Сергей Всехсвятский - Планета Земля и ее соседи

Лаплас представлял себе нагретую газовую туманность, медленно вращающуюся вокруг оси. По мере сжатия и уплотнения туманность должна была вращаться все быстрее. Из отделяющихся вследствие быстрого вращения колец и должны были образоваться планеты.

Космогонические гипотезы Канта и Лапласа были первыми попытками теоретически объяснить происхождение солнечной системы и Земли. Они утверждали идею развития в космосе и разрушали миф о сотворении мира.

Гипотеза Лапласа более ста лет была общепризнанной. Но в начале XX века были установлены новые данные о законах поведения вещества, выяснены важнейшие особенности процессов в звездном мире и в солнечной системе. Гипотезу Лапласа нельзя было согласовать с новыми знаниями, и она была заменена другими гипотезами.

Широкую известность приобрели гипотезы Мильтона и Джинса, согласно которым планетная система образовалась из солнечного вещества, выброшенного из первичного Солнца в результате катастрофы.

Гипотезы Вейцзекера, Койпера, Уипла, О. Ю. Шмидта, Альфвена рисовали различные пути формирования планет из рассеянного вещества — пыли и газа, окружавшего Солнце. По Вейцзекеру, планеты возникли в туманности, из которой образовалось и само Солнце. О. Ю. Шмидт считал, что Солнце захватило пылевую туманность в межзвездном пространстве. Альфвен предполагал, что решающую роль сыграло магнитное поле Солнца. Все эти гипотезы в своей основе были умозрительными. Они исходили из того или другого предвзятого положения и не использовали всего многообразия фактов и явлений, которые установлены развивающейся наукой.

Современная космогония пошла по иному пути. В звездной астрономии и в астрофизике накоплен громадный наблюдательный материал, изучение которого прямо приводит к определенным выводам о путях развития небесных тел.

В 1949 г. В. А. Амбарцумян доказал ошибочность предположения о том, будто все звезды и звездные системы образовались одновременно 2 млрд. лет назад. Амбарцумян открыл группы молодых звезд — звездные ассоциации, которые ясно показывали, что звезды возникают в нашей Галактике и теперь.

В. Г. Фесенков и его сотрудники исследовали волокнистые туманности, где, по их мнению, происходит формирование звезд.

Наиболее замечательные результаты последнего времени получены из изучения галактик — гигантских звездных систем, подобных системе нашего Млечного Пути.

Здесь все более выясняется, что не только отдельные группы звезд, но и целые скопления галактик, включающие часто десятки и сотни миллиардов звезд, возникают в результате какого-то процесса распада.

Еще не выяснены причины этих гигантских процессов. В. А. Амбарцумян считает, что здесь распадаются чрезвычайно массивные сверхплотные тела. В космосе известны, например, белые карлики, плотность которых фантастически велика и может превосходить в некоторых случаях сотни тонн в кубическом сантиметре. Распад подобных, но более массивных сверхсжатых тел и мог образовать звездные ассоциации в галактиках и сами группы галактик. В самое последнее время были обнаружены такие сверхплотные тела загадочной природы. Они были названы сверхзвездами или квазизвездными объектами (квазарами). Какое же отношение все эти новые выводы имеют к космогонии Земли и планет? Оказывается, самое непосредственное.

Нельзя оторвать проблему происхождения планет от выводов звездной космогонии. Большая часть звезд произошла путем деления, распада более массивных тел. Звезды не только входят в состав разбегающихся групп, они встречаются главным образом в виде двойных, тройных и вообще кратных звезд. Не является ли планетная система нашего Солнца результатом дальнейшего развития двойной звезды? Соответствует ли этому то, что известно о процессах развития в солнечной системе?

Солнце теряет свое вещество вследствие освобождения атомной (термоядерной) энергии. Каждую секунду 4 млн. т солнечного вещества преобразуется в излучение и теряется Солнцем в виде света и тепла. Приблизительно столько же Солнце теряет в результате выброса заряженных частиц с поверхности. Советские ученые подсчитали, что в прошлом Солнце выбрасывало корпускулы в гораздо большем количестве. Миллиарды лет назад Солнце имело, по-видимому, в 10 раз больше вещества, и оно выбросило его в пространство.

А что известно о планетах? Давно уже астрономы приходили к заключению, что наша Луна в давно прошедшие времена отделилась от Земли. По-видимому, и некоторые другие спутники были результатом распада первичных планет. Мы уже говорили о том, что планеты способны выбрасывать громадные количества вещества в пространство и что, по-видимому, кольцо Сатурна образовано твердыми осколками и массами пыли и газа, выброшенными с поверхности планеты и ее спутников.

Можно предполагать, что множество комет, метеоритов и метеорных частиц, которые движутся в солнечной системе, является продуктами мощных вулканических процессов на планетах. Поэтому многие миллионы лет назад планеты, и в том числе Земля, были больше и массивнее.

Расчеты, произведенные в последнее время, приводят к выводу, что средняя плотность планет является прямым указателем такой эволюции. Существует закономерность: чем планета дальше от Солнца, тем ее средняя плотность меньше (см. таблицу). Под действием приливообразующих сил Солнца близкие планеты могут быстрее выбрасывать менее плотное вещество поверхностных слоев, увеличивая свою среднюю плотность. Подобная же закономерность существует и в системе спутников Юпитера, что служит веским подтверждением решающей роли вулканических процессов в истории планетных тел.

В результате могучих катаклизмов планетные тела могли терять значительную часть вещества поверхностных слоев — замерзшие углеводороды, обломки (фрагменты) коры, неоднократно обновлявшейся. Отделявшиеся грандиозные массы пепловых частиц заполняли межпланетное пространство.

Быстрее всего этого процесс оголения глубинных областей должен был проходить у планет, ближайших к Солнцу, мощные приливные воздействия которого содействовали повышению активности вулканических процессов на планетах. Этим можно объяснить современное распределение плотностей у планет и высокие плотности у планет типа Земли. Только в этом предположении получают объяснение и меньшая плотность Луны, отделившейся от Земли, и малые плотности некоторых спутников планет-гигантов, и современные особенности планет.

Подтверждением этой гипотезы образования планетных тел могут служить средние плотности спутников Юпитера (Ио — 4,9, Европы — 4,1, Ганимеда — 2,3, Калисто — 1,9 [5] По другим данным, соответственно: 4,0; 3,8; 2,3; 2,1. ), показывающих столь же закономерные изменения, как и у больших планет.