Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://parshakov.chat.ru/Book1/glava2.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sat Apr 9 22:24:47 2016
Кодировка: koi8-r
Поисковые слова: совершенный газ
Происхождение и развитие солнечной системы. Глава 2. УВЕЛИЧЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ.

   Глава 2.

УВЕЛИЧЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

1. Космические осадки

Большинство исследователей в области космогонии, хотя и далеко не все, полагает, что Солнечная система возникла 4-5 млрд. лет назад и с тех пор не подвергалась значительным изменениям. Что Земля, как и другие планеты, была такой же самой, как сейчас и один и три, и пять миллиардов лет назад. Такой же были ее масса, расстояние от Солнца, наклонение плоскости земной орбиты к плоскости экватора Солнца, наклон плоскости земного экватора к плоскости ее орбиты, периоды ее осевого вращения и орбитального обращения и т. д. Единственное происшедшее на Земле изменение, которое можно назвать радикальным - это возникновение жизни (биосферы), да еще возникновение человека и общества (ноосферы). Кроме того, были еще кое-какие климатические изменения, то ли по причине периодического изменения светимости (мощности излучения) Солнца, то ли по причине прохождения Солнечной системы через газово-пылевые облака и туманности, что же касается других небесных тел Солнечной системы, то там все находится в течение миллиардов лет в неизменном, законсервированном виде. То, что можно увидеть на поверхности Луны, Меркурия или Марса сегодня, можно, по их мнение, было бы увидеть и три-четыре миллиарда лет назад. Этих исследователей не останавливают в их суждениях даже такие выявленные в последнее время факты, как наличие на Луне не только старых по возрасту пород, но и более молодых, наличие на Марсе русл высохших рек и т. д., что говорит об инертности и даже косности мышления.

Одним из главных аргументов для доказательства такой унылой картины служит тот факт, что на Земле выпадает якобы ничтожно малое количество космических осадков, всего каких-то несколько тысяч тонн в год, в лучшем случае - несколько десятков тысяч тонн. Как нам представляется, этот взгляд является совершенно несостоятельным. Собственно, на чем он основывается? На том, что в настоящее время на Земле выпадает мало космических осадков? Но, во первых, в последние годы выяснилось, что космических осадков выпадает на Земле не несколько тысяч тонн в год, а несколько тысяч, примерно три тысячи, тонн в сутки, следовательно, свыше миллиона тонн в год и триллиона тонн за миллион лет.

Во-вторых, и это главное, это ровным счетом ничего не говорит о том, сколько выпадало на Земле космических осадков миллион или сто миллионов лет назад.

Здесь уместно провести аналогию с атмосферными осадками на Земле. Однако, сначала сделаем небольшое отступление. Как известно, земной год состоит из 365 суток. Галактический год несколько продолжительней, он равен 200-250 млн. земных лет. Как и земной, галактический год также имеет свои времена года: лето, осень, зиму и весну. Галактическая зима начинается для Солнечной системы тогда, когда она в своем обращении вокруг центра Галактики по своей орбите пересекает плоскость Галактики. Известно, что в плоскости Галактики сконцентрированы огромные массы диффузной материи: межзвездного газа с примесью от 1 до 5% космической пыли, состоящей, по-видимому, главным образом из силикатной компоненты. Если бы всю эту диффузную материю единовременно превратить в звездно-планетные системы, такие, как Солнечная система, можно было бы получить миллиарды или даже десятки миллиардов звездно-планетных систем.

И вот эту-то газово-пылевую плоскость Галактики Солнечная система вместе с нашей Землей в течение каждого галактического года пересекает дважды: один раз при движении из северного полушария галактики в южный, а второй раз при обратном движении из южного полушария в северный. И именно тогда, когда Солнечная система проходит через центральную, более всего напичканную газом и пылью, плоскость газово-пылевого диска Галактики, начинается очередная галактическая зима.

Таким образом, Солнечная система переживает каждый галактический год не одну, а две галактические зимы, длительность которых равна, примерно, десяти-пятнадцати миллионам лет.

Что же происходит, когда начинается галактическая зима? Во-первых, пыль диффузной материи экранизирует солнечные лучи, рассеивая часть их в мировое пространство. Во-вторых, часть солнечных лучей поглощается диффузной материей галактической плоскости. Вследствие этого на Земле начинается похолодание, наступает очередной, так называемый ледниковый период. Как и земные, галактические зимы по степени похолодания могут быть разными. Чем больше пыли в той части галактической плоскости, которую пересекает Солнечная система, тем сильнее похолодание. Если же пыли мало, то похолодание менее значительно. А если пыли в этом месте плоскости Галактики нет совсем, то и не будет похолодания и ледникового периода. Более того, в последнем случае может иметь место не похолодание, а потепление, которое происходит вследствие вступления водорода, имеющегося в большом количестве в плоскости Галактики, в химическую реакцию с кислородом атмосферы Земли. Ведь при этом образуется вода с выделением значительного количества тепла. А кроме того, происходит увеличение запасов воды в гидросфере Земли, так что уровень мирового океана с каждой галактической зимой постепенно увеличивается.

Если мы теперь вспомним из нашей обыденной жизни, как выпадают атмосферные осадки в разных местностях Земли в одно и то же время или в одной и той же местности в разное время земного года, то окажется, что они выпадают крайне неравномерно: то нет летом дождей (или зимой снега) много недель подряд, так что это иногда приводит к гибели урожаев, пересыханию рек и водоемов и т. д., то наоборот, много дней подряд идут ливневые дожди (зимой снегопады), так что реки выходят из берегов, затопляют поля и населенные пункты.

Представим себе двух комаров или других насекомых, срок жизни которых исчисляется несколькими днями, но которые вдруг обрели разум на уровне человека и стали рассуждать об атмосферных осадках. Они, наверное, пришли бы к твердому выводу, что на Земле атмосферных осадков вообще не бывает, если бы вся их десятидневная жизнь прошла в засушливый период. А если бы они родились и прожили свою жизнь в период ливней, у них бы создалось впечатление, что атмосферные осадки являются повседневным явлением в развитии Земли.

Не уподобляются ли некоторые ученые мужи этим насекомым? Ведь человек живет всего 70 лет, человечество существует около 2-3 млн. лет, а длительность одного галактического года равна 200-250 млн. земных лет. История всех цивилизаций - не более чем минута в сравнении с галактическим годом.

Наука говорит нам, что ледниковые периоды периодически повторяются, значит, галактические зимы не проходят бесследно. Но они не только приносят с собой похолодание. Галактические зимы резко усиливают выпадение на небесные тела космических осадков. Именно в это время на Землю и другие тела Солнечной системы выпадение космических осадков увеличивается во много раз. И именно во время галактических зим начинается активная геологическая жизнь планет (вулканическая деятельность, землетрясения, горообразование и т. д.) и активная жизнь Солнца. Современная же эпоха - это эпоха спокойной жизни Солнечной системы, если угодно - летняя спячка.

Космические осадки выпадают на планеты и другие тела Солнечной системы, во-первых, посредством вычерпывания диффузной материи небесными телами из галактической плоскости при ее пересечении Солнечной системой, особенно же при прохождении через спиральные рукава Галактики. Во-вторых, космические осадки выпадают на небесные тела Солнечной системы в виде аккреции (конденсации) диффузной материи на их поверхность, и в-третьих, космические осадки выпадают на поверхность небесных тел Солнечной системы посредством падения из них твердых небесных тел: метеорных тел, комет и астероидов, спутников и планет.

Эти же космические осадки выпадают на небесные тела Солнечной системы и во время галактического лета, но их количество не идет в это время ни в какое сравнение с количеством космических осадков, выпадающих на небесные тела во время галактических зим. Можно предположить, что количество осадков во время галактических зим увеличивается в тысячи раз.

Следует отметить, что галактические зимы, как и земные, бывают разные. В одни галактические зимы космических осадков выпадает больше, в другие - меньше. Это связано с тем, что иногда, по-видимому, один раз в несколько миллиардов лет Солнечная система в своем обращении вокруг центра Галактики во время очередной галактической зимы проходит через один из спиральных рукавов Галактики, в которых плотность диффузной материи в несколько раз, а, возможно, и в несколько десятков раз больше, чем в среднем в галактической плоскости. Такие галактические зимы являются особенно суровыми и именно в такие галактические зимы особенно быстро растет масса небесных теп. Если при прохождении через плоскость Галактики между спиральными рукавами массы небесных тел увеличиваются за счет выпадения космических осадков, быть может, всего на доли процента или, в лучшем случае, на один или несколько процентов, то при пересечении Солнечной системой спирального рукава, особенно его центральной части, масса небесных тел Солнечной системы, в том числе Солнца, увеличивается на десятки, а может быть и на сотни процентов. Можно предположить, что последний раз, когда Солнечная система пересекала спиральный рукав около 4 млрд. лет назад, масса Солнца настолько возросла, что Солнце превратилось из тусклого красного или оранжевого карлика в горячую звезду спектрального класса G2. В результате, вскоре после этого на Земле возникла жизнь.

Следует так же отметить, что помимо двух галактических зим, наступающих каждый галактический год регулярно, в определенное время, иногда имеет место непредвиденное наступление третьей галактической зимы. Это происходит при встрече Солнечной системы вне галактической плоскости с одним из многочисленных в Галактике газово-пылевым облаком, которое еще не успело войти в галактическую плоскость, а затем в спиральный рукав. Поскольку эти облака бывают разные по размерам, плотности и химическому составу, то и галактические зимы, наступающие не по «расписанию», также бывают разные, от самых коротких и мягких до более продолжительных и суровых. Таких непредвиденных галактических зим в течении одного галактического года может и не быть, в течение другого галактического года их может быть несколько.

О том, что во время галактических зим на поверхность планет Солнечной системы выпадают космические осадки, из которых образуется ледяная компонента, красноречиво говорят ныне сухие русла огромных рек на поверхности Марса, обнаруженные в последние годы. При конденсации диффузной материи ее составные части, водород и кислород, вступили в химическую реакцию с образованием на поверхности Марса, как и других планет, большого количества газообразной, жидкой и твердой воды. Жидкая вода стекала при этом с более возвышенных мест в более низкие, образуя реки и крупные водоемы. После окончания очередной галактической зимы, а может быть еще до ее окончания, жидкая вода, стекавшая по руслам рек в водоемы, испарялась и постепенно переходила в марсианскую атмосферу, откуда она постепенно диссипировала в виде молекул водяного пара, а еще более в виде атомов водорода и кислорода, на которые распадались молекулы воды, в межпланетное пространство. Отчасти же вода выпадала в виде атмосферных осадков в полярные и приполярные области Марса, где и находится частично до сих пор. Если определить возраст пород на дне сухих русел рек (время их отложения), то тем самым можно определить и время окончания последней галактической зимы. Впрочем, время, когда на Земле была последняя галактическая зима, можно, по-видимому, определить и иным путем. Ведь во время прохождения через газово-пылевую плоскость Галактики в земную атмосферу попадает большое количество самых разнообразных газов: водорода, гелия, азота, углекислого газа, сероводорода, метана, аммиака и др. Многие из этих газов вредны для здоровья и жизни живых организмов Земли. В следствие этого большое число животных и растений гибнет. Исчезают многие виды. Как известно, около 60-70 млн. лет назад произошла подобная катастрофа в жизни биосферы Земли, во время которой, в частности, вымерли все динозавры планеты. Можно предположить, что именно в это время Солнечная система проходила через плоскость Галактики со всеми вытекающими отсюда последствиями.


2. Классификация небесных тел

На первый взгляд, все небесные тела Солнечной системы имеют самые различные характеристики. Однако, все их можно по их составу разделить на три большие группы. К одной группе можно отнести наиболее плотные тела Солнечной системы, с плотностью около 3 г/см3 и более. К ним относятся прежде всего планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. К этой же группе небесных тел относятся некоторые крупные спутники планет: Луна, Ио, Европа и, по-видимому, Тритон, а также ряд небольших спутников, расположенных вблизи своей планеты - Фобос, Деймос, Амальтея и др.

Тот факт, что к наиболее плотным телам Солнечной системы относятся небесные тела, близко расположенные к центральному телу, вокруг которого они обращаются, далеко не случаен. Помимо того, что планеты земной группы находятся вблизи Солнца, которое нагревает их поверхность и тем самым способству ет диссипации с поверхности и атмосферы небесных тел не только газовой, но и ледяной компоненты, помимо этого диссипации легкого вещества способствует и переход механической энергии посредством механизма приливного трения в тепловую энергию. Приливное же трение, вызываемое в теле небесных тел центральным телом, тем сильнее, чем они ближе находятся к нему. Этим отчасти объясняется тот факт, что ближние спутники Юпитера Ио и Европа имеют плотность соответственно 3,5 и 3,1 г/см3, а более отдаленные, хотя и более массивные спутники Ганимед и Каллисто имеют гораздо меньшую плотность, соответствен но 1,9 и 1,8 г/см3. Этим объясняется и тот факт, что все близкие спутники планет обращаются вокруг своих планет синхронно, т.е. повернуты к ним всегда одной стороной, так что их периоды осевого вращения равны периодам орбитального обращения. Однако приливное трение, способствующее разогреву недр небесных тел и увеличению их плотности, вызывается не только центральными телами у своих спутников, но и спутниками у центральных тел, а также одними небесными телами у других, принадлежащих к тому же классу: спутниками у других, более всего у близких, спутников, планетами у других планет.

Небесные тела, имеющие большую плотность, можно назвать силикатными небесными телами, имея ввиду, что основной компонентой в них является силикатная компонента (каменно-металлические породы), которая состоит из наиболее тяжелых и тугоплавких веществ: кремния, кальция, железа, алюминия, магния, серы и многих др. элементов и их соединений, в том числе и главным образом, с кислородом. Наряду с силикатной компонентной многие небесные тела этой группы имеют в своем составе ледяную (водяной лед, вода, углекислота, азот, кислород) и очень мало - газовую (водород, гелий) компоненты. Но их доля в общем составе вещества незначительна. Силикатная компонента составляет, как правило, свыше 99% вещества.

К группе силикатных небесных тел Солнечной системы относятся не только четыре планеты и с десяток спутников планет, но большое число астероидов, обращающихся в астероидном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Количество астероидов, крупнейшими из которых являются Церера, Паллада, Веста, Гигея и др., исчисляется десятками тысяч (по некоторым источникам - сотнями тысяч и даже миллионами).

К другой группе небесных тел относятся ледяные тела, основной составляю щей которых является ледяная компонента, это самая многочисленная группа небесных тел Солнечной системы. К ней относится единственная из известных планет Плутон и многие еще не открытые трансплутоновые планеты, крупные спутники планет: Ганимед, Каллисто, Титан, Харон, а также, по-видимому, два-три десятка других спутников. К этой же группе относятся все кометы, количество которых в Солнечной системе исчисляется многими миллионами, а может быть, и миллиардами.

Эта группа небесных тел является основной группой небесных тел в Солнечной системе и, по-видимому, во всей Галактике. За Плутоном, как считают многие исследователи, имеются еще планеты. Несомненно, они правы. Ледяные небесные тела являются наиболее многочисленной и основной группой небесных тел в Солнечной системе как, несомненно, и во всех других звездно-планетных системах, от самых маленьких до самых крупных.

Ледяные тела Солнечной системы состоят в основном из ледяной компоненты: водяного льда, углекислоты, азота, кислорода, аммиака, метана и др., которая занимает в ледяных телах основную часть их вещества. Остальную, незначительную часть ледяных тел составляет, главным образом, силикатная компонента. Удельный вес газовой компоненты в ледяных небесных телах, как и в силикатных, крайне незначителен, что объясняется их относительно небольшой массой, в результате чего они не могут длительное время удерживать около своей поверхности легкие газы - водород и гелий, которые рассеиваются в межпланетном пространстве, за исключением, быть может, далеких от Солнца планет, на поверхности которых очень низкая температура.

Мелкие ледяные небесные тела - кометы располагаются не только на периферии Солнечной системы, за Плутоном. Большое количество комет расположе но, по-видимому, и между орбитами планет-гигантов.

Третью, самую малочисленную, но самую массивную группу тел Солнечной системы составляет небесные тела, в состав которых в большом количестве входят все три компоненты: ледяная, силикатная и газовая. К этой группе относятся всего пять небесных тел Солнечной системы: Солнце, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Во всех этих телах имеется много водорода и гелия, но их доля в этих телах различна. При формировании газовых тел, если их так называть, они, имея на первом этапе своего развития массу менее 10 масс Земли, не могли удерживать около себя легкие газы - водород и гелий, и формировались вначале как ледяные тела. И в их состав на этом этапе входили ледяная и силикатная компоненты. Значительная часть газовой компоненты, которую приобретали газовые небесные тела во время галактических зим, превращалась посредством химических реакций в ледяную компоненту. Так водород и кислород, вступая в химическую реакцию, порождают воду и водяной лед. Из газовой компоненты возникли метан и некоторые другие вещества ледяной компоненты. Вследствие этого доля ледяной компоненты при аккреции диффузной материи на поверхность небесных тел увеличилась, а доля газовой - уменьшилась.

Планеты-гиганты, в отличие от других небесных тел, имеют быстрое осевое вращение и протяженную водородно-гелиевую атмосферу. В результате, в их экваториальной части, возможно, происходит утечка легких газов в межпланетное пространство из верхних слоев атмосферы вследствие большой центробежной силы. Например, у Сатурна верхние слои облачного слоя вращаются вокруг центра планеты с линейной скоростью около 10 км/сек., а у Земли - только около 0,5 км/сек. Можно предположить, что раньше, во время галактических зим, у планет-гигантов были намного более мощные и протяженные атмосферы, но затем, после окончания очередной галактической зимы, они их частично теряли. Если ледяные и силикатные небесные тела теряют свою газовую компоненту вследствие их малой массы, то газовые планеты, особенно Юпитер, теряют ее вследствие их быстрого вращения.


3. Увеличение небесных тел

Мы говорили выше о том, что масса и размеры небесных тел со временем увеличивается, но увеличение это происходит весьма и весьма неравномерно. В галактическ ое лето прирост вещества крайне незначителен. В галактическую зиму - наибольший. При этом рост небесных тел осуществляется тремя способами: падением на поверхность небесных тел других, меньших тел, которые, падая на их поверхность, увеличивают их массу. О том, что твердых тел падает на поверхность небесных тел Солнечной системы много, говорит красноречиво поверхность Луны, Меркурия и Марса, а также спутников планет, покрытых сплошь метеоритными, большими и малыми, кратерами. Кроме того, небесные тела увеличивают свои размеры и массу за счет вычерпывания диффузной материи, а также ее конденсации (аккреции) на поверхность небесных тел во время их прохождения через газово-пылевую плоскость Галактики и через встречающие ся на периферии Галактики газово-пылевые облака. Особенно много вещества небесные тела Солнечной системы приобретают, когда она проходит через спиральные рукава Галактики.

В результате этого масса и размеры всех небесных тел Солнечной системы, как и всех других звездно-планетных систем, увеличиваются. Но увеличиваются небесные тела Солнечной системы неодинаково. Одни тела Солнечной системы увеличиваются медленнее, другие быстрее. Быстрее всего растут масса и размеры газовых тел, т. е. Солнца и планет-гигантов. Выше мы видели, что все небесные тела: силикатные, ледяные и газовые не только приобретают вещество, но одновременно и теряют его. Не является исключением в этом отношении и Солнце. Дело в том, что масса Солнца постоянно, хотя и медленно, уменьшается за счет излучения. Хотя за время галактической зимы потери Солнца за счет излучения будут незначительны, но если взять целый галактический год, то потери Солнцем своего вещества будут весьма существенны. Все же Солнце за галактический год приобретет посредством аккреции вещества больше, чем его за это же время теряет, так что и масса, и размеры, и светимость, и температура Солнца постепенно увеличиваются. Особенно этот рост значителен тогда, когда Солнечная система погружается в очередную галактическую зиму в спиральный рукав Галактики.

Ледяные тела Солнечной системы растут медленнее, чем газовые. Планеты-гиганты и Солнце увеличивают свою массу и размеры за счет присоединения к себе всех трех компонент космических осадков: газовой, ледяной и силикатной, а ледяные тела оставляют у себя только силикатную и ледяную компоненты, газовую же компоненту они быстро теряют, за исключением той ее части, которая переобразуется в ледяную компоненту. Эти потери, как мы уже говорили, объясняются тем, что их массы малы и, следовательно, мала их сила гравитацион ного притяжения. Поэтому газы, попавшие на их поверхность, диссипируют с нее в межпланетное пространство, поскольку скорость атомов и молекул газовой компоненты достигает второй космической скорости на поверхности ледяных небесных тел Солнечной системы.

Еще медленнее растут массы силикатных тел Солнечной системы, в том числе планет земной группы, поскольку они теряют не только газовую, но и ледяную, всю или частично, компоненту. Только наиболее крупные из них: Земля, Венера и, по-видимому, Марс способны удерживать на своей поверхности часть ледяной компоненты.

Таким образом, небесные тела неравномерно увеличивают свои размеры и массу. Быстрее всего увеличиваются газовые тела, медленнее всего - силикатные. Изо всех известных планет Солнечной системы Плутон занимает промежуточное положение. Он растет медленнее, чем планеты-гиганты, но быстрее, чем планеты земной группы.

Если в далеком будущем планеты Солнечной системы увеличат свои массы, то в далеком прошлом все было наоборот: их массы были гораздо меньше, чем сейчас. Было время, когда масса Юпитера была равна современной массе Сатурна, а раньше еще меньше. А Сатурн был когда-то величиной с Нептун и т. д. Здесь может возникнуть вопрос, что если раньше Солнце было гораздо меньше, чем сейчас, то оно должно было и светить на много слабее и на Земле было бы очень холодно, что противоречит научным данным.

Например, если бы, скажем, Солнце было 1 млрд. лет назад вдвое меньше по массе, чем сейчас, то его светимость была бы в 8 раз меньше и жизнь на Земле была бы невозможна. Но масса Солнца растет гораздо более низкими темпами: на доли процента за один галактический год, т. е. за 200-250 млн. лет. Быстрый же рост происходит лишь при прохождении Солнечной системы через спиральные рукава Галактики, что имело место в последний раз около 4-5 млрд. лет назад.

Но теперь может возникнуть возражение, что Солнечная система существует всего лишь 4-5 млрд. лет, а Галактика - около 18-20 млрд. лет. Ответ на это возражение может быть следующим: согласно гипотезе автора Галактика и солнечная система существуют гораздо более длительное время. Одним из доказательств этого является обнаружение недавно английскими астрономами в Галактике пульсара с возрастом в 45 млрд. лет. Этот, пока уникальный, пульсар вошел в звездные каталоги под названием ДЖИ-ПИ-1953 (Комаров. Вселенная видимая и невидимая). Что же касается отсутствия на Земле пород древнее 4,5 млрд. лет, то объяснить это можно тем, что более древние породы Земли и других планет земной группы оказались погребенными под огромными толщами космических осадков, выпавшими на поверхность планет при последнем прохождении Солнечной системы через один из спиральных рукавов Галактики 4-5 млрд. лет назад.


4. Кругооборот материи во Вселенной

Если масса небесных тел Солнечной системы со временем увеличивается, то можно, очевидно, утверждать, что увеличивается масса и всех других небесных тел Галактики, а также и других галактик. Но если масса всех звезд возрастает, хотя и периодически, во время галактических зим, и медленно, и если небесные тела увеличиваются, главным образом, за счет диффузной материи, то диффузная материя была давно бы вычерпана и присоединена к звездам и другим небесным телам, если бы она не пополнялась посредством какого-то механизма.

Должен существовать механизм кругооборота материи во Вселенной, который бы поддерживал равновесие между звездной, планетно-кометной и диффузной формами материи, и такой механизм существует. Но здесь снова полезно сделать небольшое отступление.

Дело в том, что на Земле также существует кругооборот вещества, а именно, кругооборот воды и он имеет сходство с кругооборотом материи в космическом пространстве.

Известно, что вода земной гидросферы существует в трех формах, или агрегатных состояниях: в форме жидкой воды, в твердом (снег, лед) состоянии и в газообразном (пар). И водные массы постоянно перемещаются по планете, переходя из одного агрегатного состояния в другое. Под влиянием солнечного нагревания вода с поверхности морей и океанов испаряется и поднимается в газообразном состоянии в верхние слои атмосферы на высоту до 10-15 км. Здесь водяной пар с помощью ветров перемещается в ту или другую сторону.

Затем происходит конденсация водяных паров в мельчайшие капельки воды, взвешенные в атмосфере (иногда в виде мельчайших кристалликов льда или снега), которые собираются в виде дождевых облаков, и рано или поздно вода из облаков устремляется в виде дождя на поверхность Земли. Стекая в океаны, вода завершает кругооборот, который можно коротко изобразить так: вода - пар - вода.

Однако, это не единственная форма кругооборота воды на Земле. Помимо этого, двойного цикла кругооборота воды, существует еще и тройной цикл кругооборота воды, при котором вода поэтапно переходит через все три агрегатных состояния. В самом деле, не все облака и тучи прекращают свое существование, изливаясь дождем на поверхность Земли. Многие из облаков перемещаются в приполярные области, в том числе в том полушарии, где в это время господству ет зима. В результате атмосферные осадки выпадают в виде снега, вода превращается в твердое агрегатное состояние.

За зиму в приполярной области скапливаются огромные массы снега и льда. А весной они начинают таять и из твердого состояния переходят в жидкое агрегатное состояние. Таким образом, наряду с двойным циклом кругооборота воды существует еще и тройной цикл: вода - пар - снег - вода. Помимо этих двух форм кругооборота воды существуют и другие, например: вода - лед - вода, вода - лед - пар - вода, но они для нас интереса не представляют.

Вещество во Вселенной также существует в трех основных формах: в форме звездной (плазменной) материи, в форме диффузной (газово-пылевой) материи и в форме планетно-кометной (преимущественно твердой) материи. Вещество во Вселенной, как и вода на Земле, также не находится в неподвижном состоянии, а постоянно находится в движении, в кругообороте, переходя из одной формы в другую.

Мы уже знаем, что Солнце и другие звезды, излучая в мировое пространство лучистую энергию, теряют при этом часть своего вещества, а поскольку большая часть этой энергии поглощается диффузной материей, можно предположить, что диффузная материя при этом увеличивает свою массу.

Если бы кругооборота материи в мировом пространстве не было, то в нем отсутствовало бы равновесие между тремя формами материи: звездной, планетно-кометной и диффузной. Но тогда одна из этих форм материи все более и более становилась бы преобладающей, ее доля непрерывно бы возрастала. И вся мировая материя к конечном счете перешла бы в одну форму. Вещество в различных галактиках не делилось бы на звезды, планеты, спутники, астероиды, кометы и газово-пылевые скопления, а состояло бы либо исключительно из звезд, либо из пыли и газа, либо, наконец, из одних невидимых планетно-кометных тел.

Тот факт, что во всех видимых частях Вселенной мы наблюдаем одну и ту же картину, приводит нас к тому простому выводу, что всюду мировая материя состоит из этих же самых трех форм: звездной, планетно-кометной и диффузной, хотя, конечно, эти три формы материи могут находится в различных галактиках в весьма различных соотношениях. Но эти соотношения будут тем меньше отличаться в различных частях мирового пространства, чем более крупными будут браться эти части.

Для того, чтобы равновесие между звездной, планетно-кометной и диффузной материей существовало на протяжении многих галактических лет, необходимо, чтобы из любой формы материи в другие две переходило примерно столько же веществ, сколько из них переходит в нее обратно. Равновесие нарушилось бы, если бы звезды, все вместе взятые, стали поставлять в мировое пространство материи больше, чем они от него получают, и через какое-то, пусть очень длительное время во Вселенной звезд больше бы не осталось. Но если это так, почему же звезды не исчезли за прошедшие миллиарды лет?

Наоборот, если бы звезды (не каждая в отдельности, в все вместе взятые) приобретали в виде космических осадков больше материи, чем они ее в космическое пространство поставляют, то вся Вселенная состояла бы из одних только звезд.

Подобно воде на Земле, мировая материя во вселенной должна постоянно все снова и снова участвовать в великом кругообороте, переходя из одной формы материи в другую, из той - в третью. Как и в кругообороте воды на Земле, в кругообороте материи во вселенной могут, по видимому, существовать различные циклы кругооборота материи - двойные и тройные.

Но прежде чем рассматривать эти циклы кругооборота материи, следует кратко рассмотреть механизм перехода космического вещества из одной его формы в другую.

Прежде всего, как мы уже говорили выше, все звезды теряют постоянно свое вещество по мере их излучения. Так, Солнце ежегодно теряет за счет излучения 1,5 х 1020 г. вещества, а за миллиард лет при сохранении мощности излучения - около 1,5 х 1029 г., т. е. потеряет вещество, равное по массе планете-гиганту. Все же звезды Галактики, а их количество исчисляется сотнями миллиардов, а может быть и триллионами, излучают за один млрд. лет материю, масса которой равна десяткам и сотням миллионов масс Солнца.

Но не все звезды излучают материю в межзвездное пространство одинаково. Есть очень крупные и горячие звезды, которые поставляют материи в мировое пространство в тысячи раз больше, чем Солнце. Например, звезда Вольфа - Райе выбрасывает в межзвездное пространство за 100000 лет вещество массой, равной массе Солнца. Сколько же материи перейдет из звездной формы в диффузную ото всех гигантских и ярких звезд Галактики за 1 или 5 млрд. лет? Огромное количество.

Но материя в межзвездное пространство поставляется не только в виде излучения и излияния. Она поставляется и так называемыми эруптивными звездами, в том числе новыми и сверхновыми, в виде выбросов в межзвездное пространство вещества, главным образом газовой компоненты. На звездах время от времени происходят различной мощности вспышки (взрывы), во время которых звезды теряют всю или часть газовой оболочки.

Так, новая при вспышке теряет вещество массой, равной массе планеты-гиганта, а сверхновая теряет еще больше - от нескольких десятых долей массы Солнца (сверхновые I типа) до нескольких (от одной до десяти) масс Солнца (сверхновые II типа). Можно представить себе, сколько материи переходит из звездной формы в диффузную в Галактике при вспышке всех эруптивных звезд за один миллиард лет, если учесть, что вспышки новых происходят примерно каждые 3-4 года, т. е. около 100 вспышек за год в одной только нашей Галактике. Вспышки сверхновых происходят гораздо реже, примерно одна за 100 лет в Галактике, но они поставляют за это же время, т. е. за 1 млрд. лет в межзвездное пространство примерно столько же материи, сколько и новые - несколько миллионов или даже несколько десятков миллионов масс Солнца.

Таким образом, происходят встречные процессы перехода материи из одной формы в другую. При испарении воды на Земле с поверхности морей и океанов происходит переход воды из жидкого состояния в газообразное (пар). При вспышке и излучении звезд происходит переход материи из звездной формы в диффузную.

При конденсации водяных паров происходит переход воды из газообразного состояния в жидкое и, следовательно, здесь имеет место двойной цикл кругооборотов воды в природе: вода - пар - вода. При конденсации и вычерпывании диффузной материи в космическом пространстве звездами происходит обратный переход диффузной материи в звездную и, следовательно, имеет место также двойной цикл кругооборота материи в мировом пространстве: звездная материя - диффузная материя - звездная материя.

На Земле имеет место и тройной цикл кругооборота воды: вода - пар - снег - вода. Точно также и в мировом пространстве имеет место тройной цикл кругооборота материи: звездная материя - диффузная материя - планетно-кометная материя - звездная материя. При этом звездная материя переходит в диффузную посредством излучения, излияния и вспышек, диффузная материя переходит в планетно-кометную посредством вычерпывания и конденсации (аккреции) диффузной материи на поверхность небесных тел во время галактических зим.

Для того, чтобы тройной цикл кругооборота материи в мировом пространстве завершился, необходим переход материи из планетно-кометной формы в звездную. Он осуществляется, во первых, за счет падения на поверхность звезд части попавших в их сферу действия (притяжения) небесных тел, ранее не принадлежа щих данной звезде и залетевших в ее сферу притяжения извне: с орбиты другой, соседней звезды или с окологалактической орбиты, а в отдельных случаях - из межгалактического пространства. Во-вторых, переход планетно-кометной материи в звездную происходит путем приближения и падения на поверхность звезд их спутников: планет, астероидов, комет и метеорных тел. Это происходит вследствие увеличения их масс и, следовательно, силы их взаимного притяжения, а также вследствие торможения небесных тел в газово-пылевой среде во время галактических зим. В третьих, переход планетно-кометной материи в звездную происходит посредством перехода, превращения планет-сверхгигантов, по мере их увеличения, в карликовые звезды.

Итак, подобно тройному циклу кругооборота воды на Земле: вода - пар - снег - вода, в мировом пространстве наряду с двойным циклом имеет место также и тройной цикл кругооборота материи: звездная материя - диффузная материя - планетно-кометная материя - звездная материя. И именно благодаря этому кругообороту материи во Вселенной, который никогда не прекращается, действуя на протяжении миллиардов лет, между различными формами материи в Метагалактике существует более или менее постоянное соотношение, пропорция, хотя в отдельных частях Метагалактики это соотношение различных форм материи может быть весьма различным и тем более различными, чем меньшие части Метагалактики мы возьмем для сравнения.

В целом же, во всей Метагалактике за одно и то же время из одной любой формы материи переходит в другие формы материи столько же, сколько из них переходит в эту форму обратно.

Здесь имеет место такая же картина, как и в случае воды на Земле. В различных местах Земли соотношение различных форм (агрегатных состояний) воды различно, но в целом на Земле оно более или менее постоянно. Если же равновесие между различными формами воды по какой-либо причине нарушится, то оно снова должно восстановить ся. Например, равновесие между различными формами существования воды при наступлении галактической зимы нарушается, но это временное явление. Оно скоро восстановится, но на новой основе: доля твердой воды при этом увеличится. После окончания галактической зимы новое равновесие снова нарушится, но опять временно. Вслед за окончанием галактической зимы восстановится прежнее или примерно прежнее соотношение между различными формами воды.

Аналогичное явление имеет место и в движении мировой материи. Если по какой-либо причине равновесие между различными формами материи в Галактике нарушится (например, в результате сверхмощного взрыва в центре Галактики или при наступлении метагалактической зимы, когда вся Галактика, обращаясь вокруг центра Метагалактики, погрузится в гигантское газово-пыле вое облако или будет пересекать метагалактическую плоскость), то это равновесие непременно должно восстановиться и существовать по-прежнему, хотя, быть может, и с некоторым отличием.


5. Конденсация диффузной материи

Мы уже говорили выше, что масса всех небесных тел Солнечной системы увеличивается. Но увеличивается она во времени крайне неравномерно, то очень медленно, во время галактического лета, то быстрее, при наступлении очередной галактической зимы, то очень быстро, когда Солнечная система пересекает плоскость Галактики в районе спирального рукава. При этом быстрее всего растет масса Солнца и планет-гигантов, затем ледяных тел, медленнее всего - планет земной группы и других силикатных тел.

Рост небесных тел происходит, во-первых, за счет вычерпывания диффузной материи небесными телами, во-вторых, за счет падений на небесные тела Солнечной системы других, меньших по массе и размерам небесных тел; и в-третьих, за счет конденсации диффузной материи. Именно конденсация (аккреция) диффузной материи на поверхность планет, Солнца и других небесных тел является главным механизмом увеличения массы и размеров небесных тел.

При обращении вокруг центра Галактики Солнечная система, как и всякая другая звездно-планетная система, через каждые 100-125 млн. лет пересекает плоскость Галактики. При этом Солнечная система находится внутри уплотненной части газово-пылевого диска в течение 10-15 млн. лет. Иногда же, один раз в несколько миллиардов лет, Солнечная система пересекает плоскость Галактики через спиральные рукава, которые являются как бы гигантскими трубопровода ми, по которым газ и пыль движутся, по-видимому, с периферии Галактики к ее центру. Через спиральные рукава постоянно проходит огромное количество звезд вместе со своими планетами. При своем прохождении через рукава они вычерпывают из них газ и пыль. Но, кроме этого, на поверхность звезд, планет и других небесных тел начинает под влиянием гравитационного притяжения опускаться диффузная материя, особенно быстро в тех случаях, когда скорость движения небесных тел не очень превышает скорость движения диффузной материи рукавов, через которые они проходят.

Небесные тела, попавшие в плотную диффузную среду, становятся гравитационными зародышами (ядрами) конденсации, теми центрами, вокруг которых начинается конденсация. Если газово-пылевые облака могут, как считают многие исследователи, конденсироваться в звезды на «пустом» месте без наличия гравитационных центров конденсации, то было бы странным отвергать идею более быстрой конденсации диффузной материи при наличии гравитационных зародышей конденсации, каковыми и являются звезды и планеты, которые, входя в газово-пылевые сгущения, «готовые» к конденсации в звезды, ускоряют конденсацию этих сгущений. При этом могут появляться и новые звезды, но они появляются не на пустом месте, а происходят из планет-гигантов, на поверхности которых сконденсировалось много материи.

Солнечная система как бы погружается при прохождении через спиральный рукав в единую, огромную по размерам, хотя и очень разряженную атмосферу, состоящую из межзвездной газово-пылевой материи. И эта диффузная материя под воздействием гравитационного притяжения начинает опускаться на поверхность Солнца, планет и других небесных тел Солнечной системы, подобно тому, как опускается на поверхность Земли или Марса пыль, поднятая в верхние слои атмосферы бурей, после ее окончания, или как опускается на поверхность Луны пыль, поднятая над ее поверхностью при ударе метеорита. При этом, надо полагать, аккреция межзвездной пыли происходит быстрее, чем звездного газа.

Конечно, за короткий промежуток времени, например за 1 год или даже за 100 лет, газа и пыли на поверхности небесных тел сконденсируется ничтожно мало. Однако за 10-15 млн. лет галактической зимы небесные тела Солнечной системы обрастут захваченным веществом весьма существенно. Трудно, конечно, определить, на сколько увеличатся за одну галактическую зиму небесные тела Солнечной системы. Тем более, что они прихватывают космическое вещество неодинаково, так что более всего приходится на долю газовых тел, а менее всего - на долю силикатных тел. Кроме того, величина прироста вещества зависит в огромной степени от того, через центр или через край (или мимо) спирального рукава пройдет Солнечная система, сколько времени Солнечная система будет погружена в спиральный рукав, каковы плотность и состав диффузной материи на данном участке спирального рукава, какова скорость движения Солнечной системы относительно диффузной материи рукава, через который проходит солнечная система. Можно лишь предположить, весьма приближенно, что прирост массы вещества может составлять от долей процента до десятков процентов, а в отдельные, особенно «урожайные» галактические зимы масса небесных тел звездно-планетных систем может увеличиться, особенно для газовых тел - звезд и планет-гигантов, в несколько раз.


[Оглавление] [Предисловие]
[КОСМОГОНИЧЕСКИЕ ГИПОТЕЗЫ] [ГЛУБИННАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ВЕЩЕСТВА. ПРОИСХОЖДЕНИЕ МАТЕРИКОВ И ОКЕАНОВ.] [ТОРМОЖЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ В ГАЗОВО-ПЫЛЕВОЙ СРЕДЕ.] [ЭВОЛЮЦИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ.] [ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ.] [Заключение.]