Происхождение миров
Шрифт:
Облако, состоящее из газа и пыли, увлеченное за собой Солнцем и подверженное силам притяжения к Солнцу, в конце концов принимает форму плоского диска, в котором пылевые частицы собираются в плоскости, перпендикулярной оси собственного вращения диска. Давление солнечных лучей как бы выталкивает пыль из области, близкой к Солнцу, и диск превращается в кольцо. С другой стороны, вследствие нагревания солнечными лучами испаряются легкие частицы внутренней, наиболее близкой к Солнцу части кольца, и содержание здесь легких газов все более и более уменьшается.
Напротив, в более далеких областях температура остается столь низкой, что газы сгущаются и иногда намерзают па твердые частицы.
Сразу видно, чем эта гипотеза отличается от гипотезы Лапласа, которую она па первый взгляд напоминает (Солнце не формируется из первоначальной туманности, последняя не раскалена, образуются сгущения, а не кольца и т. д.). Но особенно она отличается тем, что использует все завоевания науки за те сто пятьдесят лет, которые отделяют эту теорию от времен Лапласа, и может дать удовлетворительное объяснение всем основным особенностям солнечной системы, чего не могла сделать до сих пор ни одна гипотеза. [61]
61
Более подробно гипотеза О. Ю. Шмидта изложена в книжке: Б. Ю. Левин, Происхождение Земли и планет, изд. 2-е, Гостехиздат, 1956 г. (Серия «Популярные лекции по астрономии».) (Прим. ред.)
Если некоторые из этих объяснений (в частности, относящиеся к почти круговому движению больших планет) аналогичны тем, которые давались другими астрономами, например Джинсом (см. стр. 107), то другие являются совершенно новыми и дают успешное разрешение вопросам, оставшимся до сих пор неясными.
Рассмотрение процесса сгущения частиц позволяет без помощи дополнительных, специально подобранных гипотез (какие встречаются, например, у Вайцзеккера) получить теоретически значения расстояний больших планет от Солнца, согласующиеся с наблюдениями.
Гипотеза Шмидта объясняет также очень просто (достаточно сослаться на предыдущий параграф) тот факт, почему планеты, более близкие к Солнцу, содержат меньше газов, в частности водорода, а планеты, более удаленные от Солнца, имеют большие размеры (они образуются в областях, более насыщенных пылевыми частицами), обладают меньшей плотностью и содержат много соединений, куда входит водород, в частности аммиак и метан (в жидком или твердом состоянии).
Таким путем объясняется и присутствие метановой атмосферы вокруг Титана (спутника Сатурна), который имеет такие же размеры, как и Луна. Заметим, между прочим, что факт существования подобной атмосферы в нашу эпоху может служить дополнительным подтверждением того, что наша планетная система образовалась в условиях низкой температуры. Действительно, если бы температура Титана в ходе его эволюции превышала некогда 0° Ц, то весь метан на этом спутнике, несомненно, рассеялся бы.
Предположение о захвате Солнцем вещества при прохождении через туманность, встретившуюся на его пути, позволяет Шмидту объяснить,
Но, по-видимому, гипотеза Шмидта наиболее оригинальна в той своей части, где указывается на все значение превращения (при столкновениях и при трении) энергии движения пылевых частиц в теплоту, излучаемую затем в пространство [62] (принципы, которые управляют этим превращением, будут рассмотрены далее, в гл. VII).
62
Следует заметить, что уже Энгельс в «Диалектике природы» подчеркивал все значение этого превращения.
Именно с помощью таких соображений Шмидту удалось, в частности, очень просто объяснить, почему большинство планет вращается в прямом, а не в обратном направлении, как это должно было бы иметь место, если бы действовали лишь факторы чисто механического характера. Это объяснение заменяет то, которое было дано некогда на основании учета приливных сил, когда еще полагали, что планеты образовались в условиях высокой температуры (см. стр. 100).
Что касается Земли, то добавим, что она также образовалась из холодных частиц, а тот факт, что ее температура в настоящее время намного превышает первоначальную, объясняется главным образом разогревом за счет распада радиоактивных элементов. В некоторых внутренних областях земного шара вследствие этого разогревания породы стали плавиться. Более легкие породы поднялись вверх и образовали постепенно земную кору, а более тяжелые опустились внутрь Земли. Эти процессы внутри Земли связаны с образованием гор и с вулканической деятельностью. Такая точка зрения ставит перед геологами ряд новых проблем.
Ни одна гипотеза не была так изучена и не подвергалась такой критике, как теория Шмидта. Многие советские ученые, как, например, Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский, помогли разрешить вопросы, касающиеся эволюции первоначальной туманности. Конференции в 1948 г. — по идеологическим вопросам астрономии — и в 1951 г. — по космогонии солнечной системы — посвятили рассмотрению гипотезы Шмидта немало часов.
Из дискуссий, которые имели место в СССР, следует, что советские ученые признают большое значение гипотезы Шмидта. Оговорки, сделанные на конференции в 1951 г., относились главным образом к различным деталям, как, например, происхождению комет, которое не получает удовлетворительного объяснения, и проблеме захвата Солнцем облака пыли, которая наталкивается на весьма серьезные теоретические трудности.
Можно также заметить, что встречи между звездами и туманностями, могущие привести к образованию планет, представляются слишком редкими для того, чтобы объяснить большое число планетных систем (если исходить из данных о числе звезд и туманностей, находящихся в настоящее время в Млечном Пути в окрестности Солнца).
Возможно, что достижения звездной космогонии позволят более удовлетворительно объяснить происхождение туманности, из которой образовались планеты, а также ее последующее развитие (в частности, в настоящее время рассматривают возможность одновременного рождения звезды и планетной системы вокруг нее). Когда этот пункт будет выяснен, можно будет наметить всю эволюцию диффузной туманности вплоть до появления звезд и планет.