Рождение миров
Шрифт:
Иначе говоря, распределение момента количества движения между планетами и Солнцем тоже было иное.
Ленинградский астроном профессор В. А. Крат нашел причину, почему горячие звезды вращаются быстрей Солнца. Они массивнее к, может быть, немного моложе Солнца. С возрастом они теряют массу и приобретают важную медлительность.
В. А. Крат доказал, что у Солнца и у солнцеподобных звезд, кроме излучения света, есть еще одна статья расхода: они выбрасывают в пространство частицы своего вещества — отдельные атомы и осколки атомов, условно называемые корпускулами.
Частицы, извергнутые Солнцем, разлетаются во все стороны. Потоки корпускулярного излучения нередко достигают Земли, и мы видим их действие: над полюсами полыхают полярные сияния, нарушается нормальная работа компасов и других магнитных приборов, прерывается на время радиосвязь.
Как велика потеря Солнца на корпускулярное излучение в точности неизвестно. Она, повидимому, невелика — не больше того, что уносит излучение света. Но в прошлом она могла быть очень чувствительна для Солнца. Чем горячей звезда, тем больше она расходует вещества на разные виды излучения.
В прошлом, когда Солнце было массивной и очень яркой молодой звездой, этот выброс частичек имел характер грандиозного истечения газа из звезды.
Член-корреспондент Академии наук СССР В. А. Амбарцумян, профессор Б. А. Воронцов-Вельяминов определили, что есть звезды, которые за один месяц теряют вещества больше, чем современное Солнце за 10 миллионов лет.
Свет и корпускулярное излучение уносят с собой часть массы звезд. Вместе с утраченной массой уходит и момент количества движения. Звезды замедляют свое вращение.
Ведь и потоки света и корпускулярное излучение вырываются из наружных слоев Солнца и звезд, а наружные слои вращаются гораздо быстрее внутренних. Они несут больший момент количества движения. Поэтому даже небольшая потеря массы из внешних слоев Солнца сильно сказывается на скорости его вращения.
Нет ничего удивительного, что планеты сохранили свой момент количества движения; они не светятся, не излучают, не теряют вещество, их запас количества движения остается неприкосновенным. Солнце же растрачивает его, и соотношение изменяется в пользу планет.
Это исследование В. А. Крата опровергло одно из самых серьезных возражений против гипотезы Лапласа. Он объяснил странное распределение момента количества движения между Солнцем и планетами. Но спасти гипотезу это уже не могло.
Водородное «отопление» Солнца
Что же все-таки питает Солнце? Там несомненно происходят превращения одних химических элементов в другие. Но какие именно? Распад тяжелых элементов — урана, радия, тория — мало вероятен. Их на Солнце мало. Незаметно и признаков такого распада.
Ученые, стремившиеся проникнуть в тайну солнечной кочегарки, сделали противоположное предположение. Атомы на Солнце не распадаются, а, наоборот, создаются. В недрах Солнца, где царит температура в миллионы градусов и давление в миллиарды атмосфер, происходит «упаковка» атомов, там из легких веществ образуются более тяжелые элементы. При таких превращениях в некоторых случаях
В своих лабораториях физики выполняют много подобных превращений.
Еще в 1919 году удалось «столкнуть лбами» атом азота с ядром атома гелия, и в результате получился атом кислорода и ядро атома водорода. Из алюминия таким же путем был приготовлен кремний, из бериллия — углерод.
За 20 лет напряженной работы физиков всех стран к 1939 году, было найдено 600 различных реакций между ядрами атомов. Сейчас таких реакций известно гораздо больше. Возникла новая отрасль науки — ядерная физика, которая изучает превращения элементов.
Физики научились не только переделывать атомы, существующие в готовом виде, но и создавать новые. К 1951 году в лабораториях получили десять новых химических элементов, которых до этого не было среди минералов земной коры.
При ядерных реакциях выделяется энергии в тысячи и сотни тысяч раз больше, чем при обычных химических реакциях. Например, при превращении одного грамма алюминия в кремний выделяется энергии в 700 тысяч раз больше, чем при сгорании одного грамма угля.
И ученые пришли к согласному решению, что в недрах Солнца происходит слияние атомов — из нескольких легких атомов образуется один, но более тяжелый атом. Оставалось проверить это предположение и найти — какие именно химические элементы участвуют в этих превращениях.
Если в каком-либо помещении окажется много мешков с мукой, то можно подумать, что там либо мельница, либо пекарня, то есть на этом предприятии или муку мелют, или из нее пекут хлеб.
Примерно в таком же положении оказались астрономы, когда с помощью спектроскопа заглянули на Солнце. Там обнаружено поразительно много водорода и гелия. В атмосфере Солнца почти 82 % объема занимает водород, а остальные 18 % — гелий. На долю остальных элементов приходятся сотые доли процента.
Возможно, что недра Солнца более богаты тяжелыми элементами, но все же водород и гелий на Солнце преобладают. Тоже самое наблюдается и на звездах. Эти газы, видимо, самые главные строительные материалы в мире звезд.
И очень может быть, что один из этих газов является «топливом», а другой «золой» или «дымом».
Опыты, поставленные в лабораториях, показали, что атомы водорода могут сливаться друг с другом и образовывать атомы гелия. При этом выделяется 162 миллиона килокалорий на каждый грамм израсходованного водорода или в 20 миллионов раз больше, чем дает грамм горящего угля.
По предположению ученых, в недрах Солнца царит жара в 20 миллионов градусов. При такой температуре атомы движутся с громадными скоростями. Они постоянно и с большой силой сталкиваются друг с другом. Соударения не проходят для атомов бесследно. Их ядра сливаются и образуются новые атомы.
Так, например, в бешеной сутолоке атомов солнечных газов может происходить такая реакция: атом углерода сталкивается с ядром атома водорода, которое называется протоном. Ядра столкнувшихся атомов сливаются в одно целое, и образуется атом нового вещества — радиоактивного азота.