Анатолий Томилин - Занимательно об астрономии
Пятнадцать лет гипотеза Джинса — Джефриса пользовалась бесспорным успехом. Потом начались неприятности.
Прежде всего сомнения вызвало основное допущение — встреча двух звезд. Вероятность ее настолько мала, что за 5 миллиардов лет во всей нашей Галактике могло произойти не более одной-двух таких встреч. Если же предположить, что такая участь выпала как раз на долю нашего Солнца, то планетная система должна быть явлением поистине уникальным. Между тем астрономы настойчиво утверждают, что примерно 20 процентов звезд окружены роем планет.
Следующее затруднение возникло после опубликования доказательств, что вещество, выброшенное из недр Солнца, должно рассеяться, образовав вокруг светила газовую туманность, а не конденсироваться в планеты.
И наконец, последняя трудность оказалась связанной с распределением моментов количества движения Солнца и планет.
Момент количества движения планеты равен произведению массы тела на скорость ее движения по орбите и на радиус орбиты. Момент количества движения неизменен. Он не увеличивается, не уменьшается в каждой системе, не преобразуется в другие виды энергии. Он может только передаваться от тела к телу, перераспределяться между телами, образующими изолированную систему. Если планеты образовались из Солнца, то они, естественно, должны были унаследовать и часть его момента количества движения. Часть! Заметили?
Между тем измерения показали, что на долю планетного семейства, обладающего ничтожной по сравнению с Солнцем массой, приходится… 98 процентов момента количества движения всей системы. Как могло случиться, что наше светило передало почти все количество движения дочерним сгусткам вещества?
Все эти возражения и привели к тому, что гипотеза встречи или столкновения, назовите ее как угодно, потерпела окончательный крах.
Сейчас большинство астрономов вернулось к идее возникновения звезд при гравитационном сжатии больших облаков, состоящих из межзвездного газа и пыли. (Помните гипотезу Канта — Лапласа?) Радиус такого облака равен примерно четырем световым годам. А масса пыли и газа, заключенных в нем, приблизительно должна соответствовать массе Солнца. Ученые предполагают, что в таком облаке могут под действием гравитационных сил образовываться устойчивые сгустки газа. Не исключено, что их можно наблюдать в телескопы в виде черных глобул на фоне ярких туманностей. А вот как из такой глобулы рождается Солнце со своей свитой? Для этого нужна еще не одна гипотеза.
Некоторые астрономы склоняются к мнению, что в создании звезд и их планетных систем принимают участие не одни только гравитационные силы, но и мощные магнитные поля Галактики. Английский ученый Ф. Хойл уже в наше время показал, что магнитные силы в первоначальной туманности могут привести к перераспределению момента количества движения между центральной звездой и спутниками. Его гипотеза расценивается сейчас как наиболее вероятная для первичного этапа образования планетной системы.
Картина же более позднего этапа образования хорошо объясняется гипотезой нашего соотечественника академика Отто Юльевича Шмидта. Внешне она похожа на кантовскую или лапласовскую гипотезу. Но ее основная идея, позволившая объяснить многие непонятные до того особенности, заключается в том, что планеты образовались не из газообразного раскаленного вещества, как считалось раньше, а из холодной пыли метеоров и различных обломков вещества, захваченных Солнцем во время его многовекового путешествия по космосу в одиночку.
Встреча с пыле-газовым облаком значительно вероятней, чем встреча с другой звездой. Но и к этой теории, разработанной большим количеством советских ученых, современная наука начинает предъявлять претензии. По-видимому, дело идет к следующему этапу.
Следующая гипотеза — следующий шаг по бесконечной лестнице прогресса.
Интересно, каким-то он будет?
3. Гороскоп Земли
Вы еще не забыли, что такое гороскоп? Напоминаю — красиво оформленный лист бумаги с предсказанием судьбы. Автор надеется, что лист бумаги читатель найдет сам, а вот предварительную фазу составления этого документа чрезвычайной важности, так сказать, черновик гороскопа, он предлагает составить вместе. Тем более что после скрупулезного выяснения обстоятельств и момента рождения нашей планеты сделать это будет совсем не трудно.
Итак, примерно 4–5 миллиардов лет назад у молодого светила Солнца родилась Земля. Положение звезд за время рождения не оставалось постоянным и потому не может быть зафиксировано точно. Ясно одно — небо сулило Земле сравнительно долгую и счастливую жизнь. Сначала, как уверяют авторитеты, наша планета была «безвидна и пуста и тьма над бездной, и дух божий носился над водою». Это говорит о том, что вначале зрелище было довольно неуютное: хаос, чрезвычайно изрезанный рельеф, отсутствие всякого растительного и животного мира и вечные сумерки от обилия выделяющихся из недр газов и водяного пара. Впрочем, с тех пор многое изменилось. Образовались устойчивые гидросфера и атмосфера, развилась жизнь, давшая в конце концов Земле человека. О том, как это происходило, написано множество хороших книг. А вот что ждет нашу планету в будущем? Ну-ка, о чем вещают звезды?
Самая главная звезда, от которой зависит это будущее, конечно, Солнце. А оно не молоденькое. Шесть или около того миллиардов лет для звезды нашей (с солнечной массой в 1,99•1033 граммов) возраст еще не старый, но вполне зрелый. Начало пути «с ярмарки». Пора подумать и о здоровье. Человека тоже во второй половине жизни могут ожидать неприятности: ревматизм, инфаркты… Так и Солнце.
По мнению астрономов, оно вполне может вдруг вспыхнуть. Почему вспыхнуть? Бог его знает, но ученые вовсе не исключают такой возможности. Вспышка может продолжаться не очень долго, но для человечества этого будет вполне достаточно. Земля снова станет «безвидна и пуста», только дух божий вряд ли будет продолжать носиться над водами. Вод не останется, да и духу взяться неоткуда — ведь процесс образования земной коры закончился и вулканов на поверхности остается не так много. Но это гибель частичная. Она больше волнует население Земли, чем саму планету. Впрочем, для жизни прогнозы и без всяких случайностей малоутешительны. Через три-четыре миллиарда лет, даже при условии спокойного развития, наше светило распухнет до орбиты примерно Меркурия и станет раз в десять ярче. Излучение его при этом увеличится во сто крат. Выкипят и унесутся прочь воды океанов. Накопившись в тучах, они польют Землю крутым кипятком, окутают паром. Такая банная обстановка будет продолжаться около миллиарда лет. После чего Солнце снова начнет уменьшаться в размерах, пока не превратится в белого карлика. Свет его потускнеет. Ледяные шапки на Земле начнут наступать с полюсов, пока не сомкнутся на экваторе. Мертвая ледяная пустыня предстанет перед глазами случайного посетителя, забредшего в этот архаический уголок Галактики.
Но, может быть, еще до своего естественного окончания Земля вместе со всем солнечным семейством встретится с плотным облаком космической пыли? Опять плохо. Помутнеет солнечный свет, вымерзнет животный и растительный мир на нашей планете.
Однако раз мы уж заговорили о встречах, нельзя пройти мимо той, которая произошла всего несколько месяцев назад. Сколько мрачных прогнозов было по поводу встречи со своенравным астероидом Икаром. В июне 1968 года его орбита на угрожающее расстояние приближалась к Земле, Строгие математические расчеты астрономы толковали в соответствии с собственными вкусами. Одни уверяли, что Икар врежется в Землю и, хотя планета наша вряд ли развалится, пыль и вековой мусор, поднятые взрывом, на долгие годы закроют Солнце. Другие провидцы клялись, что астероид пролетит мимо.
Так или иначе, но во второй половине июня 1968 года ожидался конец света. Подошел июнь. Астероид приблизился на минимальное расстояние. Его можно было увидеть даже в небольшой телескоп. Все затаили дыхание, но Икар, представившись астрономам, улетел дальше. Светопреставления не состоялось.
Наконец, нельзя забывать и возросшие возможности самих «детей Земли». Уморить друг друга или разнести планету при помощи накопленных ядерных запасов сегодня — угроза куда более реальная, чем случайность космического характера.
Но мы оптимисты! А люди благоразумны! Случайности же не произойдут! Какова судьба Земли, если она будет предоставлена самой себе?
Постепенно прекратится радиоактивный распад в верхнем слое мантии. Вместе с ним замрут вулканы, закончится горообразование. Эрозия постепенно сгладит вершины существующих возвышенностей, сократит высоту континентов. Мировой океан начнет свое последнее наступление на сушу. В конце концов, если этому никто не помешает, вода покроет весь земной шар, превратив его в некое подобие болота. Сколько времени на это потребуется? Есть предположение, что оно должно превышать период полураспада основных радиоактивных элементов в несколько раз и быть не менее 10 миллиардов лет.
