Первая страница биографии
Мысленно перенесемся в ту далекую эпоху, когда зарождалось наше Солнце, а руководствоваться на первых шагах этой экспедиции будем исследованиями члена-корреспондента Академии наук СССР В. А. Амбарцумяна и пулковского астронома В. А. Крата.
Несколько миллиардов лет назад в одной из спиральных ветвей Галактики находилось гигантское газово-пылевое облако, похожее на туманность Ориона. Когда это облако дозвездных частиц достигло определенной плотности, в нем возникли отдельные центры сгущений — начала зарождаться довольно многочисленная стая звезд — ассоциация.
Звезды этой ассоциации формировались в зависимости от условий, в каких возникали.
Одни начали складываться раньше, другие — позже; одни росли быстрей, другие — медленней. В центре туманности и у ее краев, в плотных частях облака и в более разреженных областях получались различные звезды. Среди них образовывались очень массивные голубые и белые сверхгиганты, двойные, тройные и кратные звездные системы, солнцеподобные звезды и карлики.
Наше Солнце было тогда горячей, ярче., массивнее, чем сейчас, и оно безусловно могло бы стать гигантом или кратной звездой, но, видимо, что-то помешало ему. То ли оно немного запоздало в развитии, то ли находилось в области, не очень богатой дозвездным веществом — так или иначе, — Солнце осталось одиночной звездой и по массе несколько уступало своим сверстникам.
Сравнительно скромная масса Солнца предопределила его судьбу. Тяготение звезд-гигантов нарушало движение меньших братьев и вынуждало их покидать ассоциацию. Солнце вместе с остальными звездами малой массы было изгнано из стана своих односельчан и сверстников. Оно рассталось с ассоциацией и отправилось путешествовать по Галактике в одиночку.
Там, где образовывались звезды, в десятки раз превышающие Солнце по массе, «строительных материалов» несомненно имелось в избытке.
Покидая место своего рождения, Солнце вынесло часть того сгустка дозвездного вещества, который служил его колыбелью. Следовательно, Солнце не захватывало облака твердых частиц, оно само в нем возникло. Солнце и планеты образовались из одного и того же вещества. Только на формирование Солнца пошла основная масса облака, а на планеты — остатки.
В первые тысячелетия существования Солнца его окутывала плотная пылевая оболочка.
В этом облаке дозвездных частиц, окружавшем Солнце, начали складываться планеты. Может быть, их зародыши образовались еще раньше, когда Солнце было членом ассоциации. Этого мы не знаем, но возможно, что планетные системы — это только разновидность кратных звезд. Солнце могло формироваться и в других условиях; тогда судьба планет сложилась бы иначе. Юпитер и Сатурн, а может быть и Уран с Нептуном, не остались бы темными, несветящимися телами. Обильный приток дозвездного вещества, увеличивая их массу, возвел бы эти планеты в ранг звезд.
В этом случае обитатели планет Альтаира (если только у этого нашего соседа есть планеты) видели бы на своем небе не одиночное солнце, а кратную звезду.
Однако условий для образования кратной звезды вместо планетной системы не было. Развитие Солнца пошло по иному пути. Зародыши будущих звезд, кружившиеся возле новорожденного Солнца, стали планетами.
На этом заканчивается первая страница истории солнечной системы.
В дальнейшем руководителями нашей экспедиции по пути развития планет будут академик О. Ю. Шмидт и два ленинградских астрофизика Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский, которые разработали теорию формирования планет из облака твердых частиц.
Вторая страница биографии
Облако, вынесенное Солнцем из первобытной туманности, унаследовало от нее определенный момент количества движения и поэтому медленно вращалось вокруг своей оси.
Тяготение Солнца собрало пылевое вещество облака в огромный, свыше 12 миллиардов километров в поперечнике, шар и настолько уплотнило его, что оно стало непрозрачным. Ни одна искра, ни один луч света не вырывался наружу; облако было совершенно темным, хотя внутри его сияло ослепительно яркое Солнце.
Жаром своих лучей Солнце испаряло все частички, приближавшиеся к его огненной поверхности, а лучевое давление отгоняло прочь мельчайшие пылинки и молекулы газов. В центре облака вокруг Солнца образовалось разреженное и сравнительно свободное от пыли пространство. Солнце тогда напоминало ядро ореха, заключенное в просторную, но очень толстую скорлупу.
Вещество из облака непрерывно поступало в околосолнечную область. Потоки света тормозили движение пылинок, роившихся вблизи Солнца, заставляли их лететь по сворачивающейся спирали, постепенно приближаясь к Солнцу. В таком же положении оказывались частички, двигавшиеся по сильно удлиненным орбитам, и частички, свернувшие со своего пути после столкновений.
Все эти пылинки, приближаясь к Солнцу, попадали под губительное действие его лучей и начинали таять, быстро уменьшаясь в размерах. На очень маленькие пылинки световое давление действует сильнее, чем тяготение. Поэтому, как только пылинка сокращалась ниже определенного предела, солнечные лучи подхватывали ее и мгновенно отбрасывали обратно в облако.
Испарившееся вещество либо оседало на Солнце, увеличивая его массу, либо тоже отлетало прочь.
Частички, отогнанные лучевым давлением, далеко не улетали. Этому препятствовали многие причины. В густой мгле пылевого облака солнечный свет быстро слабел, и давление его лучей падало; в резкой стуже космического пространства на летящую пылинку намерзали молекулы различных газов, в изобилии клубившиеся в облаке, от этого масса пылинки росла, и начинало сильнее сказываться тяготение Солнца; бесчисленные столкновения с частицами, которые попадались навстречу пылинке, постепенно гасили ее скорость. Изгнанницами такие пылинки не становились, и за пределы облака они не проникали.
Общая масса облака поэтому не уменьшалась, и его вещество почти не рассеивалось в пространстве; происходил только перенос массы изнутри облака в более далекие от Солнца области. Плотность облака от этого возрастала.
Пылинки, кружившиеся возле Солнца, постоянно налетали друг на друга. Столкнувшиеся частички отскакивали в разные стороны и при каждом соударении теряли часть своей скорости. В результате их скорости выравнивались, а кинетическая энергия переходила в теплоту. Теплота же излучалась в пространство.
Таким образом, беспрестанные столкновения неумолимо и очень быстро уменьшали запас кинетической энергии облака, тогда как его момент количества движения оставался неизменным. Ведь никакие внутренние силы или явления — ни трение, ни столкновения и ничто иное — не могут уменьшить или увеличить момент количества движения.
Как мы уже знаем, момент количества движения тела, обращающегося по какой-либо орбите, равен произведению массы тела на скорость его движения по орбите и на радиус этой орбиты. И до тех пор, пока на это тело не подействуют внешние силы или не изменится масса тела, произведение этих трех сомножителей останется неизменным. Таков закон сохранения момента количества движения. Если скорость движения будет падать, то радиус должен увеличиваться. Если радиус уменьшается — скорость возрастает.
Масса вращающегося облака не уменьшалась, так как частички пыли не могли его покидать, скорость же движения частиц падала, потому что ее гасили бесчисленные столкновения, а это приводило к тому, что экваториальный радиус облака увеличивался.
Облако теряло форму шара, сплющивалось у полюсов, утолщалось у экватора и постепенно принимало форму чечевицы или двух тарелок, сложенных краями.
Частицы, изгоняемые лучевым давлением из околосолнечной области, переносили свой момент количества движения к краям облака и тем содействовали его уплощению.
Изменение формы облака увеличивало его плотность. В более плотной среде столкновение пылинок учащалось, потери кинетической энергии возрастали, и облако сжималось все больше и больше. В конце концов оно превратилось в диск или в кольцо, подобное кольцам Сатурна, но имеющее в диаметре свыше двенадцати миллиардов километров.
Пылевые массы, переместившись от полюсов облака к его экватору, обнажили Солнце, оно выглянуло из своей темницы и осветило окружающее пространство. Произошло как бы второе рождение Солнца.
Частицы, из которых состояло околосолнечное кольцо, продолжали сталкиваться между собой.
Однако к этому времени все быстрые частицы успели растерять былой запас кинетической энергии, они стали двигаться так же, как и все. Скорость движения частиц выравнялась, а их орбиты округлились. Взаимные толчки при столкновениях сошли на нет, это уже были не соударения, а спокойные сближения: частицы только касались друг друга.
В таких условиях начали сказываться силы тяготения между пылинками и песчинками. Пылинки получили возможность слипаться, и тогда кольцо стало распадаться на отдельные и рыхлые хлопья.
В плотных частях облака хлопья получались крупные, в разреженных — мелкие.
Происхождение солнечной системы по гипотезе Шмидта.
Раньше других и самые большие хлопья образовались в наиболее толстой и плотной части кольца — примерно на расстоянии одного миллиарда километров от Солнца, там, где сейчас находятся планеты-гиганты — Юпитер и Сатурн.
Пылевые хлопья тоже сталкивались друг с другом. При этом одни из них разваливались, а разлетавшиеся пылинки приставали к другим хлопьям; другие же сливались в одно целое, образуя более плотные и более массивные комки. В кольце возникали зародыши или ядра будущих планет.
Свою теорию образования планет Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский, так же как и О. Ю. Шмидт, обосновали математическими расчетами.
Хотя Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский шли к цели несколько иным путем, чем О. Ю. Шмидт, но выводы у них получились примерно те же самые. Так же, как и О. Ю. Шмидт, они объяснили основные закономерности солнечной системы и обосновали закон планетных расстояний. Числа, найденные ими, довольно точно выражают средние расстояния планет от Солнца.
Самое же главное в исследовании Л. Э. Гуревича и А. И. Лебединского то, что они очень наглядно и убедительно показали, каким путем рой или облако твердых пылевых частиц может превратиться в планетную систему. И это было генеральным сражением, которое принесло решающую победу коллективу советских ученых, создававших новую космогоническую гипотезу.
Формирование земного шара
Вообразим себя на новорожденной Земле в первые тысячелетия ее существования. Пусть в эту далекую эпоху нас перенесет всемогущая фантазия, она же снабдит нас непробиваемым, но совершенно прозрачным броневым колпаком, из которого удобно наблюдать все происходящее вокруг. Допустим также, что мы снабжены достаточным запасом кислорода, воды и вообще всем необходимым.
Глубокая ночь, но на небе не видно ни одной звездочки, да и самого неба по сути дела нет — Землю окружают облака космической пыли, клубящейся в межпланетном пространстве. Слабенькие лучи звезд не могут пробиться сквозь их толщу.
Над Землей дымится оранжево-желтая пылевая завеса. Синие и зеленые солнечные лучи не проникают через рой мелких частиц, окружающий Солнце. До орбиты Земли доходят только оранжевые и красные лучи. Они-то и окрашивают «небо» в столь необычный цвет. Когда между нашей планетой и Солнцем проходит особо густое облако космических частиц, небо темнеет и принимает ржаво-красный оттенок.
Близок рассвет. На востоке дымка, окутывающая Землю, начинает желтеть. На фоне оранжевой пылевой завесы виден черный конус земной тени. Он медленно клонится к западу.
Ночь тянется очень долго. Маленькая Земля вращается пока еще медленно, она не успела набрать скорость.
На восточной стороне сквозь пыль просвечивают какие-то не вполне правильной формы клубки самых различных размеров. Некоторые проходят недалеко от Земли — видно, как они сталкиваются друг с другом, сливаются или разваливаются. Загадочные клубки, похожие на бесхвостые кометы — не что иное как неудачные зародыши планет и лун. Им суждено погибнуть, так как они возникли на неустойчивых и пересекающихся орбитах, а устойчивые орбиты уже заняты ядрами настоящих планет.
Напрасно стараться разглядеть среди этих клубков нашу будущую Луну. Она еще слишком мала и далека от Земли.
Почти возле самой поверхности Земли, подобно трассирующим пулям, сверкают метеоры. Их великое множество справа, слева, сверху — всюду светящиеся следы метеоров. Некоторые из них взрываются и рассыпают фонтаны огненных брызг. Их ослепительные вспышки по временам освещают местность.
По броневому куполу то и дело барабанят песчинки, падающие на Землю. Время от времени опускаются довольно густые тучи пыли. Они засыпают наш купол, и его приходится часто очищать. Изредка проносятся более крупные камни. Они ударяются о Землю и бесшумно взрываются, разбрасывая по сторонам тучи пыли и тысячи осколков.
Несмотря на ожесточенную космическую бомбардировку, все вокруг совершается почти в полном безмолвии. Газовая оболочка Земли еще слишком тонка и разрежена. Звуки в ней не возникают и не распространяются. От ударов тяжелых глыб Земля только вздрагивает и слегка гудит.
Наступает утро. Из-за горизонта подымается Солнце. Сквозь окутывающий его рой частиц оно выглядит багрово-красным диском.
Лучи Солнца плохо освещают Землю, день немногим светлее ночи. Гораздо больше света дают кратковременные вспышки метеоров.
Даже на глаз видна шарообразность Земли. Горизонт самое большее находится в одном километре. Поверхность Земли гладкая, нет ни гор, ни долин. Только зияют круглые воронки, как от авиабомб. Эти воронки оставлены взорвавшимися метеоритами. Пыль, клубящаяся над Землей, быстро затягивает все неровности.
Беспрестанно падающие частицы раздробили, размололи поверхность Земли. Когда падает крупный метеорит, то от места падения кругами разбегаются волны — пыль, устилающая Землю, настолько мелка, что ведет себя, подобно жидкости.
Солнце неторопливо, гораздо медленнее, чем в наши дни, подымается над горизонтом.
Наблюдая за Солнцем в течение нескольких недель, можно было бы заметить, что видимые размеры его диска меняются. Солнце вначале увеличивается, становится ярче, желтее, а потом, в следующую половину года оно уменьшается, его диск тогда выглядит совсем маленьким кружочком красновато-коричневого цвета. Земная орбита еще не округлилась, и Земля, обращаясь вокруг Солнца, то приближается к нему, то удаляется почти до нынешней орбиты Марса.
Правильное чередование времен года еще не установилось. Земной шар не приобрел устойчивого наклона оси. Он раскачивается, иногда даже ложится «на бок», так как земная ось под влиянием толчков падающих на Землю тел постоянно меняет свое положение.
Поэтому, когда Земля приближается к Солнцу, то наступает лето, а когда удаляется — зима. И эти времена года наступают одновременно и в северном и в южном полушариях.
Потом, разумеется, все образуется: земная ось займет свое положение, зима и лето станут различными для обоих полушарий.
Во время приближения к Солнцу на Земле становится немного теплее. Но слабенькие лучи тусклого Солнца несут с собой очень мало тепла, и температура на новорожденной Земле держится значительно ниже нуля. Это холодная стадия формирования Земли.
Земля начинает разогреваться
Проходят тысячи, миллионы лет.
Каждый раз, когда дождь космического материала угрожает засыпать нас, приходится наблюдательный колпак выкапывать и подымать.
Земной шар изрядно вырос. Он стал почти таким же, как нынешняя Луна. Горизонт удалился. Окружающее пространство слегка просветлело. Там по-прежнему носятся гигантские пылевые шары. Видимость стала лучше, но события внешнего мира привлекают внимание меньше, чем то, что происходит в недрах Земли.
На нашей планете появились первые признаки деятельности подземных сил. Почва под ногами слегка вздрагивает и колышется. В Земле явно начинается геологическая деятельность. Становится чуть теплее. В истории нашей планеты начинается новая эпоха.
Можно представить, что происходит в недрах Земли. Там в основном протекают два процесса, которые и привели Землю к ее нынешнему состоянию.
Космическая пыль непрерывно падала на Землю.
Наша планета приняла огромное количество материала. Она быстро росла.
Верхние пласты Земли своей тяжестью давили на вещество, заключенное в недрах планеты. С каждым днем это давление возрастало. Оно достигало десятков и сотен тысяч атмосфер.
Давление не может бесконечно увеличиваться, не вызывая никаких последствий. Все возрастающая тяжесть верхних наслоений Земли сказывалась и на строении минералов, слагающих Землю, и на их химическом составе, и на температуре в недрах планеты, которая быстро повышалась.
Под влиянием теплоты и огромного давления кристаллы твердых тел разрушались. Вещество переходило в пластичное, стекловидное состояние. Оно становилось тем, что принято называть твердой жидкостью. Среди известных нам веществ твердыми жидкостями являются смолы, стекло — все они не имеют кристаллического строения и точки плавления. В тепле они постепенно размягчаются, становятся пластичными.
Дальнейшее увеличение давления заставляет разрушаться не только кристаллы, но и молекулы, из которых состоят все сложные вещества. Как показывают опыты советских ученых, поставленные в Институте высоких давлений, вещества, сжатые с силой в несколько сот тысяч атмосфер, изменяют свои свойства и химический состав. Стекло, например, становится растворимым в воде. Желтый фосфор превращается в черный фосфор. Особенно интересны изменения куска мрамора.
В стальную бомбу, предназначенную для опыта, положили бесформенный угловатый кусок мрамора, который был примерно вдвое меньше внутреннего объема бомбы. Пустое пространство между куском мрамора и стенками бомбы залили парафином, а затем бомбу подвергли высокому давлению.
Спустя некоторое время давление сняли, бомбу вскрыли и кусок мрамора достали. К великому удивлению всех присутствующих кусок мрамора принял шарообразную форму бомбы со всеми ее особенностями — швами, рубцами. Получился точный слепок внутренней поверхности бомбы. При этом в мраморе не было заметно ни трещин, ни каких-либо нарушений прочности куска. Он, видимо, под высоким давлением перешел в пластичное состояние, изменил форму, в когда давление упало, снова окаменел.
При еще большем давлении начинают распадаться молекулы. Атомы перестраиваются по-новому и при том так, чтобы молекула, получившаяся после перестройки, обладала бы наименьшим объемом. При этом из состава веществ вытесняются наиболее легкие атомы кислорода, азота, водорода.
При давлении в 510 тысяч атмосфер окись железа распадается, и железо выделяется в чистом виде.
Значительная часть минералов, из которых слагалась первобытная Земля, были окислы, го есть соединения различных химических элементов с кислородом. Под воздействием высокого давления окислы железа, кремния, алюминия, магния раскислялись. Кислород уходил из молекул. Освобождение кислорода сопровождается поглощением теплоты.
Почти все тепло, выделяемое в результате уплотнения земного шара, поглощалось при раскислении минералов. Недра сохраняли умеренно высокую температуру. Вещество оставалось в состоянии твердой жидкости, то есть было вязким и пластичным, как мрамор в бомбе высокого давления.
Атомы кислорода, освободившиеся из молекул окислов, по мельчайшим порам и скважинам просачивались наверх. Вместе с ними уходили и другие газы — азот, водород, углекислый газ.
Медленно, в течение тысячелетий совершался этот процесс: в густой пластичной массе частицы не могли двигаться быстро, но высокое давление делало свое — выжимало легкие частицы, и они «всплывали» в верхние слои земного шара — туда, где мы их находим в настоящее время.
Кислород очень активный химический элемент, он энергично соединяется со всеми веществами, способными гореть. Просачиваясь в наружные слои, он встречал по пути атомы углерода, железа, алюминия, кремния, магния, молекулы метана, аммиака. Тут не было сверхвысокого давления, ничто не препятствовало химическим реакциям. Кислород соединялся с веществами, встречавшимися ему, и с водородом — своим попутчиком, также пробиравшимся наверх. При окислении, то есть реакции соединения какого-либо вещества с кислородом, выделяется много теплоты. Например, железо, растертое в порошок, соединяясь с кислородом, развивает температуру до 3000°.
Наружные слои Земли разогревались. Космическая пыль, из которой образовался земной шар, спекалась и плавилась. Вещество на поверхности раскалялось и переходило в огненно-жидкое состояние.
В образовавшемся расплаве все легкие минералы еще быстрее всплывали наверх.
Сверху из межпланетного пространства сыпался нескончаемый поток космического материала. Тяжелой черной массой он опускался на Землю.
Давление в недрах планеты неуклонно возрастало. Зона раскисления расширялась. Только что образовавшиеся окислы под тяжестью навалившихся на поверхность масс распадались. Сравнительно холодное металлическое ядро земного шара увеличивалось, занимая все больший объем.
Освобожденный кислород устремлялся к поверхности, чтобы снова вступить в реакцию с веществами, навалившимися на Землю, и расплавить их.
Вещества малого удельного веса неизменно держались возле самой поверхности Земли, всплывая так же, как всплывают сливки на молоке. Они подымались по мере того, как росла Земля и одновременно, насколько это было возможно в густой и вязкой магме, расслаивались, рассортировывались по удельному весу. Земные недра приобретали современное строение с разграниченными слоями.
Верхние внешние слои слагались из соединений алюминия, кремния, кальция, натрия. Более глубокие пласты обогащались кремнием и магнием. Еще глубже располагались окислы тяжелых металлов, составляя рудную оболочку Земли.
Под ними отслаивались минералы, почти целиком лишенные кислорода, — сернистые соединения. На самой большой глубине, где из-за высокого давления уже были невозможны никакие соединения, все молекулы распались на атомы, а вещество перешло в металлическое и стекловидное состояние. Это — ядро земного шара; в нем перемешаны все вещества, из которых состоит Земля.
Эпоха бурных переворотов
Грозную картину представляла поверхность Земли в ту далекую эпоху.
Огненные озера, в которых бурлила расплавленная магма, занимали огромные пространства. Над Землей вздымались высоченные вулканы, извергавшие тучи пепла, камней и заливавшие окрестности потоками лавы.
Из раскаленной земли, из лавовых озер и склонов вулканов с ревом и свистом вырывались струи газов и водяных паров.
Земля содрогалась от мощных подземных толчков.
Внутренние слои слеживались и уплотнялись, в образовавшиеся пустоты оседали огромные площади, возникали гигантские провалы, возле которых подымались горные хребты, значительно превосходившие по высоте современные горы. Но это были только временные образования. Горы рушились и погружались в глубь земли, а рядом вырастали новые, еще более величественные горные кряжи. Гул землетрясений не утихал ни на минуту.
Землю окутывала густая и плотная атмосфера, состоявшая в основном из углекислого газа и водяных паров. Она была пропитана сернистыми соединениями, хлором, фтором и простиралась на высоту нескольких тысяч километров от Земли, то есть была гораздо больше, чем сейчас.
В огне бурных извержений росла и формировалась наша Земля.
Освещенные заревом от лавовых озер над Землей плыли низкие багровые тучи. Среди туч сверкали гигантские молнии, и тяжелые раскаты грома сотрясали Землю.
Из межпланетного пространства оседал обильный поток космического материала. Он задерживался в атмосфере, смешивался с вулканическим пеплом. Облака, перегруженные твердыми частицами, почти не пропускали солнечного света, на Земле царила долгая, непроглядная ночь.
На Земле тогда не было заметно смены времен года, и день почти ничем не отличался от ночи.
Тучи проливались черными ливнями, но дождевые капли в горячей атмосфере испарялись, не долетая до Земли. На поверхность падала густая грязь, и она шипела на раскаленной лаве.
Изредка с грохотом орудийного залпа проносились болиды. Они взрывались среди туч, озаряя Землю своими вспышками. Глыбы, долетавшие до поверхности, пробивали в размягченных горных породах глубокие воронки.
Так, окутанная дымом, в зареве вулканических извержений формировалась наша Земля.
На этом картина далекого прошлого нашей планеты временно прерывается: надо преодолеть препятствие, возникшее на пути исследования.
Актиниды — сверстники Солнца
Геологами установлено и доказано, что радиоактивные элементы сосредоточены на нашей планете главным образом в тонкой пленке земной коры, — уже на глубине 20 километров их количество быстро убывает; в более нижних слоях земного шара актиния, урана, тория и других актинидов содержится совсем мало. Такое странное размещение руд радиоактивных металлов безусловно имеет какую-то причину и нуждается в объяснении.
По мнению О. Ю. Шмидта, все радиоактивные элементы присутствовали в том пылевом веществе, из которого складывались планеты. Вначале они, якобы, были равномерно распределены по всей массе земного шара, потом, когда температура в недрах планеты поднялась и все вещества перешли в пластичное состояние, началось перемещение горных пород. Тяжелые минералы опускались вглубь, легкие — всплывали.
Актиниды почему-то последовали за легкими породами и вместе с ними поднялись в самый верхний, наружный слой земной коры. Там их находят в настоящее время.
Эта гипотеза не объясняет почему такие, сравнительно тяжелые, вещества, как урановые руды, оказались вкрапленными в более легкие породы; неясно, почему радиоактивные элементы так дружно устремились вверх, а не остались в глубине, ведь другие минералы, даже уступающие радиоактивным веществам по удельному весу, до сих пор остаются в недрах Земли; наконец, непонятно каким образом радиоактивные элементы попали в дозвездные частицы.
Все актиниды помещаются в нижних рядах таблицы Менделеева, они обладают наиболее тяжелыми и сложными атомами. Такие громоздкие атомы могут создаваться только в центральных областях звезд, да и то не во всех звездах. В недрах нашего желтоватого, сравнительно небольшого и не очень горячего Солнца вряд ли возможно образование урана, тория и других актинидов: там для этого недостаточно высоко давление и низка температура.
Точно также радиоактивные элементы сами по себе не могут образоваться и в холодной межзвездной материи. Однако, вопреки этому бесспорному положению, допустим, что Земля унаследовала от материнского облака дозвездных частиц радиоактивные элементы и тот свинец, какой получился в результате радиоактивного распада.
Можно попытаться определить, сколько уранового и актиниевого свинца содержится в настоящее время в земной коре и сколько уцелело самого урана и актиния. Конечно аптекарской точности тут добиться нельзя, но приблизительно верный результат обеспечен.
Химические анализы горных пород ученые начали изучать с 1889 года. Уже исследован состав нескольких десятков тысяч образцов. Их добывали в самых различных районах земного шара. В лаборатории попадали породы, извлеченные из буровых скважин, из глубочайших шахт, из лав, изверженных вулканами, из пластов, поднятых на поверхность геологическими переворотами. Таким образом собрались вполне надежные сведения о химическом составе земной коры, учтено количество каждого химического элемента. Все эти сведения проверены и подытожены академиками А. Е. Ферсманом и А. И. Виноградовым.
Многолетняя работа геологов дает возможность узнать сколько Земля содержит свинца и сколько его предка — урана. А это в свою очередь позволяет определить, какое количество радиоактивных элементов имелось в той космической пыли, из которой слагалась Земля. Затем можно высчитать, сколько времени прошло с тех пор, как уран и актиний начали превращаться в свинец, то есть, иначе говоря, — узнать возраст дозвездных частиц.
Эту весьма сложную работу советские геохимики провели в 1950 году. В. И. Баранов определил, что уран, который находится в земной коре, существует на свете не более 5 или 6 миллиардов лет, то есть столько же, сколько, по нашим современным представлениям, существует Солнце!
Важный вывод, к которому придется вернуться еще раз: актиниды оказываются сверстниками Солнца.
Обзор солнечной системы
Теперь мы покинем земной шар, потому что небезопасно оставаться на его зыбкой почве, среди лавовых озер и потоков расплавленной магмы. Кроме того, Земле предстоит пережить тяжелое испытание, которое может оказаться губительным даже для нашего бронированного наблюдательного пункта.
На этом этапе путешествия по прошлому нашей планеты будем руководствоваться гипотезой пулковского астронома В. А. Крата.
Воспользовавшись крыльями фантазии, покинем Землю, посмотрим на нее со стороны, познакомимся с Луной и узнаем, что происходит в окрестностях Солнца, как выглядят другие планеты.
Пылевой рой, окружающий Солнце, утратил свою прежнюю оранжево-коричневую окраску. Он поредел, солнечные лучи свободнее пронизывают область формирования планет земной группы. Остающиеся в этой области частицы ярко блестят в лучах Солнца и кажется, будто весь Млечный Путь сгрудился возле Солнца и Земли.
В пространстве летает бесчисленное множество светоносных песчинок. Они блестят в лучах Солнца. Их так много, что свет настоящих звезд. еще неразличим для наблюдателя, расположившегося возле Земли.
Солнце светит, словно закутанное в кисею, и кажется бледно-розовым. Ближайшие к Земле планеты видны еще очень плохо.
В серебристо-жемчужном сиянии облака мелких частиц проносятся гигантские кометы. Распушив на полнеба желтовато-зеленые хвосты, они мчатся к Солнцу, огибают его и столь же стремительно уходят прочь. Удалившиеся кометы быстро сворачивают свои хвосты и скрываются в белесоватой мгле.
Когда кометы проходят очень близко к раскаленной поверхности Солнца, их вещество спекается в комки, сплавляется, и в голове кометы образуются более или менее крупные куски и глыбы.
Кометы двигаются сразу по две, по три рядом, иногда они растягиваются цепочкой по одной орбите, виднеются даже многочисленные табуны мелких комет. Все это — сгущения пылевой материи, возникшие позже планетных ядер. В поредевшем рое твердых частиц они уже не находят достаточного количества материала, не могут расти и округлять свои орбиты, а потому обречены на гибель.
Их вещество испаряется от палящего зноя солнечных лучей; их разрушают приливные силы Солнца, когда они пролетают внутри солнечного предела Роша; кометы сталкиваются друг с другом и с планетами, а если случается приблизиться к великану Юпитеру, его могучее притяжение сильно изменяет их орбиты.
Тяготение Юпитера либо выбрасывает кометы за пределы солнечной системы с повышенной скоростью и тогда эти кометы навсегда покидают место своего рождения, либо оно округляет их орбиты и тогда ядра комет, растеряв почти все свое пылевое вещество, присоединяются к стае астероидов, которые во главе с Фаэтоном обращались между орбитами Марса и Юпитера.
Теперь посмотрим на Землю. Наша планета сильно сплющена, она вращается очень быстро, и сутки на Земле длятся 10–12 часов.
Поверхность планеты не видна, она затянута непроницаемым облачным покровом сероватого цвета. Облака непрерывно движутся, колышатся, словно подгоняемые сильным ветром. Среди них появляются клубы испарений зеленоватого, желтого и ржаво-красного цвета. Эта окраска образована примесями различных химических соединений, извергаемых вулканами. Бурное движение облачных масс вызвано обильным потоком тепла, отдаваемого поверхностью Земли.
Видимые размеры земного шара несколько больше современных. Земля в ту эпоху обладала более обширной, протяженной и густой атмосферой.
Рой твердых частиц, прежде окружавший планету со всех сторон, подобно мошкаре, теперь изрядно поредел и упорядочился. Он стал плоским и похожим на кольцо Сатурна. Над земными полюсами почти нет космических частиц. Они держатся преимущественно в плоскости земного экватора.
Кольцо не является особенностью нашей Земли. Почти все планеты тоже щеголяют прекрасными кольцами.
Кольцо, образовавшееся возле Земли, несколько беднее, чем возле ее соседки Венеры. У Венеры нет спутника, а у Земли есть Луна. Луна и Земля с двух сторон подчищают свое кольцо, часть песчинок подбирает Луна, а остальное падает на Землю.
Луна, возникшая из одного из сгустков космического вещества, первоначально находилась довольно далеко от Земли— может быть даже дальше, чем она расположена сейчас. Так же как и все возникшие небесные тела, она была окружена роем мелких частиц — свитой своих собственных крошечных лун, и на ней клубилась дымная и облачная атмосфера.
Обе планеты — Земля и Луна — накапливали космический материал, их массы росли, а вместе с массой увеличивалось тяготение, связывающее их в одну систему. Возрастающее тяготение сближало обе планеты. Луна описывала вокруг Земли сужающуюся спираль, постепенно подвигаясь к Земле. По пути она «съедала» метеоритное кольцо, опоясывавшее Землю по экватору.
Расстояние от Земли до Луны сокращалось. Луна подходила к границе опасной зоны, куда «лунам вход воспрещен». Через несколько миллионов лет она несомненно переступила бы предел Роша и погибла бы, размолотая приливными силами. Но ход событий, как увидим из дальнейшего, изменился, и Луна уцелела.
Стая астероидов в ту пору была многочисленнее, чем сейчас. За орбитой Марса сверкало серебристое кольцо клубков пылевого вещества, окруженных газообразными оболочками. Некоторые из них уже утратили свой кометообразный вид, уплотнились и стали настоящими астероидами. Один из таких сгустков сильно обогнал остальных в росте, он более походил на планету, чем на астероид. По своим размерам он только вдвое уступал Марсу. Это и был Фаэтон — пятая по счету от Солнца планета.
За астероидным кольцом величаво плыло второе солнце нашей планетной системы — Юпитер. Он принял космического материала в 300 раз больше, чем Земля и поэтому разогрелся гораздо сильнее ее. При уплотнении вещества в недрах Юпитера выделилось столько теплоты, что его температура достигла нескольких тысяч градусов. Планета стала самосветящимся телом — маленькой звездочкой.
Юпитер щедро изливал на своих спутников потоки света и тепла. Он был для них настоящим Солнцем. Наблюдателю, поместившемуся на Ганимеде, центральное, но далекое Солнце казалось тогда тусклым кружочком, а Юпитер — огромным и прекрасным светилом.
Свидетелями и доказательством светоносного состояния Юпитера служат его спутники. Из четырех наиболее крупных лун Юпитера ближе всех к планете находится Ио. Плотность вещества Ио составляет 3,63 а плотности остальных трех лун образуют характерную нисходящую лесенку.
Если учесть, что точность приведенных в таблице значений плотности может быть ошибочна не менее, чем на 0,2, мы можем утверждать, что плотность спутников закономерно убывает с увеличением расстояния от планеты. В этом сказалось влияние излучения Юпитера. Его тепло рассортировывало частицы по удельному весу и наиболее легкие из них отгоняло прочь. Поэтому Ио и Европа могли собирать самые плотные частицы. Ганимеду доставались пылинки полегче, а Каллисто, повидимому, довольствовалась главным образом льдинками замерзших газов.
Несомненно, что и Сатурн, собравший материала в 95 раз больше, чем Земля, тоже был горяч; но разогревался ли он настолько, чтобы стать самосветящимся телом — неизвестно. Массы, диаметры и плотности его спутников определены пока еще не вполне надежно. Вероятно, он не был самосветящимся телом.
Планету тогда, так же как и сейчас, окутывала густая атмосфера. Клубы разноцветного дыма, выброшенные вулканическими извержениями, смешивались с облаками. Вверх подымались струи перегретых паров легких металлов. Облачные массы стремительно двигались. Сквозь разрывы облаков сверкали отблески бурных извержений. Под тяжелой и плотной атмосферой Сатурна бушевал огненный океан. Вся планета казалась красноватой.
Вокруг Сатурна вращалось блестящее и широкое кольцо, памятник прошлого и единственное место в солнечной системе, где наши потомки, будущие исследователи планетной системы, найдут подлинные частицы допланетного вещества, сохранившиеся почти в неприкосновенном виде.
Недавние исследования света, отраженного кольцами Сатурна, показали, что среди частичек, составляющих кольца, есть, повидимому, самые обыкновенные льдинки, или же эти частички покрыты слоем инея.
Присутствие льда и инея в кольцах Сатурна также подтверждает то, что Сатурн не был горячим, самосветящимся телом.
За внешним краем кольца под предводительством Титана находятся остальные луны Сатурна. Титан — это единственная из лун, у которой обнаружена атмосфера.
Третье рождение Солнца
Однако любоваться самой удивительной планетой солнечной системы дальше нельзя — наше внимание привлекает Солнце. Вид Солнца резко меняется. Солнце увеличивается буквально на глазах, его свет становится сильнее, лучи — жарче, цвет — белее. Солнце разгорается.
Это явление не было неожиданным.
С первого момента своего существования Солнце начало собирать космический материал. Оно росло непрерывно: и когда темным шаром скрывалось в глубине материнской туманности, и когда бросило в пространство свой первый луч, и когда возле него формировались планеты.
Превратившись из темного шара в самосветящееся тело, Солнце несколько замедлило свой рост. Жар его лучей испарял песчинки, приближавшиеся к нему, а световое давление отгоняло всю мелочь в сторону, но все же некоторая часть космического вещества оседала на Солнце.
И это вещество отдавало Солнцу не только массу, но и тот момент количества движения, какой оно несло. Вращение Солнца ускорялось. Одновременно с прибылью массы увеличивалось давление в недрах Солнца и повышалась его температура.
Все это вместе взятое — увеличение массы, давления, температуры и скорости вращения — не может происходить беспредельно.
В недрах Солнца началось образование самых тяжелых атомов, какие только существуют в природе. Центральные области Солнца стали лабораторией актинидов — элементов неустойчивых и способных самораспадаться. Началось бурное выделение энергии в результате превращения водорода в гелий.
Этот момент в жизни Солнца оказался переломным. Раздираемое изнутри бурными взрывами Солнце потеряло устойчивость. Сил тяготения оказалось недостаточно, чтобы противостоять напору перегретых газов, центробежной силе и лучевому давлению. Солнце резко увеличилось в объеме. Его атмосфера расширилась. Солнце превратилось в саморазрушающуюся звезду типа WR.
Газы солнечной атмосферы огненными потоками устремились в пространство. Быстровращающееся Солнце разбрасывало в стороны свое вещество. Раскаленные газы пронизали завесу пыли и охватили Меркурия и Венеру, и они стали невидимы в ослепительном блеске Солнца.
Солнечные газы и пыль клубились возле земного шара. Капли солнечного вещества огненным дождем падали на Землю. Они смешивались с магмой лавовых озер, застывали в расщелинах скал, покрывали поверхность нашей планеты. Земля принимала в свой состав радиоактивные вещества. Именно тогда появились в земной коре протактиний, уран, радий, торий и другие актиниды.
По гипотезе В. А. Крата, актиниды образовались в начальный момент возникновения Солнца, когда при чрезвычайно сильном сжатии, температура в его недрах могла возрасти до сотен миллиардов градусов.
Огненный ураган бушевал на Солнце несколько сот тысяч лет. Затем извержение постепенно утихло.
Солнце, сбросив обременявшую его массу, успокоилось. Его температура упала, а диаметр сократился до 1400 тысяч километров.
Вместе с утраченной массой ушла большая часть момента количества движения. Солнце стало вращаться гораздо медленнее, чем прежде. Состоялось как бы третье рождение Солнца, оно стало примерно таким, каким мы видим его в настоящее время.
Солнечная катастрофа, происшедшая несколько миллиардов лет тому назад, оставила заметные следы во всей планетной системе. Полчища кометообразных сгустков, носившихся между планетами, словно испарились: Солнце вымело их прочь. Межпланетное пространство очистилось. Исчезли также кольца дозвездных частиц, окружавшие планеты земной группы. Запас твердых частиц иссяк. Рост планет почти совсем прекратился. Массы планет перестали увеличиваться. Теперь уже ничто не вынуждало Луну приближаться к Земле. Сразу же стало заметным влияние приливного трения. Луна начала удаляться от Земли, а Земля замедлять свое вращение.
Солнечные лучи беспрепятственно пронизывали очистившееся от пыли межпланетное пространство. Они почти начисто сдули с Меркурия его атмосферу. Газовые оболочки Земли и Венеры сократились до их нынешних размеров, а Венера, испытавшая воздействие солнечного пламени, кроме того лишилась своего запаса легких газов.
Исчезла атмосфера и на Луне. На ней, как это установили академик В. Г. Фесенков и Ю. Н. Липский, и сейчас есть следы газовой оболочки, которая, по-видимому, пополняется газами, выделяющимися из глубины, но плотность лунной атмосферы ничтожно мала.
Рой астероидов заметно поредел, а Фаэтона на его орбите не оказалось. То ли он столкнулся с каким-то крупным астероидом, то ли развалился под влиянием тяготения Юпитера — так или иначе, но Фаэтон погиб, и его осколки разошлись в кольце астероидов. Четыре самых крупных обломка Фаэтона странствуют в пространстве под названиями: Церера, Паллада, Веста и Юнона.
Так как масса Солнца значительно уменьшилась и ею тяготение соответственно ослабело, то все планеты несколько удалились от Солнца, их орбиты расширились, а размеры планетной системы увеличились.
На больших планетах солнечная катастрофа существенным образом не отразилась.
Юпитер, лишенный притока космического материала, постепенно остыл.
Словом, солнечная система приняла тот вид и размеры, какие и сохраняет до настоящего времени.
За три — четыре миллиарда лет, истекших с тех пор, Солнце сделало свыше 20 оборотов вокруг центра Галактики. Оно прожило 20 галактических лет.
За это время Солнце чуть-чуть постарело. Оно замедлило скорость своего вращения. Его масса немного уменьшилась, а орбиты планет чуть-чуть расширились.
Солнце несколько раз сближалось с другими звездами. Эти сближения слегка изменяли его орбиту и скорость движения.
На пути Солнца, возможно, попадались туманности. Оно пролетало сквозь них, но такие встречи ничего особо существенного в солнечную систему не внесли — немного увеличились массы планет и может быть прибавилось несколько новых лун в семействах спутников больших планет.
В общем же происшедшие перемены не были значительными. Планетная система — очень устойчивое образование. Как показывают расчеты советских ученых, Солнце и солнечная система останутся практически неизменными в течение по меньшей мере 50 галактических лет.
Начало геологического летоисчисления
Раскаленная поверхность Луны, лишившись защитной толщи атмосферы, стала быстро охлаждаться. Застыли лавовые озера, оставив на Луне ее удивительные круглые цирки. Это происхождение лунных кольцевых гор из лавовых озер доказывал русский геолог профессор А. П. Павлов.
Слева — фотография части лунной поверхности, справа — фотография с самолета окрестностей Везувия.
Прекратилось поступление космического материала. Давление в недрах Луны перестало возрастать. Утихли процессы раскисления и окисления. Уменьшилось выделение теплоты. Постепенно замирала вулканическая деятельность. Застывшая поверхность покрылась глубокими трещинами.
Высокие горы, поднятые на Луне былыми геологическими переворотами, остались в своем первобытном состоянии. Не подверженные разрушительному действию воды и ветра, они сохранились гораздо лучше земных гор. И поэтому лунные горы, несмотря на малые размеры планеты, не уступают по высоте земным горам. Величайшая горная вершина на Земле подымается на 8888 метров над уровнем моря, а высочайшая гора на Луне возвышается на 9000 метров над ее поверхностью.
Кольцевые годы на Луне — это кратеры погасших вулканов и застывшие лавовые озера, а маленькие углубления, повидимому, — воронки, пробитые метеоритами.
Некоторые мелкие воронки и кратеры, которые рассыпаны по всей поверхности Луны, образовались по всей вероятности в результате падения крупных метеоритов. На Луне сила тяжести невелика и потому взрыв даже сравнительно небольшого метеорита пробивает крупную воронку.
Мысленно заставьте лунные трещины дымиться, а вулканы — извергать пламя, лаву и клубы пепла, наполните лунные цирки огненно-жидкой магмой, и это будет портрет Земли, нарисованный в ту далекую эпоху. Нынешняя Луна — это как бы заповедник, где все осталось почти в неприкосновенности, сохраняя память о прошлом Земли.
Советский ученый А. В. Хабаков выполнил чрезвычайно интересное исследование: с помощью телескопа он совершил геологическую экспедицию на Луну. В истории науки это, пожалуй, был первый случай, когда в астрономической обсерватории систематические наблюдения производил не астроном, а геолог.
Хабаков рассматривал поверхность нашего спутника глазами геолога, он изучал расположение и строение лунных гор, искал признаки вулканических извержений и следы былых геологических переворотов, исследовал работу горообразующих сил на Луне.
Геологическое обследование лунной поверхности, предпринятое Хабаковым, доказало, что в прошлом вулканическая деятельность на Луне была исключительно бурной, мало того, она несколько раз утихала, а затем снова возобновлялась — периоды сильных вулканических извержений сменялись периодами покоя.
Причина периодического пробуждения вулканизма на Луне пока еще не установлена.
Геологические исследования показывают, что и Земля в прошлом переживала эпохи бурного пробуждения вулканов, но на Земле следы периодического возобновления вулканической деятельности сглажены работой воды и ветра, а на безводной Луне они сохранились в неприкосновенности.
Геологическая деятельность на Луне не прекратилась и поныне. Астрономы замечают некоторые, но очень незначительные перемены на застывшей поверхности нашего спутника. Отмечено появление нескольких мелких кратеров на дне цирка Платона, исчез кратер Линнея в море Ясности. Этот кратер был хорошо заметен еще в XIX веке. Теперь же он превратился в светлое пятнышко, так, как будто его до краев чем-то засыпало. Недавно обнаружили исчезновение кратера Альгацена, диаметром в 40 километров, расположенного около моря Опасностей.
Все это остатки некогда бурной вулканической деятельности.
Земля больше и массивнее Луны, кроме того она одета атмосферной «шубой». Поэтому Земля старится не так быстро, как ее сверстница Луна.
Лавовое озеро Килауэя на острове Гаваи.
Когда сократился приток космического материала и масса планеты перестала расти, на Земле наступило некоторое успокоение. Из недр планеты стало выделяться меньше тепла. Большая часть земной поверхности покрылась твердой корой.
Расплавленные горные породы перестали перемешиваться. Магма застывала, превращаясь в граниты и базальты. Свинец уже не мог выплавляться из руд радиоактивных металлов. Он потерял возможность покидать место своего рождения. Радиоактивные минералы стали служить геологическими часами, которыми воспользовались современные ученые для определения возраста земной коры.
И с этого момента в истории Земли началась новая эра — геологическая, а как память о той далекой, догеологической эпохе, на Земле, кроме обычных вулканов, остались удивительные лавовые озера — Гавайские острова — Килауэя и Мауна-лоа. По своим размерам эти вулканы вполне заслуживают название озер: Мауна-лоа имеет в длину 13 километров и в ширину— 10 километров.
Во время извержения Мауна-лоа лава заполняет озеро, бурлит и клокочет, по ее поверхности прокатываются огненные волны, всплески лавы фонтанами взлетают на высоту 5—10 метров. Красные и желтые язычки пламени танцуют над лавой, бросая багровые отблески на клубы дыма и пара, нависшие над озером.
Таким же остатком прошлого являются трещинные вулканы Исландии, которые не имеют обычных круглых кратеров, — лава выливается на поверхность из трещин в земле.
Не так давно на Аляске была обнаружена долина «Десяти Тысяч Дымов» — это долина со всеми ее разветвлениями заполнена раскаленным песком и мелко-раздробленным вулканическим стеклом. Струи газов, прорывающиеся сквозь этот песчаный поток, дымят, оправдывая название долины.
Микроорганизмы очищают воздух
Тучи проливались на поверхность уже не потоками грязи, а более чистой водой. Вода охлаждала Землю и стекала ручьями в провалы и впадины. На Земле образовался первобытный, теплый и почти пресный океан. Началась геологическая деятельность воды и ветра, понизившая наши горы, выровнявшая глубокие пропасти.
В теплых водах под воздействием света образовалось вещество поразительной сложности — носитель жизни — белок.
Возникла жизнь в ее первоначальных простейших формах. Появились первые растения — водоросли и первые животные.
Они дали начало более сложным организмам — корненожкам, аммонитам, кораллам. Водоросли и моллюски поглощали углекислоту из воздуха и строили из углекислой извести скелеты и свои домики-раковинки. Корненожки погибали, а их известковые скорлупки падали на дно морей и океанов.
Раковина моллюска-аммонита, найденная в отложениях юрского периода.
В течение многих миллионов лет миллиарды поколений моллюсков создали пласты известняков, мраморов и мела толщиной местами в несколько километров. Такие горы, как Жигули на Волге, меловые горы в воронежской и Курской областях, залежи известняков под Москвой — не что иное, как кладбище бесчисленных поколений моллюсков и морских растений, которые поглощали углекислоту, очищали воздух, делая его пригодным для дыхания высших организмов.
Освобождение атмосферы от углекислого газа закончили наземные растения. Величественные леса каменноугольного периода оставили нам огромные пласты каменного угля. (Общее количество запасов каменного угля на Земле исчисляется в 500 миллиардов тонн).
Благодаря жизнедеятельности жителей моря и наземных растений мы имеем теперь в составе воздуха 21 % кислорода и только 0,03 % углекислого газа.
Жизнь — это могучая сила. Она изменила и изменяет лик Земли, она создала атмосферу в ее современном составе, приняла большое участие в формировании земной коры.
Очистку земной атмосферы от углекислого газа завершили растения каменноугольного периода.
Роль живых организмов исключительно велика. Ведь общее количество живого вещества на Земле, то есть общий вес всех животных, растений и микроорганизмов, исчисляется почти что астрономическим числом в сто тысяч миллиардов тонн.
Поэтому исследование химического состава атмосфер других планет может свидетельствовать и о жизни на этих планетах. Например, в атмосфере нашей соседки Венеры кислорода либо нет совсем, либо настолько мало, что астрономические приборы не могут уловить его присутствия. А это означает, что на Венере либо нет жизни совсем, либо она находится в зачаточном состоянии, и моллюски еще не успели очистить воздух и сделать его пригодным для дыхания.
На Марсе свободный кислород есть. И одно его присутствие неоспоримо доказывает, что на Марсе есть и жизнь.
Победа советской науки
Дружный коллектив советских ученых создал величественную и стройную гипотезу, объясняющую пути возникновения и развития звезд и солнечной системы.
Начало этой важной работе советских ученых положил О. Ю. Шмидт. Его гипотеза, опубликованная в 1944 году, очень просто и естественно объясняла все основные закономерности солнечной системы; легко справлялась с затруднениями, перед которыми были беспомощны другие гипотезы; наблюдаемые факты подтверждают многие выводы О. Ю. Шмидта.
Все наиболее ценное и научно-обоснованное из гипотезы О. Ю. Шмидта послужило центром, вокруг которого выкристаллизовалась советская космогоническая гипотеза.
Сотни астрономов, геологов, математиков, геохимиков вложили свой труд в здание этой гипотезы. В. А. Амбарцумян открыл существование звездных ассоциаций и показал неизбежность их быстрого распада. Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский раскрыли, каким путем могли возникнуть планеты из роя твердых частиц, окружавших Солнце.
В. Г. Фесенков проследил судьбу малых тел солнечной системы и объяснил, как пополняется пылевое облако зодиакального света. С. В. Орлов разработал гипотезу происхождения, развития и гибели комет. В. А. Крат исследовал изменение массы и момента вращения Солнца. П. П. Паренаго и Б. В. Кукаркин дали первые научно обоснованные наброски плана нашей Галактики.
Телескоп, сконструированный советскими учеными по системе лауреата Сталинской премии Д. Д. Максутова и установленный в обсерватории возле Алма-Ата.
Для советской космогонической гипотезы понадобился весь арсенал знаний, накопленных наукой. В ее основу легли и закон тяготения, и математические исследования формы вращающихся тел А. М. Ляпунова, и открытие роли приливных сил, сделанное Дж. Дарвиным, труды Э. Роша и закон светового давления, установленный П. Н. Лебедевым. Наша гипотеза опирается на открытие темной космической материи, сделанное В. Я. Струве и доказанное Г. А. Тиховым, на исследования вращения Галактики, впервые замеченное М. Я. Ковальским, на труды основателя геохимии академика В, И. Вернадского, обосновавшего гипотезу образования земного шара из твердых частиц.
Гипотеза вобрала в себя определение химического состава земной коры и метеоритов, наблюдения геологов и геофизиков, изучавших земные недра, астрономические открытия последних лет, — все понадобилось для новой гипотезы, все нашло в ней отражение. В этом — сила советской гипотезы. Она опирается на пристальное и тщательное изучение явлений, наблюдаемых во Вселенной. В ее основу положены законы природы.
Советские ученые считают своим долгом тщательно сверять выводы теории с фактами, наблюдениями. Они не признают создаваемую теорию завершенной, если находится хотя бы один противоречащий факт, тогда как у современных буржуазных ученых наблюдается поразительное равнодушие к фактам.
За рубежом некоторые астрономы тоже разрабатывают космогонические гипотезы, только в одной Англии одновременно существует пять космогонических гипотез, но там ученые идут к цели иными путями. Они придумывают гипотезы и стараются подогнать под эти «теории» свои наблюдения. А часть западноевропейских и американских астрономов стремится навязать природе искусственно созданные законы — приписывает ей свои собственные заблуждения.
По этому поводу уместно вспомнить восточную поговорку: «Собаки лают на луну, — луна продолжает свое движение». Буржуазные ученые придумывают теории, но мир не следует им. Он развивается по законам, присущим вечно движущейся, вечно изменяющейся материи.
О прошлом и будущем
Космогоническая гипотеза советских ученых создана мировоззрением, которому чуждо все мертвое и окостенелое. Поэтому наша гипотеза не есть нечто законченное. Она живет и совершенствуется вместе со всей советской наукой и всегда будет дополняться и углубляться.
В этом заключается величайшее достоинство советской космогонической гипотезы, она не загораживает дорогу будущим исследованиям, а заставляет непрестанно пополнять наши знания о прошлом, настоящем и будущем солнечной системы и всей Галактики.
Еще многое в этой области остается непонятным и необъясненным. Например, до сих пор все внимание ученых было сосредоточено, главным образом, на поисках «колыбели» звезд и их родителей. Астрономы старались разгадать начало жизненного пути Солнца. А каков будет его конец? Существует ли «кладбище» солнц? Есть ли во Вселенной окончательно потухшие звезды? Исследование будущего сулит много неожиданных открытий.
Сведения, накопленные наукой о будущем солнечной системы, еще очень недостаточны.
Неполнота и слабость научных знаний всегда дают удобную лазейку для идеалистических измышлений и для проповеди всевозможных «теорий» гибели мира. Этой лазейкой уже пользовались многие буржуазные ученые: Клаузиус, доказывавший «тепловую» смерть Вселенной; Фламмарион, рисовавший зловещие картины превращения звезд в холодные шары-призраки; Джинс, проповедывавший всеобщее разрушение и рассеяние; Ленквист, пытавшийся убедить людей, что звезды и Солнце в первую очередь должны вспыхнуть, испепелить свои планеты, а потом тихо угасать, превратившись в белых карликов.
Это пророчество Ленквиста было разоблачено советскими учеными П. П. Паренаго и Б. В. Кукаркиным, которые доказали, что далеко не все звезды вспыхивают и наше Солнце не собирается стать новой звездой.
В настоящее время буржуазные ученые трудятся над теорией водородного истощения Вселенной, которое якобы ведет к тому, что все звезды е конце концов захлебнутся в волнах недеятельного гелия.
Погребальные теории западноевропейских и американских астрономов показывают их настойчивое стремление оправдать существование бога и подкрепить библейскую сказку о сотворении мира и «страшном суде».
Подобные теории существуют только потому, что передовой науке еще неизвестна судьба звезд. Эта область — нераспаханная целина, которую только начинают подымать советские астрономы.
Б. В. Кукаркин, изучая строение соседних галактик, сделал важное открытие. В ближайших к нам галактиках видны либо только одни старые звездные системы, либо старые вместе с молодыми. Нет ни одной галактики, состоящей из молодых звездных систем без старых. А это означает, что молодые звездные системы как-то связаны со старыми, они происходят из старых.
Повидимому, гибель старых звезд ведет к образованию новых. «Кладбище» звезд оказывается тесно связанным с их «колыбелью», и взгляд в будущее может помочь понять прошлое.
Повторяя слова Ф. Энгельса, вместе с ним можно сказать: «И вот мы снова вернулись к взгляду великих основателей греческой философии о том, что вся природа, начиная от мельчайших частиц ее до величайших тел, начиная от песчинки и кончая Солнцем… находится в вечном возникновении и уничтожении, в непрерывном течении, в неустанном движении и изменении. С той только существенной разницей, что то, что у греков было гениальной догадкой, является у нас результатом строго научного исследования, основанного на опыте, и поэтому имеет гораздо более определенную и ясную форму».
