Когато музиката на сферите боли ухото
Нека си припомним историята. По-малко от 100 години след изобретяването на телескопа на учените им се струва, че те обикновено разбират структурата на Слънчевата система. Никой не смееше да говори за някакво първородство на Майката Земя. В центъра, както Аристарх от Самос и Коперник открива, изгаря слънчев огън и кръгъл танц на планети около него. Всички те са разположени в една равнина, приблизително съвпадаща с равнината на слънчевия екватор, всички те се движат и въртят в една посока по кръгови или елиптични орбити, спазвайки законите на Кеплер и Нютон.
Следователно астрономите от 18-ти век бяха абсолютно сигурни, че нашето светило винаги е царувало в небесата. Именно това роди неговата планетарна свита. Те спореха само за това кой космогоничен механизъм е за предпочитане. Някои, следвайки Сведенборг, Кант и Лаплас, се придържат към мъглявата хипотеза за съвместното образуване и кондензация на Слънцето и планетите от същия първоначален облак от газове и прах. Други предпочитат катастрофалната хипотеза на Буфон за активната намеса в процеса на раждането на планети от външен център на сила - например, блуждаеща звезда. Тогава планетите са съсиреци на Слънцето, което се пръсна, когато се набие от небесния си скитник.
Сега привържениците на двете класически космогонични хипотези изглежда са в пълен задънена улица. Те са напълно неспособни да обяснят редица странни факти, повечето от които са открити сравнително наскоро.
Всъщност, нека да разгледаме Слънчевата система отвън. Отстрани моделът му с планетарни топки и орбитални обръчи изглежда като гигантски, изключително тънък диск. Ако си представим Слънцето като футболна топка с диаметър 30 сантиметра, тогава Земята под формата на зърно с размер 2-3 милиметра ще бъде разположена на разстояние 30 метра от нея. Юпитер е 5 пъти по-далеч от Слънцето, Сатурн е 10 пъти, Уран е 20 пъти, Нептун е 30 пъти, Плутон е 40 пъти, тоест на повече от километър от топката.
Ако Слънцето изведнъж падне под космоса и излезе някъде в района на Юпитер или Сатурн, тогава „краят на света“няма да дойде. Като цяло орбитите на планетите ще бъдат преразпределени и ще има достатъчно свободно пространство в системата.
Сега нека разгледаме диска отгоре. На първо място, поразителна е разликата между четирите плътни вътрешни джуджета (Меркурий, Венера, Земя и Марс) и четирите външни „разхлабени“гиганти (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Изглежда вътрешните планети са направени от "земен" материал, докато външните, отдалечени една от друга, са направени от "слънчев" материал. Аналогията между външните планети и нашата звезда може да бъде проследена много далеч - както по размер, така и по химичен състав, и по плътност. Гигантите обикновено са подобни на независимите слънца, защото са заобиколени от собствени планетни системи. Дванадесет сателита се въртят около Юпитер, десет луни танцуват около пръстена на Сатурн, поне пет са назначени на Уран, най-малко два на Нептун. Някои от гигантските спътници от своя страна са подобни на джуджета. Заключението неволно се подсказва:няколко членове на семейството могат или могат да генерират мини-планети. Без слънчев монопол!
Както се казва, семейството не е бял изрод. Оказва се, че някои небесни тела се движат назад, срещу обичайния ход на въртене на системата. Четирите луни на Юпитер, едната луна на Сатурн и най-големият спътник на Нептун в обратната посока на въртенето на тези гиганти. Вече говорихме за Венера …
Но най-трудният пъзел беше зададен от Уран. Той се върти около оста, сякаш лежи настрани, а също и обърнат. Следователно орбитите на неговите спътници, въртящи се назад, са почти перпендикулярни на общата равнина на всички останали звезди. Малкият диск на урановата система изглежда усукан в обратна посока и се вкарва изправен в големия диск на Слънчевата система.
Гигантите се въртят бързо - денят им е половината от времето на земята. Слънцето е тромаво - оборот за цял месец! Той ще се завърти толкова бързо, колкото Юпитер, ако бъде компресиран до размера си! Защо Земята и Марс се въртят бързо е напълно неразбираемо. Няма закономерност в ориентацията на осите на въртене на планетите. На Земята, чийто екватор е наклонен към общата равнина на системата под ъгъл от около 24 градуса, полюсната стрелка сочи към Полярната звезда; на Марс, Сатурн и Нептун - в същия район на небето. Но осите на въртене на Юпитер и Венера са почти перпендикулярни на диска на Слънчевата система, техните екватори лежат в равнината на техните орбити. Екваторът на Слънцето, подобно на екватора на Меркурий, е наклонен към този диск под ъгъл повече от седем градуса.
Сега помислете: въртящите се осветителни тела всъщност са жироскопи, огромни върхове. А оста на въртене на върха е изключително стабилна в своята посока, не е толкова лесно да се наклони. Каква сила е успяла да принуди Уран да лежи настрани, какъв лост може да завърти планетите и самото Слънце?
Промоционално видео:
Отчаяни астрофизици
Развивайки мъглявата хипотеза, много авторитетни чуждестранни космогонисти F. Hoyle, G. Alphen, J. Kuiper и много други се опитват да проследят как Слънчевата система може да се формира по време на гравитационното компресиране на газово-прахов облак с прякото участие на магнитни, йонизационни, вихрови и други фактори.
Според тях централната кондензация със своите пипала на магнитни силови линии издърпва останалата материя в тънък диск и различни газове са замръзнали върху праховите частици. Леките елементи като водород и хелий бяха издухани от слънчевия вятър в области на далечни орбити, докато тежки, като желязо, бяха привлечени към магнитните полюси и концентрирани в зоната, най-близка до ядрото на Протосун. Дискът под гравитационно влияние се разпадна на резонансни пръстени, като този на Сатурн; вихри, образувани в пръстените; в центъра на вихрите плътността на материята се увеличава, от замръзването на замръзналите газове растат снежни топки - ембрионите на планетите. Някои от протопланетите, бъдещи гиганти, повториха този космогоничен процес (но в по-малък мащаб) и породиха свои собствени сателитни системи.
Самите автори на хипотезата не са се поласкали по въпроса: „За системата Уран“, подчертаха те, „не е дадено задоволително обяснение“. Защо има Уран! Не се дава обяснение за сателити и планети, движещи се назад; не се вписва в мъглявата схема и разпределението на маси, плътности и химични елементи във всичките пет планетни системи.
Ами катастрофалната хипотеза? Буфон през 1745 г. предполага, че веднъж огромна комета се е разбила в Слънцето и е избила пръските на планетите. 135 години по-късно английският астроном А. Бикертън замества кометата с блуждаеща звезда. Мнозина писаха за директния сблъсък на звездите като причина за формирането на планети, докато в началото на нашия век английските натуралисти Т. Чембърлейн, Ф. Мълтън и Дж. Джинс не доказаха, че изхвърлянето на материя от Слънцето може да стане точно така, без пряк контакт с преминаващ звезда, само поради приливни сили.
Тогава в действие влиза апаратът на мъглявата хипотеза. Планетезималите (зърната на планетите) постепенно възникват от изхвърлената материя. Тогава има процес на кондензация и, от гледна точка на хипотезата на Buffon-Jeans, са необходими още някои катастрофи за формирането на вторични „планетни системи“при гиганти. Имайте предвид, че не само всички възражения, изложени срещу хипотезата на Лаплас-Хойл, са валидни тук, но и редица нови съществени възражения не се появяват.
Неведнъж такива видни учени като Б. Левин, Ф. Уипъл, У. Макари и други посочват малко вероятната кондензация на планетите от газови и прахови струи - те са склонни да не се придържат един към друг, а да се разпръснат. Но космогонистите пренебрегват математическите аргументи и измислят все по-сложни комбинации от различни условия, при които предполагаемо може да възникне произходът и растежът на планетите.
По пътя на много слънца
С оглед на непреодолимите трудности на мъглявите и катастрофални хипотези възникна идеята за принципно различен, но в същото време синтезиращ подход. Първо, американският физик Р. Ган през 1932 г. създава модел на Protosun, който се разделя на две части по време на бързо въртене поради електромагнитни ефекти. Но по-нататък Ган тръгна по утъпкания път. Подобно на струи газове, опънати между двете разминаващи се звезди. От тях кондензирани планетезимали и т.н. Моделът на Ган беше математически опроверган в рамките на шест месеца.
Идеята за двойно Протосун обаче не умира. През 1935 г. Г. Ръсел и през 1937 г. Р. Литълтън самостоятелно разработват хипотезата за сблъсък със слънчев спътник на определен небесен скитник, тоест преминаваща трета звезда. Партньорът и третата звезда умряха или бяха хвърлени в бездната на космоса, а Слънцето остана. Фрагментите от сблъсъка се превърнаха в огромна протопланета, спътник на Слънцето. Въртейки се бързо, той се раздели на прото-юпитер и протосатурн. Мостът, свързващ двете половини, се разпадна на съсиреци на останалите членове на Слънчевата система.
Между другото, Р. Литълтън едновременно успя да докаже, че земните планети не могат, поради незначителния си размер, да се кондензират сами, тъй като за тяхното формиране е необходимо междинно голямо родителско тяло. Меркурий, Венера, Земя, Марс очевидно са планети от второ поколение. Това предположение заслужаваше подробно разглеждане. То обаче беше твърде свързано с оригиналните постулати на Литълтън, които, както доказа индийският учен П. Бхатнагад през 1940 г., са математически необосновани.
След такава смазваща критика Р. Литълтън изказва идеята за „тройна звезда“, състояща се от Слънцето и близка двойка звезди. Поглъщайки междузвездната материя, „подобрявайки се“и „нараствайки“, членовете на двойката се приближиха. И така те се сляха. Последва бурен период на нестабилност, обединената маса се разпадна на две звезди и двете напуснаха тройната система, а Слънцето остана в прекрасна изолация, улавяйки за спомен газовия мост между отделените тела. От него са се образували планетите.
Математиците веднага посочиха, че при този модел, както при всеки вид мъглява хипотеза, кондензацията на плътни тела от газови струи е малко вероятна. Астрофизиците загубиха сърце за известно време.
Но тук на сцената се появи неистов Фред Хойл. С характерна смелост през 1944 г. Хойл заявява: защо да не допусне вътрешно неизбежна катастрофа с един от членовете на „двойното Протосун“? В крайна сметка звездите в по-голямата си част в процеса на вътрешната еволюция рано или късно трябва да експлодират, да станат нови или свръхнови.
Да предположим, че партньорът на Слънцето веднъж се е превърнал в нова звезда или супернова. Силата на грандиозния му взрив, който озари целия Млечен път, скъса гравитационните връзки на членовете на „звездния тандем“. Почти цялата изхвърлена материя е загубена, но Слънцето успява да задържи облак газ, наситен с тежки елементи, които са синтезирани по време на експлозията. Вярно е, че не е ясно как самата тя е успяла да оцелее при този взрив. Но Хойл не се смути от подобни „дреболии“. Основното е, че възраженията на космохимиците са преодолени. И тогава можете да използвате мисълта на Р. Литълтън за протопланетата, в която са се кондензирали остатъците от свръхнова.
Експлозивният модел на Литълтън-Хойл и като цяло идеята за „двойно протослънце“не е по-лоша от другите космогонични хипотези, особено след като огромният брой звезди, както се оказа, се раждат и съществуват по двойки. Ясно е: такава небесна общност едва ли е случайна. Тук няма ли модел, който разкрива тайната на произхода на нашето слънчево семейство? Няма ли един алгоритъм, чрез който космическите системи да възникват и да се развиват?
Небесно сдвоени "дупки"
Общоприето е, че Вселената като цяло се разширява от свръхплътно състояние, галактиките се разпръскват една от друга, материята сякаш е разпръсната над космическото пространство. Следователно е разумно да се търси, нашият изключителен астрофизик В. Амбарцумян съветва за много плътни снопчета материя, при „топенето“на които се образуват протогалаксии и протосуни.
Такива свръхглътки - квазари - са открити съвсем наскоро. Сега ги виждаме такива, каквито са били преди милиарди години, по времето на раждането на Слънчевата система. От най-мощния, но много малък по размер, квазарът расте като дърво от зърно, първо ярко излъчваща радио галактика, след това компактната галактика Сейферт и накрая нормална звездна система като нашия Млечен път или мъглявината Андромеда.
Изследователите са открили, че всички небесни клъстери имат поне два центъра или полюса и невероятно огромни маси материя бързо се изпомпват от един център в друг, понякога за няколко десетки часа. Квазарите, радио галактиките и галактиките изглежда "мигат", а по-плътните и древни космически системи - те също са по-млади на възраст - пулсират непрекъснато.
Няма какво да изненадаме днешните теоретични физици. Те подозират, че тук работи гравитационно-магнитна люлка. Да речем, материята може да се концентрира на два магнитни полюса. Образуваните пари взаимодействат особено ефективно в свръхплътно състояние. Да предположим, че близо до всеки полюс, гравитационното поле, този гравитационен Голиат, е толкова силно, че околното пространство е претъпкано и затворено за себе си. Започва известният гравитационен колапс. Материята пробива пространството и изпада от този регион на космоса през „дупка“, но къде? Тук влиза в игра магнетичният Дейвид например. Магнитното поле също се свива и става толкова мощно, че решително пречи на хода на колапса и плътно свързва "дупките" помежду си. Гравитационната мълния пробива пространството между двете "дупки"под пространството мигновено се спуква канал.
След като е излязъл в друга „дупка“, материята по инерция се откъсва от устието на гравитационния „пръстен“навън, но Голиат е нащрек. Той отново привлича всичко около себе си; наближава още един колапс, поредната мълния. С течение на времето трептенията на „люлката“избледняват, подобни катастрофи се случват все по-рядко и сдвоените „дупки“с различни размери постепенно се разминават и стабилизират.
Механизмът е универсален, изглежда, че играе най-важната роля при формирането на галактики, звезди и планети. Наистина, перифразирайки известните думи на Ломоносов, звездите се отвориха - бездните са пълни.
Как се състоя еволюцията на нашата Галактика?
В ранните етапи от развитието на Вселената космосът приличаше на завихрена водна повърхност. Гравитационните шахти не само изкривиха, но и проникнаха в открито пространство, сякаш прорязваха „червееви дупки“(терминът на Дж. Уилър) под него, с достъп до съседни и далечни региони. Може да се приеме, че такива „дупки“свързват нашето пространство, нашия свят с някакво друго пространство, съжителния свят. От „дупки“, или „дупки“, като от отворите на вулканите, могат да се излеят огромни маси материя, но цели звездни системи рискуват да „пропаднат“в тези кладенци. В първия случай имаме „бяла дупка“пред себе си, във втория - „черна“. "Дупките", очевидно, се раждат по двойки, в противен случай всички закони за опазване във Вселената биха били нарушени. Когато беше компресиран, "дупките" на всяка двойка си взаимодействаха интензивно помежду си, което по-специалносе проявява в квазипериодичен експлозивен трансфер на материя между тях (квазарен етап). Тъй като Вселената се разширява и "дупките" се разминават, това взаимодействие отслабва (етапът на радио галактиката). И накрая, остава компактна галактика, която функционира активно (галактиката на Сейферт). Въртейки се и бликайки, ядрото на компактна галактика, стотици милиони години по-късно, ражда обикновена спирална галактика като нашия Млечен път.
Много учени смятат, че „дупките“са оцелели и до днес.
Напълно възможно е известният Тунгуски метеорит да е просто блуждаеща „микро дупка“, която случайно се е сблъскала със Земята. Но като правило „дупки“или, по-точно, потенциални „дупки“, чиито уста не достигат повърхността на нашето пространство-време, трябва да бъдат затворени в ядрата на небесните тела. Достатъчно мощен гравитационен вал е способен да изложи устието на "червеевите дупки", веществото изпръсква изпод космоса в тези ядра. Звездите и планетите се увеличават както по маса, така и по размер. Нещо повече, един от членовете на всяка двойка звезди и планети, свързани помежду си чрез „дупки“, набъбва много повече от другия. Например в двойна звездна система материята започва да тече от по-голям компонент към по-малък. В същото време небесната двойка, както в квазара, се разминава.
Тялото, което в началото беше по-масивно, става по-малко в края на процеса, така че съдбата на двойката е много драматична, с промяна в ролите. Това се доказва от уравненията за еволюцията на близки двойни звезди. Ролите могат да се променят няколко пъти.
Възможно е подобни цикли да са се случвали в Слънчевата система и то повече от веднъж. И така, през 1972 г. японски астрономи, а след тях и експерти от други страни, доказаха, че последният грандиозен експлозия на ядрото на нашата Галактика е станал сравнително наскоро, в паметта на човечеството - около милион отпуснати. Несъмнено гравитационният вал от такава мощна експлозия старателно „разтърси“Слънчевата система, тъй като тя беше „разтърсвана“неведнъж от други също толкова мощни експлозии. Не става ли въпрос за това страховито и наистина универсално събитие информацията, дошла до нас под формата на древни легенди и митове? И не се ли случи в резултат на краткосрочно "отваряне" на "дупки" поредната драматична смяна на ролите сред членовете на слънчевата група светила?
Трудно е да се разбере този факт - „дупките“могат да бъдат центрове на „кристализация“на космическите образувания. В края на краищата, както следва от теоретичните позиции на Дж. Уилър, Дж. Пенроуз и други учени, ще трябва да признаем, че космическите тела са много вероятно незабавно свързани помежду си под космоса. И преливането на материя може да се случи не само по обичайния начин, от повърхността на първото тяло; на повърхността на секундата за определен период от време, но също и със светкавична скорост, от "дупка" до "дупка", от центъра към центъра.
Вече се появиха първите спекулативни модели на Слънцето с дупка в центъра. Преди три години да си представим не просто „кухо Слънце“, а с „кладенец“вътре, влизащо в бездната, беше връхната точка на фантазията. И сега астрофизиците спокойно изчисляват модела и се чудят дали той ще помогне да се обяснят сензационните резултати от скорошни експерименти със слънчеви неутрино, които нашата звезда излъчва дузина или два пъти по-малко от очакваното в обичайния модел на Слънцето - солидна нажежена до газ топка. Оказва се, че структурата на небесните тела може да бъде много по-интересна.
А вътре в Земята може да се намери „кладенец“в „бездната“, „дупка“, свързана с този или онзи „дупка“-друг.
Сега тези дупки все още са затворени, но в научни списания се появяват статии, които доказват, че гравитационна вълна с обикновена мощност може да ги отвори и по този начин да разклати Слънчевата система на земята, причинявайки всякакви астрономически и геоложки катастрофи. И гравитационните вълни възникват, разпръскват се и се набръчкват пространство-време по време на спонтанното (спонтанно), като в радиоактивните ядра, разпадането на метастабилни "дупки", скрити, например, в центровете на нашата и съседните галактики. Що се отнася до двойните звезди, те са особена последица от универсалния гравитационно-магнитен механизъм за обединяване и отделяне на материята през „дупки”.
Но тъй като всяка звезда може да се роди с близнак, къде отиде близнакът на Слънцето?
Метаморфози на Слънчевата система
Несъмнено в ранните етапи на Вселената, когато светът беше невероятно близо, гравитационни вълни и шахти обикаляха около Слънчевата система. Членовете на системата вероятно са взаимодействали помежду си по сложен начин и са обменяли материя както в космоса, така и по обичайния начин.
Що се отнася до „растежа“или „кристализацията“на небесните тела от разпръсната материя, понякога този процес също означава много, например по време на образуването на студеночервени гиганти в Галактиката на нашето време. Съмнително е обаче дали в този случай се формират планети? Авторитетният астроном С. ван ден Берг обаче наскоро подчерта, че хипотезата за образуването на звезди от разпръсната материя все още няма сериозни доказателства в своя полза. За космоса като цяло процесът на „топене“, който някога в миналото е определял развитието на космическите обекти, очевидно преобладава.
През 1967 г. западногерманските учени Р. Кипенхан и А. Вайгерт изчисляват поведението на две звезди с приблизително слънчева маса, въртящи се около общ център на тежестта на разстояние, приблизително радиус на сегашната земна орбита. Резултатът е много любопитна картина. Отначало системата е нестабилна. По-голямата звезда е обречена, тя започва да се "топи". Въпреки че няма колапс, материята от него под комбинираното влияние на приливни и електромагнитни сили все още се влива в по-малката звезда. В същото време разстоянието между партньорите на звездния танц се увеличава.
В крайна сметка процесът на изтичане на материята може да спре, но двойната звезда вече няма да прилича на себе си. Вторият му член ще стане много по-тежък от първия, който се е разтопил до размерите на Юпитер. Между другото, според оценките на индийския учен С. Кумар, в миналото Юпитер е бил 50 пъти по-масивен и е играл важна роля за формирането на Слънчевата система.
„Значи това е бил партньорът на Слънцето - Юпитер!“- нетърпеливият читател ще побърза да заключи. Всъщност всичко е много по-сложно и объркващо. Има много опции. Много зависи от началните маси и други параметри на „звездния тандем“, техния химичен състав, разстоянието между тях. Формирането на крайната система почти сигурно протича квантовано, на скокове, с прекъсвания и експлозии. Нещо повече, английският учен Ф. Хартуик през 1972 г. показа, че в близки двоични системи дори експлозиите на свръхнова са неизбежни, ако само масата на един от членовете не надвишава слънчевата маса. На някакъв етап от еволюцията на такава „светлинна“звезда е достатъчно сравнително малко добавяне на маса (например преливане от друг член на системата), за да може сърцевината му да бъде силно компресирана, нагрята и да се разпали. Така на ново теоретично ниво се връщаме към експлозивния модел на „двойното протослънце“на Фред Хойл.
Съответно метаморфозите на Слънчевата система могат да бъдат много разнообразни, включително тези, за които разказват древните митове. Една от възможните последователности от събития в Слънчевата система може да изглежда в пълно съответствие с древногръцките космогонични идеи. Първо, от "дупката" - родени са пра-Земята (Гея), Уран, Слънцето, Луната, Сатурн (Хронос) и някои други небесни тела. След това е имало прехвърляне на материя от Уран в Сатурн (в мита това събитие се тълкува като сваляне на баща му Уран от Хронос). От взаимодействието на Прото-Земята със Сатурн се ражда този нов владетел на небесата Юпитер (Зевс), който успява да повтори операцията със своя „баща” Сатурн, изпомпва веществото от него, сякаш го сваля от небесния трон. В резултат Юпитер стана най-мощният член на системата. В следващите епохи се раждат Венера, Марс, Плутон и Меркурий поради различни процеси, Тифон се разпада и се появяват други космически обекти. Последните събития в Слънчевата система, свързани с раждането на Венера от главата на Зевс-Юпитер, току-що се опитаха да реконструират в детайли американския учен И. Великовски в книгите "Сблъскващи се светове" (1950), "Смутни векове" (1952), " Преобърнатата земя "(1955). Но човек може да разбере драмата на една система само като разбере нейното начало. И в началото имаше Земята, на която живеем и от която са родени всички останали членове на слънчевото семейство, включително СлънцетоВеликовски в книгите „Светове се сблъскват“(1950), „Смутни векове“(1952), „Преобърната земя“(1955). Но човек може да разбере драмата на една система само като разбере нейното начало. И в началото имаше Земята, на която живеем и от която са родени всички останали членове на слънчевото семейство, включително СлънцетоВеликовски в книгите „Светове се сблъскват“(1950), „Смутни векове“(1952), „Преобърната земя“(1955). Но човек може да разбере драмата на една система само като разбере нейното начало. И в началото имаше Земята, на която живеем и от която са родени всички останали членове на слънчевото семейство, включително Слънцето
По този начин можем да заключим, че сега, благодарение на успехите на релативистката астрофизика, космогонията на Слънчевата система се е отдалечила от примитивните хипотези на 18 - 19 век и изгражда все повече „драматични“модели с много характери. И тъй като в хода на грандиозната „революция и астрономия“обичайната хелиоцентрична картина на Вселената се срива пред очите ни и при по-висока спирала на знанието може да се случи връщане към древната геоцентрична система, трябва да се доверим повече на древните доказателства и да помислим върху въпроса: кой от членовете слънчевата система е „виновна“за създаването си, от кой от тях можем да очакваме предстоящите й трансформации?
В. СКУРЛАТОВ, кандидат на историческите науки
1980
