Як зароджується СОНЯЧНА СИСТЕМА

Наука і життя // Ілюстрації

За однією з гіпотез, висунутих астрономами, Сонце і планети виникли з розпеченого обертового хмари.

<

>

Всесвіт не так вже охоче розкриває свої таємниці. Вчені наполегливо намагаються відгадати загадки, які вона їм задає, придумують різні відповіді, висувають, обговорюють і перевіряють всілякі наукові припущення (їх зазвичай називають гіпотезами). Чимало серед них гіпотез, що пояснюють, як виникли зірки і планети.

Зірки, як і люди, народжуються, живуть і в кінці кінців вмирають. Триває життя більшості зірок мільярди років і завершується іноді потужними спалахами. Ми говоримо «спалахнула наднова зірка», але пам'ятаємо, що в дійсності бачимо космічний феєрверк, яким відзначений кінець життя якогось величезного і далекого від нас світила. Виходить, що у Всесвіті взагалі немає одного разу з'явилися і потім ніколи не мінливих небесних тіл.

За допомогою новітніх наземних і космічних телескопів можна спостерігати і ретельно досліджувати властивості безлічі зірок, знаходити зірки, схожі один на одного і зовсім різні, незвичайні. Такий роботі присвятили своє життя багато астрономів, завдяки яким ми сьогодні знаємо, що серед зірок є гіганти і карлики, холодні і гарячі, дуже важкі і такі ж за масою, як наше Сонце.

А ще астрономи з'ясували, що різний і вік зірок. Юні зірки живуть, наприклад, в красивому зоряному скупченні Плеяди. Їм не більше декількох мільйонів років. Такий вік в зоряному світі вважається дитячим. А ось до нашого Сонця не менше п'яти мільярдів років. Правда, є зірки більш поважного віку. Довгожителів особливо багато в кульових зоряних скупченнях - величезних зоряних клубках, в яких мільйони і навіть мільярди зірок.

Астрономам, навчилися розрізняти зірки за зовнішнім виглядом і віком, стало легше розбиратися в тому, як протікає життя зірок від народження до смерті. Але, оскільки, на відміну від нас, людей, чиє життя триває всього кілька десятиліть, зірки живуть мільйони і мільярди років, вчені можуть лише уявити собі життєвий шлях зірок, придумати і обґрунтувати ту чи іншу гіпотезу про їх походження і розвитку.

Зірки, на думку більшості астрономів, виникли (і продовжують народжуватися зараз в нашій та інших галактиках) з стискуються хмар газу і пилу. Спочатку утворюються не справжні зірки, а їх зародки - «Протозірки», схожі на кульові хмари газу. Газова куля може перетворитися на справжню зірку тоді, коли всередині нього запрацює «зоряний» джерело енергії. Такий «багаття» починає горіти не відразу. Потрібно, щоб усередині сжимающейся «протозірки» температура підвищилася хоча б до десяти мільйонів градусів. Тоді зародок перетвориться на справжню зірку, яка буде довгий час світити завдяки заробив в її центрі надійному джерелу енергії.

Найцікавіше, що всередині Сонця така висока температура існує вже кілька мільярдів років і буде існувати ще принаймні стільки ж. Але щоб багаття не згас, потрібно весь час підкидати в нього дрова. Яким же чином підтримується така немислима спека всередині Сонця? Це дуже складний і важливий питання, над яким довго роздумували багато астрономів і фізики. Зараз майже всі вони не сумніваються в тому, що всередині Сонця водень перетворюється в гелій. Спробуйте уявити собі безліч легких частинок водню, які при температурі в мільйони градусів прагнуть об'єднатися в більш важкі частинки гелію. Це і відбувається всередині Сонця. І поки такий «вогнище» там палає, Сонце буде посилати світло і тепло кожному з нас і всього живого на планеті Земля.

До нашого Сонця водневого пального вистачить ще приблизно на десять мільярдів років. А що буде потім? Потім пальним стане гелій, який перетвориться в ще більш важкий, ніж він сам, вуглець. Вид Сонця зміниться. Воно стане червоним гігантом, через деякий час зовнішня оболонка відокремиться від Сонця і поступово розсіється, а на місці червоного гіганта виявиться білий карлик - дуже щільна і гаряча зірочка розміром з нашу Землю ...

Якщо ж зірка важча за Сонце, то в кінці життя вона стане не білим карликом, а зовсім крихітною і дуже щільною нейтронної зіркою або взагалі перетвориться на загадкову невидимку - «чорну діру».

Якось непомітно з далекого минулого ми перенеслися в далеке майбутнє. Але про багато подій, які відбулися в минулому, зокрема про те, як зароджувалися планети, в тому числі і наша Земля, поки ще нічого не сказали.

Ми живемо зараз в дуже стрункою, красивою і гармонійною Сонячній системі. Нагадаємо, що Сонце - одна з тисячі мільярдів зірок нашої Галактики, яка називається Чумацький Шлях (див. «Наука і життя» № 2, 2008 р ). Мільярди років планети рухаються навколо Сонця в одному і тому ж напрямку, строго дотримуючись правил небесного руху. У цьому ж напрямку обертаються навколо своїх осей майже всі планети і супутники навколо планет. Чудовий порядок! Часом, правда, він начебто порушується наближаються до Сонця кометами, але ці «кошлаті зірки», обігнувши Сонце, знову несуться до околиць Сонячної системи. Так було, так є і так буде ще дуже-дуже довго ...

А з чого починався цей небесний хоровод? Як, наприклад, виникли планети? Дати точну відповідь на це питання довгий час ніхто не міг. Навіть сьогодні астрономи вважають, що їм поки не вдалося остаточно розібратися в тому, як виникла Сонячна система, хоча над цим питанням розмірковували багато вчених, у тому числі і жили задовго до нас.

Одні вважали, що планети стали зароджуватися в результаті космічної катастрофи, коли з Сонцем зіткнулася величезна комета або поблизу нього пролетіла якась величезна зірка. Ось тоді-то частина розжареного сонячної речовини відокремилася від нашого світила і з нього утворилися згустки, які поступово перетворилися спочатку в гарячі, а потім в холодні кулі, що стали планетами. Начебто все ясно і зрозуміло, але в науці мало що-небудь сказати. Треба підтвердити свої доводи математичними розрахунками і, звичайно, порівняти запропоновану гіпотезу з тим, що нам вже відомо про планетах. Ось тут-то і виявляється, що правдива на перший погляд гіпотеза насправді не так вже хороша.

Довгий час цілком придатною здавалася гіпотеза про те, що Сонце і планети виникли з одного і того ж обертового розпеченого хмари газу. Сили тяжіння, з якими ми і зараз зустрічаємося на кожному кроці і які утримують планети на їх орбітах, стискали газова хмара, поступово воно перетворилося в Сонце, а частина речовини, відокремившись від хмари, створила навколо нього кілька кілець. Згодом з цих кілець утворилися планети.

Ще по одній гіпотезі, планети, швидше за все, взагалі ніколи не були розпеченими кулями. Схоже, що вони виникли з навколишнього Сонце туманності, що складається з газу і пилу. Туманність, повільно обертаючись навколо Сонця, поступово сплющувалася в газово-пиловий диск, який згодом розпався на окремі частини. Деякі з цих згущень виросли до розмірів планет. Наша Земля, наприклад, утворилася зі свого «зародка» приблизно за сто мільйонів років. Падали на неї в той час величезні метеорити розігрівали надра і залишали на поверхні численні кратери. З'явилися потім повітря і вода стерли з поверхні Землі більшість кратерів, а на поверхні інших небесних тіл, де ці життєво необхідні компоненти так і не виникли, наприклад на Меркурії чи Марсі, вони залишилися недоторканними.

Підраховано, що маса всіх планет Сонячної системи становить лише 0,1% маси Сонця. Але більш детально ми поговоримо про них в наступний раз.