Рождение миров

Вереница неудач

В прошлом столетии геологи и биологи сделали два важных открытия.

В глубочайших слоях земной коры, которые отлагались в так называемую архейскую эру, геологи нашли окаменевших корненожек, отпечатки водорослей, ходы червей, буравивших первобытную почву, тонкие прослойки угля и известняков, образовавшихся из скорлупок морских моллюсков.

Архейская эра — древнейшая в геологической истории Земли. Находки геологов доказывают, что жизнь, в самых ее первоначальных формах, существовала на нашей планете примерно миллиард лет назад.

Биологи в результате своих исследований белковые веществ убедились, что носитель жизни — живой белок — необычайно чувствителен к колебаниям температуры. Даже небольшое повышение или понижение температуры замедляет или вовсе приостанавливает жизнедеятельность простейших организмов. Для развития жизни наиболее благоприятна температура в 18–20°.

Сопоставив эти два открытия, ученые пришли к заключению, что на Земле всегда было умеренно тепло. И жизнь на Земле могла зародиться только при наиболее благоприятной температуре. А это означает, что даже в далекую от нас архейскую эру Солнце согревало и освещало Землю так же, как и сейчас. Паек солнечных лучей в основном не изменился.

Солнце на протяжении последнего миллиарда лет светит и греет, не подавая заметных признаков охлаждения.

Странное и трудно объяснимое явление: Солнце как будто горит, не сгорая, греет, не остывая.

Астрономы попробовали подсчитать, сколько теплоты излучает Солнце.

С помощью приборов-актинометров ученые много раз измеряли количество тепла, которое несут солнечные лучи. Эти измерения неоднократно проверяли, уточняли и установили, что на каждый квадратный сантиметр поверхности, выставленной на границе земной атмосферы перпендикулярно к солнечным лучам, падает 1,94 малых калорий в минуту.

Зная это число, можно высчитать, сколько теплоты излучает Солнце во все стороны. Для этого надо мысленно описать вокруг Солнца сферу радиусом, равным расстоянию от Солнца до Земли, определить ее поверхность в квадратных сантиметрах и полученное число помножить на 1,94.

Так и сделали.

Поверхность сферы, описанной радиусом в 149 674·10⁸ см, равна 281,5·10²⁵ см.

Количество теплоты, излучаемой Солнцем в одну минуту, составляет 546,11·0²² килокалорий. Число получилось ошеломляющее! По расходу тепла Солнце можно сравнить с гигантской печью, в которой ежеминутно сжигают по тысяче цистерн, наполненных нефтью и равных по вместимости Черному морю. Таков ежеминутный расход энергии Солнца.

Откуда берется эта энергия и где ее источник? Что позволяет Солнцу излучать свет и тепло в течение миллиардов лет, почти не остывая?

Когда гипотеза Лапласа была общепризнанной, ученые думали, что Солнце заимствовало свою теплоту от первобытной туманности и постепенно остывает, как и всякое нагретое тело.

Были заново повторены опыты Бюффона с расплавленным металлом и с раскаленными шарами, ученые наблюдали, как они остывают, измеряли потерю теплоты, подсчитывали, проверяли и в итоге всех своих исследований получили смехотворно малое число. Солнце, сгустившись из раскаленной туманности, остыло бы, как чугунная чушка, через каких-либо 20–30 миллионов лет.

Значит, Солнце греет не старым запасом тепла, оно имеет какой-то источник энергии, что-то подогревает его изнутри.

Ученые предположили, что в недрах Солнца, как в топке котла, сгорает какое-нибудь топливо.

Против такого предположения решительно выступили химики. Температура светоносной поверхности Солнца достигает 6000°. Ни одна химическая реакция не дает такой температуры. При 6000° почти никакие химические реакции невозможны. Они безусловно не могут служить источником солнечной энергии.

Этот вывод подтверждается несложным расчетом. Если бы первобытное Солнце состояло из одной нефти, то оно «сгорело» бы дотла за 7600 лет. Угольное солнце сожгло бы себя еще быстрей — за 5000 лет.

Против таких мизерных сроков восставали геологи и биологи — жизнь на Земле не может быть старше Солнца.

Тогда было высказано новое предположение: Солнце подогревают падающие метеориты. Пуля, ударившись о броню, расплавляется; молоток, которым забивают толстый гвоздь, заметно нагревается; метеориты, врезавшись в земную атмосферу, раскаляются. При торможении или полной остановке движущегося тела, его кинетическая энергия преобразуется в теплоту. Падая на Солнце, метеориты безусловно его подогревают.

Беспощадный карандаш математика взялся за проверку и этого предположения. Подсчитали. Результаты получились самые неутешительные. Чтобы поддержать температуру Солнца на одном уровне, на него должно обрушиваться четыре миллиона миллиардов тонн метеоритов в сутки!

Если бы в пределах солнечной системы имелся такой запас метеоритов, то они падали бы не только на Солнце, но и на Землю. Они разогрели бы нашу планету добела. Метеоритов падает на Землю не так уж много. Их запас в окружающем Солнце пространстве невелик, да и размеры метеоритов ничтожны. Большинство метеоритов, падающих на Землю, не больше булавочной головки.