Никто не знает наверняка, как образовалась Солнечная система. Это все равно, что попросить ребенка рассказать о своем рождении или описать свое зачатие. Религиозные Священные Писания объясняют сотворение Земли убедительными способами, но нет двух точных объяснений тому, что творится на Земле.
Некоторые из них, однако, очень близки к идее создания, предложенной ученым, или, по крайней мере, к чтению доказательств, хранящихся в древних породах Земли.
Исследуя происхождение Земли, мы должны в то же время попытаться объяснить зарождение Солнечной системы, ибо прошлое Земли тесно связано с историей наших ближайших соседей в космосе.
Теория Канта и её последователи
В 1755 году немецкий философ Иммануил Кант опубликовал свою теорию о небесах, утверждая, что вначале существовало огромное, холодное завихряющееся облако пыли и газа. Сегодня астрономы с готовностью принимают это предложение.
Их чрезвычайно мощные современные телескопы показывают удаленные, темные облака пыли, плавающие между далекими звездами - облака, которые даже сейчас должны быть похожи на местные, кружащиеся облака, о которых Кант имел в виду.
В 1796 году современник Канта, французский математик Пьер Саймон Лаплас, выдвинул свою идею, сделав шаг вперед, предложив, как Солнечная система могла образоваться из такого облака.
Огромная масса была установлена вращающимися космическими силами, предположил Лаплас. В то же время она начала уменьшаться в размерах под действием гравитационного притяжения собственной материи.
Через определенные промежутки времени сжимающееся облако выбрасывает в космос завесы из частиц, которые в конечном итоге превращаются в планеты. Тем временем, сокращаясь под действием собственной силы тяжести, центральная масса превратилась в Солнце.
Какой бы мощной ни была концепция Лапласа, он стал жертвой фундаментальных физических законов более поздних открытий. Расчеты, основанные на этих законах, показывают, что Солнце вращается все быстрее и быстрее по мере того, как оно становится все меньше и меньше, и на сегодняшний день оно должно было бы вращаться с гораздо большей скоростью, чем оно есть на самом деле.
Теории "взаимодействия" и "столкновения"
После того, как было показано, что блестяще изобретательная картина Лапласа содержит недостатки, астрономы выдвинули несколько других, казалось бы, правдоподобных предложений. Одна из теорий предполагала, что сначала образуется Солнце, без планет.
Затем вторая звезда, проходящая рядом, вырвала из космоса длинный поток материала. Планеты, предположительно, после этого смогли бы конденсироваться вокруг Солнца, а проходящая звезда продолжала бы свой путь далее.
К сожалению, расчеты показывают, что такой горячий материал от Солнца скорее рассеивался бы, чем формировался в планеты. Даже если благодаря некоторым неизвестным процессам планеты таки будут конденсироваться, их орбиты будут гораздо более нерегулярными, чем те, которые существуют в Солнечной системе на данный момент.
Другая теория гласила, что в далеком прошлом космоса, или вселенной, у Солнца был свой двойник, и проходящая звезда столкнулась с этим двойником. Из обломков, образовавшихся в результате такого столкновения, планеты могли бы по возможности образоваться на орбитах вокруг одиночного оставшегося солнца.
Но большие расстояния, на которых звезды рассеяны в космосе, делают столкновения такого типа маловероятными. Если такая катастрофа действительно произошла, то кажется невозможным, чтобы планеты могли образоваться непосредственно из сильно горячего и летучего материала взрывающихся звезд.
И теория "близкого взаимодействия", и теория "столкновений" терпят неудачу еще по одному счету; ни то, ни другое не объясняет, как большинство планет получили Луны.
Вернёмся к Канту, теория "туманности"
Совсем недавно космологи вернулись к предложению Канта, стараясь избежать подводного камня Лапласа. Теория сформировалась благодаря совместным усилиям астрономов, математиков, химиков и геологов. Эту гипотезу называют теорией "туманности" или "протопланеты".
Она дает единство столь многим, казалось бы, разрозненным деталям материальной реальности, что большинство космологов убедилось, что она правильно отражает, по крайней мере, основные черты эволюции космоса.
Возвращаясь к Канту и Лапласу, протопланетарная теория предполагает, что большое облако газа когда-то заполняло область пространства, где сейчас существует Солнечная система.
Этот газ состоял из "космической смеси" - смеси газообразных молекул, обнаруженной повсюду во Вселенной. На каждые 1000 атомов приходится 900' водорода, 97' гелия, а остальные три атома являются более тяжелыми элементами, такими как углерод, кислород и железо.
Постепенно исконное облако начало разворачиваться. Его вращение, вероятно, развивалось не очень гладко; наблюдая с помощью радиотелескопа аналогичные газообразные облака в далеком космосе, астрономы полагают, что должно быть, возникла турбулентность.
Действительно, вихревое облако, выглядело как водоворот с небольшими локальными вихрями, образующимися и переформирующимися по мере того, как весь объем трансформировался в пространстве. Большой вихрь в центре, сокращаясь быстрее, чем остальные части облака, образовал темный, более плотный объект, "прото-Солнце".
В холодных глубинах облака, окружающего прото-Солнце, некоторые атомы газа образуют соединения, такие как вода и аммиак. Медленно начинают расти кристаллы твердой пыли, а также металлические кристаллы, в том числе железо и каменистые силикаты. И постепенно гравитационные и центробежные силы, действующие во вращающемся облаке, выровняли его в форме огромного протопланетарного диска.
Если бы мы могли видеть события на большом расстоянии, наши глаза увидели бы что-то вроде гигантской, вращающейся виниловой пластинки, с прото-солнцем в центре.
О формировании Солнечной системы читайте во второй части статьи.
