太阳形成假说的争论

　　在一段时间里，康德的星云假说总算使天文学界暂时相安无事。
　　但是，星云假说中存在的严重缺陷毕竟使人无法心安理得，于是在进入20世纪以后，围绕着太阳系起源的争论又战火重燃。经过几十年的时间，人类在各个方面又有了很大的进步，所以这场争论是在一个新的、更高的水平上进行的。在争论中，各种各样的太阳系起源假说被提了出来，至今已不下几十个，形成了一个。混战＂的局面。
　　争论中有两个很重要的问题：第一个是太阳系中角动量的分配；第二个是太阳和行星的年龄是否相同或相近。每个行星都绕着太阳公转，因而都具有角动量。太阳本身在自转，因而也有角动量。那么，这些角动量是如何分配的呢？
　　我们先来看看质量方面的分配情况。在太阳系里，质量的分配是非常悬殊的：太阳占有了整个太阳系质量的99. 85%，所有行星和其他小天体（包括小行星、卫星和彗星等）的质量加起来还不到太阳总质量的0. 2%，这样悬殊的质量分配，使得太阳在太阳系里几乎巍然不动，所有的行星、彗星等等都乖乖地绕着它转。
　　但是，在角动量的分配方面，太阳却极其可怜。在太阳系的全部角动量中，太阳的角动量只占2%，而其他行星却占有98%。在这些行星当中，木星和土星的质量加起来不到太阳系质量的0. 1%，但木星却占有太阳系总角动量的60%，土星也占了25%。太阳由于角动量太小，所以它的自转是慢腾腾的，要转完一周得花上24. 65天。
　　于是，一些人就向星云假说提出质询：怎样解释太阳-系在质量方面和角动量方面这种极不相称的分配情况？星云怎么可能一边收缩（同时转得越来越快），一边又将它几乎全部的角动量转移给被分离出去的小小的气体环（行星）呢？
　　1900年，美国地质学家钱伯林（ Thomas Chrowder Cham-berlin）详细地研究了星云在旋转时的动力学情况，证明了当星云（透镜）在边缘部分分离出一个环，而本身继续收缩的时候，几乎所有的角动量都将留在星云本体，环所得到的角动量是极少的。由这个环凝聚成的行星所具有的角动量也是极少。按此计算，最后形成的将是和我们现在的太阳系大相径庭的这样一个太阳系：中央的太阳拥有整个太阳的几乎全部角动量，因而将绕着自身的轴线飞快地自转，自转的周期只有半天；各个行星所分得的角动量却非常之小，小得连它们还能不能保留在适当的公转轨道上都成了问题。
　　钱伯林无法用星云假说来回答上述种种问题。于是，在1906年，他和美国天文学家莫尔顿（ ForestBayMo，Iton）一道，提出了企图摆脱这一困境的另一套学说，后人称它为＂星子假说＂。
　　星子假说认为，太阳的情况从一开始就和现在大致相同，只是孤零零地一个行星也没有。这孤零零的一轮红日的前身也可能是一团星云，但星云在收缩过程中并没有分离出一个个的气体环，或者曾经分离出了这样的环，但这些杯缺乏足够的角动量，因而不能保持独立的运动，最终还是被吸引落回星云本体中去，或者漂散到宇宙中去。总之，太阳在形成的时候是一个孤家寡人。
　　星子假说进一步设想，在太阳形成。之后的某个时候，有另外1颗恒星朝着太阳运动过来，与太阳交臂而过。在它们相互接近的过程中，彼此间产生了巨大的万有引力，并且越来越大。这巨大的引力在两颗恒星上都引起了强烈的潮汐作用，于是从两颗恒星上都吸出一股物质。这两股物质彼此连接起来，形成了一座暂时的物质桥，如图所示。当两颗恒星相掠而过时，这座物质桥被它们带着迅速地旋转，得到了巨大的角动量，但星本身的角动量就因此减小了。
　　当这两颗恒星分开的时候，物质桥被拉断，每个恒星各得到一部分。太阳得到的这部分物质桥，在几个薄弱的地方断开，分成了若干段，每一段以后逐渐凝聚成一颗具有一定角动量的行星，各自绕着太阳公转。
　　这样，在两颗恒星相遇以前，它们具有很大的角动量，自转很快，但都孤零零地没有行星。但在相遇之后，角动量减小，自转变慢，却得到了行。
　　星子假说在解释行星的形成和角动量分配等问题上显得干净利落，另外它还给天文学带上了更多的生物学色彩，行星的形成就像是两颗恒星的某种＂婚姻＂结合的结果，地球是一个既有＂父亲＂，也有＂母亲＂的幸运儿。
　　1917年，英国天文学家金斯（ James Hopwood Jeans）更详细地发展了星子假说。他认为，从两颗恒星拉出来的物质桥是雪茄烟形状的，两头细，中间粗。断开以后，最粗的部分形成了木星和土星这两个最大的行星，其余较细的部分则分别形成土星以外和木星以内的较小的行星。
　　这样一采，星子假说就显得更符合太阳系的现有情况，以致在将近40年的时间里都没有遭到异议，几乎取代了星云假说。
　　但是，星子假说也不是无懈可击的。它首先就要面对一个极其严峻的考验，就是关于太阳和行星的年龄的问题。
　　按照星云假说，太阳和行星起源于同一个星云，那么，它们便有着大致相近的年龄。在太阳系最外边的行星是最老的，越靠近太阳的行星越年轻，太阳则比任何一个行星都更年轻。
　　但如果太阳系是像星子假说那样形成的话，情况就大不一样了。这时，我们再也无法断言行星和太阳的年龄大体相近了。既然太阳原来就是一个王老五，直到某年某月那个匆匆过客——远来的恒星与它邂逅相遇，才使它得到了一群＂孩子＂。那么，在此之前，难道太阳就不会独自生活很长时间，比如，好几百亿年，甚至几千亿年（等于地球年龄的10倍、百倍）？所以查清太阳和行星（首先当然是地球）的年龄，也许可以帮助我们判断谁是谁非。
　　除了星云假说和星子假说之外，还有许多种太阳起源学说。
　　例如：有一种学说认为，太阳原来是一对双星中的一个子星，在某个时候，从远处突然飞来了另一颗恒星。这个第三者恰好和另一个子星发生了碰撞，然后它们就像两个弹子球那样朝不同的方向弹走，同时拉出了一长串物质，成为后来形成的行星的材料，而那个被碰了一下的子星则一去不复返了。
　　又有一种学说认为，太阳原来和另一颗恒星组成双星。在某个时候，那颗恒星发生了大爆发。在爆发过程中，它朝太阳的方面抛出了许多物质，而它则由于反冲作用，从此永远离开了太阳。
　　还有一种学说叫做＂俘获假说＂。它认为，太阳原来也是，＂光棍＂一个。它在银河系内运动的过程中，在某个时候突然一头钻进了某个星际云里，在里面＂捞了一把＂之后又出来了。它从星际云牛俘获到的尘埃和气体，就是日后形成行星的材料。
　　进入20世纪以后，关于太阳系起源的学说达数十种之多