Константин Циолковский - Космическая философия

Вещества разделяются на тяжелые, то есть плотные, и легкие, или малоплотные. Каково же их распределение в планетной системе и в каждом из ее членов?

Представим себе первоначальную газообразную массу, из которой образовалась потом планетная система. По известным физическим законам каждый газ распределяется среди других газов так, как будто других не было, а имеется только он один. Возьмем в пример одно из самых тяжелых веществ — хоть золото, которое, конечно, было газообразно вследствие невообразимо высокой температуры. Его пар, в силу упомянутого закона, распространяется до самых границ общей газообразной массы. Однако его очень мало на границах, но его тем больше, чем ближе к центру массы. То же справедливо и для всякого другого вещества как плотного, так и самого легкого. Но легких веществ на границах будет, конечно, больше.

Отсюда следующие выводы:

1) Все разнообразные вещества, которых на Земле и Солнце известно более 90, находятся во всех частях Солнечной системы как близких, так и удаленных от Солнца. Например, Земля содержит те же вещества, что и Солнце (хотя в иной пропорции), что фактически и подтверждается.

2) Легких веществ более на отдаленных планетах. Поэтому и средние плотности планет должны быть тем меньше, чем они дальше от Солнца.

3) Каждая планета должна содержать плотных веществ тем больше, чем место ближе к центру, потому что каждая планета была когда-то изолированной газообразной массой, как Солнце. Так что тяжелые металлы должны преобладать в центрах планет, а легкие и неметаллические тела — на поверхностях.

Солнце должно иметь наибольшую плотность, чему мешает его высокая температура, так что вещество Солнца (в среднем) даже вчетверо легче вещества Земли. Плотности планет, в общем, действительно возрастают с приближением к светилу, только с некоторыми уклонениями, зависящими от температуры планет и других причин, например, Венера не так плотна, как Земля, хотя и ближе к Солнцу [6]. Самые дальние планеты Уран и Нептун немного плотнее Юпитера и Сатурна, потому что их сравнительно малый диаметр позволил им более остыть и уплотниться. Вот плотности планет по мере их удаления от Солнца: 6,45 — 4,44 — 5,5–3,9 — 1,33 — 0,7–1,1 — 1,6. Плотность, как видно, падает правильными уступами. Только после Сатурна идет возрастание плотностей, что мы уже объяснили малыми размерами удаленных планет и их более сильным охлаждением.

Как наглядно представить себе картину солнечной системы? Как сделать ее модель и вообразить ее? Пусть имеется у нас круглое поле в 1600 десятин (16 кв. верст). Положим по середине его золотой ослепительный шар с поперечником в 70 сант[иметров] (ногтей). Это будет Солнце. На расстоянии 29 метров бросим зернышко с поперечником в 2 мм. Это будет Меркурий. За 54 м положим горошинку в 6 мм — Венеру. Далее, за 75 м, такую же горошинку — Землю. Луна изобразится зернышком 1 1/2 мм на расстоянии 18 сант[иметров] от Земли. Марс будет зернышком в 3 мм на расстоянии 1 14 метров от золотого шара. Юпитер обозначится яблоком в 7 сант[иметров] на 389 м от Солнца. Между Марсом и Юпитером разместятся едва видимые крупинки — более тысячи астероидов. Далее будет Сатурн (с его плоскими кольцами) в виде яблока в 6 сантиметров] и на расстоянии вдвое большем, чем Юпитер. Уран и Нептун покажутся грецкими орешками с поперечником в 2 1/2 сант[иметра], на расстоянии в 1400 и 2250 м от Солнца. Самые большие спутники планет будут не более 1 1/2 мм, большинство же — еле видимые крупинки и пылинки. Таким образом, вся планетная система-игрушка будет иметь в диаметре около 4 1/2 верст (кило[метров]).

Такова печальная пустынная картина нашей планетной системы, уменьшенной размерами в 2 миллиарда раз. Явно преобладает пространство. Оно, собственно, все поглощает. Вещества как будто нет. Тепло Солнца только до Марса. Дальше оно очень слабо. Холод поглощает планетную систему. Свет идет дальше тепла. На последней планете — Нептуне — освещение Солнца равно силе света 59 свечей на расстоянии метра, или 5 свечам на расстоянии фута. Освещение еще изрядное, но холодище невообразимый! Понятно, что Солнце с Нептуна кажется только блестящей звездой. Свет, можно сказать, не только освещает всю планетную систему, но и много дальше.

Как же громадны истинные пространства, разделяющие планеты нашей системы? Возьмем космические скорости и изобразим эти бездны временами. Артиллерийские снаряды имеют секундную скорость до одного кило[метра]. Космическую и доступную реактивным небесным кораблям скорость мы примем в 10 верст. Тогда путешествие на них от Земли до Солнца потребует около 6 месяцев. Кратчайшее расстояние до Марса будет пройдено в 2 месяца. До пояса астероидов или малых планет надо лететь год. До Юпитера — 2 года, до Сатурна — 4 1/2 года. До последнего, Нептуна, — чуть не 15 лет. Это уже не так страшно.

Но ведь небеса начинаются сейчас за земной атмосферой всего на расстоянии 300–500 верст. Поселившись на тысячу верст от земной поверхности, мы уже образуем жилище на небесах, откуда легко двинуться и далее. Как только будет достигнуто это, мы можем сказать, что завоевали свою планетную систему. Важно не пространство ее, не планеты, а солнечная энергия, которая тогда сделается для нас вполне доступной. Энергия Солнца, давление его лучей, как показали мои вычисления, легко может дать возможность небесным кораблям блуждать по всей планетной системе. Только существует ли это давление? Если да, то легкое квадратное зеркало со стороною в 10 метров, массою в 1 килограмм может получить в течение года прибавку секундной скорости в 20 000 метров. Этой скорости довольно, чтобы одолеть притяжение Солнца и блуждать между звездами по всему Млечному Пути.

Мы видели, что вся наша планетная система проявляется на звездном небе двумя-тремя немерцающими искорками, похожими на звезды. Даже при самых благоприятных условиях нельзя видеть более 4–6 штук до нашей ничтожной Луны, которая только по ее близости кажется громадной. Что же представляют множество остальных звезд? Телескопы и фотография насчитывают их до миллиарда. Исследование света этих звезд убеждает, что они накалены и подобны нашему Солнцу. Геометрические и физические работы еще показали, что они по массе подобны Солнцу и страшно удалены от нас. По величине же некоторые в миллионы раз больше Солнца и нагреты гораздо сильнее. Свет, посылаемый ими, говорит нам и о сущности этих солнц. Они состоят из тех же веществ, что и Солнце и Земля. Планеты снаружи остыли, не испускают самостоятельного света и потому о составе их мы можем только догадываться. Солнца же и другие самосветящиеся вещества, как и разреженные газообразные массы (туманности), ясно нам о нем повествуют. Впрочем, и большинство солнц газообразны, в особенности с поверхности.