т.3 No 1

25

Глава 1. Гипотезы происхождения Земли

Однако несмотря на обилие противоречий, сама гипотеза формирования планетной группы из протопланетной туманности, как было сказано выше, была столь заманчива, что породила целый спектр развивающих гипотез, использующих как холодное, так и горячее начало. Одним из значительных продолжений явилась метеоритная теория Кельвина. "В то время как Лаплас не указывает причины возникновения высокой температуры, которую он приписывает туманности, лорд Кельвин идет дальше назад во времени и допускает существование холодной туманности, состоящей из отдельных атомов или метеоритных камней, обладающей изначала общим моментом количества движения, равным или большим, чем момент количества движения всей солнечной системы. Столкновения около центра обратят метеоритные массы в газ, этот последний распространится далеко за орбиту Нептуна и образует туманность, которая требуется гипотезой Лапласа [22]. Тут Кельвин идет назад во времени вплоть до тех же самых первичных условий, как и Кант, исключая, впрочем, то, что Кант пытается (конечно, тщетно) получить момент количества движения своей системы из столкновений" [16]. В том, что для корректного моделирования условий образования планет из протопланетной туманности необходимо моделировать предпосылки сгущения протопланетной туманности, лорд Кельвин безусловно был прав. Без этого многие механизмы, предлагаемые различными авторами как до, так и после Канта и Лапласа, лишаются необходимого обоснования. Но при этом и сам Кельвин был непоследователен в своём обосновании. В частности, модель разогрева осколков метеоритной массы, предложенная Кельвином, поднимает важный вопрос о причинах появления в холодной газовой туманности обилия метеоритных масс при отсутствии планетарных образований. Из этого следует не менее важный вопрос о возможности столь активного соударения метеоритов, приводящего не только к оплавлению, но к активному испарению последних в центральной области туманности. Если бы последнее имело место в действительности, то при наличии в пределах солнечной системы обширных метеоритных полей, подобное явление было бы наблюдаемым и в наше время (пусть и в меньших масштабах). Из этого следует и вопрос, касающийся ускорения метеоритов при движении к центру газопылевой туманности под действием силы гравитации. Несложные расчёты показывают, что гравитационная сила с приближением к центру массивного тела уменьшается и в центре тела она полностью отсутствует. Фактически, все внутренние элементы туманности, начиная с некоторого радиуса, притягиваются не к её центру, а к её поверхности, если учитывать дополнительную центробежную силу, возникающую в результате вращения самой туманности.

Гипотезы обильных метеоритных потоков, но при сформировавшемся солнечном ядре, придерживался и О. Ю. Шмидт в своей аккреционной концепции, предложенной им в 1944 г. [32]. Согласно ей, "рой метеоритного вещества (или газопылевое облако), обладающий малой массой и вращающийся с достаточно большой скоростью, был захвачен прошедшей через него звездой - Солнцем - с большой массой и очень маленьким моментом количества движения. Присутствие Солнца вызвало энергичную аккрецию, образование сгустков материи и из них - планет и спутников (см. рис. 1.7 и рис. 1.8). В образовании системы большую роль сыграл "солнечный ветер" - давление солнечного излучения.

Рис. 1.7. Этапы возникновения Земли и планет из газопылевого облака по гипотезе О.Ю. Шмидта [20, рис. 112, с. 134].

а - М 51 [33, с. 353];

б - М 31 в созвездии Андромеды [20, рис. 100, с. 119],

c) М 33 в созвездии Треугольника [20, рис. 101, с. 120];

1.8. Спиральные галактики, видимые в плане; выстроенные в такой последовательности, они дают возможность предполагать в них различные стадии дискретизации (конденсации) протозвездного вещества, весьма подобные схеме гипотезы Шмидта.

Что касается Земли, то О.Ю. Шмидт допускал возможность ее полного расплавления за счет термоядерных реакций, интенсивно протекавших на ранних стадиях развития Солнечной системы. Гипотеза объясняла много, в частности, парадокс моментов количества движения" [34, с. 16]. "В близких к Солнцу областях протопланетного облака его частицы сильно нагревались и их летучие компоненты (затвердевшие легкие газы) испарялись или, точнее, возгонялись. Поэтому вблизи Солнца образовались небольшие тела из тугоплавких тяжелых элементов - Меркурий, Венера, Земля, Марс - планеты земного типа. Наоборот, в далеких холодных частях протопланетного облака легкие элементы (первоначально в твердом, "замороженном" состоянии) сохранились, и потому там образовались планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, в основном состоящие из водорода и его соединений. На краю протопланетного облака, где оно сходило на нет и вещества было мало, сконденсировался небольшой Плутон" [35, с. 38- 40]

. С учётом ранее описанного, становятся очевидными противоречия этого подхода. Если масса протопланетного роя была мала по сравнению с массой Солнца, то при внедрении в него Солнца он должен был утратить собственный момент количества движения, распределив его на составляющие элементы и значительно изменив результирующий момент. В этом случае отдельные метеориты роя и их группы могут, наверное, стать затравочными ядрами аккреции, но парадокс моментов количества движения решен не будет, это очевидная подгонка. Расчеты учеников и продолжателей работ Шмидта (Левин, Сафронов) "показали, что вероятность такого захвата очень мала, и ни О.Ю. Шмидту, ни его сторонникам не удалось найти доказательства того, что в данном случае произошел именно захват. В настоящее время сторонники гипотезы О.Ю. Шмидта склонны считать, что газопылевое протопланетное облако скорее всего отделилось от сжимающегося и постоянно все быстрее и быстрее вращающегося Протосолнца" [35, с. 40]. Кроме того, в последние полвека, с появлением возможности прямых исследований в космосе, было открыто на периферии Солнечной системы слишком много планет обычного состава - спутников планет-гигантов, чтобы продолжать утверждать распределение вещества Солнечной системы, данное Шмидтом.