В нашей галактике

Давайте попробуем рассмотреть на примере образования Земли, что же происходило дальше. Мы с вами знаем, что астрономы называют одной астрономической единицей расстояние от Земли до Солнца. Это около 150 миллионов километров. Так вот, вокруг Солнца на земной орбите вращалась кольцевая зона частиц толщиной примерно в половину астрономической единицы. Советский ученый В. Сафронов показал, что в такой кольцевой зоне большее тело в силу своего гравитационного поля будет захватывать меньшие тела. «Деньги идут к деньгам» — меланхолически заметил по этому поводу Ривс. Земля, таким образом, «рождается», по Сафронову, за 100 миллионов лет. Планеты-гиганты, по всей видимости, за значительно больший промежуток времени.

Здесь важно отметить одно обстоятельство, которое нам понадобится в дальнейшем. За время в 100 миллионов лет на орбите Земли вырастали тела километровых размеров, а на самых последних стадиях образования она сталкивалась с телами, размеры которых достигали десятков километров. Ясно, что подобные столкновения, да еще со скоростями порядка десяти километров в секунду, не могли не повлиять на историю развития нашей планеты. Об этом попозже, а сейчас подведем краткий итог запутанной и в общем-то малоутешительной на сегодняшний день истории образования нашей Солнечной системы. В этой истории сегодня более или менее понятно лишь общее направление некоторых физических процессов.

Пройдет еще немало времени, пока планетная космогония достигнет уровня однозначности и определенности других отраслей астрофизики. Несомненно, что сейчас это наиболее драматическая часть науки о небе. Но все-таки попробуем (отдавая себе отчет, что это только один из возможных сценариев) нарисовать исторический путь развития нашей Солнечной системы.

Итак, когда-то в Галактике плавало облако. Анализ изотопов алюминия и магния в метеоритах неопровержимо доказывает, что где-то неподалеку от этого облака взорвалась сверхновая звезда. При таких взрывах образуется коротко живущий изотоп алюминия, который затем превращается в магний. Поэтому, анализируя химический и изотопный состав метеоритов, ученые и пришли к выводу о взрыве сверхновой.

Ударная волна от этого чудовищного взрыва дошла до облака и нарушила равновесие в нем, облако начало сжиматься. В результате сжатия через десятки миллионов лет в центре облака зажглось Солнце. Весь этот процесс мы описывали в предыдущей главе.

Параллельно с образованием нашей звезды в облаке шли процессы рождения пылевого диска. Частички в диске росли от микронных размеров до величины футбольного мяча и вращались вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Ясно, что все они не могли быть одинакового размера. И большие тела за счет гравитационного взаимодействия притягивали к себе другие и объединялись с меньшими. Так начиналось образование планет.

Как долго длились эти процессы, непонятно; здесь полное расхождение между авторами различных моделей. Но мне больше нравится сотня миллионов лет Сафронова. И вот почему. Если принять слишком короткий промежуток времени для образования планет, тогда мы будем иметь на ранних стадиях их развития слишком высокую температуру. А это кажется очень и очень маловероятным.

Итак, прошло сто миллионов лет, и наше бесформенное облако превратилось в стройную систему из центрального светила — Солнца и девяти планет, многих спутников планет, комет, астероидов и метеоритов. На этом можно было бы закончить рассказ о мытарствах планетной космогонии, но экскурсия по «дому моделей» была по необходимости очень беглой и в известной степени поверхностной. А мне бы не хотелось, чтобы у читателя осталось очень мрачное впечатление от этой главы. Поэтому я коротко расскажу еще об одной модели, построенной не физиками, а математиками, членом-корреспондентом АН СССР Т. Энеевым и Н. Козловым.

Она отвечает на ряд важных вопросов, а другие модели на эти вопросы ответить не могут. Например, почему Венера и Уран имеют обратное вращение? Почему различен наклон осей вращения различных планет? Теория Энеева и Козлова помогает решить и ряд других принципиальных задач.

Суть теории состоит в следующем. Плоский прото-планетный диск уже сформировался. Он состоит из большого числа тел — газопылевых сгущений, вращающихся вокруг Солнца. Если два таких тела близко подходят друг к другу, они объединяются. Мы видим, что в концепции Энеева и Козлова отсутствует понятие зародыша. Просто при тесном сближении пара тел всегда объединяется. Этот процесс происходит в кольцевых зонах сгущения, на которые разбивается диск в процессе своей эволюции. За время, примерно равное 10 тысячам лет, процесс объединения тел заканчивается, и в результате рождаются огромные шаровые образования — протопланеты, которые гораздо больше современных планет. А что же дальше? Под воздействием собственного гравитационного поля они «схлопываются» до нормальных, нынешних размеров.