Современный взгляд на происхождение солнечной системы

Первым научным  гипотезам происхождения Земли и других планет - не более двух столетий. Их творцами были Иммануил Кант (1724-1804) и Пьер Симон Лаплас (1749-1827). Согласно их концепции Солнечная система возникла из сильно разреженной вращающейся туманности. По Канту, она состояла из малых частиц, по Лапласу - из громадного газопылевого космического облака, которое охлаждалось и сжималось. Увеличивалась скорость его вращения, кольцевые слои облака (под влиянием центробежной силы) разрывались и сгущались. Из сгущений формировались планеты. Гипотеза Канта - Лапласа получила название небулярной (nebula - туман, облако) модели образования Солнечной системы.

Немецкий  ученый Вейцзекер полагает, что древнее Солнце «шло» сквозь облако рассеянного межзвездного вещества и захватывало его часть. В облаке образовались вихри, а из них возникли планеты и спутники.

Американец  Г. Юри считает, что Солнечная система зародилась при низких температурах. В первоначальном облаке происходили сгущения. Самое крупное из них, постепенно нагреваясь, превратилось в Солнце. Оно, в свою очередь, нагрело меньшие плотности, из которых образовались планеты. Температура поверхности со временем достигла 2000 градусов тепла, а затем опустилась до сегодняшней отметки [6].

Академик В. Г. Фесенков предположил, что много миллиардов лет назад Солнце обладало большей массой и вращалось значительно быстрее, чем сегодня. При этом оно разбрасывало вокруг себя множество «осколков» - мелких твердых и газовых частиц. Из них образовались газопылевые облака. Они сконцентрировались в отдельные сгущения, которые превратились в планеты. С этой версией согласен американский астроном Дж. Койпер.

Но против нее  выступил академик О. Ю. Шмидт, считавший, что не от небесных тел летят осколки, а из холодного раздробленного вещества возникли сгущения, которые сжались в отдельные тела. То есть Земля, как и другие планеты, вначале была холодной. И лишь в дальнейшем ее недра стали нагреваться из-за распада радиоактивных элементов. Протопланетное облако было захвачено полем тяготения уже существовавшего тогда Солнца. Твердые частицы холодного облака, вращаясь вокруг него по самостоятельным орбитам, сталкивались и «слипались», образуя сгустки. Эти сгустки увеличивались в объеме, как снежный ком [4].

В XX в. физика подарила нам сенсационное открытие: Вселенная расширяется. В ней обнаружено огромное количество вещества — «скрытая масса». Однако пока неизвестно, что собой представляет эта масса, и не подсчитано, насколько она велика. Ученые полагают, что таинственное вещество - во много раз больше массы всех звезд, галактик и туманностей, вместе взятых, оно превышает массу всей известной нам до сих пор Вселенной. Впервые подобную гипотезу высказал академик В. А. Амбарцумян. В 1940-х гг. он открыл существование звездных групп — ассоциаций, которые удаляются друг от друга. За миллионы лет они распадаются. Этот процесс продолжается и поныне. Некогда что-то подобное пережило и наше Солнце. Оно образовалось из первоначального сверхплотного вещества (тяжелых элементарных частиц — гиперонов). И это дозвездное вещество находится в ядрах галактик, которые образуются путем его фрагментации [9].

Наша Галактическая  система считается рядовой звездной системой. Первоначальное представление  о ней может дать яркая полоса Млечного Пути, которая хорошо видна в безлунную ночь. Она образует на небе полный круг. Сияние Млечного Пути происходит из-за свечения звезд. Представление об их количестве восходит к греческому астроному Деметру. Спустя две тысячи лет Галилей тоже занялся подсчетом звезд. Но лучше других это удалось английскому исследователю У. Гершелю (1738—1822), которого считают основоположником звездной астрономии. Анализируя данные своих наблюдений, он заметил, что протяженность Галактики порядка 5 800 световых лет, а толщина ее составляет 1100 световых лет. Гершель еще не знал о существовании межзвездного вещества, поглощающего излучение звезд, в силу чего звезд кажется меньше, чем есть на самом деле. Поэтому поначалу в его предположении размеры Галактики были приуменьшены примерно в 15 раз. Опираясь на свои наблюдения, Гершель в 1786 г. доказал, что туманные пятнышки на небосводе не что иное, как скопление звезд. В свой первый каталог он включил 400 галактик, в последний — уже 2 500 [2].

Сегодня мы имеем  более точное представление о  звездном мире. Наша звездная система состоит из 200 млрд звезд, которые образуют в пространстве сложную фигуру. На основе анализа фотографий, полученных из космоса, можно сказать, что она представляет собой диск с утолщением в центре, похожий на линзу. А если бы мы посмотрели на Галактику «сверху», то увидели бы спираль, а «сбоку» — веретено. Другие звездные системы похожи на нашу и по ряду свойств, и по внешнему виду.

Рис. 1. Схема  Галактики (крестиком отмечено положение  Солнца); а — вид сверху; б) —  вид сбоку (черные кружки изображают шаровые скопления) [6].

В XX в. были определены формы и масштабы этой системы и установлено место, которое занимает в нем Солнце. Оно находится между спиральными рукавами, один из которых — наиболее яркий — виден в созвездии Стрельца. Это — центр Галактики. Другой, противоположный рукав, находится в созвездии Персея.

Млечный Путь, кольцом  опоясывающий небо, — это Галактика с ребра. Чем ближе к ее центру, тем больше сгущаются звезды. Этот центр расположен от нас на расстоянии 25 тыс. световых лет. Вокруг него Солнечная система вращается со скоростью 250 км в секунду.

Вселенную можно  представить в виде «города». В  нем больше 100 млрд домов-звезд. Луч  света смог бы «проехать» город за 80 тыс. лет. А по соседству находится много других городов — галактик. Солнечная система — один из домов во вселенском городе, а Земля — квартира, находящаяся на третьем этаже дома, расположенного вдали от центра.

Когда мы рассматриваем  небо в ясную ночь, нам кажется, что звезды не меняют своего положения по отношению друг к другу. Они как будто прикреплены к небесному своду, поэтому их и назвали неподвижными. Но можно увидеть еще пять небесных тел, меняющих свое положение. «Блуждающие звезды» — это планеты. Они носят имена римских и греческих богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, к ним же относятся и те, что видны только в телескоп: Уран, Нептун и Плутон. Эти девять планет составляют нашу Солнечную систему. Относятся сюда и спутники планет, а также свыше 100 тысяч астероидов, множество комет и метеоритных тел [5].

7. Современный взгляд на происхождение солнечной системы

В настоящее  время представляют различные гипотезы возникновения Солнечной системы  и одна из них такова: солнечная система может иметь искусственное происхождение, в ней расставлены маяки.

Во Вселенной сейчас обнаружено 80 странных объектов - их назвали РОКОСами (маяками). По размерам они сравнимы со звездами, но у них есть странная особенность. Спектр нашего Солнца, как и всех других звезд, изрезан так называемыми линиями поглощения. Эти линии - своеобразные «отпечатки пальцев» разных типов атомов химических элементов, находящихся на звездах. А у РОКОСов этих линий нет совсем, и внятных объяснений этому феномену пока не существует, свидетельствуют ученые.

Поэтому ученые допускают, что это некие маяки, поставленные могущественными цивилизациями для каких-то своих целей, чтобы привлечь внимание.

Оказывается, у астрономов в последние годы появляется все  больше оснований утверждать, что  строение Солнечной системы - аномально, и появилась версия, что она создана искусственно.

Пару десятков лет  назад предположить вмешательство  внеземных цивилизаций в структуру  Солнечной системы мог только ученый, не заботящийся о своей  репутации. Но с фактами не поспоришь. Предположим, что мы изучаем Солнечную систему «со стороны», с одной из звездных систем. И что же остается думать, видя у нас множество «странных закономерностей».

Конечно, каждой их них можно найти какое-то научное  разумное объяснение, построить модель. Но на практике звездных систем, подобных аномальной Солнечной, пока не обнаружено. Возможно, когда появятся более сильные телескопы, все изменится, но сейчас в качестве объяснения можно предположить и модель искусственного вмешательства. Возможно, все аномалии - побочное следствие каких-то непонятных нам действий представителей чужой цивилизации [15].

Но все же другая теория возникновения Солнечной  системы, формирования Земли, которая рассматривается с изотопной точки зрения и касается тех начал бытия, представления о которых всегда лежали в области гипотез нам ближе для понимания.

Исследование  изотопного состава элементов в  метеоритах в 50-е годы привело к  важному для того времени выводу о генетическом единстве вещества Солнечной  системы. Небольшие вариации изотопного состава были вполне объяснимы процессами фракционирования изотопов, а также ядерными реакциями, протекающими под воздействием солнечного и галактического излучений.

В 70-е и 80-е  годы стали накапливаться данные о все новых изотопных аномалиях. Был описан неон необычного изотопного состава, который мог образоваться либо в результате мощного облучения с большим выходом ²²Nе, либо вообще представлял собой особую нуклеогенетическую разновидность. Затем обнаружилась изотопная аномалия кислорода в углистых хондритах. Аномалия состояла в нарушении обычного, зависящего от масс изотопов соотношения между величинами ¹⁸О и ¹⁷О (*), что было объяснено добавлением только изотопа ¹⁶О к веществу Солнечной системы. Изотоп ²⁶Мg в ряде метеоритов оказался избыточным, причем наблюдалась корреляция между его избытком и отношением Аl/Мg в соответствующих образцах.

Одним из наиболее интересных фактов было открытие изотопных  аномалий Те, Ва, Nd, Sm. Впервые были обнаружены аномалии, связанные не с новообразованием отдельных ядер, а с изменением относительной распространенности целой изотопной плеяды, которой располагают эти элементы. Это позволило идентифицировать конкретный процесс нуклеогенеза, ответственный за синтез избыточных ядер. Так, в метеорите Allende изотопная аномалия самария проявилась в избыточности ядер ¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁷Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵²Sm, ¹⁵⁴Sm. Перечисленные изотопы относятся к числу неэкранированных ядер самария, которые возникают в процессе нуклеогенеза на определенной фазе развития сверхновой. Аномальные изотопные отношения были установлены также для Рb, Нg, U, Cа, Аg и других элементов. Анализ выявленных изотопных аномалий показал, что они не могут быть продуцированы в рамках одного нуклеогенетического эпизода. Отсюда следует, что вещество Солнечной системы представляет смесь ядерно-разнородного материала, синтезированного во время разных космических событий.

Выявление в  составе метеоритов, главным образом  в составе наиболее примитивных  углистых хондритов, реликтов межзвездного вещества открывает возможность  изучить вещество, явившееся предшественником Солнечной системы.

Известно, что  по ряду важных признаков (изотопным  составам элементов, соотношению летучих) вещество верхней оболочки Земли  обнаруживает сродство с веществом  углистых хондритов. В этой связи  возможно, что вещество типа углистых хондритов поступило в значительной массе (расчет показывает, что эта масса имеет порядок массы земной коры) на поверхность Земли в конце ее формирования или в какой-то момент ее ранней истории. Углистые хондриты богаты не только углеродом, но и водой. Расчет показывает, что они могли стать источником всей воды на Земле. Время поступления углерода и воды на поверхность Земли есть время, когда появились первые предпосылки возникновения жизни. Углистые хондриты, как известно, содержат разнообразные органические соединения, включая аминокислоты, порфирины, нуклеотиды и т. п. Если органические соединения в составе выпавшего вещества могли хотя бы частично сохраниться, то это обусловило бы сразу высокий фон восстановленных соединений углерода, имеющих предбиологическое значение, в первичных водоемах. Тогда выстраивается непрерывная генетическая линия от форм углерода в межзвездной пыли и до первичных форм углерода на Земле. Исследование ее является, на наш взгляд, важным подходом к пониманию происхождения жизни.

Механизм образования  Земли и планет, дифференциации их на оболочки, формирования земного  ядра, возникновения и эволюции континентов  и океана все еще остается неясным  даже в самых главных чертах [14].

Заключение

Проблемы, с  которыми столкнулись учёные, подчас трудно разрешимы. Решение вопроса о происхождении Земли и Солнечной системы в целом значительно затрудняется тем, что других подобных систем мы пока не наблюдаем. Нашу солнечную систему не с чем пока ещё сравнивать, хотя системы, подобные ей, должны быть достаточно распространены и их возникновение должно быть не случайным, а закономерным явлением. В настоящее время при проверке той или иной гипотезы о происхождении Солнечной системы в значительной мере основываются на данных о химическом составе и возрасте пород Земли и других тел Солнечной системы. Наиболее точный метод определения возраста пород состоит в подсчёте отношения количества радиоактивного урана к количеству свинца, находящегося в данной породе. Скорость этого процесса известна точно, и её нельзя изменить никакими способами. Самые древние горные породы имеют возраст несколько миллиардов лет. Земля в целом, очевидно, возникла несколько раньше, чем земная кора [6].

В середине XVIII века немецкий философ И. Кант предложил свою теорию образования Солнечной системы, основанную на законе всемирного тяготения. Она предполагала возникновение Солнечной системы из облака холодных пылинок, находящихся в беспорядочном хаотическом движении. В 1796 году французский учёный П. Лаплас подробно описал гипотезу образования Солнца и планет из уже вращающейся газовой туманности. Лаплас учёл основные характерные черты Солнечной системы, которые должна была объяснить любая гипотеза о её происхождении. В данный период наиболее разработанной является гипотеза О. Ю. Шмидта, разработанная в середине века. Современная наука, как говорят ученые, с достаточной степенью вероятности позволяет нам представить происходившие тогда события. Одним словом мы «висим» в космосе и наблюдаем за жизнью одной из газово-пылевых, водородно-гелиевых (с примесью тяжелых элементов) туманностей. Той, которая в будущем даст начало нашей Солнечной системе, Солнцу, Земле и нам с вами [8].

Для человека просто невозможно представить действительные размеры Вселенной. Мы не только не знаем, насколько она велика, но нам даже трудно вообразить, насколько она может простираться.

Если  мы начнем удаляться от Земли, мы поймем, почему это так. Земля - это маленькая частичка Солнечной системы. В Солнечную систему входят Солнце, планеты, которые вращаются вокруг Солнца, астероиды, представляющие собой маленькие планеты, и метеоры.