Неоткрытая планета

Но нельзя примирить непримиримое. Науку создает человек. И она помогает идти в прошлое и будущее.

Теперь, когда уже сделано краткое вступление, пора поговорить с участниками встречи, учеными, которые занимались проблемой происхождения нашей планеты, — философами, математиками и астрономами.

— Был начальный хаос. Беспорядочно носились всевозможные твердые частицы. Из них родились космические тела, — сказал бы немецкий философ XVIII века Иммануил Кант.

— Не совсем так, — поправил бы его французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас. — Вероятно, когда-то имелась газовая туманность, она вращалась, охлаждаясь и сжимаясь при этом. От нее отделялись сгустки — будущие планеты, в том числе и наша Земля.

— Нет, — вмешался бы следующий оратор, английский астроном Джеймс Джине. — Я утверждаю, что своим рождением мы обязаны Солнцу. Да, Солнцу! И, кроме того, случайно прошедшей мимо него звезде. Произошла катастрофа. Не будь ее, не появилась бы вся наша планетная семья! Чужая звезда своим мощным притяжением вырвала у Солнца «клочок». Из него-то, из раскаленного солнечного вещества, и образовались, постепенно уплотняясь, планеты.

— Согласен, что Солнце — виновник рождения миров, — вступил бы в спор советский ученый, академик О. Ю. Шмидт. — Только все происходило иначе. Если Джине прав, то во Вселенной, кроме Солнца, нет совсем или очень мало окруженных планетами звезд. Между тем это не так. К тому же, — продолжил бы он, — Солнце не отпустило бы далеко оторванный от него кусок. А уж орбиты планет, во всяком случае, оказались бы иными. Планетный рой должен был сгрудиться вокруг своего властелина. Солнечная система заняла бы гораздо меньше места, чем теперь. Кроме того, «всплеск» на Солнце задел бы не его внешнюю часть, а глубочайшие недра, нагретые чуть ли не до миллиона градусов. Солнечная плазма не сгустилась бы в комки, а, наоборот, разлетелась бы в космосе. Вероятно, — заключил бы ученый, — исходный строительный материал — рой мельчайших пылевых частиц и газовых молекул, захваченный притяжением дневного светила, когда оно проходило через какую-то туманность. Пылинки сталкивались, слипались, росли, как снежный ком. Холодные вначале, планеты затем разогревались, и виновниками здесь явились радиоактивные элементы. Они собирались в наружных слоях, и от этих «печек» тепло шло внутрь, прогревая всю внутренность планетного шара.

— Совершенно верно, газо-пылевая туманность, — согласился бы другой участник спора, академик В. Г. Фесенков. — Только она не была захвачена потом Солнцем, а просто Солнце и планеты возникли из одного и того же облака. Газ замерз, осел на пылинках, и облако это мало-помалу разбилось на куски — зародыши планет. Или, быть может, участие принимали здесь только газовые частички, ставшие в результате сложных превращений с атомами и молекулами в конце концов твердью земной…

Но остается еще вопрос: случайное ли это явление — рождение планетных систем? Захвата пылевого облака звездой может и не произойти. Это все же дело случая.

И академик Фесенков считает, что появление систем, подобных Солнечной, закономерно. Во Вселенной живут и умирают звезды, и пространство между ними не пусто. Межзвездная материя заполняет всю бесконечность мира, у которого не было начала, как не будет конца.

Сначала образовалась звезда — Солнце. Остатки газа и пыли — тоже уплотненные — послужили заготовкой для планет. Если бы облако было очень большим, могла бы появиться двойная звезда или даже несколько звезд. Но так не случилось.

Кандидатами в звезды могли бы быть планеты-гиганты. Но давление и температура в их недрах не сравнятся с солнечными. Они, вероятно, слишком малы, чтобы начались ядерные реакции, какие идут на звездах. Потому родилось одно Солнце и одновременно с ним его спутники — планеты.

Однако рождение планет все же шло по-разному. На больших расстояниях от Солнца и друг от друга возникли планеты-гиганты. Там, на окраинах первичного облака, было больше легких газов — водорода и гелия — и очень мало твердых частиц. Вот почему эти гигантские тела — по сути дела холодные газовые сгустки.

Ближе к Солнцу из газа и пыли, постепенно уплотняясь, постепенно теряя водородно-гелиевую атмосферу, появились планеты земной группы и среди них двойная — Земля-Луна. В рассеянном облаке уже тогда в зародыше было многое из того, что потом оказалось в планетных недрах, в первую очередь — минералы.

Ну, а Плутон? Возможно, он был спутником Нептуна и лишь потом стал самостоятельной, небольшой по сравнению с гигантами планетой.

Одно было облако, а возникли из него самые разные небесные тела. Звезда Солнце, планеты-гиганты с собственными спутниками, двойная планета Земля-Луна, небольшие планеты земного типа, множество мелких планеток-астероидов и метеоритов…

Все эти космические постройки — результат сложных процессов, которые к тому же могли происходить одновременно, переплетаясь, накладываясь друг на друга. И конечно, как они шли для каждой отдельной планеты, сейчас еще пока мы не знаем.

Можно лишь сказать: где-то из газо-пылевой туманности возникла звезда. И почти одновременно с нею зародились планеты. Зародыши планет уплотнялись, а уплотняясь — разогревались. Недра их становились столь горячими, что в них начинались ядерные превращения, загоралась своего рода ядерная печка. Зародышей может быть много сначала, но уцелеют лишь наиболее стойкие, чьему движению меньше всего окажется помех из-за сложной игры притягивающих и отталкивающих сил.

А где-то, наоборот, гибнут планеты и звезды, чтобы своим материалом пополнить запасы сырья для неизбежно рождающихся в другом уголке островков — звезд, звездных систем, систем звездных систем и прочей галактической иерархии… С ними же могут возникнуть и планеты.

Итак, не маловероятная случайность и, естественно, не чья-то прихоть — причина рождения Земли.

Связаны между собой судьбы Земли и Солнца, судьба звезды и судьба планеты. Но Солнце не одно во Вселенной. Земля не единственное небесное тело. И биографию ее нельзя отрывать от истории космоса, в котором рождаются, живут, умирают и рождаются вновь звезды и планеты. Мы — обитатели гигантской звездной системы — Галактики. Скопления галактик, бесчисленные миллиарды светил — они ведь не остаются такими, какими были. Попробуем размотать нить…

Оказалось, что весь звездный мир не возник одновременно, и солнца возникают, хотя бы в нашей Галактике, и теперь.

Оказалось, что есть поистине необыкновенные звезды, которым присвоили имя сверхзвезд или квазаров. Они плотнее «белых карликов», чья чудовищная плотность была известна давно. Каковы они, как устроены — пока загадка.

Почему же образуются рядовые звезды, как наше Солнце? Вероятно, благодаря распаду каких-то, скажем теперь, сверхзвезд. Распадалось (и распадается) Солнце. Когда-то оно было куда более массивным. Происходили солнечные взрывы, «излишки» вещества выбрасывались в окружающий космос. И оно же своим притяжением заставляло планеты Солнечной системы следовать этому примеру: так, Земля породила Луну, Сатурн приобрел кольцо, Юпитер — спутников. Кометы и метеоры — результат работы планетных вулканов. Словом, все взаимосвязано между собой. И предыстория наша уходит еще дальше, становится частью истории целой звездной Вселенной.

* * *

Звезд бесконечно много в бесконечной Вселенной. Сегодня астрономам известно сто тысяч миллионов миллиардов звезд. То, что произошло близ Солнца, могло произойти и у других солнц. Ореол исключительности надо отнять у нашей планеты. Есть, еще должны быть на нашу похожие земли!

Прав Джордано Бруно, смело сказавший впервые еще почти четыре века назад, что звезды — это «другие солнца, бесчисленное множество других солнц, вокруг которых существует бесчисленное множество земных шаров».

Он поплатился жизнью за свои слова, противоречившие учению церкви. Современная наука подтвердила его правоту.

Спросим, например, английского астронома профессора Бернарда Ловелла: у скольких звезд могут быть планеты? Он ответит: миллиард, — конечно, только среди ближайших, удаленных эдак, скажем, на три миллиарда световых лет.

Вот почему сейчас радиотелескопы стараются поймать сигналы, идущие из вселенских глубин. Не телеграммы ли идут от наших соседей? Межзвездное радио и, возможно, телевизионная связь — только ли фантастика? О ней пишут не одни писатели, над ней работают инженеры.

Есть довольно близкие к нам звезды, похожие на Солнце. Одну из них называют Тау Кита, другую — Эпсилон Эридана. До них «всего» одиннадцать световых лет — по межзвездным масштабам это не такое уж далекое соседство. И вот возникла мысль о контакте с этими звездными системами, с возможными их жителями. Возник проект Озма.

Оз — страна из американской детской сказки, Озма — королева этой страны. Гипотетическая соседняя цивилизация и стала для астрономов волшебной страной, из которой они надеялись получить вести. Проект назвали романтическим именем Озма.

Не случайно хотели поймать сигналы с Эпсилон Эридана и Тау Кита — одиночных звезд. Альфа Центавра — самая близкая к нам, но двойная — отпала: выяснилось, что там вряд ли могут быть подходящие для жизни планеты. И антенны большого 85-футового телескопа американские радиофизики направили на «страну Оз». Это была первая в истории человечества попытка перехватить радиограмму, посланную другими разумными существами!

Прием вели на волне двадцать один сантиметр — такова частота излучения атома водорода, наираспространеннейшего элемента мироздания. Значит, это наиболее универсальный радиоязык Вселенной.

Три месяца вели поиск, применялась специальная высокочувствительная аппаратура с приспособлениями для подавления помех. И за три месяца не обнаружили ничего, что было бы похоже на искусственные сигналы.

Неудача? Пока да. Видимо, слишком кратковременным был поиск. Видимо, нужно дежурить, слушать каждую ночь, изо дня в день, из года в год, а возможно, и из века в век… Надежда на успех может оказаться иллюзорной, и хватит ли энтузиазма, чтобы нести вахту без конца? Даже если и часть работы поручить автоматам? Психологически трудно привыкнуть к тому, чтобы ждать и надеяться неопределенно долгое время, не получая никакого подтверждения правильности избранного пути.

Думается, впрочем, что сознание величия цели — фактор, с которым не считаться нельзя!

«Трудно оценить вероятность успеха, но, если не производить поиска совсем, она равна нулю». Справедливость высказывания Д. Коккони и Ф. Моррисона, известных исследователей проблемы межзвездной связи, не вызывает сомнений.

Заатмосферная радиоастрономия, которая свою аппаратуру разместит на внеземных станциях, например на Луне, и для которой перестанут существовать помехи, затрудняющие сейчас работу астрономов, — вот новый плацдарм для исследования Большой Вселенной.

Уже сейчас думают о том, чтобы радиотелескопы, принимающие естественные сигналы, приспособить и для приема сигналов искусственных. Это позволит, не откладывая дела в долгий ящик, приступить к созданию галактической службы. Быть может, к нам давно уже идет информация, которую мы просто не можем принять?!

Однако мы невольно отвлеклись. Но ведь опять здесь прошлое переплелось с настоящим и будущим! Мимо этого трудно равнодушно пройти…

Еще не пойманы сигналы и не найдены посылки (ни сейчас, ни в прошлом) из тех краев большого звездного мира, где повторился какой-то вариант рождения планетной семьи.

Но кто знает, не придет ли скоро послание от жителей соседних звезд, соседних звездных систем?

Сначала — переговоры, потом — встреча. Над идеями звездолетов уже трудятся теперь. Не столь много ждать до двухтысячного года. Если век двадцатый станет веком межпланетных путешествий, то двадцать первый обещает межзвездные перелеты.

Но пока — обратно, к началу начал.

Кто же прав? Кант, Лаплас, Джине? Шмидт или Фесенков?

Сейчас ни у кого нет сомнений в том, что все началось с газо-пылевого облака, которое когда-то (а когда — тоже еще вопрос) превратилось в Солнце и планеты.

На веру, однако, нельзя ничего принимать. Все это выглядит убедительно, а где доказательства, где факты? Ведь у нас только цепь рассуждений — пусть строгих, пусть логичных, пусть правдоподобных, но только рассуждений.

Многослойная наша земная кора хранит память о событиях давно прошедших. Углубляясь в нее, мы словно на машине времени переносимся назад. Слой за слоем — и эпоха сменяет эпоху.

Археологи находят остатки древних культур, палеонтологи — вымерших животных и растений. Изучая осадки, лежащие на дне океана, можно будто перелистывать страницу за страницей летописи, написанной самой природой. Если пробраться поглубже, на многие километры в недра планеты, то приоткроется завеса еще более отдаленного прошлого. Вот почему так много ждут от сверхглубокого бурения геологи — и не только те, кто ищет руду, но и те, кто разгадывает великую тайну начала начал.

Пока же инструментом служит теория, гипотезы доказывают или опровергают с помощью формул и цифр. А как определить, чья картина ближе к истине, чья не соответствует ей совсем?

Та гипотеза лучше, которая лучше объясняет современное положение вещей. И теперь неверным считается мнение Джинса, устаревшим — предположение Шмидта. Большинство советских ученых разделяет взгляды Фесенкова.

Американский астроном X. Шепли насчитал четырнадцать предположений о том, как родилась Земля (правда, включая сюда и «взгляды» на происхождение миров пророка Моисея… Можно насчитать и больше, но все равно — и четырнадцать не так уж мало).

Иные из них объясняют очень многое. Однако ни одна, даже самая лучшая, не может дать ответ на ряд довольно существенных вопросов. Вот некоторые из них.

Почему все крупные планеты движутся в одном направлении вокруг Солнца? Почему и Солнце и большинство планет вращаются вокруг своих осей тоже в одном направлении? Почему Солнечная система плоская, почему орбиты всех планет расположены практически в одной плоскости? Почему маленькие планеты (кроме Плутона, возможно бывшего спутника Нептуна, его соседа) ближе к Солнцу, а гиганты гораздо дальше? Почему Юпитер и Сатурн со своими спутниками копируют Солнечную систему?

Пока приходится признать, что мы лишь на подступах к истине и до нее еще идти далеко.

Если следовать Шмидту, то можно объяснить, хотя и не все, особенности, присущие нашей планетной системе, понять, хотя и отчасти, как развивалась она. Но откуда взялось облако около Солнца, почему холодными были вначале планеты — остается все же неясным. И то, что мы узнали сейчас о коре и глубоких недрах земных, во многом не согласуется с предположением Шмидта. Это лучше удастся сделать, пользуясь гипотезой Фесенкова.

В столкновении мнений, в поисках новых фактов — кирпичиков для новых гипотез — рождается истина. И уж никак нельзя согласиться с теми, кто говорит: «Происхождение Земли окутано мраком неизвестности». Значит, нет смысла пытаться воссоздать далекое прошлое? А ведь слова эти сказаны не очень давно и видным зарубежным ученым. Даже сейчас нет-нет да снова раздаются голоса защитников неведомой силы, сотворившей якобы Землю, считающих ее исключением из общего правила, по которому планеты создаваться не могут.

Нет, это не так! «От различных предположений — космогонических гипотез — наука постепенно подошла к выяснению действительного пути развития планет и Земли». С этими словами профессора С. К. Всехсвятского согласны многие советские астрономы.

И продолжаются поиски ответа на вопрос о том, как же в действительности могла возникнуть наша планета. Вот один из новых ответов, который дает профессор В. И. Попов.

Начало начал — все тот же межзвездный газ, протоматерия, породившая сначала сгущение — протосолнце. Из рассеянных повсюду частиц возник диск, потом в нем появилось уплотнение, зародыш будущей звезды. Причиной тому послужили электромагнитные поля. Это они заставили хаос уступить место порядку — там, где постепенно образовалась туманность, солнечная колыбель. В уплотненном центре ее росли давление и температура, пока не начались термоядерные реакции, не началась бурная жизнь новорожденной звезды. Солнце бурлило, и пять-шесть миллиардов лет назад выбросило в космос «куски» своего вещества. Появились протопланеты, и в числе их — Земля, расслоившаяся позднее на мантию и ядро.

* * *

…Хотя ясного ответа на вопрос «как?» мы и не получили, надо двигаться дальше. На очереди дебаты на тему «когда?», или, иными словами, сколько лет Земле.

Но, прежде чем выслушать приглашенных, стоит сначала подумать самим: имеются ли уже какие-то заранее определенные пределы — не моложе и не старше? Не моложе стольких-то лет, не старше стольких-то? Материал для рассуждений у нас есть.

Планеты, и в их числе Земля, не могут быть старше Солнца. Они образовались, скорее всего, из одного и того же материала, в одну и ту же эпоху.

И выходит, что возраст протопланеты Земля должен быть не больше, чем и породившего ее Солнца.

Спросим теперь астрономов; такого типа звезде сколько можно было бы дать лет? Они ответят: самое большее пять миллиардов.

Тогда образовалось протосолнце. Сначала холодная газовая масса — солнечная туманность — сжималась и сжималась, уплотнялась и уплотнялась, разогревалась и разогревалась, пока не стала светиться.

Глядя на яркий солнечный диск, трудно представить себе, что когда-то огромное, размером с орбиту Меркурия, Солнце посылало только слабые потоки тепла. Его нельзя было даже увидеть, потому что оно было тогда холодным.

Примерно, восемьдесят миллионов лет понадобилось ему, чтобы, сжавшись, стать настоящей, «нормальной» звездой.

Ну, а о протоземле можно все-таки что-нибудь сказать?

Попросим американского астронома Джерарда Койпера, не пускаясь в дебри сложнейших расчетов, дать кратенькую характеристику пра-пра-пра…

— Это был диск, — скажет он, — из холодной газо-пылевой массы, в пятьсот раз тяжелее нашей современной и с диаметром в тысячу восемьсот раз большим.

Чего только не было в этом облаке, находившемся около протосолнца! Водород, гелий, метан, аммиак… — вода — точнее, снег, и обычный и аммиачный, так как при низкой температуре газы и пары попросту замерзли.

Частиц в облаке собралось много, так много, что они стали сбиваться в мелкие кучки. Окружающая межзвездная пыль, крайне разреженная, не могла угнаться за все уплотняющимся облачным материалом.

Если бы житель какой-то далекой и более старой, чем Солнечная, звездной системы наблюдал за тем, что творилось в нашем уголке Вселенной, он бы уже заметил перемену: наметились сгустки материи.

Этот фантастический житель, точнее, его далекие потомки, сменяя друг друга, наблюдали бы поразительную картину. Может быть, они засняли бы ее — миллион за миллионом лет. А потом, собрав воедино кадры, просмотрели бы весь фильм.

Титров нет. Вообще ничего нет. На экране полная темнота. Если бы съемки велись в инфракрасных лучах, то постепенно появились бы контуры еще не горячего, но уже нагретого Солнца.

Чем дальше, тем четче становилась картина, пока наконец не появилась бы новая звезда, уже видимая, светящая собственным светом.

Дальнейшие события трудно было бы наблюдать издалека, потому что слишком уж малы протопланеты. И, как ни уплотнялись они, горячими звездами не стали.

Все же мы досмотрим фильм до конца, не вдаваясь в подробности того, как он сделан. Может быть, те, кто наблюдал за рождением Солнца, сумел наглядно, на модели, представить и рождение планет из протопланет.

Частички в облаке становятся все крупнее, движутся все быстрее, и в центре возникает, скажем уже по-современному, Земля.

В эту стихийную работу включается Солнце.

Оно атакует будущую планету мощным потоком излучений. Оно световым давлением выметает из межпланетного пространства мелкую пыль, правда, не всю, многое остается.

И с самой Землей происходит целый ряд превращений.

Уже нет хаотического нагромождения замерзших газов. Стало теплее, легкие водород и гелий испарились и улетучились. Протопланета «похудела», но стала плотнее и вращалась еще очень быстро.

Между тем нагрев из-за сжатия продолжался.

Из мешанины разных атомов выплавилось железное (впрочем, быть может, и не железное, а силикатное) ядро, на него наслоились оболочки…

Послушаем еще мнения ученых.

— Мантия плавилась благодаря теплу радиоактивного распада, но не вся сразу, а последовательно, по зонам, — говорит академик А. П. Виноградов. — То, что более легкоплавко, легколетуче, поднималось, а то, что оставалось внизу, кристаллизовалось. Заметим: нечто подобное происходило, когда в лаборатории зонной плавкой плавили метеорит. Модель рождения слоистой Земли в своем роде…

На Земле настоящей при этом базальта образовалось больше там, где сейчас континенты. А отсюда — взаимосвязь между океаническим бассейном и сушей: суша, ее изменения и определили, каков океан, сколько ему «досталось» места. Отсюда же океан и суша ровесники, он такой же соленый теперь, каким был, когда рождался. Если бы океан возник при охлаждении перегретого пара, он не был бы сначала соленым. Если холодная Земля разогревалась, то соленая вода могла подниматься вверх, образуя водный бассейн планеты. Как видим, биографии самой Земли и ее гидросферы переплетаются, они тесно связаны между собой.

— Кора континентов — осадочного типа: только внизу из-за давления и температуры она похожа на базальт, а повыше — на гранит. Кора океаническая рождена из базальтовой лавы. В общем, базальт — это «подошва» коры всюду, а менялось вещество глубин потому, что там особые и вдобавок переменные условия. — Таков вывод члена-корреспондента Академии наук СССР В. В. Белоусова.

— Кора везде одинакова, — утверждает член-корреспондент Академии наук СССР Г. Д. Афанасьев, — только давление толщи воды за миллионы лет изменило породы океанического ложа.

— Нельзя упускать из виду и воду, и растворенные в ней вещества, которые находятся в царстве высоких температур и давлений, — подчеркивает доктор технических наук С. Григорьев. — Может быть, пары и растворы проникают сквозь земные толщи, меняют и свойства пород на своем пути. Отсюда и разница, о которой докладывают сейсмические волны. В верхних слоях земной коры постоянно циркулируют жидкости, испаряясь и снова конденсируясь, проникая через материки и океаническую кору в океаны. Подобные путешествия не проходят бесследно, они, возможно, даже определяют слоистость, служат причиной появления мантии и других оболочек. Возможно, здесь кроется ответ на вопрос, почему сама кора различна, почему возникают токи, создается и меняется магнитное поле планеты. Круговорот подземных вод и теперь, по-видимому, играет немаловажную роль в жизни глубин.

* * *

Сложнейшие физико-химические процессы происходили да и сейчас происходят на Земле.

Огромную роль в ее истории играли вулканы. Их было вначале так много, что земной шар напоминал лунный, только конусы окружены были водой первичного океана.