Современные взгляды на небулярную теорию
С развитием науки ученые пришли к выводу, что небулярные теории Канта и Лапласа определенно имели зерно истины, описывая происхождение звезд и планет из газопылевой туманности. Да, конечно, было много ошибочного и наивного в их видении этого процесса, но в интуиции предшественникам, определенно, не откажешь. И с высот нынешних знаний мы, пожалуй, можем принять за основу их гипотезу, внеся свои дополнения и разъяснения. Начнем с того, что современная концепция возникновения Земли и планет считает их неразрывно связанными с возникновением звезды - Солнца. Таким образом, вся Солнечная система сформировалась в комплексе из одного газопылевого облака.
В темных глубинах бескрайнего космоса величаво плывет непрозрачная темная водородо- гелиевая газопылевая туманность. Она огромна. Под действием тяготения эта махина медленно вращается вокруг своего центра, постепенно уплотняясь. Ее частицы собираются ближе к центру. Вращение туманности при этом ускоряется. Идет время, туманность вращается все быстрее, плывя во Вселенной. Возникает и нарастает центробежная сила, которая способна противостоять тяготению.
Но центробежной силы нет на полюсах туманности, а вот на экваторе ее действие достаточно сильно, в то время, когда гравитация равномерно сжимает туманность со всех сторон. В экваториальной части центробежная сила оказывается сильнее и раздувает туманность в стороны. Облако теряет шарообразную форму, превращаясь в диск. В один прекрасный момент на наружных краях центробежная сила прорывает гравитацию и раздирает туманность на клочки. Центральная ее часть продолжает уплотняться, вращаясь, а внешние края центробежная сила продолжает щипать, как щиплет курицу хозяйка, решив побаловать домочадцев домашним супом, отделяя все новые "перья" - куски вещества. Наша туманность приобретает совершенно иной вид. Теперь в ее центре величаво вращается огромное, чуть сплющенное, темное облако, а вокруг него плывут по круговым орбитам нащипанные из него облака- спутники.
Центральная область продолжает уплотняться, но с силой гравитационного сжатия теперь начинает бороться сила давления газа. К центру тяготение сбивает все больше вещества, температура и давление становятся огромными. Это давление останавливает дальнейшее сжатие. Центральный шар кипит, перемешивая вырывающееся пламя ядра с черным туманом окраин. Горячий газ, вырываясь наружу как пар из- под крышки котла, сбрасывает давление и вновь начинается сжатие. Температура в центральной области достигает сотен тысяч градусов. В таких условиях вещество полностью ионизируется, превращаясь в плазму. Когда ее температура превысит миллион градусов Кельвина, она воспламенится, запустив реакцию превращения водорода в гелий. Плазме не удается разорвать шар и разбросать его обрывки, гравитации не удается сжать. Светящийся беловато- желтым светом шар обрел равновесие. С днем рождения, Солнышко!
А что же обрывки туманности, вращающиеся вокруг центрального сгустка? Здесь складываются условия, заставляющие разделяться легкие и тяжелые фракции туманности. Ближайшие облака- обрывки Солнце нагревает, испаряя все, что поддается испарению, а солнечный ветер уносит легкие составляющие, оставляя тяжелое вещество. Поэтому вблизи Солнца не остается водорода и гелия, входящих в состав газопылевой туманности. А дальние обрывки- спутники тепла почти не получают. Они сохраняют изначальный состав туманности. Таким образом, через некоторое время химический состав спутников- облаков уже различен: у далеких он почти не изменен, а вблизи жаркого Солнца остаются лишь тяжелые элементы. Эти тяжелые пылинки слипаются в плотные каменные комки. Они, в свою очередь объединяются в массивные глыбы, огромными горами плывущие по орбитам вокруг звехды. Двигаясь по пересекающимся орбитам, громады сталкиваются. Если их скорости были невелики, они слипаются, объединяются, становясь еще крупнее. Если скорости были большими, астероиды дробятся, ломаются и процесс объединения начнется сначала. По мере роста образований, их форма становится все более шарообразной. Нарастает масса, а значит и сила тяжести. Вследствие давления внешних слоев на внутренние, происходит погружение осколков внутрь, неровности поверхности сглаживаются. Вблизи Солнца образуются сравнительно небольшие, но очень плотные планеты земной группы.
Внутри планет, в составе невообразимой смеси химических элементов, находятся и радиоактивные. Их спонтанный распад ведет к выделению тепла, а выхода ему нет. Температура недр увеличивается, приводя к плавлению вещества. Происходит дифференциация вещества по весу - тяжелое тонет, более легкое всплывает ближе к поверхности. В центре формируется тяжелое ядро, зажатое чудовищным весом верхних слоев. Выше находится мантия - слой более легкого вещества. А снаружи тонкая кора (порядка нескольких десятков километров), в составе которой наиболее легкие горные породы.
Если взять за основу данную теорию, можно сделать несколько предположений. Во- первых, возле молодых звезд должны быть протопланетные диски. Во- вторых, около звезд постарше должны быть планеты. И в- третьих, на периферии Солнечной системы должны сохраниться остатки протопанетного вещества диска. Что мы имеем на сегодняшний день? По первому пункту - обнаружены протопланетные диски у многих звезд. С помощью телескопа Хаббл получены снимки этих самых дисков. По второму моменту - на конец января 2001 года были открыты 63 планеты у 50 звезд. И это количество продолжает расти. Увидеть планеты достаточно проблематично, но обнаружены косвенные указания на их присутствие. Имеется ввиду, что если два тела связаны гравитационным взаимодействием, то они будут вращаться вокруг общего центра масс. Современные технологии позволяют уловить такое колебание звезды и диагнозировать наличие спутника. И, наконец, по третьему пункту - в 1993 году открыты объекты 1992QB и 1993FW, расположенные за орбитой Плутона. Это прямое подтверждение существования на дальней периферии Солнечной системы (порядка 50 астрономических единиц) так называемого пояса Койпера и еще дальше за ним облака Оорта, где находятся миллионы комет. Они являются остатками вещества, которое так и не смогло собраться в планеты
На сегодняшний день эта гипотеза является наиболее вероятной схемой возникновения Земли. Она в состоянии объяснить проблемные моменты и ее прогнозы подтверждены прямыми наблюдениями, что в астрономии случается не часто. Но в рукаве у Вселенной еще много спрятанных карт и кто знает, какая окажется следующей.
Информация:
Левин Б. Ю. "Происхождение Земли", Известия АН СССР. Физика Земли. N7, 1972
www.elementy.ru
www.tinlib.ru
www.ziv.telescopes.ru