Знание-сила, 1997 № 03 (837) - [16]
Стоит заметить, что формирование Солнца как нормальной желтой звезды из сжимающегося первичного сгустка газов и пыли происходило значительно быстрее, чем формирование планет,— «всего* несколько миллионов лет. Поэтому молодое Солнце неизбежно влияло на условия слипания вещества в окружающем его протопланетном диске. За счет солнечного ветра (высокоэнергетического потока заряженных частиц) из околосолнечного пространства были выметены на периферию нашей системы все газовые и летучие компоненты исходного облака. С другой стороны, молодое Солнце так «прогрело* первоначальное газопылевое облако, что еще до начала процесса формирования планет оно оказалось сильно дифференцированным. Так, например, есть определенная зависимость плотности планет от их расстояния от Солнца, и, скажем, только внешние планеты Солнечной системы обладают массивными газовыми оболочками.
Если бы кому-то довелось наблюдать со стороны все то, что творилось в нашей системе в те давние времена, то наверняка картина напоминала бы раскрученный с большой силой «волчок*, центром которого было Солнце. Но постепенно с ростом плотности в этом плоском диске резко возросла вероятность столкновения частиц и их слипания. Так появились первичные тела диаметром всего в несколько метров. Уплотнение первичного роя тел.яядесобствовало их дальнейшему росту и постепенному превращению в более крупные тела с поперечными размерами уже в десятки и сотни километров. В тогдашних условиях у таких крупных «зародышей» стал появляться самостоятельный характер — собственное гравитационное поле, которое еще более увеличивало возможности захвата мелких тел. Одним из таких зародышей четыре с половиной миллиарда лет назад стала наша Земля.
- Это не так просто завести Вселенную
Просвещенный читатель может заметить, что в рассказанной выше предыстории формирования Земли как будто нет ничего нового, и будет прав. «Уже двадцать-тридцать лет назад при моделировании того, как образовалась Земля, не предвиделось никаких сумасшедших идей,— поясняет Андрей Витязев.— Ясно было, что кванты останутся квантами, а электроны электронами. Когда физик «строит» планету, он прежде всего работает с тремя законами сохранения — массы, энергии и момента. Потом ему нужно поинтересоваться, из чего состоит масса планеты. Так постепенно, из комков и «лепится» планета.
Такой способ моделирования в шестьдесят девятом году завершила книжка В. С. Сафронова, в которой утверждалось: в начале своего развития Земля не была огненно-жидким шаром, а представляла собой достаточно холодное образование. И если внутри нее и были разогретые участки, то это были магматические очаги, но в целом расплавленной Земля не была.
Однако в этом фундаменте еще в семидесятые годы образовалась трещина. Дело в том, что, по оценке Андрея Витязева, Сафронов существенно занизил оценки размеров крупнейших тел, падающих на Землю. Сафронов предполагал, что максимальный диаметр тел, которые сталкивались с нашей молодой планетой, составлял не более ста километров. Однако, по расчетам Андрея Витязева, вполне вероятными были катастрофы, когда встречались тела с лунными размерами. Этот просчет в сложной модели развития Земли неминуемо привел к занижению температуры, которая была внутри Земли. «В реальности эта цифра оказалась всего на какие-то сотни градусов больше,— объясняет Андрей Витязев,— но это уже радикально меняет ситуацию».
И в конце семидесятых годов стало ясно, что эти пресловутые сотни градусов позволили начаться эволюции Земли еще в ходе ее формирования. В то время, когда начальная стадия образования планеты еще не была завершена и по ее поверхности все еще «стучали» метеориты и астероиды, которые одновременно привносили различные газы, а часть их удаляли, внутри планеты уже началась дифференциация вещества.
Однако это был всего лишь один из гвоздей, забитых в премилые теории формирования Земли. За последнее десятилетие произошло еще два события, которые коренным образом изменили наши представления о ранней эволюции Земли. Первое и, пожалуй, самое интересное — открытие астрофизиками около сотни газопылевых дисков около молодых звезд солнечного типа. Эти диски оказались такой же массы и таких же размеров, как и диск около нашего молодого Солнца. Теперь, на взгляд Андрея Витязева, можно говорить, что «происхождение системы планет достаточно общее явление в Галактике.
У меня была работа с Галиной Викторовной Печерниковой, в ней мы писали о том, что столкновение тел, которые рождают планеты, можно наблюдать современными средствами и видны не только диски, освещаемые звездой, но и более поздние стадии формирования планет».
Другое событие: удалось доказать, что кратеры, наблюдаемые на твердых поверхностях многих планет и спутников,— это лишь последние по времени следы соударений, и по ним можно восстановить только часть того спектра тел, которые формировали планеты. Притом следы эти оставлены преимущественно телами с относительно малой массой. А промежуточные по своим размерам тела, которые и определили общее число планет Солнечной системы, особенности их состава и их орбит, исчезли в катастрофических столкновениях на ранних стадиях ее развития.
