсации в  планеты. Таким образом, согласно  теории П. Лапласа, планеты  образовались раньше Солнца. Несмотря  на такое различие между двумя  рассматриваемыми гипотезами, обе  они исходят от одной идеи  — Солнечная система возникла  в результате закономерного развития  туманности. И поэтому такую идею  иногда называют гипотезой Канта—Лапласа.  Однако от этой идеи пришлось  отказаться из-за множества математических  противоречий, и на смену ей  пришло несколько «приливных  теорий».

 Наиболее  знаменитая теория была выдвинута  сэром Джеймсом Джинсом, известным  популяризатором астрономии в  годы между Первой и Второй мировыми войнами. (Он также был ведущим астрофизиком, и лишь в конце своей карьеры обратился к созданию книг для начинающих.)

Рис. 1. Приливная  теория Джинса. Звезда проходит рядом  с Солнцем,

вытягивая из него вещество (рис. А и В); планеты  формируются

 из этого  материала (рис. С)

 Согласно  Джинсу, планетное вещество было  «вырвано» из Солнца под воздействием  близко проходившей звезды, а  затем распалось на отдельные  части, образуя планеты. При  этом наиболее крупные планеты  (Сатурн и Юпитер) находятся в  центре планетной системы, где  некогда находилась утолщенная  часть сигарообразной туманности.

 Если бы  дела действительно обстояли таким образом, то планетные системы были бы чрезвычайно редким явлением, так как звезды отделены друг от друга колоссальными расстояниями, и вполне возможно, что наша планетная система могла бы претендовать на роль единственной в Галактике. Но математики снова бросились в атаку, и в конце концов приливная теория присоединилась к газообразным кольцам Лапласа в мусорной корзине науки.

2. Современная  теория происхождения солнечной  системы

 Согласно  современным представлениям, планеты  солнечной системы образовались  из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды  лет назад. Такая точка зрения  наиболее последовательно отражена  в гипотезе российского ученого,  академика О.Ю. Шмидта (1891—1956), который  показал, что проблемы космологии  можно решить согласованными  усилиями астрономии и наук  о Земле, прежде всего географии,  геологии, геохимии. В основе гипотезы  О.Ю. Шмидта лежит мысль об  образовании планет путем объединения  твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое  облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные  элементы конденсировались в  пылевые частицы. Беспорядочное  движение газа в облаке быстро  прекратилось: оно сменилось спокойным  движением облака вокруг Солнца.

Пылевые частицы  сконцентрировались в центральной  плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало  «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и  распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они  образовали множество сплошных плотных  тел. Наиболее крупные из них приобретали  почти круговые орбиты и в своем  росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих  планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к  себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов сформировалось девять больших планет, движение которых  по орбитам остается устойчивым на протяжение миллиардов лет.

 С учетом  физических характеристик все  планеты делятся на две группы. Одна из них состоит из сравнительно  небольших планет земной группы  — Меркурия, Венеры, Земли и Марса.  Их вещество отличается относительно  высокой плотностью: в среднем  около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза  превосходит плотность воды. Другую  группу составляют планеты -гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным массам, а Юпитера— 318. Состоят планеты-гиганты главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности, подобной поверхности планет земной группы. Особое место занимает девятая планета — Плутон, открытая в марте 1930 г. По своим размерам она ближе к планетам земной группы. Не так давно обнаружено, что Плутон — двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс.

 В процессе  образования планет их деление  на две группы обусловливается  тем, что в далеких от Солнца  частях облака температура была  низкой и все вещества, кроме  водорода и гелия, образовали  твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В составе самых массивных планет — Юпитера и Сатурна, кроме того, оказалось значительное количество газов. В области планет земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) остались в газообразном состоянии, и, следовательно, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались в основном из силикатов и металлов.