Сколько весила протопланетная туманность?

И здесь нет единой точки зрения. Совершенно ясно, что нижний предел массы туманности найти очень легко. Для этого мы должны сложить массу всех планет, добавив еще некоторое количество летучих элементов, с массой Солнца. А верхний предел массы уже зависит от «индивидуального счета». Самый верхний предел, который рассматривается сегодня, — две массы Солнца.

Каковы были физические условия в туманности?

Здесь я хочу привести остроумное высказывание американского астронома Г. Уитни. Он сказал, что различные космогонии, подобно романам, представляются истиной только для их автора. Всем же остальным они кажутся чистыми фантазиями. В этой шутке большая доля правды. Посудите сами. Значение только одного параметра — температуры туманности — очень сильно меняется от модели к модели. Одни авторы рассматривают очень высокие температуры — до 4 тысяч градусов по шкале Кельвина. Другие «довольствуются» низкими, 100 градусов. Создается такое впечатление, что сегодня физики лишь ходят по коридорам «дома моделей», но найти комнату, где лежит не модель, а истина, не могут. А тут возникает еще более неясный и туманный и самый главный — пятый вопрос.

Каким образом из газа и пылинок протопланетной туманности образовались планеты?

Ну как ответить на этот вопрос, если даже, по мнению специалистов, некоторые работы, написанные на эту тему сегодня, имеют определенное сходство с произведениями средневековых алхимиков. Тем не менее, поскольку все-таки именно этот вопрос главный, я попытаюсь представить читателю короткий сценарий рождения планет, основанный главным образом на работах школы замечательного советского ученого академика О. Шмидта.

Итак, на орбитах вокруг Солнца вращаются многие миллиарды пылинок. Из-за сил тяготения они опускаются к экваториальной плоскости. Одни частицы крупнее, другие помельче. Крупные частицы при своем падении «захватывают» мелкие и поэтому увеличиваются в размерах. Таким образом пылевой слой становится плоским, и вокруг Солнца образуются кольцевые зоны наподобие колец Сатурна. Механизм, по которому частицы слипаются, аналогичен механизму «холодной сварки», хорошо известному металловедам. Именно по этому механизму микронные частицы за 1000 лет вырастают до размеров около одного сантиметра. В других моделях частицы растут до размеров футбольного мяча, то есть их радиус около 20 сантиметров. Итак, пылевой слой становится плоским, и, по выражению Г. Ривса, «множество тел беззаботно движутся по орбитам и без конца сталкиваются друг с другом, как лихо мчащиеся машины на деревенских ярмарках».

Давайте попробуем рассмотреть на примере образования Земли, что же происходило дальше. Мы с вами знаем, что астрономы называют одной астрономической единицей расстояние от Земли до Солнца. Это около 150 миллионов километров. Так вот, вокруг Солнца на земной орбите вращалась кольцевая зона частиц толщиной примерно в половину астрономической единицы. Советский ученый В. Сафронов показал, что в такой кольцевой зоне большее тело в силу своего гравитационного поля будет захватывать меньшие тела. «Деньги идут к деньгам» — меланхолически заметил по этому поводу Ривс. Земля, таким образом, «рождается», по Сафронову, за 100 миллионов лет. Планеты-гиганты, по всей видимости, за значительно больший промежуток времени.