如碰撞說、潮汐說、大爆炸宇宙說等等。自20世紀50年代以來,這些假說受到越來越多的人質疑,星云說又躍居統治地位。國內外的許多天文學家對地球和太陽系的起源不僅進行了一般理論上的定性分析,還定量地、較詳細論述了行星的形成過程,他們都認為地球和太陽系的起源是原始星云演化的結果。
中國天文學家戴文賽認為,在50億年之前,宇宙中有一個比太陽大幾倍的大星云。這個大星云一方面在萬有引力作用下逐漸收縮,另外在星云內部出現許多湍渦流。于是大星云逐漸碎裂為許多小星云,其中之一就是太陽系前身,稱之為“原始星云”,也叫“太陽星云”。由于原始星云是在湍渦流中形成的,因此它一開始就不停地旋轉。
原始星云在萬有引力作用下繼續收縮,同時旋轉加快,形狀變得越來越扁,逐漸在赤道面上形成一個“星云盤”。
組成星云盤的物質可分為“土物質”、“水物質”、“氣物質”。這些物質在萬有引力作用下,又不斷收縮和聚集,形成許多“星子”。星子又不斷吸積、吞并,中心部分形成原始太陽,在原始太陽周圍形成了“行星胎”。原始太陽和行星胎進一步演化,而形成太陽和九大行星,進而形成整個太陽系。
地球的形成
對地球起源和演化的問題進行系統的科學研究始于十八世紀中葉,至今已經提出過多種學說。一般認為地球作為一個行星,起源于46億年以前的原始太陽星云。地球和其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。
形成原始地球的物質主要是星云盤的原始物質,其組成主要是氫和氦,它們約占總質量的98。此外,還有固體塵埃和太陽早期收縮演化階段拋出的物質。
在地球的形成過程中,由于物質的分化作用,不斷有輕物質隨氫和氦等揮發性物質分離出來,并被太陽光壓和太陽拋出的物質帶到太陽系的外部,因此,只有重物質或土物質凝聚起來逐漸形成了原始的地球,并演化為今天的地球。
水星、金星和火星與地球一樣,由于距離太陽較近,可能有類似的形成方式,它們保留了較多的重物質;而木星、土星等外行星,由于離太陽較遠,至今還保留著較多的輕物質。
關于形成原始地球的方式,盡管還存在很大的推測性,但大部分研究者的看法與戴文賽先生的結論一致,即在上述星云盤形成之后,由于引力的作用和引力的不穩定性,星云盤內的物質,包括塵埃層,因碰撞吸積,形成許多原小行星或稱為星子,又經過逐漸演化,聚成行星,地球亦就在其中誕生了。
根據估計,地球的形成所需時間約為1千萬年至1億年,離太陽較近的行星(類地行星),形成時間較短,離太陽越遠的行星,形成時間越長,甚至可達數億年。
至于原始的地球到底是高溫的還是低溫的,科學家們也有不同的說法。從古老的地球起源學說出發,大多數人曾相信地球起初是一個熔融體,經過幾十億年的地質演化歷程,至今地球仍保持著它的熱量。
現代研究的結果比較傾向地球低溫起源的學說。地球的早期狀態究竟是高溫的還是低溫的,目前還存在著爭論。然而無論是高溫起源說還是低溫起源說,地球總體上經歷了一個由熱變冷的階段,由于地球內部又含有熱源,因此這種變冷過程是極其緩慢的,地球仍處于繼續變冷的過程中。
地球在剛形成時,溫度比較低,并無分層結構,后來由于隕石等物質的轟擊、放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球的溫度逐漸升高,最后成為粘稠的熔融狀態。在熾熱的火球旋轉和重力作用下,地球內部的物質開始分異。
較重的物質漸漸地聚集到地球的中心部位,形成地核;較輕的物質則懸浮于地球的表層,形成地殼;介于兩者之間的物質則構成了地