宇宙太阳系太阳地球新说(上).doc

宇宙、太阳系、地球

（上）
江发世

目 录
前 言
1. 宇宙的定义、特征及宏观物质运动
1.1 宇宙的定义、特征
1.2 宇宙宏观物质运动
2. 星系及星系分类
2.1 星系的定义
2.2 哈勃星系分类
2.3 本文的星系分类
3. 太阳系
3.1 太阳系的特征
3.2 太阳系成因假说简介
3.3 关于太阳系起源学说的分类
3.4 模拟试验
3.5 太阳系的成因解释
4. 太阳的成因
4.1 有关太阳的研究程度和太阳资料
4.2 传统的太阳成因观点
4.3 本文太阳成因观点
5. 地球的成因
5.1 地球的特征
5.2 有关地学的理论和假说
5.3 地球的成因
5.4 地壳运动的产生
5.5 地表构造形态的成因-
5.6 地磁、地震、火山的成因

前 言
我们人类居住和生活在地球上，对于地球之外的星球，只是到达月亮上的一点进行取样和观测。对于其他的星球，只是进行光学和射电的观测。
尽管人类世世代代居住和生活在地球上，但是对地球的诸多问题还不清楚。
我们感受最直接的，如：
日出日落，一年有四季之分。地球一天自转一周，一年绕太阳转一周，而且是倾斜在轨道上转。地球和月亮相互绕地月质心转。
地震给人类造成了极大的灾难，中国的海城地震、唐山特大地震、汶川特大地震、玉树地震。近日的日本9.0级特大地震等等。这些地震是我们亲眼目睹的。
火红的岩浆从地下喷出到地表，高达数千米的火山灰和气液体弥漫天空。
在野外，大多地层在地质力的作用下发生了褶皱或断裂。
地球存在磁场叫地磁，地磁的强度各处不同，在地质时期中地磁极发生了多次反转，而且磁极位置在移动。
通过地震波测量确认，地球是一个圈层状结构的球体。
在地质时期，地球上发生过三次全球性大冰川。
在太古宙即25亿年之前，地球上没有生命。在元古宙即5.4-25亿年，地球上只有简单的原核生物。到了显生宙古生代的寒武纪，地球上一下出现大量的生命，在寒武纪的灰岩中有大量的三叶虫等化石。
地球成因的研究，应回答：组成地球物质的来源，地球的形成过程，地球自身的活动和在宇宙中的运动。进而解释地球圈层结构的成因，地壳运动成因，地震成因，火山成因，地磁成因，生命起源等等问题。
地球是太阳系的一颗普通行星，太阳是银河系的一颗普通恒星。人类对太阳系的观测历史悠久，积累了大量的观测资料，对于太阳系星球的轨道数值及运动能予以精确的计算。
在太阳系，地球倾斜在轨道上运动，天王星躺在轨道上运动，金星自转反向，哈雷彗星公转反向。星球的运动轨道形状有近圆形的、椭圆形的、抛物线形和双曲线形的。年老的星球分布在太阳赤道附近，年轻的星球在太阳各纬度和两极都有分布。
在宇宙中有众多的星系、星云、星球、各类粒子等等天体。
地球的成因和太阳及太阳系的成因，宇宙及其物质运动等都是紧密相连的。
本文在以下观点和已有观点或理论不同：
1、 宇宙的定义，宇宙的特征；
2、 星系的定义，星系的分类；
3、 太阳系的成因及五大特征解释；
4、 太阳的成因及热量来源；
5、 对地球的结构进行了重新划分；
6、 地球的成因、地壳运动的成因、地震、火山、地磁等的成因。

1.宇宙的定义、特征及宏观物质运动

1.1 宇宙的定义、特征
1.1.1 宇宙的定义
传统的观点认为：宇为无限空间，宙为无限时间。即宇宙在空间上无限大，在时间上无始无终，宇宙的物质和能量是无限的，叫做无限观点。这种观点与物质守恒和能量守恒定律是不符的，无限就不存在守恒。
本文对宇宙定义如下：
所有物质和能量存在、运动、发展转化和演化的空间叫做宇宙。
1.1.2 宇宙的特征
宇宙是空间，是所有物质和能量存在的空间，所有物质和能量在这个空间运动、发展转化和演化。宇宙具有如下特征：
（1）、空间特征
宇宙的空间是恒定的，在这个空间里包含了所有的物质和能量。
（2）、物质特征
宇宙的物质总量是恒定的，不会增加也不会减少，能相互转化，能分能和。
（3）、能量特征
宇宙的能量总量是恒定的，不会增加也不会减少，能相互转化。
（4）、时间特征
宇宙的时间是永恒的，无始无终。但是，对于宇宙内部的物质及能量，它们的存在及运动、发展、转化和演化是有时间的，在这个过程中有始有终。
（5）、结构特征
在宇宙中，没有宇宙中心。各种天体在运动中相撞，在运动中形成。

1.2宇宙宏观物质运动
1.2.1 宇宙宏观物质运动
在宇宙中，除物质引力和相对运动形成绕转星系外，其它物质及天体做无序运动。那些独立天体或物质都是按照最初产生时力的方向运行。
宇宙中的天体，在没有受到外力的作用时不会产生加速度，也就是说，天体或其它物质在最初形成时所产生的运动速度不会自行加快，也不会改变方向。由于以光速运动的粒子质量极其微小，是以波的方式运行，一般质量体对其产生的引力几乎为零。对于巨大的质量体其引力使光产生弯曲。
宇宙没有中心天体，所有做杂乱无章运动的独立天体和做有规律运动的从属天体及所有物质共同形成了一个球形宇宙引力场。所有的天体包括各种粒子和尘埃，无论做何种运动、变化，无论所形成的速度有多大，都不能逃脱宇宙这个恒定的空间即宇宙引力场。

1.2.2 宇宙的能量
没有离开物质而独立存在的能量，能量能相互转化，能量也能使物质相互转化，物质不均匀能量也不均等。只要能量存在着差异、物质存在着大小、成分、形态、状态、结构、构造、距离、分布的均匀与否等等差异，只要这一切中一项不能达到全部的均衡就会永远存在着物质的运动和能量的转换。
1.2.3 宇宙天体相撞
宇宙中的星系、星云和星球等物质是运动着的，除从属星系或天体是按照一定规律绕中心体转动外，那些独立的星系、星云或星球等天体它们都是在宇宙中独立运行的，按最初形成时受力方向运行，为无序运动。
无序和有序运行的星系、星云、星球等天体能在运动中相撞。不同形状、不同结构、不同大小的星系、星云和星球，它们可以从不同的方向、不同的角度、不同的接触面、不同的作用力强度、不同的速度等等进行相撞和接触。
图1-1、图1-2、图1-3是宇宙中一些星系、星云、星球可能出现的相撞情形的一组示意图。
（1）、星系、星云、星球迎面相撞，见图1-1。
（2）、星系、星云、星球呈角度相撞，见图1-2。
（3）、星系、星云、星球部分相撞，见图1-3。

两大圆正面相撞 大圆面和扁面迎面相撞 两个扁面迎面相撞

图1-1 星系、星云、星球迎面相撞图

两个大圆斜角相撞 大圆面和扁面斜角相撞 两个扁面斜角相撞

图1-2 星系、星云、星球呈角度相撞图

两个大圆面一部分相撞 大圆面和扁面一部分相撞 两个扁面一部分相撞
图1-3 星系、星云、星球相撞示意图
1.2.4 相撞后可能产生的情形
（1）、两个星系相撞，撞后所产生的形状可呈各式各样，那些不规则的各种形状的星系星云是由不同形状、不同大小、从不同方向相撞所产生的。
（2）、两个星系相撞，如果两个星系的中心体都碎了，其它绕中心绕转的成员也都相撞碎了，形成四射无核心的巨大星云。
（3）、两个星系相撞，两个中心体碎了，其它那些绕转的成员，可能有的相撞了，有的没有相撞，在相撞的地方就会产生星云，那些没有相撞的绕转天体就会沿着碰撞时的运转方向飞向宇宙空间，成为独立天体。
（4）、如果两个星系相撞，一个中心体碎了而另一个中心体没有碎，这样就由两个星系变成了一个星系，中心破碎了那个星系的绕转天体可能有的相撞破碎了，可能有的成为新星系的新成员，可能有的沿其原来轨道运转方向飞向宇宙，成为独立天体。
（5）、两个星系相撞，可能两个星系的中心体没有相撞着，只是那些绕转的天体相撞，这样两个星系除可能发生运行方向改变一些外，都将独立存在，只是在各自的星系中爆发产生了一些新的星云。
（6）、在相撞的两个星系中，可能有些天体没有相撞，或相撞没有破碎而聚合在一起形成新的天体，其中有些天体留在这个相撞产生的星云内部。
1.2.5 相撞后所产生的新的运动情况
（1）、如果两个星系相撞后产生星云，这个新产生的星云将按照力学合成定律方向及速度大小进行运动。
（2）、对于星系相撞后，破裂的碎块可以在引力作用下吸引其它天体物质形成新星，新形成的星在其自身运动过程中可以通过俘获或者是其它星体主动进入而形成新的星系，这个新的星系会不断发展、演化、壮大。
（3）、相撞后的星系，有些新形成的星或没有相撞着的星，它们有些留在新形成的星云中，在新的星云里开始新的发展和演化历史。
（4）、相撞后的星系，应当有相当数量的绕中心体转动的星球没有撞着，这些原有绕中心体转动的星球它们会沿着当初的运转方向成为一个独立天体运行在宇宙中。
这些独立的天体，它们在宇宙运行过程中，通过俘获或主动进入的方式又形成新的绕转星系。
（5）、这些独立的天体可能进入其它星云、星系里。在进入其它星云里时，如果该星云里没有大一点的天体，新进入的天体就会成为这个星云主帅天体。在进入其它星系的时候，它可能同该星系的成员发生相撞，或成为该星系的一个成员，或穿过该星系而去。

2. 星系及星系分类

2.1 星系的定义
在宇宙中，由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。
星球的绕转形式有两种：一是众多质量小的星球绕质量大的中心星球转动，如太阳系众多行星和彗星等绕太阳转动；二是两颗星球围绕共同质心相互转动，如地球和月亮组成的地月星系，二者共同围绕地月质心转动。绝大多数星系属于前者。
在宇宙中，有众多的星系，这些星系大小不一，形态各异，有独立星系，有星系之中的星系，有直线运动的星系，有曲线运动并绕中心体转动的星系。为了研究星系的成因，需要对宇宙中的星系进行分类。

2.2 哈勃星系分类
美国天文学家哈勃对宇宙中的星系按其形态或叫结构类型划分为三类：
（1）、椭圆星系。椭圆星系是从圆球星系发展演化而成的，图2-1是该类型星系由圆球状星系发展成为椭圆星系的一组照片。
（2）、旋涡星系。旋涡星系在宇宙中也有多种形态，而且也有一个发展演化的过程。一开始从不规则的形态向规则形态逐步发展演化。图2-2是大熊座里一个开放型的旋涡星系照片，图2-3是一个中间通过星云相连接的有伴星的旋涡星系照片。
（3）、不规则星系。图1-4是一个棒状旋涡星系照片，不规则星系也能逐渐发展演化为规则星系。

图2-1 椭圆星系照片

图2-2 漩涡星系照片 图2-3 有伴星星系照片 图2-4 棒状旋转星系照片

2.3 本文的星系分类：
（1）、按照星系之间是否有隶属关系
将宇宙中的星系划分为独立星系和从属星系。在宇宙空间中独立运行，它没有环绕中心体旋转，这样的星系叫做独立星系。而环绕中心体运行的星系如太阳系绕银心运转，地月星系绕太阳运转，这样的星系叫做从属星系。
（2）、按照中心星是否旋转
划分为核旋转星系和核不旋转星系。在宇宙中独立星系它的核有的旋转有的不旋转。而从属星系它的核都是旋转的。
（3）、按照星系运行的轨迹
划分为直线运动星系和曲线运动星系。在宇宙空间中，那些独立星系在主星带领下按照主星形成时的射线方向在宇宙空间内进行直线运行。有的星系如从属星系则是绕着主星进行曲线运行。
（4）、按照星系所在的空间位置
划分为系内星系和宇宙星系。凡是在星系内运动的星系叫做系内星系；凡是在星系外宇宙空间里独立运动的星系叫做宇宙星系。
（5）、按照星系形成的年龄
划分为年老星系和年轻星系。凡是那些在宇宙空间中或在星系内部形成时间比较长年龄大的星系叫做年老星系，年老的星系大都已演化成为比较规则的星系；在宇宙空间或在星系内部有的星系刚刚形成或形成不久，这样的星系叫做年轻的星系，年轻的星系大都呈不规则状态。

3. 太阳系

3.1 太阳系的特征
太阳系是由行星、小行星、彗星等天体绕中心星球太阳所组成的绕转运动组合体。在太阳系中有系中系，如行星和卫星所组成的行星系，卫星和绕其转动的子卫星所组成的卫星系，等等。
太阳系具有如下特征：
3.1.1 星球轨道形状特征
绕太阳公转的星球轨道形状为：近圆形、椭圆形、抛物线形和双曲线形。在太阳系中，水星、金星、地球、火星等，它们的绕太阳公转轨道形状为近圆形，而外围的其它星球公转轨道为椭圆形。太阳系的彗星公转轨道为椭圆形、抛物线形和双曲线形，图3-1是太阳系模式图，图3-2是彗星轨道图。
3.1.2 星球公转方向特征
绕太阳公转的星球，九颗行星都为逆时针方向公转，而有些彗星如哈雷彗星为顺时针方向绕太阳公转。
3.1.3 星球自转方向特征
太阳系的金星自转方向为顺时针，而其它八颗行星都为逆时针方向自转并同公转方向相同。
3.1.4 星球分布特征
太阳系的九颗行星公转轨道面都在太阳赤阳面两侧附近，而彗星的公转轨道面从太阳两极到太阳赤道各纬度都有分布。图3-3是彗星轨道倾角即在太阳周围不同纬度的分布图。
3.1.5 星球运动姿势特征
地球是倾斜在轨道上自转，天王星是躺着在轨道上自转，其它几颗星球为直立或倾斜着自转。
3.1.6 太阳系内星系特征
由彗星和行星绕太阳旋转所形成的太阳系的上述五个特征，对于由卫星绕行星旋转所形成的行星系来说基本相同。

图3-1 太阳系模式图

、

图3-2 彗星轨道图 图3-3 彗星在太阳周围分布图

3.2 太阳系成因假说简介
将一些有代表性的太阳系成因的理论及假说做如下简略介绍。
3.2.1 布封学说
法国动物学家布封在1745年提出：曾经有一个大彗星碰到了太阳，使太阳转动起来。碰出来的一些物质形成了行星和次一级的卫星，并使之绕中心天体转动起来。这个学说叫做彗星碰撞学说。
3.2.2 张伯伦学说
美国地质学家张伯伦在1900年提出：曾经有一个恒星走到离太阳很近的地方，由于潮汐力的作用，在太阳两面形成巨大的潮，就象我们现在所见到的日珥。在这两个巨大的潮中有气体、液体和固体。固体聚集成块叫做星子，由这些星子发展成为行星等绕太阳转动的天体。这个学说也叫做星子学说。
3.2.3 谢伊学说
美国天文学家谢伊于1910年提出：有两个星云相碰，在碰撞后的星云中形成了太阳，其它物质形成行星。也叫星云碰撞学说。
3.2.4 阿亨尼学说
瑞典化学家阿亨尼于1908年提出：有两个恒星沿着一个角度侧面相撞，使这两个恒星变为一个恒星，由于侧向相撞所以产生了转动。相撞后所飞出的物质形成行星等天体。这个学说也叫侧撞恒星合拼学说。
3.2.5 毕克顿学说
西新兰科学家毕克顿于1881年提出：一个恒星接近太阳时，潮汐作用，使太阳和另颗恒星都发生变形，在两者中间分出呈卵形的物体，这些物体成为绕太阳转动的行星。用该学者自己的形象说法，两个相接近的恒星潮汐力所拉出的物体就象宇宙中的火花。有人将该学说称为宇宙火花学说。
3.2.6 罗素学说
美国天文学家罗素于1935年提出：太阳曾经是一对双星，后来有一颗恒星走近将其中一颗子星拉走，被拉走时留下了一长条物质，这些物质后来形成了行星。这个学说也叫双星学说。
3.2.7 魏扎克学说
德国天文学家魏扎克于1944年提出：太阳形成后被一个气体尘埃云包围着，这个云由于旋转而变扁，形成了星云盘，后来星云盘形成行星。这个学说可以叫做太阳进入星云学说。
3.2.8 费森柯夫学说
前苏联天文学家费森柯夫于1919年提出：形成行星的物质全部是从太阳上抛射出来的，由于原来的太阳质量大、含氢量高，自转速度快而且不稳定，因此抛射出形成行星的物质。这个学说叫做太阳自身抛射学说。
3.2.9 伯克兰学说
挪威科学家伯克兰于1912年指出：电磁力在太阳系形成过程中起到重要作用。太阳从一开始就有磁场，太阳抛射出的离子，沿着磁力线在螺旋轨道上向外运动，停留在一些圆上，圆的半径决定了电子电荷和离子质量的比率，这样就形成了一系列的球，不同的球由不同的离子组成。这个球的物质后来集聚形成一个行星。这个学说叫做离子集聚学说。
3.2.10 麦克雷学说
英国天文学家麦克雷于1960年提出：形成太阳系的大星云首先破裂为许多小星云，这些小星云具有随机的运动和转动速度及方向。小星云常常相互碰撞，绝大部分结合起来形成了太阳，另外一部分小星云形成了行星。这个学说可以叫做原云先碎后聚学说。
3.2.11 瓦尔科维奇学说
罗马尼亚物理学家瓦尔科维奇于1964年提出：太阳系内的类地行星是同太阳星云外围部分或由太阳抛射出的物质形成的，而类木行星是太阳在星际空间运行时，从遇到的星际云中所俘获的物质形成的。这个学说叫做异源分步形成学说。
3.2.12 布郎学说
美国物理学家布郎于1971年提出：在过去有一个质量是太阳50-100倍大的超新星爆发时，抛射物中的一个碎块形成了今天的太阳系。该学说叫做超新星爆发碎块成因学说。
3.2.13 米特拉学说
印度天文学家米特拉于1975年提出：太阳系是以星团方式集体产生的。在宇宙中有一个很大的星际云由于自吸引出现湍流，进而形成一个星团，这个星团逐渐互相散开，原太阳是其中一个初始角动量几乎为零的成员星。以后，原太阳在绕银心转动的过程中，不断吸积那些与其自己轨道相似的颗粒，逐渐形成一个围绕太阳的球形包层，进而演化为星云盘，并且由于它的角动量传给了原太阳而使太阳自转起来。这个学说可以叫做星团散开形成太阳学说。
3.2.14 康德和拉普拉斯学说
康德是德国哲学家，生于1724年，死于1804年。拉普拉斯是法国数学家和物理力学家。生于1749年，死于1827年。这两位太阳系星云学说创始人在互相不知道的情况下，分别发表了内容大体相同的太阳系起源学说即星云学说。
太阳系起源星云学说为大多数天文学家认可。从十八世纪到现在虽然已经过去了二百多年，在这期间有许多科学家提出过有关太阳系起源的星云学说，尽管这些学说在某些方面和某些形成机制上都有自己的见解，但总的宗旨没有离开康德――拉普拉斯星云学说。
太阳系起源星云学说宗旨就是一句话：太阳系是从一个星云中形成的。在这个星云中有气体、有尘埃、有冰块、有大大小小的固体物质。在万有引力作用下物质相互吸引，星云体积在缩小。在这个星云的中心形成了太阳。由于星云原始存在转动，在体积缩小时，因为角动量守恒，星云转动加快，变成扁球状。扁平面上的星云继续收缩形成了现在的共面同方向转动的行星。

3.3 关于太阳系起源学说的分类
有关太阳系起源的学说虽然高达四十多家，但是按照太阳周围星球的物质来源可以划分为三个学派：Ａ、分出说；Ｂ、俘获说；Ｃ、共同形成说。
Ａ、分出说。在这一学派中，有的认为是另外一颗恒星碰到太阳，碰出了物质，这些碰出的物质形成了行星。
有的认为：太阳曾经出现过巨大规模的变动，例如太阳的自转快度变快，由一个恒星分裂为两个恒星，后来因为某种原因，其中一个离开了，离开时所留下的物质形成行星。
有的认为：太阳原来是一对双星，其中一颗子星被另外靠近的一颗大星拉走了或俘获了。在子星被拉走或俘获时所留下来的物质形成了太阳系现在的行星。
也有的认为：太阳的伴星爆发成超新星，留下的物质形成了行星。另外还有的观点认为是太阳自身抛射出来的物质形成了行星。
Ｂ、俘获说。这一学派的共同看法认为是太阳先形成的。太阳形成后俘获了周围的或宇宙空间里的其它星际物质，而由这些物质形成了行星。
Ｃ、共同形成说。形形色色的各类星云说都是属于这一学派。这一学派认为：太阳系是由一个星云形成的。尽管各学者对太阳系内的星球形成和自转及公转有各自的见解，但他们都共同认为太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的，或者说形成行星的物质来源于太阳或与太阳有关系的其它星球。

3.4 模拟试验
一个太阳系成因理论或叫假说不仅能解释太阳系的特征，而且也能解释行星系和其它星系的特征。
为了研究太阳系的成因和解释太阳系的特征，用一块磁铁和一个小铁球，做一下试验：
3.4.1 试验一：
小铁球用线吊起来挂在空中不动，将用线吊着的磁铁块和小铁球在一个水平面上，磁铁块在小铁球的西面，由北向南运动，如图3-4。

图3-4 磁铁快从铁球西侧运动示意图
试验结果如下(见图3-5：
当两者相距适当的运动距离，如果磁铁块运动速度慢，在靠近小铁球时，小铁球就被磁铁块吸了去(图3-5A)；当磁铁块以适当的速度运行时，小铁球就会沿着一个近圆形轨迹绕磁铁块转动(图3-5B)；当磁铁块以较快的速度从小铁球一侧通过时，小铁球就是一个抛物线弧形或双曲线弧形从磁铁块一侧运动过去（图3-2C）。同时小铁球也产生如图E方向的自传。

图 3-5 试验一结果示意图
3.4.2试验二：
如同试验一，不同的是：让磁铁块在小铁球的东侧由南向北运动，如图3-6.

图3-6 磁铁快从铁球东侧运动示意图
试验结果如下：
公转和自传方向就完全反向了。
3.4.3试验三：
如同试验一，不同的是，让小铁球沿F方向自传，然后磁铁块在小铁球西侧由北向南运动，如图3-7。

图 3-7 试验三模拟试验结果示意图
试验结果如下：
小铁球仍然沿F方向转动，只是自传速度变慢了。

3.4.4试验四：
如同试验一，不同的是：磁铁块和小铁球大小近似时，试验结果是：二者互相绕转，如图3-8。

图 3-8试验四模拟试验结果示意图

将以上的试验反过来：让小铁球运动，其结果是一样的。

3.4.5 人造地球卫星的轨道
图3-9是发射人造地球卫星可能出现
的几种轨道形状。人造卫星轨道形状完全取
决于末级火箭的速度。如末级火箭的末速度
小，卫星的轨道形状为图3-6的Ａ形，卫星
将回落到地球上。如果末级火箭的末速度正
好，其卫星轨道形状为图3-6的Ｂ形，为
绕地球的圆形轨道。如果末级火箭末速度大，
其卫星轨道形状为图3-6的Ｃ形，成为椭圆
形。如果末级火箭的末速度等于地球的逃逸 图3-9卫星运动的轨道
速度时，卫星的轨道形状为图3-6的Ｄ形，呈抛物线形。如果末级火箭末速度大于地球的逃逸速度，卫星的运动轨道就成为双曲线形。人造地球卫星在地球上空的高度和运动方向也由末级火箭的末级高度和末级方向所决定。

3.4.6 嫦娥二号的轨道
图3-10是嫦娥二号奔月轨道示意图。虽然嫦娥二号是人造天体，但它和月亮形成了月卫星系。

图3-10 嫦娥二号奔月轨道示意图

3.5 太阳系的成因解释
太阳系中所有的成员都是在太阳形成以后进入太阳系轨道的。其进入太阳系轨道的方式有以下几种：
第一种，在太阳还没有进入银河系轨道之前，太阳在宇宙中独立运行时，就有星球进入到了太阳的周围，成为太阳的绕转星球，太阳是带着绕转星球进入了银河系轨道。
第二种，太阳在绕银河系银心运动时，同其它绕银河系星球的轨道相靠近，从而俘获了绕其它星球转动的天体。
第三种，在银河系中独立运行的星球在离太阳距离和速度适合时进入到了太阳系，成为绕太阳转动的一员。
成为太阳系成员的星球，有两种来源，其一是在银河系内发生爆炸而形成的星球，如彗星；其二是从银河系之外形成的，如行星。
3.5.1 绕太阳公转轨道形状的成因
太阳系成员的轨道形状由进入太阳系时的相对速度和相对距离决定。进入太阳系轨道的星球速度小了，就“掉”进太阳了；速度正好，其轨道形状为近圆形；其速度大一点，轨道形状为椭圆形；如果速度再大一点，其轨道形状就成为抛物线形或双曲线形。
3.5.2 太阳各纬度都有星球分布的成因
独立在银河系中穿行的天体，它可以从各个方向和各种角度飞近太阳的身边，这些天体能够从太阳两极处和各纬度及赤道进入太阳系而成为太阳系的成员。因此在太阳赤道面附近和极处及各纬度都有星球分布。
3.5.3 行星集中在太阳赤道附近的成因
太阳是一个巨大的引力球，这个引力球是绕轴自转的，自转就会产生离心力。离心力在球的极处最小，在近赤道处离心力大。所以太阳系年龄老的行星在太阳自转离心力场的作用下集中到太阳赤道面附近。
地质力学创始人李四光做了球体离心试验，试验如下：
图3-11是地质力学的模拟实验：在直径20厘米的泡沫塑料球体上，涂16层聚醋酸乙烯乳液，构成厚约3毫米的薄膜，经电动机旋转加力（500转/分），在近球体赤道附近，于试料上形成一系列近东西向的褶曲。地质力学所作的上述模拟试验完全证明，所有旋转球体都会产生自两极向赤道方向的离心力，其表面物质也将在离心力作用下产生变化。

图3-11 地质力学的模拟试验

3.5.4 星球直立、倾斜和躺在轨道运行的成因
在太阳系中，在轨道上直立自转的行星，它们就是在太阳赤道附近进入太阳系的。倾斜在轨道上自转的行星，是在太阳相应的纬度处进入轨道的，后来在太阳离心力场的作用下运行到了现在的位置。横躺在轨道上自转的天王星，是在太阳极处进入轨道的，以后在太阳引力场的离心力作用下来到了太阳赤道面附近。
3.5.5 星球公转反向（如哈雷彗星）的成因
同向公轨的太阳系天体，它们是在同一侧进入太阳系轨道的。公转反向运行的天体，是在太阳的另一侧进入太阳系轨道的。
3.5.6 星球自转反向的成因
自转反向的金星，说明它在进入太阳系轨道之前就已是顺时针方向自转着的。当它进入太阳系轨道时，所产生的潮汐扭动力小于原来已有的自转力。所以金星仍然保存原来的自转方向，只不过是自转速度已变的特别慢，自转周期特长。
3.5.7 行星系的成因
行星周围的卫星形成过程同太阳系。而且在卫星的周围可能存在子卫星和孙卫星，小行和彗星的周围都可以有卫星，都可以形成绕转运动组合体即星系，它们的成因和太阳系的成因一样。
在宇宙中，所有星系的成因是相同的。

4. 太阳的成因

4.1 有关太阳的研究程度和太阳资料
4.1.1 有关太阳的研究程度
目前人类对太阳的研究程度只限于远距离的观测。只观测到太阳的表层即光球的表面及外层色球和日冕等部分。对于光球表层以下是什么物质及其运动不清楚。
4.1.2 太阳资料
太阳的基本数据（以下数据是指太阳的光球部分）：
直径：13.9198×1010厘米
体积：1.4122×1033厘米3
质量：1.989×1033克
密度：1.409克/厘米3
辐射能：5.8×1027卡/分
太阳的分层结构：
对于太阳光球以内是什么结构不清楚，目前只是推测和假设而已。

图4-1 太阳光球和日冕照片 图4-2太阳色球和日冕照片
在通常情况下，只能看到太阳光球和日冕，看不到光球内部情况，能看到光球表面的一些活动现象，如图4-1。在全日食情况下，能看到太阳光球外的色球层和日冕层，如图4-2。
（1）、光球层
太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面，通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球的表面是气态的，其平均密度只有水的几亿分之一，它的厚度大约500公里以上，看不见光球底部情况。光球温度6000度左右。
①、米粒组织
在太阳光球层的大气中存在着激烈的活动，用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构，很象一颗颗米粒，称之为米粒组织，如图4-3，图4-4。

图4-3太阳米粒组织照片 图4-4太阳米粒组织照片

从照片上可以看出：米粒组织呈不规则状多边形，大小不等。明亮部分温度高，暗的部分温度相对低。
②、黑子
光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。图4-5、图4-5、图4-7、图4-8是太阳光球上的黑子照片。

图4-5单个黑子照片 图4-6多个黑子照片

图4-7呈群黑子照片 图4-8太阳面上黑子照片

（2）、色球层
在光球的外层是色球，在全日食时能看到。在色球的某些区域有时会突然出现大而亮的斑块称为耀斑，又叫色球爆发，如图4-9、图4-10。一个大耀斑可以在几分钟内发出相当于数亿颗氢弹的能量。　

图4-9太阳耀斑照片 图4-10太阳耀斑照片
在色球上跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥，日珥是在太阳的色球层上产生的一种非常强烈的太阳活动，如图4-11、图4-12、图4-13。

图4-11日珥照片 图4-12日珥照片 图4-13日珥照片

太阳色球是充满磁场的等离子体层，厚度约2500 公里。色球层的温度4000度左右。
（3）日冕层　　
日冕是太阳大气的最外层，厚度达到几百万公里以上。日冕温度大约100万度。
2.2.2 太阳的物质成分：
对于太阳的物质成分我们无法取样化验，通过光谱谱线比对，在地球上发现的100多种元素，在太阳上发现有67种。这些元素是太阳光球的，对于光球下层是什么，现在不清楚。
在日冕层中分布有铁离子。
4.2 传统的太阳成因观点
4.2.1 目前普遍认可的有关太阳成因的观点如下：
（1）、物质来源：
是有氢组成的星云凝聚形成太阳。
（2）、能量来源：
氢聚变为氦产生热能。
（3）、太阳的温度；
太阳中心温度高达1500万度。
（4）、太阳的结构，如图4-14：

4.2.2 传统太阳成因观点存在的问题如下： 图4-14太阳结构图
（1）、关于物质来源：
第一，没有发现在宇宙中存在单纯成分为氢的星云。
第二，就算存在这样的星云，气体是依靠什么力凝聚到一起的？气体是不会自行凝聚的。
第三，我们目前观测到的太阳物质只是太阳的光球表面，而且在这里还存在其他近70种元素。
第四，在木星的大气层中，存在3/4的氢，这和太阳的光球的主要成分含量相近。
（2）、关于能量来源：
第一，氢能聚变为氦，但是它的反应速度是靠什么控制的？如果没有控制机制，反应将迅速扩大和完成。
第二，热量是如何从内部传到外部的？
第三，气体受热将迅速体积扩张，太阳为什么没有体积扩张？
对于人们所共识的太阳成因观点，存在许多无法解释通的问题。

4.3 本文太阳成因观点
4.3.1 物质及物质来源
我们思考问题可以反过来思考：假如太阳系的行星和太阳粉碎了，将产生什么物质？
（1）、如果地球粉碎
地球粉碎将产生：粉尘状土壤，破碎的岩石，高温的岩浆，水蒸气及冰，各种气体及其他物质。
（2）、木星粉碎
木星粉碎所产生的物质同地球相近。
（3）、太阳破碎
太阳破碎所产生的物质决定于太阳是由什么物质组成的。关于太阳的组成物质人们的观点不同。但有一点是相同的，太阳上存在高温物质。所以，太阳破碎后将产生高温物质弥漫于宇宙空间中。
所以，在宇宙中存在：离子、电子、尘埃、气体、水蒸气、冰、各种岩石碎块、高温熔融物质等等。
4.1.2 组成太阳的物质
（1）、物质来源
组成太阳的物质来源于宇宙。
（2）、组成太阳的物质成分
组成太阳的物质成分就是宇宙中的：离子、电子、尘埃、气体、水蒸气、冰、各种岩石碎块、高温熔融物质等。
4.1.3 太阳的形成过程
太阳的形成过程和地球的形成过程是一样的：固体的太阳核吸收了高温熔融物质形成太阳幔。
地球和太阳不同的是：地球在进入太阳系成为绕转星前，高温熔融地幔的外层已冷却凝固并和其他物质形成了地壳。
太阳和地球不同的是：太阳在进入银心成为银河系绕转星时，太阳幔及表层呈高温熔融状态。
4.1.4 太阳热能的来源
太阳向空间辐射出大量的热能，这些热能主要来源以下三方面：
（1）、基础热能也叫原始热能
太阳核吸收高温熔融物质形成太阳幔，来源于破碎星球的高温物质。
（2）、运动热能
如地球上的海水在太阳和月亮的引力下产生潮汐作用一样，呈熔融状态的太阳幔在银心和木星（其他行星的作用小）的引力作用下产生潮汐作用，产生潮汐运动热能。
宇宙天体的降落也产生大量的运动热能。
（3）、反应热能
主要是碳、水反应的热能，其次是其他元素的氧化反应、放射性元素的蜕变等。
在固体地球上，碳主要是以碳酸钙的形式存在，一种是化学沉积形成的各类石灰岩，变质后形成大理岩，另类是由岩浆形成的碳酸岩。
碳酸钙在高温下形成氧化钙，氧化钙+碳在电炉里形成电石，电石+水形成乙炔和一氧化碳。
碳在高温下+水形成一氧化碳和氢气。
碳、水的这些反应都产生大量的热量。
水能电离成氧气和氢气。
4.1.4 太阳的活动
太阳内部的运动和地球内部运动一样：在引力作用下，太阳核不在太阳的中心，偏向引力方向的另一方。
太阳也发生：如地球发生的地震叫太阳震，太阳火山。
在固态和熔融体太阳的表面即光球的底部太阳表层，其温度低于光球。熔融的太阳岩浆从太阳幔溢出太阳面，在碳、水等的作用下温度升高。太阳岩浆呈爆发式喷出，就形成耀斑、太阳风、日珥等太阳表层现象。
太阳黑斑的11年周期现象是和木星的11年周期运动相关。

5. 地球的成因
5.1 地球的特征
要探讨地球的成因就必须认识地球了解其特征，也就是收集和整理地球资料。
5.1.1 地球的转动
地球是一颗倾斜在轨道上自转和绕太阳公转的行星，地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面，地球的赤道面同黄道面的夹角为23°26′，图5-1是地球倾斜在轨道上转动的示意图。

图5-1 地球倾斜在轨道上转动示意图
地球到太阳的平均距离叫做1个天文单位，长度为1.496×108公里。
地球绕太阳公转的周期为一年，地球在轨道上运动的平均速度为29.8公里/秒。
地球每天绕自转轴自转一周，赤道处的线速度为465米/秒。
5.1.2 地球的形状、大小
通过对地球卫星资料分析得知：地球在横的方向即纬度，在纵的方向即经度都不是正圆形。地球赤道的形状呈椭园状，长
轴比短轴长约430米，长轴指向西
经20度和东经160度的方向。地
球赤道平均半径为6378.1公里。
图5-2是地球纬度形状示意图。

图5-2 地球纬度形状示意图