Запрос:

Установить плагин

Рекомендую
0 0

Катастрофическая теория образования Солнечной системы Джинса.


В 1919 году Джемс Джинс в фундаментальной работе «Проблемы космогонии и звёздной динамики» обобщил опыт, достигнутый небесной механикой к тому времени. Джинс подверг критике гипотезу образования планетных систем Лапласа, как, с его точки зрения, невозможную и пришёл к выводу, что если планетная система не может образоваться из туманности эволюционным путём, то остаётся катастрофический механизм планетообразования. Согласно Джинсу планетная система образовалась при встрече Солнца с неизвестной звездой (как и в гипотезе Мультона - Чемберлена). Причём вероятность такой встречи оценивалась приблизительно как один случай на триллион звёзд, тогда как количество звёзд в нашей Галактике оценивается лишь порядка ста миллиардов звёзд, то есть один случай планетообразования на десять галактик, размером с нашу. Он писал: «Звёзды очень редко приближаются друг к другу, и почти невероятно редкий случай для двух звёзд подойти настолько близко, чтобы родились планеты. Планеты, а также, можно полагать и жизнь чрезвычайно редки во вселенной. Мы можем рассматривать это с удовлетворением или нет, по нашему выбору».
По теории Джинса несколько миллиардов лет назад Солнце сблизилось с другой, более крупной, звездой. При этом из-за возрастания с глубиной плотности Солнца на его поверхности образовались гигантские приливные горбы, принявшие затем форму конуса. Когда расстояние между Солнцем и звездой приблизилось к пределу Роша из вершины приливного конуса началось извержение солнечного вещества. Струя вещества извергнутого из недр Солнца должна была напоминать сигару, утолщённую в центре. Далее эта сигара распалась на отдельные сгустки, причём из утолщённой средней части образовались планеты-гиганты, а из тонких кончиков планеты земной группы.
Момент количества движения, который послужил могильщиком гипотезы Канта - Лапласа, в теории Джинса был передан планетам проходящей звездой, она же задала им и прямое направление вращения. Спутники планет образовались за счёт тех же приливных сил при переходе планет из газообразного состояния в жидкое. Астероиды Джинс полагал осколками некогда существовавшей планеты, а кометы - захваченными из межзвёздного пространства. Трудностями теории Джинса состояли в том, что первоначально спутники должны быть либо твёрдыми, либо жидкими, газообразные спутники рассеялись бы в пространстве. Но из жидкого тела вырвать множество маленьких спутников невозможно, твёрдое же тело под влиянием приливных сил просто рассыпалось бы на части. Сложно было также объяснить и осевое вращение планет. В XIX веке теория Д. Дарвина приписывала возникновение осевого вращения планет обратному падению на их поверхности части вещества, исторгнутого при образовании спутников. Но для приведения планет в движение масса упавшего вещества должна быть сравнима с массой планеты и намного превышать суммарную массу всех спутников.

Дополнения катастрофической концепции планетообразования.

В 1929 году Г. Джеффрис объяснил возникновение осевого вращения планет тем, что звезда прошла не на далёком расстоянии от Солнца, близком к пределу Роша, а значительно ближе. Скользящее боковое столкновение Солнца с неизвестной звездой привело извержению из солнечных недр большого количества материи. Согласно гипотезе Джеффриса «Большая её часть упала обратно на Солнце; некоторое количество могло последовать за звездою или независимо уйти в пространство; остаток, отклонённый и приведённый в движение притяжением звезды (или толчком при столкновении, если оно было) образовал сырой материал для планет». А возникшее в этих остатках диффузной материи турбулентное (вихревое) движение дало начало вращению будущих планет.
Но в 1935 году из печати выходит книга выдающегося астронома Генри Норриса Рессела «Солнечная система и её происхождение», где он ставит своей целью «только изложение современного состояния наших знаний о солнечной системе». Из всех трудностей гипотезы Джинса он отмечает: «Гораздо более серьёзная трудность встаёт, когда мы рассматриваем распределение момента количества движения - на этот раз не полного момента планет, но момента, приходящегося на тонну…». Согласно его расчётам даже при самых выгодных с точки зрения гипотезы Джинса условиях удельный момент планет, в среднем, в десять раз больший, чем у звезды. Добавление Джеффриса ещё более ухудшало положение. Чем ближе к Солнцу проходила встречная звезда, тем меньше должен был быть её удельный момент относительно Солнца. Для спасения гипотезы Джинса - Джеффриса можно было попытаться увеличить массу встречной звезды, однако оказалось, что при этих условиях масса встречной звезды должна была превосходить солнечную массу в сто - пятьсот раз, но звёзд массой более ста солнечных масс не существует.
Кроме того, столкновение Солнца со звездой (или их близкое прохождение) не могло привести к образованию планет, так как при близком прохождении лента вещества, протянувшаяся между светилами, должна состоять как из солнечной материи, так и из звёздной. При этом, как писал Рессел: «…середина ленты (состоящая из равных частей солнечного и звёздного вещества) оставалась бы в этой точке без движения, одинаково притягиваемая Солнцем и звездою…». Также непонятны были и огромные размеры Солнечной системы, необъяснимые с точки зрения гипотезы Джинса.
Для спасения гипотезы Джинса Рессел предположил, «что перед встречей Солнце было двойной звездой и имело спутника значительно меньше себя, который вращался на расстоянии, сравнимом с расстоянием больших планет. Столкновение с проходящей звездой (или, может быть, тесное сближение) разбило этот спутник на осколки, которые развились в теперешние планеты». При этом сам Рессел осознавал, что эта гипотеза не избавлена от трудностей: «…необходимо или допустить, что спутник Солнца имел малую массу (меньше одного процента массы Солнца), или найти способ избавиться от его остатка. Я не вижу способа сделать последнее, за исключением фантастического допущения, что проходящая звезда произвела почти центральный удар при столкновении и унесла с собой всё, за исключением нескольких брызг».
В наше время считается, что если небесное тело имеет массу менее 7% солнечной, то в его недрах не могут возникнуть реакции, превращающие холодное тело в звезду. Вторая трудность состояла в том, что «… мы не знаем, могло ли столкновение расколоть одну массу на несколько частей сравнимого размера, да и математическая обработка этой задачи была бы чрезвычайно трудна». «В-третьих, невероятно, чтобы плоскость орбиты первоначального спутника Солнца и плоскость орбиты, пришедшей звезды были хотя бы грубо параллельны. Если же этого не было, то разъединённые обломки спутника стали бы двигаться по орбитам, очень сильно наклонным друг к другу». Р. Литтльтону, тем не менее, удалось доказать, что можно найти такие начальные условия, при которых «проходящая звезда, столкнувшись или почти что столкнувшись с первоначальным спутником Солнца, выбросит его за пределы влияния Солнца и сама тоже улетит в бесконечность». При этом между проходящей звездой и спутником Солнца могла возникнуть газовая струя, часть которой должно было удержать Солнце и из которой сформировались планеты.
Однако, вероятность формирования планетной системы в рамках гипотезы Джинса - Литтльтона была ещё меньше чем в гипотезе Джинса - Джеффриса. Кроме того, согласно расчётам, на выбрасывание спутника за пределы сферы действия солнечного тяготения потребуется энергия в сорок раз меньшая, чем на вырывание из него струи вещества, следовательно, одновременно эти два процесса происходить не могут.
Вулфсон предположил, что струя газа из которой образовались планеты вырвалась не из Солнца, а из проходившего мимо него космического объекта - протозвезды огромных размеров (радиус около 10 а. е.) и сравнительно небольшой массы (примерно 0,25 массы Солнца). Гипотеза Джинса в модификации Вулфсона по мнению известного астрофизика И. С. Шкловского, заслуживает внимания. Она, по существу, связывает образование планет с образованием звезд. Однако, если этот механизм был бы единственной причиной образования планетных систем, то их количество в Галактике было бы очень малó (одна планетная система на, примерно, 100 000 звезд).

Рекомендации Друзья