Миров приводные ремни

"Вследствие необычайно высокой температуры солнечная атмосфера первоначально простиралась за орбиты всех планет" - так писал в 1796 году П. Лаплас, блестящий физик и математик Франции, в своей работе "О происхождении мира". Поразительно, как часто в истории науки совершается (на новом уровне) возврат к совсем было отвергнутым положениям классиков. Именно этот пункт - горячая атмосфера огромных размеров - был признан впоследствии наивным: туманность таких размеров, по представлениям классической астрономии, должна была быстро охладиться. Но общая "атмосфера" Солнца и вспыхнувшей рядом с ней сверхновой звезды (видимо, связанной с молодым Солнцем общностью происхождения и принадлежностью к одной звездной ассоциации) могла быть только горячей! Но П. Лаплас не знал о Сверхновых.

Он не знал и другого: в горячем газе действуют силы, ничуть не уступающие в мощи чисто механическим силам классической космогонии. А потому не использовал в своих построениях магнитогидродинамический фактор. Это за него сделали уже в наше время шведский физик Х. Альвен и английский астроном (писатель-фантаст) Ф. Хойл.

Уже когда Н. Бор предложил свою планетарную теорию атома, сходство планетных и электронных орбит навело некоторых ученых на мысль, что это сходство неспроста и что в создании планетных систем повинны не только гравитационные силы. Полвека назад некий Берлага вывел из уравнений электрических взаимодействий древний закон планетных расстояний Тициуса - Боде. Получилось, что планеты, как и электроны, могут устойчиво обращаться только на определенных "квантовых" уровнях!

А надо сказать, грубое, но несомненное подчинение планетной системы (и спутниковых систем больших планет) этому закону всегда поражало ученых и не объяснялось толком ни одной из "механических" гипотез. И еще одно, гораздо более важное препятствие пустило под откос немало космогонических моделей: распределение момента вращения.

Почему? Если планетное вещество отрывалось от экватора Солнца по мере сжатия и раскручивания нашей звезды просто под действием центробежной силы (так представляли и представляют себе этот процесс многие космогонисты), то такое сжавшееся Солнце должно продолжать вращаться быстро, очень быстро. Ведь не замедляет же свой бег колесо смеха, когда, раскручиваясь, сбросит любителя парковых аттракционов действием центробежной силы. А может, Солнце всегда вращалось медленно, а пришедшее "со стороны" протопланетное вещество имело какой-то свой, независимый момент вращения? Именно для преодоления парадокса вращательного момента понадобилась О. Шмидту гипотеза захвата.

Но захват не объясняет многого, например близости, почти совпадения плоскости, в которой обращаются планеты, с плоскостью солнечного экватора. Нет, между вращением Солнца и планет была какая-то связь, зацепление. Но зацепление на расстоянии. Этакие "миров приводные ремни", которые долго передавали момент вращения от Солнца к планетам. А передав почти полностью, исчезли.

Сейчас ученые настолько убеждены в том, что планетные системы отбирают как-то вращательный момент у своих солнц, что все звезды типа Солнца, вращающиеся очень медленно, подозревают в укрывательстве планетных систем. И много раз уже подозрения оправдывались: некоторые большие планеты обнаруживали себя, искривляя пути своих звезд.

Когда-то ученые - исследователи космических лучей искали утреннюю шестичасовую вариацию этих лучей. Они думали, что Земля в беге своем по орбите должна получать в "лоб", то есть на линии восхода Солнца, всплеск, вариацию частиц космических лучей, дополнительную их порцию на общем хаотическом фоне космоса. Но ученые не обнаружили этой вариации, а измерили другую, восемнадцатичасовую. Поток космических лучей подхлестывал Землю сзади, подгоняя ее на ее вокругсолнечном пути...

Если представить себе восемнадцатичасовую вариацию усиленной в миллиарды раз (а это и было, когда вещество в межпланетном пространстве было во столько же раз горячее и плотнее, а солнечное магнитное поле - во столько же раз сильнее), то вот он, приводной ремень мира!

...В те "дни" из молодого Солнца веером струилась материя, горячий солнечный ветер стремил свой бег к окраинам Солнечной системы.

Горячий газ, текущий из Солнца, ионизирован, с атомов его ободраны электронные оболочки, а значит, газ электрически заряжен. Это плазма! Она не просто летит от Солнца, а летит, привязанная к силовым линиям магнитного поля Солнца. Но и силовые линии привязаны к плазме. Перегруженные ею, они начинают искривляться, отставая от вращения Солнца. Дальше от Солнца поле слабее, силовые линии искривляются все больше - и вот уже повернули назад почти по кругу. Витки магнитного поля, как нитки на катушке, наматываются на солнечную магнитную сверхкорону все плотнее и плотнее.

А что происходит с плазмой? По пути она частично перестает быть плазмой - появилось много нейтральных атомов и даже пылинок,- но электрические свойства пока торжествуют. Там, на окраине солнечной сверхкороны, где силовые линии наматываются виток за витком, вещество уплотняется, накапливается, оставаясь горячим! По мере того как накапливаются витки, накапливается магнитная энергия в диске, обращающемся вокруг Солнца. Диаметр его все увеличивается. А по пути, в плоскости вращения, диск сбрасывает вещество, вырвавшееся из-под власти электромагнитных сил, начавшее обращаться вокруг Солнца по ньютоновским и кеплеровским законам, по самым обычным орбитам.

Это избавление от власти магнитного колеса проходит по-разному. Вблизи Солнца остаются плотные, тяжелые комки с большим содержанием металла, больше метра диаметром. Из них очень скоро слепятся небольшие тяжелые планеты "земной группы": Марс, Земля с Луной, Венера, Меркурий.

Вода (лед), аммиак и вообще все что полегче конденсировалось там, где нынче проходят орбиты планет-гигантов - Юпитера и Сатурна; отсюда их низкая плотность (Сатурн плавал бы в земном океане: столь низок его удельный вес), гигантские атмосферы.

Схема космогонии Ф. Хойла (а) и модель нынешнего вращения сверхкороны Солнца (б). Одна из вариаций космических лучей на Земле - реликт хойловского космогонического механизма?

Здесь конденсация шла, по Ф. Хойлу, в виде больших шаров больше десяти метров в диаметре. Если шар из легких элементов не успевал дорасти до этой величины, магнитное колесо влекло его дальше, к окраине, к ослабевающему ободу диска. Здесь шары частично разрушались, теряя в холодном пространстве самые легкие свои частицы. Именно здесь образуются опять довольно-таки плотные планеты периферии нашей системы: Уран, Нептун и Плутон.

И во всем этом огромном колесе шла непрерывная перекачка вращательного момента от Солнца. Солнце работало, как хороший генератор. Оно расширяло, наматывая витки магнитного поля, пределы вращающегося диска. Диск вертелся как единое целое, частица, удаленная дальше от втулки колеса, двигалась, естественно, быстрее, а значит, в тот миг, когда эта частица оказывалась брошенной на произвол обычных гравитационных сил, она сама превращалась в маленькое колесико, вертящееся в ту же сторону, что и Солнце, и превращала в такое колесо любое тело, к которому прилипала. А Солнце, отдавая вместе с жаром и материей свой вращательный момент, тормозилось. И к моменту, когда советские космофизики обнаружили слабую нынче восемнадцатичасовую вариацию космических лучей, нечувствительно подхлестывающую нашу Землю сзади, оно сохранило только два процента своего первоначального запаса вращения.

Интересно: спутниковые системы больших планет (именно больших: Луна - особый случай), во всем старательно копирующие "старших" - планетную систему, в этом пункте резко отличаются. Юпитер, Сатурн быстро вертятся. Оно и понятно. Планеты-гиганты не делились со спутниками своим вращательным моментом, а просто сбрасывали излишки. Тут работал, как считает Ф. Хойл, классический лапласовский механизм выброса вещества от избытка вращения, без приводных ремней. Ибо приводных ремней - сильного магнитного поля не было у планет.

"Существенное различие, по-видимому, состоит в том, что образование планет было гидромагнитным, тогда как образование спутников было гидродинамическим", - пишет Ф. Хойл.