1924 Джинс, Происхождение Солнечной системы (1119301), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Примером второй возможности,—образования отдельнойколонии звезд,—могут служить, так называемые, „шаровидные1'звездные^sдж. джипекучи, подобные хорошо известной звездной куче Геркулеса (рис. У).Она шаровидна только по названию, на самом же деле Ш е л л и нашел,что она имеет форму эллипсоида, имеющего плоскость симметрии, чтои должно иметь место, если она является продуктом вращавшейсятуманности.Нельзя, повидимому, утверждать, что указанные два случая — исключительно возможные.

Более вероятно, что они служат концами непрерывной цепи всевозможных типов звездных групп, родившихся HISодной туманности. Возможно даже, что так называемое „большое скопление звезд" является не чем иным, как собранием звездных куч,происшедших из одной туманности. Кучи здесь так перемешаны, чтотрудно подметить отдельные группы звезд, но все же наше предположение не лишено вероятности по некоторым соображениям.1> 1905 г. К а п т е й н заметил, что вблизи солнца звезды образуют два..звездных потока", из которых каждое движется со своей скоростьюк пространстве.Оставляя в стороне вопрос о протяженности этих потоков в пространстве, можно предположить, что они представляют собою движущиеся звездные кучи.

Вскоре затем, независимо друг от друга, Э д д и н гт о н и Х о л м (Halm) нашли третий „поток" или движущуюся звезднуюкучу, состоящую из очень горячих звезд, которые астрономы относитк классам В и О. В этом случае мы знаем размеры кучи и ее приблизительную форму. Согласно Ш а р л ь е (Charlier), ее форма напоминаеткруглый.бисквит, лежащий параллельно Млечному Пути, при чей диаметр в 2,8 раза больше толщины. Некоторые звездные кучи имеют общипроисхождение, но их первоначальная форма резко меняется, кактолько они вступают в окружающую звездную среду. Динамическаятеория показывает, что, после вступления в звездный мир, куча должнапринять форму круглого бисквита, параллельного Млечному Пути, причем диаметр будет в 2,5 раза больше толщины.

Это достаточно хорошосогласуется с наблюдениями и показывает, что все звезды в „потоке" —одного происхождения; то же самое относится и к некоторым маленькимдвижущимся кучам, напр., к упомянутой уже куче Большой Медведицы. Мы не можем, правда, претендовать на полную достоверностьнаших допущений, по есть все же основание думать, что ..большоескопление звезд" представляет собою комок перемешанных звездных куч,каждая из которых образовалась из отдельной туманности.

Это, собственно, не имеет отношения к вопросу о происхождении солнечнойсистемы; мы затронули это лишь для того, чтобы округлить совокупность понятий об эволюции звезд.Такая эволюция похожа, а в первых своих стадиях совершенноидентична с той, которую принял Л а п л а с в своей знаменитой гипотезе о происхождении солнечной системы.

Перед нашими глазами прошловращение и сжатие туманностей; мы подметили конденсацию материяПРОИСХОЖДЕНИЕСОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ229в отдельные массы; наконец, мы были свидетелями начала странствований этих отдельных масс в пространстве, при чем все в точностисовпадает с тем, что было нарисовано Л а п л а с о м .Одно лишь различие можно отметить.

Мы проследили эволюционныйпроцесс в таком масштабе, о котором и не мечтал Л а п л а с. Размеры первичной туманности он полагал равными орбите Нептуна, а я уже сказал» начале этой статьи, какова разница в масштабе между нею и расстояниями звездных миров. Если опять принять диаметр орбиты Нептуназа диаметр мелкой монеты, то одно лишь ядро туманности рисунковО и 7 заполнит весь дворец Альберта (Albert Hall), а венец покроетвесь Гайд - Парк и Кинзингтон. Если бы пожелали изменить масштабтак, чтобы тела, размера нашей земли, стали видимыми простым глазом,то в этом масштабе туманность распростерлась бы на весь округ.а, быть может, и на весь континент.Но если первичная туманность и несравнима по размерам с.'Ianл а с о в с к о й , то, тем не менее, газовые сгустки, на которые она распадается, приближаются по своей массе к предположениям Л а п л а е м ,и размеры их отличаются от Л а п л а с о в с к и χ довольно незначительш >.Если допустить, что эти молодые образования ведут себя тат,' же, каки первоначальная туманность, то можно объяснить возникновение планет,если же принять во внимание третичный распад материи, повторяющий историю предков, — то можно будет объяснить и происхождениеспутников.

Но математическое исследование и непосредственное наблюдение противоречат такой простой гипотезе о происхождении солнечной системы. Как мы видели, нити спиральных туманностей достигают огромных размеров и, при таких размерах, гравитация преобладает над упругостью газа, заставляя его конденсироваться. Туманности,масса которых сравнима с массой Солнца, проходят вначале тот жежизненный нутг до тех пор, пока с их экватора не начнется выделение материи. После этого цикл их развития отличается от описанного выше. Выброшенная материя не может сконденсироваться в нитн.а тем более — в комки; она образует разреженную атмосферу, окружающую туманность.

Такая система начинает все больше и больше сжиматься, излучая тепло; при этом постоянство углового момента сохр. няется за счет выбрасывания все новых и новых газовых масс u-iцентра в атмосферу.Математическое исследование показывает, что, после того какцентральная звезда сожмется до некоторой критической плотности. —приближающейся к одной десятой плотности воды.—наступает катастрофа, при которой вся система превращается в двойную звезду: дв<звезды соизмеримой массы начинают вращаться одна вокруг другой.по очень близкой, приблизительно круговой, орбите. Это —образование,с которым хорошо свыклись астрономы - практики. Они нашли, чтовесьма значительная часть—вероятно более половины—звезд на небе ока-230Д'Ж. ЛЖ1111С.зываются двойными.

Первоначально они находятся, как было упомянуто, на очень близком расстоянии одна от другой. Впоследствии ониотходят друг от друга все дальше и дальше, при чем эксцентричностьорбиты возрастает. Теория показывает, что процесс деления, приведшийк распадению одной звезды на две, может повториться и с каждым из спутников, при чем образуется „сложная"—тройная, четверная и т.

д. звезда.Р ё с с е л ь , исследовавший этот вопрос теоретически, нашел некоторыечисленные соотношения между взаимными расстояниями сложных звезд;•он показал также, что предсказания теории подтверждаются наблюдениями.До сих пор, следовательно, теория и наблюдение идут рука-об руку. Мы проследили за ходом развития астрономических объектов, попути от тончайших туманностей до самых плотных сложных звезд,и на всех этапах этого пути наблюдения подтверждали теоретическиепредсказания.

Но не все астрономические объекты проходят весь этотпуть. Руководящей причиной на этом пути является вращение в совокупности со сжатием, вызванным излучением тепла. После достаточнопродолжительного сжатия начинается отвердевание; скорость вращениябольше не может возрастать, и эволюция тела, с физической точкизрения, приостанавливается. Продолжительность развития каждого данного тела зависит от запаса живэй силы вращения, имеющегося первоначально. Если, в начале своей жизни, туманность абсолютно не вращается, то она навеки сохранит сферическую форму, превращаясь постепенно в холодную, неизлучающую массу. Такая туманность никогдане покинет своего первоначального положения.

Это, повидимому, маловероятно, но мы знаем все же, что некоторые туманности замерзаюти умирают, не достигнув критической стадии (рис. 1), при которой начинается зарождение звезд. Точно так же много звезд остывают и перестают развиваться, никогда не достигая стадии образования двойныхзвезд.

Таким же образом многие двойные системы не могут никогдаперейти в системы более сложные. Обратимся здесь к наблюдениям:чистых двойных систем известно в десять раз больше, чем системсложных, прошедших через стадию двойных. Теория дала нам возможность проследить весь цикл развития объектов, но и теория и наблюдения показывают, что немногие лишь системы могут пройти весьтакой цикл.Мы подходим теперь к самой сущности вопроса. Нигде в этомцикле мы не нашли солнечной системы, или чего-либо хоть немногопоходящего на нее.

Если бы наше Солнце не было окружено планетами,мы без труда выяснили бы его происхождение. Можно было бы предположить, что оно родилось из обычной туманности, и развитие егошло нормальным путем, но что оно обладало небольшим запасом живойсилы вращения, а потому уклонилось с обычного эволюционного пути,не успев распасться на систему двойной звезды. Действительно, можнобыло допустить, что его история такова же, как история половиныПРОИСХОЖДЕНИЕСОЛНЕЧНО Π СИСТЕМЫ231звезд на небе.

Доводом в пользу этого предположения может служитьто обстоятельство, что масса Солнца равна массе звезд, рождающихсяиз туманностей, и что, за исключением планет, она во всем остальномподобна миллионам других звезд, происшедших, повидимому, из туманностей. Подтверждением гипотезы о небольшом запасе количества движения, остановившем его дальнейшее развитие, может служить медленность его вращения в настоящее время. Простое вычисление показывает, что Солнце обладает только небольшой частью всего количества движения, необходимого для распадения.

Если даже мы сложимугловые моменты всех планет, предположив, что они когда-то отделились от Солнца,—то придем к тому же выводу: угловой моментвсей системы составляет лишь небольшую часть необходимого для распадения Солнца и образования системы двойной звезды. Происхождениесолнца, поэтому, является для нас понятным. Затруднения же возникают при попытке объяснить происхождение планет и их спутников.Уже не раз замечались некоторые астрономические системы, неукладывающиеся в! наше представление об обычном эволюционном пути.Частными примерами могут служить планетарные туманности, переменныезвезды Цефеиды и переменные с длинными периодами. Так как развитиенекоторых систем не совпадает с описанным выше путем большинстваι ветил, то надо полагать, что к этому главному пути могут примыкать различные разветвления, по которым может пойти развитие под влияниемразличных причин. Это—единственное, что можно предположить.

Мыможем рассчитывать, что две звезды постигнет одна и та же судьба,с еще меньшей вероятностью, чем если бы говорили о двух людях. Мыпредполагали, что наша нормальная звезда развивается ко вселеннойсовершенно самостоятельно, при чем ее момент количества движенияоставался постоянным и не подвергался возмущениям со стороны соседей. Математики находят удобным предоставлять каждой звезде весьбеспредельный мир, но в природе этого не бывает. Однако никогдаидеальные предположения математиков не подходят так близко к истине,как в нашем случае.

В том масштабе, который нами уже употреблялся,и в котором Солнце представлялось микроскопической частицей, —в однудесятитысячную дюйма диаметром, — самая гигантская из известных звездпредставится булавочной головкой, диаметром в одну тридцатую дюйма.Пространство, отведенное звездам, в этом же масштабе представитсявнутренним пространством собора Петра и Павла.

Характеристики

Список файлов учебной работы