Сошедшие с небес и сотворившие людей - В. Конелес

Вскоре появилась вторая, более убедительная идея, высказанная И. Кантом (1755), со временем дополненная математическими расчетами П. С. Лапласа (1796). Суть ее заключалась в постепенном формировании протопланетного газового диска. Как полагали авторы этой модели, газовая туманность в результате вращения и гравитационных эффектов постепенно сжалась в плоский диск. В ходе сжатия из-за ротационной неустойчивости образовались круглые кольца, которые при дальнейшем уплотнении и стали планетами.

Эта гипотеза считалась общепринятой около 100 лет, но ее трудно разрешимой проблемой оставалось резкое несоответствие движения планет и Солнца. Солнце обладает 99,9 % массы системы, но его доля в общем моменте вращения не превышает 2 %. То есть как элемент единой системы оно должно бы вращаться раз в двести быстрее, чем это наблюдается.

В середине XX века основные трудности этой гипотезы удалось преодолеть. X. Альфвен (1942), Ф. Хойл (1946) и Е. Шатцман (1962) показали, что магнитное поле Солнца, взаимодействуя с ионизированным веществом газовой туманности, могло постепенно раскрутить ее и передать ей свой момент вращения. Таким образом, эта гипотеза до сих пор считается «рабочей».

Третья модель использовала явление приливного взаимодействия массивных тел. По предположению X. Джеффёриса (1916), Дж. Джинса (1917), а также Ф. Р. Мултона и Т. Ч. Чамберлина, звезда, пролетевшая близко от Солнца, вырвала из его недр струю вещества, которая, распавшись на фрагменты, дала начало всем известным планетам. В целом эта гипотеза является отголоском первой. Эффективность такого механизма планетообразования, очевидно, крайне низка, а факт обнаружения планету ближайших звезд помещает ее в разряд тупиковых [64; 356]. К тому же резкая дифференцированность планет по химическому составу и несоответствие этого состава солнечному однозначно свидетельствуют об ошибочности идеи «звездного» происхождения планет.

Четвертая модель была разработана О. Ю. Шмидтом (1944) и К. фон Вейсзекером (1944). Она постулировала механическое разделение газопылевой туманности, окружавшей Солнце на твердые частицы и газообразные компоненты. То, что ближайшие к Солнцу планеты имеют большую плотность, считается одним из логичных аргументов этой гипотезы. Предполагается, что рост первоначальных ядер конденсации сравнительно быстро привел к появлению многочисленных планетеземалий — крохотных протопланеток, которые, соударяясь и притягивая друг друга, «слиплись» в планеты. Планетеземали более мелкого порядка, врашаясь вокруг планет, сформировали спутники и спутниковые системы.

Эта гипотеза наименее противоречива, имеет больше всего сторонников и в основном объясняет наблюдаемые в Солнечной системе закономерности. В то же время целый ряд загадок и нестыковок требует значительных уточнений и добавлений к этой модели. В частности, за последние десятилетия, благодаря данным автоматических межпланетных станций (АМС) подтвердилась мысль о неплавном ходе процесса аккреции протопланетного вещества и безусловном существовании неких катастрофических событий и процессов.

Понимание того, что многочисленные столкновения действительно изменяли лик Солнечной системы, пришло после пролета «Вояджеров» близ Урана. Оказалось, что не только сам Уран «лежит своей осью на боку» (об этом было известно и прежде). Его спутники вращаются вокруг экватора планеты в плоскости, которая также перпендикулярна эклиптике. Это заставило планетологов всерьез усомниться в том, что спутники Урана могли иметь такие орбиты до загадочного «разворота» оси планеты. Высказывались предположения и о том, что они сформировались уже после (или в ходе) этого события, — возможно, из вещества, исторгнутого из Урана при столкновении с тем, что и развернуло планетную ось.

По итогам состоявшихся научных дискуссий журнал «Science» опубликовал 4 июля 1986 года статью коллектива из 40 ученых, которые заключили, что спутники Урана (за исключением Миранды) «существенно более плотные, чем ледяные спутники Сатурна». Это также явно не вписывается в модель плотностного дифференцирования в пределах Солнечной системы.

Еще одна неожиданность, обнаруженная «Вояджером-2», — то, что два крупных внутренних спутника Урана — Ариэль и Умбриэль — по составу и плотности (маленькие каменные ядра и толстая ледяная оболочка) легче, чем внешние спутники Титания и Оберон (сложенные преимущественно плотными горными породами и покрытые тонкой коркой льда). Это в корне противоречит принятым сегодня моделям. Более плотные тела должны формироваться ближе к центру гравитации, а не наоборот. Столь серьезные нарушения физических принципов привели ученых к радикальному выводу: одни спутники, вероятно, сформировались одновременно со своими родительскими планетами, а другие, похоже, образовались где-то еще и затем были захвачены [490].

Следующее открытие, озадачившее ученых, заключалось в том, что кольца Урана оказались «чернее угольной пыли» и предположительно состоят из богатого углеродом вещества, некого первичного космического «гудрона». В отличие от сверкающих ледяных колец Сатурна эти темные кольца имеют наклон к плоскости вращения и причудливую эллиптическую форму. Кстати, обломки, составляющие кольца Урана, обращаются вокруг планеты за 8 часов, то есть в два раза быстрее собственного периода обращения Урана! (Простейший механизм подобного «разгона» — соударения небесных тел.) Черными оказались и шесть открытых с помощью АМС спутников Урана, играющих роль «пастухов колец».

Научный ассистент Лаборатории реактивных двигателей (ЛРД) Элис Майнер по этому поводу сказал: «Кажется весьма вероятным, что некий незваный гость вторгся в систему Урана извне и нанес удар по одному из некогда крупных спутников с такой силой, что расколол его» [434, с. 26]. Аналогичным образом отреагировал на этот факт и известный планетолог А. Рингвуд: Уран столкнулся с неким небесным телом с массой, примерно равной массе Земли (7 % массы Урана), что развернуло его ось под углом 98° к плоскости эклиптики и придало ему обратное вращение. Исходное вещество для образования спутников Урана также было исторгнуто при столкновении [193, с. 82–83].

На одной из пресс-конференций ученые НАСА были еще более конкретны: «Это могло стать следствием столкновения с чем-то размером с Землю, летевшим со скоростью около 18 км/с примерно 4 миллиарда лет назад». Энциклопедия «Британника» также объясняет разворот Урана на 98° мощными соударениями с крупными планетоидами. Наконец, астроном Гарри Хант из Лондонского Императорского колледжа подвел итог, выразившись весьма образно: «Когда-то давно Уран получил увесистую оплеуху».

До полета «Вояджеров» у Нептуна были известны два спутника: Тритон и Нереида. Тритон необычен тем, что является единственным естественным планетным спутником, имеющим ретроградную орбиту, наклоненную к плоскости экватора Нептуна под углом 157°. Орбита Нереиды не менее необычна: она сильно наклонена к экваториальной плоскости планеты (28°) и чрезвычайно вытянута (расстояние от Нептуна колеблется от 2 миллионов до 10 миллионов км).

В статье, опубликованной в журнале «Nature» за 2 июля 1987 года, Марта и Бредли Шефферы делают вывод, что «Нереида в ходе аккреции на нее вещества «выросла» в спутник, вращающийся вокруг Нептуна или другой планеты, и что и она, и Тритон были выведены на их странные орбиты каким-то другим крупным объектом или планетой». Группа ученых из Калифорнийского Политехнического института в статье журнала «Science» утверждала, что «Тритон был выхвачен со своей… орбиты в результате столкновения с тем, что некогда было одним из спутников Нептуна».

Новым свидетельством столкновений небесных тел, изменявших облик Солнечной системы, стало открытие Джеймса Кристи из Нейвалской обсерватории (штат Вашингтон) в июне 1978 года. Оказалось, что Плутон со своим спутником Хароном также лежит «на боку». Есть также и другие загадки и странности, делающие гипотезу о спокойном процессе формирования планет из газопылевого облака малоправдоподобной.

«Откуда же явились эти объекты, приведшие к столкновениям?» — риторически вопрошал в связи с вышесказанным Джин Шумейкер из НАСА [434, с. 28]. Шумерские тексты, если рассматривать их как древнюю космогоническую гипотезу, сообщают, что произошло это, когда Солнечная система была еще молодой.

Первыми членами системы были Солнце — Апсу (APSU — «Существующий от самого начала»), его маленький компаньон Мумму (MUM-MU — «Сотворенный», «Порожденный» — наш Меркурий) и Тиамат (TI-AMWT — «Дева жизни»). Вот что говорится об этом в «Эпосе о Сотворении мира».

Когда еще не были названы Небеса в вышине

И не была названа [твердая] земля внизу,

Не было никого, кроме Апсу [Солнца],

Порожденного [Мумму = Меркурия]

И Девы Жизни [Тиамат], породившей всех…