Происхождение небесных тел
Шрифт:
Но при сжатии вещества в шар, превращающийся в звезду, как правило, возникает быстрое вращение. Наблюдение показывает, что горячие и яркие молодые звёзды вращаются быстрее всего. На их экваторе вращение происходит со скоростью, доходящей до 500 км в секунду, тогда как скорость вращения Солнца на экваторе составляет всего 2 км/сек, а Земли — 400 метров в секунду. При подобной скорости вращения возникшей звезде угрожает распадение, подобно тому, как может разорваться слишком быстро вращающееся маховое колесо машины. Эту опасность создаёт так называемая центробежная сила, развивающаяся при вращении и стремящаяся удалить вращающееся тело и его частицы от оси вращения.
С другой стороны, мощный поток энергии, излучаемый звездой, происходящие на её поверхности потоки и взрывы вещества тоже стремятся оторвать от звезды её наружные слои. Этому способствуют и явления электрического
В результате потери вещества вес звезды уменьшается, а её химический состав, как мы видели, меняется при превращении водорода в гелий. Как показали расчёты советской исследовательницы А. Г. Масевич, горячая звезда должна постепенно охлаждаться, уменьшаться в размерах и уплотняться, приходя в то состояние, в котором сейчас находится Солнце. Этот путь развития занимает несколько миллиардов лет. Дальнейшее охлаждение Солнца будет происходить так медленно, что еще много миллиардов лет люди смогут пользоваться на Земле его теплом и светом. Человечество существует еще ничтожно малый срок в сравнении с тем временем, который обеспечен для его развития за счёт солнечной энергии. Холодные звёзды гигантских размеров могут, по-видимому, возникать при некоторых особых условиях развития горячих и молодых звёзд, и дальнейший путь их развития еще не вполне ясен.
Так, Солнце имело свою длинную историю, прежде чем стало таким, каким мы его видим. Множество таких же солнц одновременно с ним пережило такие превращения, другие родились раньше его и сейчас холоднее, чем оно, а третьи звёзды сейчас еще только зарождаются.
3. Происхождение солнечной системы
Выяснить, как произошла солнечная система, гораздо труднее, чем установить историю возникновения звёздных систем и жизненного пути Солнца и звёзд. Причина этого состоит в том, что, кроме нашей солнечной системы, мы не можем пока еще наблюдать другие планетные системы и сравнивать их с нашей. Вероятно, около других звёзд также существуют планеты, но они пока не могут быть видны в современные телескопы. Только в самые последние годы около некоторых звёзд удалось обнаружить спутники, значительно меньшие, чем звёзды, но эти спутники всё же гораздо больше и тяжелее Юпитера — самой большой и тяжёлой из планет солнечной системы. Вероятно, эти спутники — наиболее крупные из планет, окружающих звёзды. Такого рода спутники звёзд нам в телескопы пока еще не видны, и их существование обнаружено лишь при помощи расчётов (так же, как было обнаружено существование Нептуна), по неправильностям в движении звёзд, вокруг которых спутники вращаются.
Вопрос о подробностях происхождения солнечной системы еще не вполне выяснен.
Академик В. Г. Фесенков, исследуя имеющиеся данные, полагает, что планеты должны были образоваться за счёт солнечного вещества, которое от него когда-то отделилось. Это отделение наш учёный представляет себе так.
В промежутки времени, когда один вид превращения химических элементов, дающий энергию, сменялся другим, выработка энергии прекращалась и, по законам физики, в эти периоды Солнце должно было быстро сжиматься, а это неизбежно вело к ускорению его вращения. Но мы уже говорили, что чрезмерно быстрое вращение ведёт к распаду тела. Твёрдое маховое колесо должно разорваться, а газовая звезда по расчётам должна приобрести вытянутую форму, напоминающую очень длинную грушу, после чего маленький выступ отрывается и охлаждается. Известно, что маленькое тело остывает гораздо быстрее, чем большое. Отделившийся таким образом от Солнца сгусток, застывая, превращается в планету, постепенно отдаляющуюся от Солнца, так как сила притяжения Солнца вследствие уменьшения его веса (о чем говорилось раньше) также уменьшалась. Этому же способствовало и торможение движения образовавшейся планеты тем разреженным веществом, которое тогда создавалось вокруг Солнца отделением от него мелких частиц и зародышей планет, отрывавшихся одна за другой длительное время. Значит, быстрое вращение молодых звёзд могло быть причиной образования вокруг них планетных систем, которых во вселенной должно быть бесконечно много.
Другие учёные, например академик О. Ю. Шмидт, считают, что солнечная система образовалась в результате прохождения нашего
Представляет интерес работа ленинградских учёных А. И. Лебединского и Л. Э. Гуревича, напечатанная в 1950 г. По их расчётам, облако частиц, окружавших Солнце, по какой бы то ни было причине (то ли путём захвата их при прохождении Солнца сквозь пылевое облако, то ли путём распыления собственного вещества Солнца) должно было собраться в комки таких размеров, как планеты, и на тех самых расстояниях от него, на каких мы их находим.
Советские учёные, овладевая методом диалектического материализма, изживают из астрономической науки идеализм, изгоняя тем самым всякие случайности, лежащие в основе некоторых гипотез о происхождении солнечной системы. Наука — враг чистых случайностей. Больше чем когда-либо, закон сохранения материи служит надёжнейшим путеводителем при раскрытии тайн природы. Марксистская теория о происхождении солнечной системы строится не на счастливых случайностях, а на раскрытии строжайших, присущих природе закономерностей. Опираясь на диалектический материализм, советские астрономы могут многое научно предвидеть и создать строго научную теорию о происхождении солнечной системы и Земли. Жизнь на планетах и вообще во вселенной не может быть редким и случайным явлением, а поэтому и возникновение планет должно быть необходимостью.
4. Жизненный путь планет
Развитие планет текло с различной быстротой. Все планеты были, может быть, в очень горячем состоянии, хотя никогда, они не были раскалены так сильно, как звёзды. Температура внутри них и на поверхности не превышала 1 1/2 —2 тысяч градусов. Но температура эта была достаточно высока для того, чтобы все горные породы и железо находились в них в полужидком, в полурасплавленном состоянии. При этом более тяжёлые вещества, главным образом железо, вследствие своего веса постепенно опускались к центру планет и образовали их ядро. Более лёгкие, каменистые вещества, подобно пробке, всплывали наверх. Охладившись, они образовали твёрдую кору планеты. Хорошо известно, что большое тело остывает медленнее, чем маленькое; например, чайник с кипятком остывает медленнее, чем стакан чая. Таким образом, меньшие планеты охлаждались быстрее, чем крупные, и раньше покрылись твёрдой корой, а в их недрах сохранилось меньше теплоты. Меркурий и Луна остыли раньше, чем Земля и Венера, а последние раньше, чем гигантский Юпитер.
При дальнейшем охлаждении планеты застывшая кора, как мы ужо говорили, собиралась в складки и образовала горы и другие неровности на поверхности планеты. Но внутри планета оставалась еще расплавленной, нагретой до очень высокой температуры. Внутренность нашей Земли и сейчас еще находится частично в жидком состоянии; это мы наблюдаем при извержении вулканов, когда через их кратеры на поверхность выливаются расплавленные каменистые массы, называемые лавой. В прошлом, когда Земля была горячее, вытекание расплавленных каменистых масс из её недр на поверхность происходило чаще и в большем количестве, чем сейчас. Граниты, базальты и некоторые другие горные породы имеют такое вулканическое происхождение; они образовались из застывшей лавы и говорят о бурном прошлом на поверхности Земли в давно минувшие времена.
При остывании планетной коры из неё выделялись газы. Мы уже говорили, что у небольших планет, как, например, у Меркурия и у спутника Земли — Луны, сила притяжения невелика, и поэтому все выделившиеся газы быстро улетучивались — рассеивались в безвоздушном пространстве. Более массивные планеты, такие, как Земля, удержали около себя менее летучие газы — кислород и азот, которые образовали вокруг этих планет атмосферу. Мощный Юпитер удержал даже наиболее лёгкие газы, в том числе водород; Юпитер и до сих пор окружён чрезвычайно плотной и обширной атмосферой.