|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://parshakov.chat.ru/Book1/glava5.html
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Sat Apr 9 22:21:15 2016 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: stellar nursery |
Все небесные тела Солнечной системы от Солнца до метеорных тел постепенно увеличивают свою массу посредством вычерпывания диффузной материи, ее аккреции на поверхность небесных тел и падений на небесные тела Солнечной системы других, более мелких небесных тел, как принадлежавших ранее ей, так и не принадлежавших. Увеличение массы небесных тел происходит не только во время галактических зим, но, хотя и незначительно, и в периоды между галактическими зимами. Поскольку все тела Солнечной системы постепенно увеличиваются и приближаются к Солнцу, то правилом, хотя и не без исключений, является то, что масса более близких к Солнцу небесных тел является большей, чем более удаленных. Эта закономерность более или менее четко прослеживается, начиная с Юпитера, первой планеты-гиганта от Солнца и, соответственно, самой крупной. Но поскольку между планетами-гигантами образуются со временем свободные сферические пространства (оболочки), то в них постепенно размещаются небесные тела малой массы: вблизи Солнца - астероиды, вдали - кометы, которые в своей совокупности образуют астероидное и кометные пояса, состоящие из тысяч и миллионов астероидов и комет.
Мы уже говорили выше, что все планеты были раньше гораздо меньшими, чем сейчас, а в будущем будут более массивными. Много лет тому назад планеты-гиганты были расположены от Солнца дальше, чем сейчас находится Плутон, масса их была намного меньшей и они когда-то не являлись планетами-гигантами, а были типичными ледяными планетами, такими, как Плутон, Титан, Каллисто. Намного меньшими по размерам и массе были когда-то и планеты земной группы, в том числе и наша Земля. Было время, когда Земля была величиной с Венеру, а еще раньше, возможно, - с Марс.Было время в далеком прошлом, по-видимому, несколько миллиардов лет тому назад, когда Земля имела такие размеры, что все ее современные материки смыкались своими краями, так, что Землю покрывала одна сплошная материковая кора. Потом Земля увеличилась, ее литосфера лопнула на континентальные плиты, которые отошли при увеличении объема и поверхности Земли друг от друга, образовав океанические впадины.
Солнце и все звезды также со временем увеличиваются. Их масса и размеры, а также температура и светимость, растут с каждой галактической зимой, хотя и крайне неравномерно, так что во время одних галактических зим масса, быть может, увеличивается на десятые доли процента или проценты, а в другие, когда звезды проходят через спиральные рукава, - в несколько раз или на десятки процентов.
В будущем Солнце будет также периодически все более увеличиваться, а в прошлом Солнце было меньшим по массе и размерам, чем сейчас. Меньшими были его температура и светимость. В настоящее время Солнце является средней желтой звездой класса G2, а в далеком прошлом, свыше 4-5 млрд. лет назад Солнце было более тусклой оранжевой звездой класса К, а еще раньше - красной звездочкой класса М.
А что же было еще раньше? Ведь Солнце и до этого изменяло свою массу, размеры и светимость. Значит, оно раньше было еще меньше?
В самом деле, масса и размеры всех существующих небесных тел все более и более увеличиваются, неважно какими темпами. И если мы мысленно повернем время вспять, то неизбежно придем к такому периоду в развитии Солнца, когда оно было не только видимой красной звездой, но (еще раньше) и инфракрасным невидимым карликом, который хотя и был горячим, с температурой около l0000 на его поверхности, но не светил, так как излучал лучи в невидимом инфракрасном диапазоне. А его масса в то далекое время была намного меньше, чем сейчас, меньше, чем современная масса самых маленьких красных карликов. По массе Солнце тогда занимало среднее положение между красными карликами и Юпитером. И не только по массе, но и по размерам, светимости (мощности излучаемой энергии) и температуре поверхности и недр.Если мы проникнем мысленно в еще более ранний период развития Солнца, то неизбежно придем к выводу, что Солнце в то время находилось в стадии планет-гигантов Юпитера, Сатурна, а еще ранее - Нептуна и Урана. Но между ними имеется одна существенная разница. Современные планеты-гиганты обращаются вокруг звезды - Солнца по своим околосолн ечным орбитам, а планета-гигант Солнце вместе со своими малочисленными и маломассивными спутниками в далеком прошлом обращалась не вокруг звезды, а, как и сейчас, вокруг центра Галактики. Отсюда можно сделать тот вывод, что и в настоящее время вокруг центра Галактики (и других галактик) обращается, помимо звездно-планетных систем, огромное количество планетных систем, в которых центральным телом является либо инфракрасный карлик с массой, примерно, от 0,05 до 0,005 масс Солнца, либо планета-гигант с массой от 1500 до 10 масс Земли, либо ледяная планета с массой менее 10 масс Земли. А учитывая тот наблюдаемый астрономами факт, что, например, звезд с массой в 1 массу Солнца в Галактике в 220 раз больше, чем звезд с массой в 10 масс Солнца, и в 220 раз меньше, чем звезд с массой в 0,1 массы Солнца, можно сделать вывод, что невидимых планетных систем в галактиках, таких, в которых центральным телом является либо инфракрасный карлик, либо планета-гигант, либо ледяная планета, таких планетных систем гораздо больше, чем планетных систем со светящейся звездой в центре системы, причем больше не только по количеству, но и по совокупной массе, причем, во много, по-видимому, раз в 10. Эти невидимые небесные тела Галактики, как и других галактик, расположенны е, главным образом, на периферии галактик, и являются тем веществом, которое образует так называемую скрытую массу нашей Галактики и всех других галактик. Она по расчетам астрономов раз в 10 превосходит массу всех видимых светящихся звезд.
Но вернемся к Солнцу. Как мы уже говорили, было время, когда Солнце было планетой-гигантом, которая вместе со всеми спутниками обращалась по орбите вокруг центра Галактики, причем эта орбита была расположена от центра Галактики гораздо дальше, чем сейчас. Если мысленно идти еще дальше в прошлое, то нетрудно догадаться, что Солнце на этом этапе прошло тот же путь, что и планеты-гиганты, то есть путь от маленькой ледяной планетки, меньшей, чем Плутон, до планеты-гиганта, а затем оно уже стало звездой, постоянно увеличиваясь в размерах и массе.
Эта ледяная планетка, вернее комета, сначала с недифференцированным веществом в ее недрах, постепенно увеличивалась, и в ней началась глубинная дифференциация вещества на различные по плотности и составу оболочки под действием радиоакти вного тепла, а также тепла, выделяемого сжатием и химическими реакциями. В конце концов ледяная планета, продолжая все увеличиваться и достигнув величины планеты с массой, равной, примерно, 10 массам Земли, превратилась в планету-гигант, масса которой стала увеличиваться гораздо быстрее, за счет приобретения, наряду с силикатной и ледяной компонентами, также и газовой компоненты. А планета-гигант Солнце, в свою очередь, увеличившись со временем, превратилась в инфракрасный карлик, затем в тусклую красную звездочку, которая, продолжая расти, со временем перешла из класса М в класс К, а затем и в класс G, где в настоящее время и находится. Таков эволюционный путь Солнца в прошлом. А что будет с Солнцем в будущем?
В будущем Солнце будет все более увеличиваться, переходя из одного класса в другой, пока не достигнет критической массы, после чего его рост прекратится. Дело в том, что звезды увеличивают свою массу периодически, с наступлением очередной галактическ ой зимы. Расходуют же они свое вещество посредством излучения постоянно и тем быстрее, чем звезды массивнее и, следовательно, горячее. И если маленькие звезды приобретают вещества за счет космических осадков больше, чем они его теряют за счет излучения, то большие звезды, с массой в несколько десятков масс Солнца, за достаточно длительный промежуток времени приобретают вещества столько же, сколько они его теряют. И между приходом и расходом вещества звезды возникает равновесие, вследствие чего дальнейший рост гигантских звезд прекратится.
Если в периоды галактических зим масса и размеры Солнца будут увеличиваться, то в период между галактическими зимами, наоборот, масса и размеры Солнца будут уменьшаться. И если Солнце в периоды галактических зим будет перемещаться по главной последовательност и диаграммы Герцшпрунга-Рессела вверх и влево, то в периоды между галактическ ими зимами Солнце, наоборот, будет скатываться вниз и вправо. Но при этом Солнце не будет возвращаться в прежнее место, в прежний класс или подкласс. С каждой галактической зимой Солнце будет подниматься по главной последовательности все выше и выше, пока не наступит равновесие между приходом и расходом вещества. Однако при этом постепенно будет изменяться состав Солнца, поскольку силикатная компонента, не участвуя в кругообороте вещества во Вселенной, будет постепенно накапливаться в недрах Солнца. И рано или поздно Солнце должно будет избавиться от нее, то ли посредств ом вспышки или взрыва, то ли посредств ом вступления в реакцию синтеза более тяжелых элементов, чем водород.
Но Солнце будет перемещаться в процессе своей эволюции не только вдоль главной последовательности диаграммы Г-Р. Иногда Солнце будет переходит ь с главной последовательно сти в последовательность субгигантов, гигантов и даже сверхгигантов с последующим возвращением на главную последовательность. Дело в том, что диффузная материя, которая конденсируется на поверхность Солнца, как и других небесных тел, во время галактических зим, имеет различный состав в различных газово-пылевых облаках и туманностях и различных частях спиральных рукавов в галактической плоскости. В одних местах пыли в составе диффузной материи больше, в других - меньше, иногда диффузная материя может состоять из одного водорода, иногда доля пыли может быть незначительной, в несколько десятых долей процента. Иногда же доля силикатной компоненты в составе диффузной материи, конденсирующейся на поверхность Солнца (а в настоящее время на поверхность некоторых других звезд), может быть, наоборот, очень значительной, в несколько десятков процентов.
При конденсации на поверхность Солнца во время галактических зим различная по составу диффузная материя будет оказывать на Солнце различный эффект. Если силикатной компоненты в составе конденсирующейся диффузной материи будет мало, Солнце будет перемещать ся по главной последовательности влево и вверх, не выходя за ее пределы. Если же силикатной компоненты в составе диффузной материи будет аномально много, произойдет покраснение Солнца вследствие поглощения пылью части его лучистой энергии. В результате для внешнего наблюдения Солнца в это время, во время аккреции диффузной материи с аномально-выс оким содержанием пыли, будет выглядеть как красный или оранжевый субгигант или гигант в зависимости от доли в составе диффузной материи пыли, протяженности и плотности газово-пылевого комплекса, в котором окажется Солнце, и в зависимости от массы Солнца.
Некоторые, особенно крупные, звезды, которые во время очередной галактической зимы приобретают много диффузной материи с аномально высоким содержанием пыли, удаляются с главной последовательности довольно далеко, в область сверхгигантов, причем не обязательно красных, но также оранжевых, желтых и т.д. После окончания очередной галактической зимы отошедшие с главной последовательности звезды-гиганты возвращаются на нее обратно, поскольку разогрев конденсирующейся на звезду пыли прекращается за отсутствием таковой и звезда принимает свой прежний вид.
Та пыль, которая конденсируется на поверхность звезд и находится вблизи ее, разогревается до красного видимого цвета и начинает излучать, принимается внешними наблюдателями за постоянную атмосферу звезды, за ее верхние слои, вследствие чего плотность звезд-гиганто в оказывается аномально низкой, а размеры - аномально большими.
Со звездами-гигантами происходит тот же, примерно, эффект, что и с планетами-гигантами. За размеры планет-гигантов принимается не только твердая (или жидкая) часть планеты, но и часть атмосферы, а именно та, в которой находятся облака. И чем выше облачный покров, тем большими оказываются для наблюдателя размеры планеты-ги ганта и меньше ее плотность. Аналогично, чем больше пыли конденсируется на поверхность звезды, оказавшейся в условиях галактиче ской зимы, тем звезда оказываетс я для внешнего наблюдателя большей по размерам и тем она имеет меньшую плотность. И происходит это потому, что в состав звезды, ее атмосферы включается конденсирующаяся на нее пыль. Когда же пыли в составе диффузной материи, конденсирующейся на поверхность звезды, нет или ее мало, звезда не выходит с главной последовательности во время галактической зимы, а перемещается вдоль нее вверх и влево, поскольку конденсирующаяся диффузная материя является прозрачной.
Одновременно с Солнцем при его увеличении будет увеличиваться и вся Солнечная система. В ней будет увеличиваться количество планет, в том числе планет-гигантов. Потом появятся спутники-звезды, сначала карликовые, образованные из планет-сверхги гантов, потом все крупнее. Количество их будет все увеличиваться, Солнечная система будет расти, количество звезд-спутников в ней будет исчисляться сначала единицами, затем десятками, потом сотнями и тысячами. Еще больше будет в Солнечной системе планет, астероидов, комет и метеорных тел.
Разумеется, не все звезды пройдут такой путь, а лишь небольшая часть из них. Большая же часть их исчезнет в недрах других, более массивных звезд. Звезды-спутники, вследствие их торможения в газово-пылевой среде и увеличения их массы, постепенно приближаются к более массивным центральным звездам и падают одна за другой на их поверхность. Звезды же, обращающиеся по галактическим орбитам, постепенно приближаются к ядру Галактики и падают на одну из центральных звезд. При каждом падении одной звезды на другую происходит мощная вспышка с выбросом большого количества вещества в мировое пространство (вспышки новых и сверхновых), это вещество пополняет постоянно расходующуюся диффузную материю, сохраняя равновесие между звездной, планетно-кометной и диффузной формами материи в процессе великого кругооборота материи во Вселенной.
Галактику можно представить как сверхгигантскую звездно-планетную систему, которая произошла в процессе своей эволюции из карликовой галактики, а та - из еще более мелкого звездно-планетного скопления (или ассоциации), которое произошло из кратной звездно-планетной системы. А последняя, в свою очередь, произошла из звездно-планетной системы типа Солнечной, и такая эволюция звездно-планетных систем от крохотной до гигантской (галактик) происходит посредством увеличения небесных тел за счет космических осадков, торможения небесных тел в диффузной среде и их приближения к центральным телам и кругооборота материи во Вселенной.
Небесные тела можно разделить по плотности на две большие группы: силикатные тела с плотностью около 3 г/см3 и выше, и ледяные и газовые тела с плотностью около 2 г/см3 и ниже. В общем, плотность, по мере увеличения небесных тел, кроме, по-видимому, планет-гигантов, увеличивается. Растет плотность и по мере приближения небесных тел к Солнцу, да и к другим центральным телам. Среди планет земной группы и вообще всех силикатных небесных тел аномально высокую плотность имеет Меркурий - 5,4 г/см3, больше чем Марс - 3,95 г/см3 и даже Венера - 5,25 г/см3. Единственное, с чем можно увязать его большую плотность, это то, что Меркурий слишком близко находится от Солнца, а ранее находился еще ближе, поскольку в настоящее время Меркурий удаляется от Солнца под воздействием приливного механизма точно так же, как Луна удаляется от Земли.
Можно предположить, что в далеком прошлом Меркурий имел нормальную плотность, порядка 3,7 - 3,8 г/см3 и, соответственно, имел несколько большую массу и, особенно, размеры. Затем, после его максимального приближения к Солнцу, в недрах Меркурия начало разлагаться под влиянием большой температуры какое-то вещество. Можно предположить, что это был триолит (серное железо). При разложении триолита на железо и серу железо перемещалось к ядру, которое вследствие этого стало большим, чем даже у Земли, а сера выпаривалась на поверхность и диссипировала в межпланетное пространство, а затем на поверхность Солнца. К этому выводу может привести тот факт, что этот процесс в настоящее время, возможно, осуществл яется в недрах Ио под воздействием разогрева посредством мощного приливного трения в его теле, вызываемого Юпитером. Известно, что на поверхности Ио действуют серные вулканы.
Рост плотности объясняется осуществлением дифференциации глубинного вещества с выделением на определенном этапе развития небесных тел газов и их диссипацией. Плотность увеличивается и по причине сжатия, уплотнения веществ под воздействием усиливающейся силы гравитационного тяготения при увеличении массы небесных тел.
Увеличение плотности небесных тел с их увеличением и приближением к центральному телу является правилом для всех небесных тел кроме планет-гигантов, которые стоят особняком. В отличие от всех других небесных тел Солнечной системы газовые тела сохраняют значительную часть захваченной ими газовой компоненты, основной составляющей которой являются водород и гелий. В результате их плотность понижается. Но в то же время планеты-гиганты после окончания очередной галактической зимы теряют значительную часть своей атмосферы за счет усилившейся центробежной силы в экваториальной области и теряют ее различным образом.
Эти потери являются тем больше, чем быстрее вращаются планеты и чем протяженней является их атмосфера. Очевидно, следствием этого является тот факт, что Юпитер имеет большую плотность, чем Сатурн, а Нептун - большую, чем Уран, хотя бы, казалось, плотность планет-гигантов, с учетом их части атмосферы, должна с увеличением их массы и протяженности их атмосферы уменьшаться.
Другой причиной аномалий в росте плотности планет-гигантов является, возможно, то, что надоблачные слои атмосферы не учитываются при определении средней плотности планет и картина несколько искажается. Еще одной причиной «неправильного» изменения плотности у планет гигантов является, быть может, наличие фазовых изменений вещества под влиянием роста давления, а также температуры, например, сжижение, а может быть и затвердевание на поверхности Юпитера водорода и гелия. И, наконец, плотность различных планет-гигантов может отличаться и несколько различным химическим составом планет и их атмосфер. Ведь даже на различных материках Земли приповерхностные слои вещества значительно отличаются друг от друга содержанием различных полезных ископаемых: железной руды и т. д. То же самое, как можно предположить, имеет место и на различных планетах. Можно, например, предположить, что на Уране газовая компонента в процентном выражении несколько выше, чем на Нептуне, а на Сатурне выше, чем на Юпитере. На Юпитере аномально высокую плотность можно объяснить и следующим: как известно, в атмосфере Юпитера имеется огромное красное пятно овальной формы шириной около 15 - и длиной около 35 тыс. км. Выяснено, что это пятно является ни чем иным, как устойчивым вихрем с периодом вращения 6 ч. В зоне пятна наблюдается повышенное давление, вследствие чего вещество атмосферы, главным образом водород, но так же и другие вещества, посредством вихревого эффекта выбрасываются с большой скоростью в надатмосферное пространство. Можно предположить, что часть этого вещества, преимущественно водород, выбрасывается в межпланет ное пространство. Если это подтвердится в будущем, то это означает, что масса Юпитера постепенно уменьшается. А поскольку, в основном, выбрасывается в межпланетное пространство водород, то плотность Юпитера должна увеличиваться, что и имеет место в действительности. Возможно, в далеком прошлом масса Юпитера была намного больше, чем сейчас, быть может равнялась 350 или 400, или еще больше, земным массам.
Что же касается аномально высокой плотности Нептуна, то можно предположить, что раньше масса Нептуна была меньше массы Урана, скажем, равнялась 10-12 массам Земли. Остальное вещество принадлежало его спутнику, а ранее планете Тритону. Это вещество Нептун захватил у Тритона, разогрев его посредств ом механизма мощного приливного трения, так что испарявшееся на поверхности Тритона вещество - ледяная компонента - диссипировало и оседало на поверхность Нептуна благодаря его большому гравитационному притяжению.
Вследствие этого у Нептуна возник избыток ледяной компоненты и его плотность, сравнительно с Ураном, аномально возросла. Если это так, то плотность Тритона должна также аномально возрасти. Быть может, Тритон, как и Луна, Ио и Европа является силикатным спутником с плотностью около 3 г/см3. Плотность Нептуна возросла благодаря тому, что при увеличении массы и уплотнении вещества сократилась доля газовой компоненты. А плотность Тритона возросла вследствие того, что он из ледяного небесного тела превратился в силикатное или силикатно-ледяное тело.
Во время галактических зим вследствие торможения небесных тел в газово-пылев ой среде они постепенно приближаются к центральному телу, обращаясь вокруг него не по замкнутому эллипсу, а по спирали, как бы «падают» на него постепенно и медленно, продолжая при этом обращаться вокруг центрального тела. В результате большая полуось орбиты небесных тел со временем уменьшается. Во время каждой галактической зимы все небесные тела приближаются на некоторое расстояние к своему центральному телу, но приближаются они неравномерно, в соответствии с величинами их относительног о торможения. Поэтому расстояния между каждыми двумя соседними небесными телами также со временем изменяются: у одних уменьшаются, у других увеличиваются, при этом они изменяются неравномерно: у одних больше, у других меньше, у третьих могут остаться неизменными. Если бы относительное торможение у различных небесных тел, имеющих одинаковое происхождение, например, у дальних планет, было бы одинаковым, то и расстояния между ними были бы равными. А если бы относительное торможение у них изменялось равномерно в ту или другую сторону, т.е. уменьшалось бы или, наоборот, увеличивалось по мере удалений от Солнца, то так же равномерно изменились бы и межпланетные расстояния: увеличивались или уменьшались при удалении от Солнца. Изменение большой полуоси небесных тел происходит и под влиянием увеличения масс небесных тел, поскольку при этом увеличивает ся сила гравитационного притяжения между увеличивающимися телами, которая, согласно закону Ньютона, прямо пропорциональна произведению массы взаимодействующих небесных тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Третьей, не менее важной, чем первые две, причиной неравномерных расстояний является ускорение небесных тел под влиянием приливного механизма. Явление прилива достаточно известно и мы не будем подробно на нем останавливаться, однако следует все же кратко упомянуть о нем, поскольку приливное воздейств ие в огромной степени влияет на размеры межпланетных расстояний.
Давно известно, что Луна постепенно удаляется от Земли под влиянием приливного горба в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли, которые вызываются Луной. Поскольку период вращения Земли меньше, чем период обращения Луны вокруг Земли, то приливное вздутие на Земле всегда находится впереди линии, соединяющей Луну с Землей (немногим более 20). Вот этот-то горб и тянет за собой невидимой нитью Луну. В результате Земля замедляет свое вращение, а Луна обращается вокруг Земли с ускорением, т. е. не по замкнутому эллипсу, а по раскручивающейся спирали.
То же самое происходит, как точно установлено, с Деймосом, спутником Марса. А вот с другим спутником Марса происходит нечто другое: он не удаляется от Марса, а наоборот, приближается и через несколько десятков млн. лет (по разным оценкам - от 2 до 70 млн.) упадет на поверхность планеты. Это различие в движении Деймоса и Фобоса ученые объясняют тем, что Фобос обращается вокруг Марса быстрее, чем вращается Марс вокруг своей оси. В результате приливной горб, образующийся в теле Марса под влиянием притяжения Фобоса, движется не впереди прямой линии, соединяющейся Фобос с Марсом, как это имеет место в случае Луны и Деймоса, а сзади. А отсюда и противоположный эффект - движение Фобоса не ускоряется приливным вздутием, а наоборот, замедляется. И Фобос движется вокруг Марса по скручивающейся спирали. И если Луна и Деймос постепенно удаляются от своих планет, то Фобос, наоборот, приближается.
Небесные механики доказали также, что и все другие спутники планет должны под воздействием приливного механизма либо удаляться от своих планет, либо приближаться. При этом все спутники с обратным движением (Тритон, Феба, Ананке, Карме, Пасифе и Синопе), независимо от их расстояний от своих планет, должны приближаться к ним, поскольку вызываемые ими приливные горбы всегда находятся сзади линии, соединяющей спутники с планетами. Те же все спутники, с прямым обращением, период обращения которых больше периода вращения своей планеты, постепенно удаляются (как Луна и Деймос) от планет, а те спутники с прямым обращением, период обращения которых меньше периода вращения своей планеты, постепенно приближаются (как Фобос) к своим планетам. И только спутник Плутона Харон находится на стационарной орбите, у него период обращения в точности равен периоду вращения Плутона (6,39 суток).
Если теперь мы обратимся к обращению планет вокруг Солнца, то не трудно понять, что поскольку у всех планет период обращения больше периода вращения Солнца, то Солнце должно под влиянием приливного трения, вызываемого планетами в его теле, вращаться с замедлением (как и Земля), а все планеты должны постепенно удаляться от Солнца, точно так же, как Луна удаляется от Земли, Деймос от Марса, Галилеевы спутники от Юпитера и т. д.
При торможении небесных тел в газово-пылевой среде скорость их приближения к центральн ым телам зависит исключительно от величины их относительного торможени я, которая, как мы видели, зависит от ряда факторов: от плотности газово-пылевой среды, от величины небесных тел, их скорости и т. д. Ускорение небесных тел под воздействием приливного механизма также зависит от ряда факторов, прежде всего от расстояния между телами: оно обратно пропорцио нально кубу расстояния. Например, если бы Земля была ближе к Солнцу в 2 раза, то она бы удалялась от Солнца в 8 раз быстрее.
Ускорение зависит также от масс обеих взаимодействующих тел и от упругости (твердости) центрального тела, и от того, является ли центральное тело твердым или газообразным, и имеет ли твердое тело гидросферу и атмосферу, и какова их мощность (высота), и, возможно, от других факторов.
В целом же можно сказать с большей долей уверенности, что, чем ближе к центральн ому телу расположены небесные тела, тем быстрее, в среднем, они удаляются от него в периоды галактического лета. Если иметь ввиду только зависимость ускорения планет от расстояния от Солнца, то относительное ускорение планет, выраженное в ускорении Земли, будет выглядеть следующим образом:
| Меркурий | 17,2 |
| Венера | 2,7 |
| Земля | 1,0 |
| Марс | 0,3 |
| Юпитер | 0,007 |
| Сатурн | 0,001 |
| Уран | 0,00015 |
| Нептун | 0,00004 |
| Плутон | 0,000016 |
Когда мы рассматривали таблицу относительных торможений, мы видели, что Меркурий, имеющий слишком большое относительное торможение - в 5 раз большее, чем у других, в среднем, планет земной группы, будто бы должен быть ближе к Солнцу, чем это имеет место на самом деле. Теперь мы видим, почему это не происходит: если во время галактической зимы Меркурий быстрее всех приближается к Солнцу, то и во время галактического лета Меркурий еще быстрее всех удаляется от Солнца - в среднем в 17 раз. А это может означать, что в итоге расстояние между Меркурием и другими планетами постепенно должно уменьшаться.
То же самое относится и к Венере: ее относительное торможение равно 1,53, а относительное ускорение - 2,7. Следовательно, и расстояние между Венерой и Землей, возможно, также уменьшается. Точно также должно, быть может, сокращаться и расстояние между Землей и Марсом, и между Марсом и Юпитером, и между Юпитером и Сатурном.
Относительное же торможение дальних планет настолько преобладает над их относительным ускорением, что последнее можно в расчет не принимать.
Из сопоставления этих двух таблиц можно сделать один четкий вывод: начиная с какого-то определенного расстояния от Солнца расстояние между планетами за достаточно длительный пpoмeжутoк времени, например, от одного прохождения через спиральный рукав Галактики до другого, так, чтобы в этот промежуток времени вошла хотя бы одна суровая галактическая зима, межпланетные расстояния должны тем более уменьшаться, чем ближе планеты находятся к Солнцу. Иначе говоря, расстояние между планетами (спутниками) и расстояние от планет (спутников) до Солнца (планет) должны находиться в прямо-пропорциональной зависимости. Этой закономерности не подчиняются только две планеты: Плутон и Меркурий. Поскольку именно эти планеты являются самыми маленькими планетами, то именно их малой массой и большим торможением объясняется нарушение ими данной закономерности.
Небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, тормозятся в газово-пылевой среде во время галактических зим неравномерно на протяжении всей своей орбиты. Наибольшее торможение они испытывают находясь в перигелии, то есть в ближайшей к центральному телу точке, а наименьшее сопротивление - в афелии, находясь в наиболее удаленной от Солнца точке орбиты. Это связано с тем, что в перигелии небесное тело имеет наибольшую скорость орбитального движения, а в афелии - наименьшую. Например, если бы Меркурий обращался по круговой орбите и его орбита проходила бы через перигелий его современной эллиптической орбиты, т. е. находилась бы на расстоянии 46 млн. км от Солнца, то его орбитальная скорость увеличилась бы настолько, что Меркурий обращался бы вокруг Солнца, примерно, за 62 дня и его период вращения был бы почти равен периоду обращения. Но Меркурий обращается вокруг Солнца по несколько вытянутой орбите, с эксцентриситетом 0,206 и в афелии, на расстоянии 70 млн. км., имеет меньшую скорость. Торможение же небесных тел в газовой среде зависит от скорости их движения, причем торможение пропорционально квадрату скорости (обратно пропорционально расстоянию от центрального тела). Это значит, что если небесное тело, обращающееся вокруг центрального тела по вытянутой орбите, в перигелии имеет скорость орбитального движения в три раза большую, чем в афелии, то торможение в перигелии будет в девять раз большим, чем в афелии. Понятно, что в перигелии небесное тело будет уменьшать свою скорость орбитального движения быстрее всего, а в афелии, наоборот, медленнее всего. Но, затормозившись в перигелии, небесное тело уже не выйдет в ту точку в афелии, через которую оно проходило на предыдущем витке, а пройдет на более близком расстоянии от центрального тела.
В афелии небесное тело также будет тормозиться, но в меньшей степени, и хотя оно пройдет в перигелии также ближе к центральному телу, чем во время предыдущего витка, но эта разница будет гораздо меньшей, чем в афелии (см. рис. 7). Конечно, во время одного оборота планеты вокруг Солнца это приближение к нему будет ничтожно малым, но за миллионы витков оно будет весьма внушительным. И все это, в конечном счете, приведет к тому, что вытянутые орбиты небесных тел будет постепенно округляться.
Кроме этого, по-видимому, основного механизма уменьшения вытянутости (эксцентриситет а) орбит небесных тел, существует и другой механизм, который способствует, хотя, очевидно, и в меньшей степени, уменьшению эксцентриситета орбит небесных тел. Он связан с тем, что конденсирующаяся на центральное тело диффузная материя становится, по-видимому, тем более плотной, чем ближе от поверхности центрального тела она находится.
Увеличение плотности конденсирующейся газово-пылевой материи происходит, во-первых, за счет уменьшения площади поверхности сферы, через которую движется диффузная материя при ее аккреции по мере приближения к поверхности тела. Известно, что плотность газовых оболочек, сброшенных звездами при вспышке на них (новые, сверхновые, планетарные туманности) уменьшается при удалении их от звезд. Если бы эти оболочки, наоборот, приближались к звездам, то их плотность при этом увеличивалась бы.
Второй причиной увеличения плотности конденсирующейся диффузной материи на поверхность небесных тел является, по-видимому, уменьшение ее скорости «падения» на поверхность небесных тел, поскольку этому противодействует газовое давление и центробежная сила вращающихся небесных тел.
Увеличение плотности газовой среды по мере приближения к центральному телу приводит к тому, что, во-первых, в перигелии небесные тела тормозятся сильнее, чем в афелии, а, во-вторых, небесные тела, расположенные ближе к центральному телу, тормозятся сильнее, чем более дальние.
Если при торможении и, следовательно, приближении небесных тел к центральному телу их эксцентриситет уменьшается, то при их ускорении во время галактического лета под воздействием приливного механизма эксцентриситет, наоборот, увеличивает ся. Это объясняется тем, что в перигелии приливная волна является более мощной и, следовательно, в большей степени ускоряет движение небесных тел именно в перигелии, вследствие чего афелий увеличивается быстрее, чем перигелий.
У тех же спутников, которые имеют отрицательное ускорение (Фобос, Тритон и др.) эксцентриситет уменьшается во время всего галактического года и вследствие торможения в газово-пылевой среде, и вследствие торможения под воздействием приливного механизма.
Как известно, все планеты Солнечной системы обращаются в прямом направлении. В этом же направлении обращается большинство спутников. Из крупных спутников только два, Тритон и Феба, обращаются по отношению к центральным телам в обратном направлении. Если же рассмотреть более мелкие небесные тела Солнечной системы, то можно обнаружить много комет с обратным направлением обращения.
Существует две четкие закономерности в распределении небесных тел Солнечной системы по направлению обращения. Первая заключается в том, что если все небесные тела разделить на ряд групп в зависимости от их масс, то выяснится, что количество небесных тел с обратным направлением обращения будет расти по мере перехода от групп небесных тел с большой массой к группам с меньшей массой. Так, планеты с обратным направлением обращения отсутствуют, среди спутников их мало, среди комет гораздо больше и по количеству, и в процентном отношении. Особенно же много небесных тел с обратным обращением, как можно предположить, находится среди самых малых тел Солнечной системы, мелких комет и метеорных тел, опять-таки, как по количеству, так и в процентном отношении.
Вторая закономерн ость заключается в том, что количество небесных тел с обратным направлением обращения тем меньше, чем ближе они расположен ы к центральному телу. Из спутников с обратным направлением обращения только один - Тритон - расположен вблизи своей планеты (353 тыс. км), остальные же все расположены довольно далеко: от 12 млн. км - Феба, до 27 млн. км - Синопе. Еще более разительным является различие направления обращения у малых тел Солнечной системы: у астероидов из астероидного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, почти у всех прямое направление обращения, а у комет из кометных поясов, расположенных между орбитами планет-гиган тов и дальше орбиты Нептуна, направление самое различное: и прямое, и обратное.
Если теперь мы рассмотрим углы наклонения плоскостей орбит небесных тел к плоскости экваторов их центральных тел, то обнаружим ту же самую закономерность: чем дальше небесные тела расположены от своего центрального тела, тем больше угол наклонения. Самая дальняя из планет - Плутон - имеет самый большой угол наклонения, он же является и наименьшей из планет. Из спутников большинство ближних к планетам обращаются вокруг них, находясь почти в плоскости их экватора, дальние, наоборот, имеют большие углы наклонения.
То же самое относится к астероидам и кометам. Если из малых тел взять большие группы с примерно одинаковым количеством тел, то средний угол наклонения будет тем меньше, чем ближе эти тела находятся от центрального тела и чем большую массу они имеют.
Все эти закономерности, а также тот факт, что все известные спутники Урана обращаются вокруг него в прямом направлении, хотя при этом оказывается, что по отношению к Солнцу и Солнечной системе они обращаются в обратном направлении, приводят к выводу, что существует механизм, который вынуждает небесные тела изменять со временем направление их обращения таким образом, что обратное направление их обращения сменяется на прямое, а большие углы наклонения уменьшаются, стремясь приблизиться к нулю. А обращение спутников Урана говорит о том, что изменение угла наклонения орбит небесных тел связано каким-то образом именно с центральным телом, которое вынуждает свои спутники изменять свои орбиты.
Космические осадки и торможение небесных тел в газовой среде не могут изменять направление их движения, но, тем не менее, механизм изменения наклонения орбит небесных тел самым непосредственным образом связан с существованием галактических зим.
При конденсации диффузной материи на поверхность небесного тела во время галактической зимы вокруг него как бы возникает огромная атмосфера. Эта атмосфера резко отличается от обычной атмосферы небесного тела, существующей в периоды между галактическими зимами. Она имеет целый ряд особенностей, отличающих ее от обычной атмосферы. Во-первых, эта атмосфера является временным образованием, она существует только в период галактической зимы. После окончания очередной галактиче ской зимы возникшая атмосфера постепенно конденсируется или рассеивается. Поэтому ее можно называть зимней атмосферой. Однако следует иметь ввиду, что эта зимняя атмосфера существует на протяжении миллионов земных лет. И этой зимней атмосферой обзаводятся все небесные тела, в том числе, по-видимому, и небольшие. Во-вторых, зимняя атмосфера, в отличие от летней, которая существует и в настоящее время у крупных небесных тел Солнечной системы, является огромной, протяженной. Ее протяженность во много раз больше летней атмосферы. Но это не значит, что вся Солнечная система находится в одной, единой для всех ее небесных тел атмосфере. Хотя часть Солнечной системы и погружается в единую солнечную атмосферу, но каждая из планет Солнечной системы также имеет свою протяженную планетную атмосферу. В-третьих, каждая из атмосфер небесных тел является необычайно разряженной, особенно на периферии. Ее плотность во много раз меньше плотности летней атмосферы, т.е. современной. В-четвертых, эта зимняя атмосфера, как и современная летняя, вращается вместе со своим небесным телом в том же направлении, но это вращение является дифференцированным, т.е. та часть зимней атмосферы , которая расположена ближе к поверхности небесного тела и ближе к плоскости его экватора, вращается несколько быстрее, чем те ее части, которые расположены дальше от поверхности и экваториальной области. И, в-пятых, зимняя атмосфера, ее наружная часть, является не сферической, а сильно сплюснутой. У небесных тел с большой скоростью своего вращения, как показывают наблюдения за звездами, эта протяженная и разряженная атмосфера принимает форму газового диска.
И вот в такой зимней атмосфере оказываются все ближние от центрального тела небесные тела Солнечной системы во время каждой галактической зимы. Ближние планеты обращаются вокруг Солнца, погружаясь в его необычайно протяженную и необычайно разряженн ую атмосферу. Ближние спутники обращаются вокруг планет, погрузившись в их протяженные атмосферы. Для того, чтобы выяснить, что произойдет при этом с небесными телами, необходимо обратиться к рисунку 8.
Планета Р в период между галактическими зимами обращалась вокруг центрального тела S с углом наклонения около 900, постоянно проходя через одни и те же точки Р1 и Р2 в северном и южном небесных полушариях. С наступлением Галактической зимы небесное тело Р обращается вокруг тела S, будучи погруженной в ее разряженную и сплюснутую атмосферу, вращающуюся с телом S справа налево, как указано стрелками.
При перемещении из северного полушария в южное, тело Р оказывается в потоке разряженного газа, который направлен по отношению к телу Р сбоку. Вследствие этого газовый поток, передав телу Р часть своего количества движения, вынуждает его свернуть с прежней траектории и тело Р проходит в южное полушарие не в точку Р2, как раньше, а в точку Р3, расположенную чуть левее точки Р2. Перемещаясь из южного полушария в северное, тело Р под влиянием газового потока, двигающегося относительно него слева направо, т. е. в противоположную сторону, чем на ближней от нас стороне центрального тела и его атмосферы, проходит по траектории из точки Р3 в точку Р4, расположенную чуть правее точки Р1. Затем, снова обращаясь вокруг тела S, тело Р попадает в точку Р5, еще больше смещенную от точки P2 влево и т.д.
В результате плоскость орбиты тела Р будет постепенно разворачиваться, все более приближаясь к плоскости экватора тела S. С каждым витком вокруг центрального тела S угол наклонения плоскости орбиты небесного тела будет уменьшаться. Если же при этом угол наклонения был сначала больше 900 и, следовательно, направление обращения небесного тела Р было обратным, оно постепенно будет приближаться сначала к прямому направлению , а угол наклонения - к прямому углу. Затем угол наклонения еще больше изменится и будет меньше 900, а направление обращения из обратного преобразуется в прямое.
Из рисунка 8 видно, что в зимнюю атмосферу центрально го тела S в его экваториальной области могут попасть только ближние тела (планеты и спутники), обращающиеся вокруг него. Но ведь изменение направления обращения распространяется на все небесные тела. Возникает вопрос: каким образом изменяется направление обращения дальних планет и спутников из обратного на прямое? Существует ли для этого соответствующий механизм? Да, существует. И его существование подсказывают сохранившиеся остатки некогда мощных колец у планет-гигантов.
Во время галактических зим, особенно суровых, когда Солнечная система пересекает плоскость Галактики в районе спирального рукава, осевое вращение небесных тел начинает увеличиваться и к концу галактической зимы небесные тела вращаются намного быстрее, чем в ее начале. А это в конце концов приводит к тому, что верхние слои протяженной зимней атмосферы небесных тел в районе экваториальной плоскости приобретают первую космическую скорость, и из атмосферы начинают выделяться газовые кольца, получившие независимое существование от небесного тела и его атмосферы. Вслед за первым газовым кольцом, имеющим одинаковую линейную скорость с верхними слоями атмосферы в надэкваториальной области вскоре образуется второе газовое кольцо, за ним третье, четвертое и т. д.
Эти газовые кольца не могут слиться в единое более мощное кольцо, поскольку этому препятствует избыточное гравитаци онное притяжение небесного тела в экваториальной плоскости, подобно тому, как вода, текущая по желобу, течет лишь по его нижней части, но не по всей поверхности желоба: дну и стенкам. И кольца не могут сойти в сторону от экваториальной плоскости небесного тела и рассеяться в межпланетном пространстве, подобно тому, как вода не может сойти со дна желоба на его стенку и течь по нему. И в том и другом случае этому препятствует более мощное гравитационное притяжение в районе дна желоба для воды и в районе экваториальной плоскости для газовых колец небесных тел.
Что же происходит с газовыми кольцами? А происходит следующее. Второе газовое кольцо, возникшее вскоре вслед за первым, начинает оказывать на него давление, под воздействием которого первое газовое кольцо начинает удаляться дальше от небесного тела, продолжая оставаться в плоскости его экватора. При этом орбитальная скорость первого кольца несколько замедляется, как замедляется орбитальная скорость Луны при ее медленном удалении от Земли. Но для постепенного удаления первого газового кольца необходима энергия. Эту энергию первое газовое кольцо получает от второго газового кольца, которое, в свою очередь, восполняет свои потери энергии за счет небесного тела, его атмосферы.
Вслед за вторым газовым кольцом возникает третье, четвертое... десятое и т. д. При этом последнее возникшее кольцо (нижнее) давит на соседнее с ним кольцо, возникшее предпоследним, отдавая ему часть своего количества движения. Предпоследнее кольцо - на следующее, соседнее с верхней стороны, отдавая ему также часть своей механической энергии. И так доходит до самого верхнего газового кольца.
Каждое кольцо, во-первых, оказывает давление в районе соприкоснов ения на соседнее кольцо сверху, вынуждая его постепенно удаляться от небесного тела, т. е. двигаться с ускорением, во-вторых, на него оказывает давление соседнее кольцо снизу, вынуждая его также постепенно удаляться от небесного тела. В-третьих, все кольца находятся в экваториальной плоскости. В-четвертых, орбитальная скорость каждого кольца больше соседнего сверху и меньше соседнего снизу. В-пятых, каждое кольцо при их удалении от небесного тела передает часть своего количества движения соседнему кольцу сверху и получает часть количества движения от соседнего кольца снизу. И, в-шестых, по-видимому, каждое газовое кольцо передает соседнему сверху кольцу и часть своего вещества, само же восполняет свои потери за счет соседнего кольца снизу, а последнее кольцо за счет атмосферы небесного тела.
Газовых колец, состоящих, в основном, из водорода и гелия, по-видимому, образуется огромное количество у каждой быстро вращающейся планеты и у Солнца. И система этих колец, которая во много раз более протяженней, чем ее остатки у Сатурна, а тем более - у Юпитера и Урана, образует огромный газовый диск, вращающийся дифференцирова но вокруг небесных тел.
И вот через этот-то газовый диск периодически проходят в своем обращении вокруг Солнца планеты и вокруг планет их спутники, подобно тому, как через газо-пылевую плоскость Галактики проходят звездно-планетные системы при своем обращении вокруг ее центра. Помимо того, что проходящие через газовый диск центрального тела его спутники прихватывают его вещество и тормозятся в нем, они начинают под влиянием газового потока изменять направление обратного обращения на прямое, а те из них, которые имеют прямое обращение, уменьшают угол наклонения своей орбиты к плоскости экватора центрального тела точно так, как это имеет место у ближних спутников, попадающих в экваториальной плоскости в верхние слои зимней атмосферы (см. рис. 8).
Разумеется, изменение угла наклонения плоскости орбиты за время одного витка будет крайне незначительны м, незаметным, но за миллионы лет галактической зимы оно будет весьма заметным. Это ни в коем случае не означает, что обратное направление обращения небесного тела изменится на прямое за время одной галактической зимы. Потребуется, быть может, несколько галактических зим, прежде чем это произойдет. Но рано или поздно направление обращения изменится и небесные тела, обращавшиеся ранее в обратном направлении, будут неизбежно обращаться в прямом направлении. И у всех небесных тел угол наклонения плоскости их орбит к плоскости экватора центрального тела будет все более и более уменьшаться, приближаясь к нулю.
А это означает, что чем дольше небесное тело обращается вокруг Солнца или его планеты, тем меньше должен быть угол наклонения его орбиты к плоскости экватора центрального тела - Солнца или планеты. Поэтому почти все крупные и ближние к Солнцу и планетам небесные тела обращаются вокруг них в прямом направлен ии и с небольшим углом наклонения. Но есть и исключение, требующее своего объяснения. Мы имеем ввиду Тритон, поскольку он является единственн ым в Солнечной системе, который имеет большие размеры и массу, и в то же время обращается вокруг планеты в обратном направлении. К тому же Тритон находится вблизи Нептуна. На этом вопросе мы остановимся ниже.
Может возникнуть мнение, что имеются и другие механизмы изменения угла наклонения плоскостей орбит планет и спутников и незачем конструировать такой сложный механизм изменения наклонений. Действительно, существует еще несколько механизмов изменения наклонений орбит. Во-первых, наклонения могут изменяться под влиянием экваториального вздутия центрального тела, во-вторых, под влиянием космических осадков и, в-третьих, под влиянием магнитного поля центрально го тела. Но все эти механизмы являются второстепенными, дополняющи ми основной, о котором говорилось выше, причем некоторые из этих дополнител ьных механизмов изменения наклонений орбит небесных тел могут то усиливаться, то ослаблять действие основного механизма.
Если бы основной механизм изменения наклонений орбит небесных тел был связан с воздействием космических осадков, то все спутники Урана находились бы не в плоскости его экватора, а в плоскости его орбиты. Если бы основной механизм изменения наклонении был связан с экваториальным вздутием, то около половины планет и спутников, находящихся в плоскости экватора центрального тела, обращались бы вокруг него в обратном направлении. А если бы основной механизм был связан с магнитным полем, то, например, Харон не находился бы в плоскости экватора Плутона, который, очевидно, не имеет своего магнитного поля.
Периоды и направления осевого вращения у небесных тел Солнечной системы имеют, по-видимому, наибольшее разнообразие из всех их характеристик. Все крупные тела Солнечной системы в зависимости от типа их осевого вращения можно разделить на три большие группы. К одной группе относятся те небесные тела, которые имеют прямое несинхронное вращение. К этой группе относятся семь планет Солнечной системы: Меркурий, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун, Плутон и спутник Сатурна Титан. К другой группе относятся небесные тела с прямым синхронным вращением вокруг своей оси. К этой группе относятся крупнейшие спутники Солнечной системы: Луна, Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Тритон, Харон и др. К третьей группе относятся всего три небесных тела Солнечной системы: Солнце, Венера и Уран, которые имеют обратное вращение вокруг своей оси.
Что же касается малых тел Солнечной системы, то все они относятся к одной из этих групп, поэтому мы их рассматривать отдельно не будем.
Скорость и направление осевого вращения небесных тел определяются в основном двумя факторами, один из которых, как правило, усиливает осевое вращение, другой замедляет его. Фактором, усиливающим прямое осевое вращение небесных тел, является выпадение на их поверхность космических осадков: диффузной материи и небесных тел. Усиление осевого вращения небесных тел в прямом направлении происходит по той причине, что встречные космические осадки имеют гораздо большую скорость относительно небесного тепа, на которое они выпадают, чем попутные, а из встречного потока космических осадков большую скорость имеют те осадки, которые падают на поверхность небесных тел со стороны центрального тела, что объясняется увеличением их скорости под воздействием гравитационного притяжения со стороны центрального тела, к которому они расположены ближе, чем космические осадки, падающие на внешнюю сторону небесного тела (см. рис. 9).
Если небесное тело перед наступлением галактической зимы вращалось в прямом направлении, то его скорость вращения вокруг своей оси во время галактической зимы увеличится. Если же небесное тело вращалось до галактической зимы в обратном направлении, то его скорость осевого вращения будет при наступлении галактической зимы замедляться. Следовательно, почти у всех крупных тел Солнечной системы скорость осевого вращения при наступлении очередной галактической зимы будет увеличиваться. И только у Венеры и Урана осевое вращение будет замедляться. Увеличиваться скорость осевого вращения будет и у Солнца, хотя оно вращается по отношению к своему орбитальному обращению в обратную сторону.
Дело в том, что звезды обращаются по своим орбитам вокруг центра Галактики по иным законам, чем, скажем, планеты Солнечной системы вокруг Солнца. В Солнечной системе планеты имеют тем большую скорость, как линейную, так и угловую, чем ближе они находятся к Солнцу. Сравним крайние планеты Солнечной системы - Меркурий и Плутон. Орбитальная скорость Плутона равна 4,7 км/сек, а Меркурия - 47,9 км/сек, т. е. в 10 раз больше. Период обращения Меркурия равен 0,24 года, а период обращения Плутона - 248,4 года, т. е. в 1000 раз больше. Следовательно, и угловая скорость Меркурия в 1000 раз больше, чем у Плутона.
Ближние же звезды, в том числе Солнце, двигаются вокруг центра Галактики, как утверждают астрономы, с одинаковой угловой скоростью. А это значит, что орбитальная линейная скорость у звезд тем выше, чем они дальше находятся от центра Галактики. Если у одной из двух звезд расстояние от центра Галактики будет в 2 раза больше, чем у второй, то и линейная скорость у этой звезды будет тоже в 2 раза больше. Если бы планеты Солнечной системы двигались по этим законам, то не Меркурий бы двигался по орбите с линейной скоростью в 10 раз большей, чем Плутон, а наоборот, Плутон бы двигался быстрее Меркурия, причем в 100 раз, поскольку он находится дальше от Меркурия именно в 100 раз.
Но если звезды двигаются с одинаковой угловой скоростью, то и космические осадки, двигающиеся навстречу им, также двигаются с одинаковой угловой скоростью. Линейная же скорость у космических осадков будет несколько различной: осадки, падающие на внутреннюю строну Солнца, т.е. со стороны центра Галактики, будут иметь меньшую линейную скорость, чем те осадки, которые будут падать на поверхность Солнца с внешней стороны. Эта разница в их скоростях незначительна, но она все же существует и космические осадки, выпадающие на поверхность Солнца, постепенно раскручивают Солнце в обратном направлении относительно его направления орбитального движения. В результате Солнце обращается вокруг центра Галактики по часовой стрелке, а вращается вокруг своей оси против часовой стрелки.
Фактором, замедляющим осевое вращение небесных тел, является приливное трение, вызываeмoe в их литосфере, гидросфере и атмосфере центральным телом, спутниками и соседними небесными телами - планетами, спутниками, астероидами и кометами. Торможение приливным трением тем сильнее, чем ближе и массивнее тела, оказывающие приливное торможение. Наибольшее торможение осевого вращения небесных тел приливным трением вызывают центральные тела на свои ближайшие спутники. В результате мощного приливного трения, которое вызывает Солнце на Меркурии и Венере, последние имеют небольшую скорость осевого вращения. А Земля, Юпитер, Сатурн и другие планеты настолько затормозили вызываемым ими приливным трением осевое вращение своих спутников, по крайней мере ближних, что последние вращаются вокруг своих осей вращения синхронно, т.е. с периодами, равными периодами их обращения вокруг своих планет и, вследствие этого, всегда повернуты к центральным телам одной стороной.
Но и спутники тормозят осевое вращение своих планет, хотя и медленно, из-за их малой массы по сравнению с планетами. А спутник Плутона Харон, имеющий большую, относительно массы Плутона, массу и находящийся довольно близко от него, настолько затормозил осевое вращение Плутона, что последний тоже всегда повернут к Харону одной стороной, т.е. вращается относительно своего спутника синхронно. Планеты также тормозят осевое вращение Солнца, хотя и незначительно.
Любопытно, что самая близкая к Солнцу планета - Меркурий, не повернута к нему всегда одной стороной, как ближние спутники к планетам, а имеет хотя и медленное, но прямое вращение. Это можно объяснить тем, что Меркурий имеет значительный эксцентриситет (0,206) и, вследствие этого, его расстояние от Солнца и скорость движения по орбите сильно изменяются. Если бы Меркурий двигался по орбите с постоянной скоростью, то его период осевого вращения в точности соответствовал бы его периоду обращения вокруг Солнца. Но, поскольку наибольшее приливное воздействие на Меркурий вызывается Солнцем в перигелии, где Меркурий имеет наибольшую орбитальную скорость, это накладывает отпечаток на его осевое вращение. Если в афелии скорость осевого вращения Меркурия больше угловой скорости орбитального движения, то в перигелии, наоборот, угловая скорость перемещения по орбите больше скорости осевого вращения и, в результате, приливное трение на Меркурий, вызываемое Солнцем, действует то в одну сторону, увеличивая скорость осевого вращения Меркурия, то в другую, уменьшая ее. На одной части орбиты Меркурия, с той стороны, где находится его афелий, Солнце тормозит осевое вращение Меркурия, а на другой части орбиты, с той ее стороны, где находится перигелий Меркурия, Солнце, наоборот, ускоряет его осевое вращение.
Тот участок орбиты Меркурия, где осевое вращение ускоряется Солнцем, меньше другого участка, где осевое вращение Меркурия замедляется, но на меньшем по длине участке орбиты, где осевое вращение Меркурия ускоряется, он находится в полтора раза ближе от Солнца, поэтому сила притяжения здесь в 2,3 раза больше, чем в афелии, и Солнце на этом участке оказывает, по-видимому, такое же суммарное ускорение на осевое вращение Меркурия, какое суммарное замедление оно оказывает на осевое вращение Меркурия на втором, более протяженном участке. Короче, на сколько Солнце ускоряет осевое вращение Меркурия на одной, меньшей части его орбиты, на столько же оно его замедляет на другой, большей части его орбиты. В целом же период вращения Меркурия вокруг своей оси, в силу этого обстоятельства, является меньше периода его обращения вокруг Солнца.
Выше мы говорили, что семь планет Солнечной системы имеют прямое несинхронное вращение вокруг своей оси. Однако в осевом вращении планет этой группы имеются также значительные различия. Во-первых, Плутон, в отличие от других планет, вращается синхронно по отношению к своему спутнику Харону, т. е. период вращения Плутона равен периоду обращения Харона вокруг Плутона. Во-вторых, планеты Земля, Марс, Сатурн и Нептун имеют значительные наклоны плоскостей экватора к плоскостям своих орбит, от 230 до 290. Причина синхронного вращения Плутона легко объяснима: Плутон вращается синхронно под влиянием приливного трения со стороны его относительно массивного спутника. А вот наличие большого угла наклона плоскостей экваторов у ряда планет, а также обратное направление вращения Урана и Венеры, небулярные гипотезы объяснить не в состоянии. С точки же зрения предлагаемой гипотезы объяснение больших наклонов плоскостей экваторов планет является довольно простым.
Малые тела Солнечной системы, из которых, по мере их постепенного роста, образуются планеты, имеют самые различные наклонения своих орбит к плоскости экватора Солнца, в том числе свыше 900, т. е. имеют обратные направлен ия обращения. При этом малые тела, как и планеты, вращаются вокруг своих осей вращения, причем углы наклона плоскостей их экваторов к плоскостям их орбит незначительны, и тем более близки к нулю, чем меньшими являются их размеры и массы и чем дальше они находятся от центрального тела, хотя могут быть и исключения. Со временем же наклонения их орбит к плоскости экватора центрального тела уменьшаются, причем обратное направление обращения меняется на прямое. Углы наклонения орбит небесных тел с каждой галактической зимой все более и более уменьшаются, приближаясь к нулю. И между плоскостями орбит небесных тел и плоскостями их экваторов возникает несовпадение, возникает угол наклона плоскости экватора к плоскости орбиты небесного тела. Допустим, угол наклонения орбиты какого-то небесного тела в какой-то момент времени был равен 400, а угол наклона плоскости экватора к плоскости орбиты был равен 00. Если через некоторое время угол наклонения уменьшится на 100 и будет равен 300, а плоскость экватора при этом относительно плоскости эклиптики не изменится, то у этого небесного тела возникнет наклон плоскости экватора к плоскости его орбиты, равный 100.
Тот факт, что многие небесные тела, большие и малые, имеют наклоны плоскостей экватора к плоскостям своих орбит, говорит лишь о том, что ранее эти тела обращались вокруг центрального тела с большими наклонениями, чем сейчас. Потом наклонения уменьшились, зато наклоны плоскостей их экваторов возросли. Если бы плоскости экваторов небесных тел со временем не изменялись, в отличие от плоскостей их орбит, то было бы чрезвычайно просто определить их первоначальные направления обращения вокруг центрального тела. Для этого достаточно было бы сложить угол наклона плоскости экватора небесного тела к плоскости орбиты с углом наклонения плоскости орбиты к плоскости экватора Солнца. Если угол наклонения какого-то небесного тела равен в настоящее время 30, а угол наклона равен 250, то можно бы было сделать вывод, что первоначально это небесное тело обращалось вокруг центрального тела с наклонением орбиты в 280, а наклон плоскости экватора его был равен нулю. Но дело в том, что со временем изменяется не только наклонение плоскости орбиты небесных тел, все более и более уменьшаясь, но и наклон плоскости экватора, который, как и наклонение, также стремится уменьшиться, все более приближаясь к нулю. Поэтому в нашем примере мы можем лишь сказать, что ранее рассматриваемое нами небесное тело обращалось вокруг центрального тела с углом наклонения большим, чем 280.
Мы можем, следовательно, сказать, что в далеком прошлом Земля обращалась вокруг Солнца по орбите, имевшей угол наклонения с ее современной орбитой свыше 230, Нептун - с углом наклонения свыше 290, Уран - с углом наклонения свыше 980 и т.д.
Каким образом изменяется наклонение орбит небесных тел, мы уже рассмотрели. Изменение же направления осевого вращения небесных тел определяется в каждый данный момент времени исключительно направлением их обращения вокруг центрального тела. Направление вращения небесных тел вокруг своей оси определяется направлением их обращения вокруг центрального тела во время выпадения космических осадков на их поверхность, т. е. преимущественно во время галактических зим, по той причине, что встречные космические осадки, падающие на внутреннюю, по отношению к центральному телу, часть поверхности небесного тела, приобретают под действием гравитационного притяжения со стороны центрального тела большую кинетическую энергию, большую скорость, чем те осадки, которые выпадают на внешнюю часть небесного тела. Это избыточное количество движения космических осадков превращается во вращательное движение небесных тел в прямом направлении и в плоскости орбиты небесного тела. Поэтому прямое вращение небесных тел усиливается, обратное - замедляется, а плоскость экватора сближается с плоскостью орбиты, поскольку наибольшую скорость относительно небесного тела имеют как раз те космические осадки, которые движутся навстречу небесному телу в плоскости его орбиты.
В результате за время очередной галактической зимы происходит не только ускорение прямого вращения или замедление обратного, но и изменение наклона плоскости экватора к плоскости орбиты небесного тела. Но в это же самое время, как мы видели выше, происходит и изменение наклонения плоскости орбиты. Вследствие этого изменение наклона плоскости экватора происходит с опозданием. Плоскость экватора стремится приблизиться к плоскости орбиты, а плоскость орбиты удаляется от нее, стремясь приблизиться к плоскости экватора центрального тела. В конечном счете и плоскость орбиты, и плоскость экватора каждого небесного тела совместятся с плоскостью экватора центрального тела, но сначала с плоскостью экватора центрального тела совместится плоскость орбиты небесного тела, а потом уже - плоскость его экватора. Изменение наклонения плоскости орбит и наклона плоскости экватора небесного тела происходит одновременно и в одном направлении - в направлении плоскости экватора центрального тела, но темпы изменения наклонения плоскости орбиты и наклона плоскости экватора весьма и весьма различны. И в этом все дело. Предположим, что наклонение орбиты Урана изменялось в 2,5 раза быстрее, чем наклон его экватора.
Тогда получится, что в то время, когда наклон экватора был равен нулю, наклонение орбиты равнялось, примерно, 1630. За многие галактические зимы и наклон экватора, и наклонение орбиты Урана изменились. При этом наклон экватора изменился на 650 и стал равен современному, т. е. 980, а наклонение орбиты изменилось в 2,5 раза больше, т. е. на 162,50 и почти совпадает с плоскостью экватора Солнца.
Изменение и наклонений орбит небесных тел, и наклонов их экваторов во время галактических зим постоянно происходит и будет происходить до тех пор, пока и наклонение орбиты, и затем наклон экватора небесного тела не будут равны нулю. Их же наличие говорит о том, что раньше наклонения орбит были иными, чем сейчас, несколько большими, чем их современные наклоны экваторов.