Владимир Гетман - Внуки Солнца

• Название: Внуки Солнца
• Автор: Владимир Гетман
• Издательство: Наука
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1989

Астероиды, кометы, метеорные тела, в бесчисленном множестве «населяющие» межпланетное пространство, все больше приковывают внимание ученых и любителей астрономии. Таинственный Икар, знаменитая комета Галлея, тысячи небесных камней, забнтых в Землю космическими ударами, потрясающие воображение болиды, огненными шарами проносящиеся по небу, ливни «падающих звезд» — все это связано с малыми телами Солнечной системы. Их описанию и посвящена эта книга.

Для школьников 6—10-х классов, любителей астрономии, интересующихся проблемами науки сегодняшнего дня.

---

Гипотезы, объясняющие причину столь необычной катастрофы, нагромождались одна на другую — от достаточно правдоподобных до самых фантастических. Здесь и внезапное наступление ледникового периода, и даже смена полюсов магнитного поля Земли! Очень интересна гипотеза о гибели динозавров вследствие взрыва сверхновой звезды. Факт наблюдения такого явления сравнительно редок. Так, история донесла до нас сведения из Древнего Китая о наблюдении в созвездии Тельца «звезды-гостьи». Эта звезда, вспыхнувшая внезапно, пылала на небе ярче Венеры. После ее угасания на месте взрыва сверхновой образовалась знаменитая Крабовидная туманность, которую вы можете увидеть в телескоп. Следующая сверхновая наблюдалась в эпоху царствования Ивана Грозного в 1572 году в созвездии Кассиопеи, и последняя сверхновая, которую можно было свободно видеть невооруженным глазом, — в 1604 году в созвездии Змееносца. Взрывы сверхновых — это взрывы такой чудовищной силы, что их светимость внезапно возрастает в миллиарды раз! Можете себе представить, какую энергию выделяют при этом такие звезды. В нашей Галактике известно около 100 ос-статков сверхновых звезд, являющихся до сих пор мощными источниками излучения различных типов.

А в феврале 1987 года Еспыхнула сверхновая звезда в одной из ближайших к нам галактик — Большом Магеллановом Облаке. К огромному сожалению, Магелланово Облако не видно в северном полушарии, и мы с вами оказались лишь символическими свидетелями появления «звезды-гостьи» в соседней галактике. Жителям южного полушария в этом смысле больше повезло. Сверхновая вспыхнула 180 тысяч лет назад, и только сейчас свет ее вспышки достиг Земли: так далеко расположена одна из ближайших к нам галактик.

Вспышки сверхновых порождают мощнейшие потоки гамма-излучения, гибельного для живых организмов. Таким образом, если 65 миллионов лет назад где-то поблизости от Солнечной системы произошел взрыв сверхновой и атмосфера Земли не справилась со своими защитными функциями и пропустила часть смертоносного излучения к земной поверхности, то от лучевой болезни должны были погибнуть не только динозавры, но и большинство других обитателей планеты.

Однако нас с вами больше всего заинтересует одна из последних гипотез, родившаяся в мозговом центре группы американских ученых, возглавляемой Луисом Альварезом. При исследовании слоя глины, относящегося к эпохе описанной катастрофы, было обнаружено повышенное содержание иридия, химического элемента VIII группы Периодической системы Менделеева, относящегося к платиновым металлам. Иридий имеет рекордную плотность 22,4 г/см3. В жизни нам практически не приходится встречаться с этим уникальным элементом. Исключение, пожалуй, составляют обладатели лучших в мире авторучек: их вечные перья изготавливаются из сплавов, содержащих иридий.

Иридия на Земле чрезвычайно мало, поэтому любая жила в породе с избытком иридия хронологически сопоставима с эпохой поступления этого редкого металла из космического пространства. Астероиды богаты этим замечательным элементом, и поэтому вполне правомерно предположение, что источником иридия в период катастрофического исчезновения динозавров мог быть астероид. Тем более, что метеориты — эти осколки астероидов — всегда содержат иридий. Таким образом, предполагается, что астероид поперечником около 10 километров врезался в Землю, и в результате чудовищного взрыва в атмосферу поднялись тысячи кубических километров образовавшейся пыли. Эта страшная туча на несколько лет преградила доступ солнечным лучам, и в результате наступившей вселенской тьмы на Земле прервался процесс живительного фотосинтеза. Наступил мировой голод. Практически все позвоночные массивнее 20–30 килограммов погибли голодной смертью.

Как видите, и эта драматическая версия опровергает гипотезу о Фаэтоне. Если пятая планета взорвалась 16 миллионов лет назад, то откуда же взялся астероид, упавший на Землю 65 миллионов лет назад?

Стакан спирта и капля масла или что-то другое?

Итак, если Фаэтона не было, то как быть с правилом Тициуса — Боде, а главное, как тогда образовались астероиды?

Чтобы хоть как-то ответить на этот вопрос, придется очень бегло осветить вопрос вопросов: а как возникла Земля? Как вообще возникла Солнечная система? Не будем обольщаться, окончательного ответа еще нет, но правдоподобные гипотезы, подкрепленные многочисленными конкретными свидетельствами, существуют.

Еще в 1796 году французский математик Пьер Лаплас научно обосновывал гипотезу о том, что планеты образовались из газового облака. В процессе вращения вокруг своего центра масс облако стало сжиматься под действием собственного тяготения и по мере сжатия регулярно сбрасывало с себя верхнюю оболочку в виде концентрических колец. В дальнейшем каждое кольцо конденсировалось в планету, а оставшаяся внутренняя часть облака сформировалась в Солнце. Лаплас демонстрировал «отделение» будущих планет от Солнца следующим образом. В сосуд со спиртом опускалась капля масла, нанизанная на иглу. Лаплас начинал быстро вращать иглу, и от капли последовательно отделялись мелкие капельки. Стакан спирта и капля масла — вот вам и модель Солнечной системы!

Гипотеза Лапласа жила достаточно долго, но при более глубоком анализе в ней обнаружилось несколько изъянов, в частности, неясно было, почему Солнце вращается слишком медленно.

Очень интересная гипотеза была развита английским астрофизиком Джеймсом Джинсом. Согласно ей мимо Солнца прошла другая звезда и своим гравитационным полем вытянула из нашего светила часть вещества в форме веретена. Звезда удалилась, а веретено осталось и начало закручиваться вокруг Солнца. При этом оно распалось на несколько частей, каждая из которых стала впоследствии планетой. Крупнейшие планеты Юпитер и Сатурн оказались именно там, где была самая толстая часть веретена. Однако и здесь наступило разочарование, поскольку такая модель противоречила многим астрофизическим данным, на которых мы не будем подробно останавливаться.

Еще одна «звездная» гипотеза была предложена также английским астрофизиком Фредом Хойлом. Когда-то Солнце не было так одиноко, а соседствовало с другой звездой — своей компаньонкой. Все было прекрасно до тех пор, пока вдруг соседка не взорвалась как сверхновая. Под действием реактивной силы взрыва остаток звезды улетел в межзвездное пространство, оставив на память Солнцу часть сброшенной оболочки, из фрагментов которой образовались планеты. Но и эта красивая гипотеза не выдержала критики.

Достаточно долго существовала гипотеза советского астронома Отто Юльевича Шмидта о захвате Солнцем роя холодных тел, из которых «слепились» планеты. Однако всех проблем и она не решила.

Современная модель происхождения Солнечной системы предполагает одновременное образование Солнца и планет из огромной массы газа, состоящего преимущественно из водорода. Ее называют солнечной туманностью. Под действием гравитационных сил газовая туманность сжималась таким образом, что центральная область ее становилась наиболее плотной. Именно там возникло Солнце, повлиявшее на дальнейшую судьбу всего облака. Комбинированное воздействие гравитационных сил и солнечного излучения разрушило первоначальную структуру облака. В нем появились разрежения и сгущения (протопланеты), захватывающие все попадающееся на их пути вещество. Именно из наиболее массивных протопланет образовались планеты. При этом на Солнце уже зажегся ядерный реактор, пережигающий водород в гелий. Таким образом 4,6 миллиарда лет назад Солнечная система сформировалась такой, какую мы с вами сейчас наблюдаем.

Астероиды — остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты, сохранились до нашего времени. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до такого состояния, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли «слипаться» при встрече. Наоборот, каждое столкновение вело к взаимному дроблению, а не объединению.

Так бесславно заканчивается столь многообещающая поначалу гипотеза о Фаэтоне. Это не должно вас огорчать. В конце концов наше близкое знакомство с могуществом Юпитера — достаточно весомая компенсация за это разочарование. И кроме того, правило Тициуса — Боде еще никем теоретически не обосновано. Может быть, в его точном решении астероиды изначально предусмотрены? Стоит об этом подумать, а?

Глава 2. Гости с периферии

«Тихие звезды»

При желании каждый человек может без труда наблюдать невооруженным глазом различные небесные объекты: Солнце, Луну, звезды, планеты, метеоры — «падающие звезды». Даже полет искусственного спутника Земли — явление для нас нередкое. Стоит лишь не полениться и, гуляя по вечерам, временами поглядывать на небо.