Звезды и глубины Вселенной

Как произошли Земля и другие небесные тела

Откуда взялись Земля, Солнце, Луна и звезды? Всегда ли они были такими, какими мы их сейчас видим?

Люди интересовались этими вопросами с давних пор, но правильно ответить на них было невозможно, потому что для этого надо было сначала узнать, что же эти светила собой представляют, как они движутся, какова их физическая природа.

В древности под влиянием религиозных учений складывались легенды о сотворении мира. В разных странах и в разное время эти легенды были различны, но всегда в них высказывалась одна и та же мысль: мир создан по воле богов и с тех пор не изменяется, а существует таким, каким был создан и каким мы его видим.

В эти легенды люди верили, потому что не знали действительных причин явлений природы. Ведь только в XVIII в. был открыт великий закон природы о сохранении вещества и движения. Может меняться только состояние веществ: например, водяной пар превращается в воду или вода превращается в лед, а сами вещества остаются. То же происходит и с энергией: например, энергия движения воды на гидроэлектростанции превращается в электричество, которое приводит в движение машины, освещает улицы города и т. д. Энергия не уничтожается, она только меняет свою форму.

Не понимая и не зная этого, но наблюдая, как человек своим трудом может создавать разные предметы, люди считали, что и весь мир сделан каким-то существом, но, конечно, существом необычайно могущественным. Так и поддерживались различные легенды и религиозные мифы о сотворении мира.

Но постепенно, начиная с великого открытия Коперника, накапливались знания о строении Солнечной системы и звездного мира. Эти знания со временем и послужили основой для создания гипотез о происхождении небесных тел.

Научное предположение о происхождении Земли и других небесных тел впервые выдвинул немецкий философ И. Кант. Это было в 1755 г. В конце того же века, не зная ничего о гипотезе. Канта, к сходному заключению пришел французский ученый Лаплас.

Кант и Лаплас обратили внимание на то, что Солнце горячее, а Земля холодная и по своему размеру много меньше, чем Солнце. В то же время Земля лишь одна из планет. Все планеты обращаются вокруг Солнца почти по окружностям, в одну и ту же сторону и почти в одной и той же плоскости. Это составляет основные отличительные черты Солнечной системы, которые должны быть объяснены в первую очередь.

Кант и Лаплас утверждали, что в природе все непрерывно изменяется, развивается. И Земля и Солнце раньше были не такими, какие они сейчас, а составляющее их вещество существовало в виде единой туманности. Лаплас довольно подробно разработал свою гипотезу, основывая ее на известных в то время законах механики, знание которых в настоящее время недостаточно.

Гипотеза Лапласа была научной, потому что она основывалась на законах природы, известных из опыта, и прежде всего на законе всемирного тяготения, действительно существующем в природе. Однако после Лапласа были открыты новые явления в Солнечной системе, которые его теория не могла объяснить. Развитие науки привело к более точному и глубокому знанию природы.

На смену гипотезе Лапласа выдвигались другие объяснения происхождения Солнечной системы. При этом некоторые ученые за рубежом, так или иначе связанные с религией, нередко предлагали такие гипотезы, которые по возможности были согласованы с религиозными представлениями о сотворении мира. Такие гипотезы, в противоположность гипотезам научным, материалистическим, не двигают науку вперед, а ведут ее в тупик.

Материалистическая наука утверждает, что вещество существует вечно и вечно развивается без вмешательства божественных сил. Опровергая псевдонаучные гипотезы, советские ученые, наряду с прогрессивными учеными других стран, упорно работают над решением труднейшего вопроса о происхождении Солнечной системы и Земли.

Известный советский ученый академик О. Ю. Шмидт (1891-1956) предложил гипотезу, в разработке которой приняли участие астрономы, геофизики, геологи и ученые других специальностей. В своей гипотезе О. Ю. Шмидт, основываясь на ряде данных науки, пришел к выводу, что Земля и планеты никогда не были раскаленными газовыми телами, подобными Солнцу и звездам, а должны были образоваться из холодных твердых частиц вещества.

Если допустить, что некогда вокруг Солнца вращалось колоссальное облако из газа и пыли, то в дальнейшем, по расчетам О. Ю. Шмидта и его сотрудников, должно было происходить следующее. Бесчисленные частицы первоначально двигались беспорядочно. Затем их орбиты вследствие столкновений делались круговыми и располагались примерно в одной и той же плоскости. Так вместо первоначального беспорядочного хаотичного движения частиц возникло стройное движение их всех в одном направлении.

Но в результате столкновений частичек при первоначально беспорядочном движении энергия их движения частично переходила в тепло и рассеивалась в пространство. До некоторой степени сходно с этим теряет свою энергию движения (т. е. уменьшает свою скорость) ружейная пуля, нагревающаяся при преодолении сопротивления воздуха. Потеря энергии движения сталкивающихся частичек, как показывают расчеты, вела к тому, что допланетное облако постепенно сплющивалось и, наконец, стало по форме похожим на блин.

Когда частички собрались в одной плоскости, расстояния между ними стали меньше, и они начали сильнее притягивать друг друга. Частички объединялись, уплотнялись, причем особенно быстро росли наиболее крупные. Они и притягивали к себе сильнее, и столкнуться с ними было легче.

Постепенно большая часть пылинок в блиноподоб-ном облаке таким путем собралась в несколько гигантских комков вещества, которые стали планетами. Ком - будущий Юпитер - "пожирал" очень много вещества из пространства между его орбитой и орбитой будущего Марса. Он мешал частичкам соединиться в этом пространстве в крупные тела и притягивал их к себе. В результате между Марсом и Юпитером не возникло большой планеты, а образовались астероиды, или малые планеты.

Пояс астероидов разделяет Солнечную систему на две части, в которых находятся две различные группы планет. О. Ю. Шмидт объяснил, почему произошло это разделение. Ближе к Солнцу температура пылинок была выше, и здесь образовались сравнительно небольшие планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля с Луной и Марс с двумя маленькими спутниками. Они состоят из тугоплавких каменистых веществ, металлов и их окислов и содержат очень мало легких газов и воды. Дальше от Солнца, где было вначительно холоднее, на пылинках намерзало много льда. Такие летучие вещества, как углекислый газ, метан, аммиак, тоже намерзали на твердых частичках, подобно инею, покрывающему на рассвете в осеннее утро холодную поверхность камней. Там образовались планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В них значительно больше воды, аммиака и метана, чем металлов и каменистых веществ. А в самых больших планетах - Юпитере и Сатурне больше всего водорода, но есть и гелий. Эти газы входят "во все звезды и туманности, они должны были находиться и в допланетном облаке. Самые массивные планеты не только поглотили твердые частицы, но вобрали в себя и много водорода и гелия. Остатки этих газов рассеялись в пространстве под действием потоков заряженных частиц, летящих от Солнца, - солнечного ветра. Около планет-гигантов обращаются целые системы спутников. Самая далекая от Солнца планета - Плутон имеет массу много меньшую, чем Земля, так как Плутон образовался на внешнем крае допланетного облака.

О. Ю. Шмидту впервые удалось доказать, что при падении частичек на зародыши планет последние стали вращаться, как правило, в ту же сторону, в какую они обращались вокруг Солнца, как это и есть в действительности. Мы знаем, что по отношению к основной плоскости планетной системы оси вращения многих планет наклонены под различными углами. Это вызвано тем, что на планеты падали не только мелкие частицы, но и крупные тела наподобие астероидов. Косые удары таких крупных тел могли заметно отклонить оси планет от вертикального положения.

Зародыши планет, особенно крупных, должны были окружаться скопищами мелких пылевых частиц, из которых возникали спутники планет, по мере того как сами планеты росли из газово-пылевого облака, окружавшего Солнце.

перейти к началу страницы