Терри Пратчетт - Наука Плоского Мира

Есть и другие явления, которые должна объяснит теория происхождения Солнечной системы. Вокруг многих планет вращаются тела меньшего размера — знакомая нам Луна, два крошечных спутника-близнеца Марса — Фобос и Деймос, 16 спутников Юпитера, 17 спутников Сатурна… Даже у Плутона есть спутник Харон, и это тоже выглядит странно. У Сатурна есть целые кольца — окружающие его широкие плоские ленты, которые состоят из меньших небесных тел. В этих кольцах можно увидеть множество колечек поменьше, причем многие из спутников принадлежат нескольким колечкам сразу. А еще есть астероиды — тысячи небольших тел, большинство из которых находится на орбите между Марсом и Юпитером. Некоторые астероиды, как и планеты, имеют сферическую форму, другие похожи на бесформенные каменные глыбы. Время от времени Солнце притягивает кометы, которые прилетают из облака Оорта, расположенного далеко за орбитой Плутона — в этом облаке находятся триллионы комет. За орбитой Плутона находится еще одно скопление астероидов — пояс Койпера. Сейчас нам известно более 30 объектов из этого пояса [43] К 2012 году известно уже более тысячи ОПК — прим. пер. , но, вполне возможно, их там сотни тысяч.

Эти небесные тела называются «объектами пояса Койпера» (ОПК). Несколько лет тому назад между астрономами разгорелся серьезный спор по поводу того, считать ли Плутон планетой или ОПК. Плутону, возможно, все равно, однако авторам многих учебников — нет. Аргументы были весомыми: как уже говорилось, Плутон — странный объект практически во всех отношениях, и он вполне мог оказаться ОПК, случайно попавшим во внешнюю часть Солнечной системы в результате взаимодействия с другими небесными телами. Это бы объяснило его странное поведение. Плутон не похож на планету, потому что не является планетой. Другие астрономы высказывались против переименования Плутона — из-за сентиментальной привязанности, исторических причин, а также просто потому, что принадлежность Плутона поясу Койпера точно не установлена. В конечном счете, Плутон остался в списке планет, но как долго он сохранит свой статус остается неясным [44] В 2006 году Плутон был все-таки исключен из числа планет (в связи с тем, что изменилось само определение понятия «планета»). Теперь в Солнечной системе 8 планет, а Плутон называется «карликовой планетой» и считается частью пояса Койпера — прим. пер. .

Не стоит также забывать о метеоритах, каменных глыбах самых разных размеров, которые время от времени проносятся через Солнечную систему…

Более того, каждое из этих небесных тел по-своему уникально. Меркурий — раскаленная и изрытая кратерами каменная глыба. Атмосфера Венеры состоит из серной кислоты, направление вращение отличается практически от всех остальных тел Солнечной системы, а через каждые 100 миллионов лет — по крайней мере, так считается — на планете происходит массовое извержение вулканов. На Земле есть океаны и существует жизнь; поскольку мы тоже живем на ней, то считаем ее лучшей из планет, хотя многие инопланетяне могли бы возразить против ее смертоносной, ядовитой, агрессивной атмосферы, насыщенной кислородом. Марс покрыт каменистыми пустынями, а на его полюсах находится сухой лед. Юпитер — газовый гигант, ядро которого состоит из водорода под таким огромным давлением, что он переходит в металлическую форму; внутри него, возможно, есть каменное ядро, которое «мало» по сравнению с целым Юпитером, но все же в три раза больше Земли по диаметру. У Сатурна есть кольца — правда, у Юпитера, Урана и Нептуна они тоже есть, но выглядят далеко не так эффектно. Уран носит мантию из замерзшего метана и аммиака, а его ось наклонена так сильно, что планета вращается слегка вверх ногами. Нептун похож на Уран, но без нелепого наклона оси. Плутон, как мы уже говорили, — просто безумная планета. Хотя у нас и нет более-менее точных данных о его размере и массе, но его точно можно назвать лилипутом в стране газовых гигантов.

Да… все это должна объяснить теория происхождения Солнечной системы. Было куда проще, когда мы считали, что есть только шесть планет, Луна и Солнце — вот и вся Солнечная система. Что же касается создания Солнечной системы неким сверхъестественным существом, то с какой стати уважающий себя создатель станет настолько усложнять свое творение?

Она сама стала такой сложной — вот в чем дело. Теперь мы считаем, что Солнечная система возникла как единое целое из довольно сложных компонентов. Но потребовалось время, чтобы дойти до этого.

Первая теория, объясняющая возникновение планет, которая по современным меркам звучит хоть сколько-нибудь правдоподобно, была сформулирована известным немецким философом Иммануилом Кантом около 250 лет назад. Кант считал, что все началось с огромного облака космической материи — большие камни, маленькие камни, пыль, газ — части облака сблизились под действием сил притяжения и стали единым целым.

Примерно 40 лет спустя французский математик Пьер-Симон де Лаплас разработал альтернативную и невероятно изящную теорию; правда у нее был один недостаток — она не работала на практике. Лаплас пришел к выводу, что Солнце образовалось раньше планет, возможно, в результате процесса притяжения, который описал Кант. Однако то древнее Солнце было намного больше нашего, так как не сформировалось не полностью — в результате граница его атмосферы находилась за пределами орбиты Плутона. Подобно волшебникам Незримого Университета, Лаплас считал Солнце огромной топкой, которая постепенно сжигала свое топливо. Когда Солнце повзрослело, оно остыло. Остывающий газ сжимается, в результате Солнце стало меньше.

Теперь в дело вступает одна характерная черта движущихся тел, следующая из другого закона Ньютона, закона движения. Вращающееся тело обладает так называемым «моментом вращения», который зависит от массы тела, скорости вращения и удаленности это массы от центра. Согласно Ньютону, вращательный момент сохраняется, то есть он может перераспределяться, но не может исчезнуть или появиться из ниоткуда. Если вращающееся тело прижмется к оси вращения, а скорость вращения останется прежней, угловой момент будет потерян, следовательно, скорость вращения должна возрасти, чтобы эту потерю компенсировать. Именно так фигуристы исполняют быстрое вращение: они начинают вращаться медленно, вытянув руки в стороны, а затем прижимаю руки к телу. Помимо этого, вращающееся тело испытывает действие центробежной силы, которая стремится отбросить его от центра.

Лаплас задался вопросом, может ли центробежная сила, действующая на вращающееся облако газа оторвать от него газовый пояс в районе экватора. Он рассчитал, что это случится, если сила притяжения, удерживающая пояс у центра будет равна центробежной силе, стремящейся его отделить. Этот процесс будет повторяться несколько раз по мере сжатия газа — в результате Солнце, уменьшаясь в размерах, окружало себя кольцами материи. Все эти кольца оказались в одной и той же плоскости, проходящей через экватор Солнца. Если предположить, что каждое кольцо сжалось в единый объект, то мы получим… планеты!