закономерностей которого стал доступен для изучения лишь в последние

десятилетия. Огромную роль в их исследовании приобретает сейчас

космонавтика - наиболее мощное и перспективное средство познания Вселенной.

Один из центральных вопросов, связанных с изучением нашей планетной

системы, - проблема ее происхождения. Как возникла семья небесных тел,

обращающихся вокруг Солнца? Ответ на этот вопрос имеет не только важное

естественнонаучное, но и мировоззренческое, философское значение. На

протяжении веков ученые пытались выяснить прошлое, настоящее и будущее

Вселенной. Нередко их представления были в той или иной степени связаны с

господствовавшими религиозными воззрениями. Но еще в глубокой древности

зародилась мысль, что мир не был создан никем из богов. Он всегда

существовал и будет существовать. Одни миры возникают, развиваются, другие

- разрушаются и умирают. Земля, как и другие миры, сформировалась в

результате естественных причин.

Однако такие гениальные догадки настолько опережали эпоху, что не могли

быть восприняты современниками. В споре о путях происхождения и развития

Земли и планет столкнулись два прямо противоположных и непримиримых

суждения о том, что лежит в основе мироздания - дух или вечно существующая

материя? Создан ли мир богом, или он существует вечно?

В отличие от идеалистов, утверждающих первичность духа и считающих мир

продуктом творения бога, материалисты признают первичность материи.

Подтверждая свои выводы практикой исследований и наблюдений, основываясь на

повседневном опыте, материалисты доказывают, что все небесные тела, в том

числе Земля и планеты, могли возникнуть лишь из других форм материи, то

есть, сформировались естественным путем. В наше время все сколько-нибудь

значительные космогонические гипотезы являются последовательно

материалистическими.

Важной закономерностью является то, что все планеты движутся вокруг

Солнца в одном направлении, в единой плоскости (за исключением Плутона) и

почти по круговым орбитам.

По своим физическим характеристикам планеты образуют две различные

группы, отличающиеся размерами, плотностью, химическим составом планет.

Одна из них состоит из сравнительно небольших планет земной группы -

Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Их вещество отличается высокой плотностью:

в среднем около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превосходит плотность воды.

Другую группу составляют планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным

массам, а Юпитера - 318. Все планеты этой группы сравнительно быстро

вращаются вокруг своей оси. Сутки на Нептуне длятся, например, 15 часов 48

минут, а на Юпитере - всего 9 часов 50 минут. Состоят планеты - гиганты

главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка

к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности,

подобной поверхности планет земной группы. Особое место занимает девятая

планета - Плутон, - открытая в марте 1930 года. По своим размерам она ближе

к планетам земной группы. Не так давно астрономам удалось обнаружить, что

Плутон - двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого

спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс. Плутон

необычен и в другом отношении. В то время как орбиты всех остальных планет

лежат приблизительно в одной плоскости, плоскость орбиты Плутона наклонена

к ней под углом около 17 градусов.

Согласно современным представлениям, планеты Солнечной системы

образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды

лет назад. Наиболее последовательно такая точка зрения проведена в работах

советского ученого академика О.Ю. Шмидта.

В основе теории О. Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем

объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца

газопылевое облако вначале состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные

элементы конденсировались в пылевые частицы. Однако беспорядочное движение

газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным обращением

облака вокруг Солнца.

Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав

слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого

“критического“ значения, его собственное тяготение стало “соперничать” с

тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные

пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество

сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобрели почти круговые

орбиты и в своем росте начали обгонять другие тела, став потенциальными

зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования

присоединили к себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов

сформировалось девять больших планет, движение которых по орбитам остается

устойчивым на протяжении миллиардов лет.

Таким образом, почти круговые орбиты планет явились результатом

осреднения орбит тел, объединившихся в планеты. Деление планет на две

группы связано с тем, что в далеких от Солнца частях облака температура

была низкой и все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые

частицы. Среди них преобладали метан, аммиак и вода, определившие состав

Урана и Нептуна. В составе самых массивных планет - Юпитера и Сатурна,

кроме того, оказалось значительное количество газов. В области планет

земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества (в

том числе метан и аммиак) остались в газообразном состоянии и,

следовательно, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались

в основном из силикатов и металлов.

Научная теория происхождения Солнечной системы подтверждается

многочисленными наблюдениями. Однако сейчас еще нельзя сказать, что процесс

образования планет досконально изучен.

Центральное тело нашей планетной системы - Солнце. Оно могучий источник

энергии: ежесекундно наше светило излучает такое количество тепла, которого

вполне хватило бы, чтобы растопить слой льда, окружающий земной шар,

толщиной в тысячу километров.

Ученые давно задумывались над тем, каким образом Солнце восполняет запасы

своей энергии, столь щедро излучаемой в мировое пространство. На первых

порах наиболее естественным считалось предположение, что энергия нашего

дневного светила не пополняется. Но в таком случае температура Солнца

должна была бы заметно понижаться (по расчетам, на 2 процента в год), а

следовательно, непрерывно уменьшалось бы количество тепла и света,

получаемых Землей. Между тем измерения, проводившиеся на протяжении ряда

лет на специальных горных станциях, говорят о том, что поток светового и

теплового излучения Солнца практически не меняется. А это означает, что

энергия нашего светила постоянно пополняется из какого-то источника.

В свое время высказывалось предположение, что таким источником может

служить непрерывное сжатие Солнца, происходящее под действием сил

тяготения. Так действительно могло бы происходить, но тогда источника тепла

и света хватило бы всего на 20 миллионов лет. Между тем геологические

данные убедительно свидетельствуют, что наша планета существует не менее 5

миллиардов лет. Возраст Солнца, следовательно, по крайней мере не ниже этой

цифры.

В настоящее время можно считать доказанным, что в недрах Солнца при

огромнейших температурах - порядка миллионов градусов - и чудовищных

давлениях протекают так называемые термоядерные реакции, которые

сопровождаются выделением огромного количества энергии. Термоядерная

реакция в недрах Солнца будет происходить до тех пор, пока не иссякнут

запасы водорода. В настоящее время они составляют около 60% массы Солнца.

Такого резерва должно хватить по меньшей мере на несколько десятков

миллиардов лет. Следовательно, человечество на долгие времена обеспечено

солнечным теплом и светом.

Наше Солнце - источник не только света и тепла: его поверхность излучает

потоки невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также корпускул

- заряженных частиц вещества. Воздействие этих излучений на характер

процессов в земной атмосфере было замечено уже много лет назад. Но изучение

их по-настоящему началось лишь в последние годы. Хотя количество тепла и

света, посылаемого на Землю Солнцем, на протяжении многих сотен миллионов

лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений значительно

меняется: она зависит от уровня так называемой солнечной активности.

Солнце оказывает заметное влияние не только на такие природные процессы,

как погода, земной магнетизм, но и на биосферу - животный и растительный

мир Земли, а также на человека.

Влияние солнечной активности на биологические процессы отмечалось многими

исследователями. В конце прошлого столетия русский ученый Н. Шведов

обнаружил связь между толщиной годичных колец у деревьев и циклами

активности нашего дневного светила. Другие ученые установили связь между

солнечной активностью и ростом морских кораллов, размножением рыб и

грызунов, набегами саранчи.

Вернемся к нашим соседям по Солнечной системе. Начнем с ближайшего к нам

небесного тела - естественного спутника Земли Луны.

Подобно тому, как наша Земля обращается вокруг Солнца, вокруг Земли

движется Луна. Луна меньше Земли, ее поперечник составляет около одной

четверти земного диаметра, а масса в 81 раз меньше массы Земли. Поэтому

сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на нашей планете. Слабая сила

притяжения не позволила Луне удержать атмосферу, по той же причине не может

быть на ее поверхности и воды. Открытые водоемы быстро испарились бы, а

водяной пар улетучился бы в космос.

Поверхность Луны весьма неровная: она покрыта горными хребтами,

кольцевыми горами - кратерами и темными пятнами равнинных областей,

называемых морями. Однако и в морях расположено много мелких кратеров.

Длительное воздействие разнообразных внешних факторов привело к тому, что

на поверхности Луны образовался рыхлый слой, покрывающий основную породу -

риголит, состоящий из осколков магматических пород, шлакообразных частиц и

застывших капель расплавленной магмы. Толщина его в разных районах

колеблется от нескольких миллиметров до нескольких метров. Что касается

лавы, заполняющей лунные бассейны, то она имеет внутреннее происхождение, и

не могла образоваться в результате метеорных ударов. Но такие удары,

возможно, вызвали нарушения лунной коры, открыв тем самым выход лавовым

потокам на поверхность.

Для выяснения истории Луны очень важно знать возраст различных ее

образований. С этой целью производилось определение возраста лунных пород,

доставленных на Землю космическими аппаратами из различных районов лунной

поверхности.

На основе имеющихся в настоящее время данных можно составить такую

картину. В первые 500 миллионов лет происходило расплавление вещества Луны,

хотя оно и не охватило всю массу сразу. К концу этого срока уже

образовались континенты, а в период с 700 миллионов лет до 1,2 миллиарда

лет - моря. Как показывают исследования, проведенные с помощью космических

аппаратов, примерно 95% пород, покрывающих лунную поверхность, прошли в

свое время через магматическое состояние. Причем все это разновидности

базальтов. Гранитов, часто встречающихся на Земле, на Луне нет совсем.

Ближайшая к Солнцу планета - Меркурий обладает, как и Плутон, наибольшей

эллиптичностью своей орбиты, в результате чего расстояние от планеты до

Солнца изменяется в пределах от 46 млн. до 70 млн. км. Среднее же

расстояние от Солнца до Меркурия составляет 58 млн. км. - в 3 раза меньше,

чем до Земли. Несмотря на значительную яркость, эта планета с трудом

поддается наблюдению, так как никогда не удаляется от Солнца более чем на

28 градусов к западу или к востоку. Это приводит к тому, что она почти

всегда “прячется” на светлом фоне утренней или вечерней зари. И все же

“неуловимая” планета иногда дарит ученым возможность наблюдать ее в дневное

время, когда она медленно проходит на фоне солнечного диска. Это редкое

астрономическое явление наблюдалось, в частности, в ноябре 1973 года.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5