太阳系的形成与演进及宇宙的膨胀【摘 要】由于笔者发现了自然卫星和行星的一些变轨机制，从而揭示了月球的形成和演进规律并根据该规律，进一步揭示了太阳系的形成和演进规律，并能科学地解释为什么环绕太阳的八大行星都是顺行的，为什么八大行星的轨道几乎处于同一个平面，为什么八大行星多数自西向东旋转该理论还可以用来解释其他宇宙星系的结构、宇宙的膨胀和全球气候变化的原因 【关键词】太阳系;形成;演进;变轨;星系结构;宇宙膨胀;全球气候变化 The Formation and Evolution of the Solar System and the Expansion of the Universe ZHONG Cui-xiang （Jiangxi Normal University，Nanchang Jiangxi 330022， China） 【Abstract】Having found some orbit variation mechanisms of natural satellites and planets， the author has revealed the formation and evolution law of the Moon. According to this law， the author has further revealed the formation and evolution law of the Solar System and other galaxies in the universe. Especially， the author has also explained why the eight planets around the Sun are prograde planets， why the orbits of the eight planets almost lie in the same plane， and why most planets rotate around their own axes from west to east. Additionally， the author could also explain the expansion of the universe as well as the cause of global climate change. 【Key words】Solar system;Formation;Evolution;Orbit variation;Galaxy structure;Universe expanasion;Global climate change 0 引言 1 月球的形成和演进 对于月球的形成，人们也提出了多种假说[3]，包括分裂说、同源说、俘获说和碰撞说[4]，但它们都有一些问题，令人难以置信[5]。
于是，作者再次研究了月球的起源，发现了月球形成与演进的基本机制： （1）大约在45亿年以前，也即在地球形成之初，地球便开始出现了频繁的火山喷发，因为那时地球离太阳很近，地球绕太阳运行的速度也快得多，地球内部积蓄了大量的热量，因而导致了频繁而猛烈的火山喷发在一些猛烈的火山喷发过程中，有些诸如火山灰、火山弹和浮石之类的碎屑在巨大的岩浆喷射力的推动下可获得第一宇宙速度以上的飞行速度，从而进入绕地球运行的轨道，形成一层一层的环球“星云”在这些进入绕地轨道的碎屑中有一块体积较大的碎片就是后来形成月球的雏形另外，当火山喷射的方向与地球自转的方向一致时，射出的岩石碎片容易获得第一宇宙速度（7.9km/s）以上的飞行速度，所以在环绕地球的同一轨道中顺行碎片比逆行碎片多因此，顺行星子可以吸收合并更多的顺行碎屑，碰撞更少的逆行碎屑，因而更容易成长为月球这就是为什么月球是顺行卫星的原因 月球雏形最初进入的绕地轨道相距地球较近，地球周围有大量的火山喷射物质，如火山灰、水蒸气、SO2形成的气溶胶等，形成环绕地球的“星云”后来月球雏形不断地吸收轨道附近的这些物质而变得越来越大，并渐渐地远离地球，成为今天庞大的月球。
（2）月球远离地球的原因之一是顺行星子的撞击能使月球绕地球的公转速度增加，离心力增大，从而使月球远离地球[6] （4）月球远离地球的第三个原因是月球上的一些火山喷发也能驱动月球远离地球即当月球上有火山口朝着与月球公转切线方向相反的方向连续不断地喷出大量的高速气体及其他火山物质时，可使月球获得巨大的动量，提高公转切向速度，从而使月球绕地球公转的离心力增大，最终使月球远离地球 2 太阳的形成和演进 由于太阳绕银河系中心旋转，因此可以推断它原来是由银河系中心某个母星产生的一个卫星，正如月球是由地球产生的那样 当该卫星成长为地球大小的行星时，它便能从宇宙空间中吸收大量的水气来形成自己的大气层，甚至形成大的冰体或水体当它的母星变成发光发热的恒星时，由于它绕其母星按反时针方向旋转，该行星上靠近母星的那一面受到来自母星阳光的照射，使该面的温度高于背面的温度，从而使该面蒸发起更多的水气，甚至形成撞击高山的巨云或横扫大地的风暴因此，在该行星绕母星旋转的过程中，该行星上靠近母星的那一面比另一面受到更大的空气阻力，从而使该行星从西向东自转这也是一般行星从西向东自转的原因。
由于行星自转离心力的作用使行星成长为赤道隆起、两极稍扁的球体行星赤道半径大于两极及其他位置的半径，而万有引力和距离的平方成反比，所以越靠近赤道物体受到的万有引力越小，所以在赤道附近射出的物质容易获得足够的速度，进入绕行星旋转的轨道另外，如果行星上有水，则在万有引力的作用下，会使得两极及其他地区的水流向赤道区域，也会使赤道隆起、两极扁平因此，赤道附近比其他地区受到水的侵蚀更早和更严重，这就使得赤道附近更容易发生火山喷发，而且喷发得更早、更频繁和更猛烈在一些猛烈的火山喷发过程中，一些火山灰和碎屑可以获得足够的速度，进入绕行星旋转的轨道特别是，当火山的喷射方向与行星的自转方向一致时，喷出的物质容易获得足够的速度，进入绕行星旋转的轨道;当火山的喷射方向与行星的自转方向相反时，喷出的物质难以获得足够的速度来进入绕行星旋转的轨道所以，在环绕行星的同一轨道中顺行物质多于逆行物质因此，顺行星子可以积聚更多的顺行物质，碰撞更少的逆行物质，因而容易形成卫星当该行星长大成恒星时，它的一些卫星就成长为行星这就是为什么环绕太阳的八大行星都是顺行的行星另外，由于赤道附近喷出的物质容易获得足够的速度，进入绕行星旋转的轨道，然后凝聚成卫星。
这就是为什么八大行星的轨道几乎位于同一个平面，而且该平面与赤道面的夹角很小 太阳的成长经历了多个阶段开始太阳是一个体积和质量都很小的卫星后来该卫星不断地吸积轨道附近的“星云”物质而变得越来越大，并在星子撞击或自转逐渐加速的母星的万有引力的拖曳或火山驱动下渐渐地远离银河中心，演进成地球大小的行星后来它又遇到了一些通过变轨从后面追赶上来的行星的撞击，使它成长为比木星更大的气体巨星，而且更加远离银河中心当太阳变成接近现在大小的原恒星时，该原恒星内部氢的压力和密度大得足以启动热核反应当该原恒星上发生猛烈火山喷发或与轨道附近的天体发生碰撞时，便启动了其上的热核反应仅当太阳大得足以吸收轨道附近的气体和尘埃来维持其热核反应时，它才能成为主序星，即一个永恒地发光和发热的星球 由于太阳的质量约占太阳系全部质量的99.86%，因此在它环绕银河中心运行的过程中，它能够从轨道附近空间中吸收足够的气体和尘埃来维持其热核反应，因而它成为了一个不断地地发光和发热的恒星事实上，在太阳的热核反应过程中，氢聚变成氦，氦又聚变成碳、氧和其他重元素在不完全燃烧过程中，碳未被完全氧化，便生成一氧化碳氧的燃烧又产生水蒸气。
当这些气体逃逸到太空之后便形成环绕某些星球上的云团当云团碰撞产生雷电时，一氧化碳与水在高温下发生反应，产生二氧化碳和氢气 （CO + H2O→CO2 + H2）同时，水的电离也能产生氧气和氢气因此，太空能源源不断地为太阳的热核反应提供氢气于是，太阳成为了一个永恒地发光和发热的星球，除非太阳被某个巨星撞破使其质量小得不能吸收足够的气体和尘埃来维持其热核反应 3 行星的形成与演进 正如前面所述，太阳系的八大行星起源于后来形成太阳的行星的卫星在八大行星的成长过程中，它们不断地吸积轨道附近的“星云”物质而变得越来越大，并在星子撞击或自转逐渐加速的母星的万有引力的拖曳或火山驱动下渐渐地远离母星 3.1 水星的形成与演进 现在水星是离太阳最近的行星，白天表面温度可达到430℃，夜间可能降至-170℃所以其上没有大气层或水但“信使号”太空飞船发现水星上存在过去火山活动的证据这意味着水星是在太阳还处于未发光的原恒星状态时形成的卫星水星的早期轨道比现在的轨道离太阳近得多，因此它以比现在快得多的速度绕原恒星旋转水星的高速旋转使得其内部积聚了大量的热量，从而使其内部物质发生了熔融和分异，形成了包括壳、幔、核在内的不同层次。
由于水星受到水的侵蚀较小，因此它具有较高的金属含量 另一方面，由于水星的早期轨道离原恒星非常近，因此它从原恒星的大气层中吸收了大量的水气，形成了其上的巨大水体或冰体在水的长期侵蚀下，水星上发生了一系列火山喷发猛烈的火山喷发能够改变水星绕原恒星的轨道特别地，在自转逐渐加速的原恒星的万有引力的拖曳下水星更是不断地远离母星当水星被驱离原恒星到当前轨道附近时，原恒星就变成了主序星来自太阳的巨大热量使得水星上的水气全部被蒸发掉了，留下干燥的水星所以，它无法产生足够的火山喷发来形成自己的卫星 由于水星的大气层非常稀薄，水星白天和晚上的温度差对于水星的大气密度几乎没有什么影响，加上水星离太阳很近，因此水星被太阳引力紧紧锁定，使水星自转和公转的周期相同，除了公转几乎没有自转 3.2 金星的形成与演进 金星是离太阳第二近的行星，但它是太阳系中最热的行星，因为其大气层中含有很厚的温室气体，能够捕获和保留大量的太阳热能因为如此灼烧的热量会使任何东西蒸发了，所以其上没有大气层或水，使金星表面非常干燥但太空飞船在火星上发现了许多过去火山活动的证据所以，正如水星那样，金星也是在太阳还处于原恒星状态时形成的卫星。
金星的早期轨道比现在的轨道离太阳近得多，因此它从原恒星的大气层中吸收了大量的水气，形成了其上的巨大冰水体许多猛烈的火山喷发能够改变金星绕原恒星的轨道，将金星渐渐地驱离原恒星另外，小行星不时的撞击，也能把金星驱离原恒星特别地，在自转逐渐加速的原恒星的万有引力的拖曳下金星更是不断地远离母星但在原恒星变成了主序星后，来自太阳的巨大热量使得金星上的水气全部被蒸发掉了，留下干燥的金星所以，它无法产生足够的火山喷发来形成自己的卫星 另外，金星的自转是个例外因为金星表面温度非常高，其上的水蒸气早已被蒸发殆尽，这使得太阳的照射无法影响金星大气的密度，因此金星上靠近太阳那一面的大气密度与另一面的大气密度几乎相等但是由于大气层上的温度差，金星上靠近太阳那一面的大气密度略低于另一面的大气密度，从而使得金星自东向西自转 3.3 地球的形成与演进及全球气候变化 正如水星和金星，地球也是在太阳还处于原恒星状态时形成的卫星，但它比水星和金星形成得更早由于地球的早期轨道比现在的轨道离原恒星近得多，因此它以比现在快得多的速度绕原恒星旋转地球的高速旋转使得其内部积聚了大量的热量，从而使其内部物质发生了熔融和分异，形成了包括壳、幔、核在内的不同层次。