Файл: Кесарев, В. В. Эволюция вещества Вселенной.pdf

ем прошлое Земли, но для последней все же наМётилась некоторая хронология. Принимая во внима­ ние то, что Солнце и Земля примерно одного воз­ раста, и то, что эволюция Земли в какой-то степени связана с эволюцией Солнца, можно увязать неко­ торые геологические и биологические процессы на Земле с температурой Солнца. Обитаемость Зем­ ли— это свойство планеты, вытекающее из процес­ сов глубинного органического синтеза. Такие про­ цессы наиболее бурно протекали в архейский пе­ риод (первые 2 млрд. лет). После прохождения этих процессов наступил период протерозоя, с ко­ торым связываются признаки обитаемости только в земных водоемах. Объяснение этого явления сво­ дится к тому, что при процессах вулканизма в об­ разовавшихся кратерных водоемах оказывались продукты органического синтеза в виде аминокис­ лот. Температурные условия были таковы, что во­ доемы подогревались внутренним теплом Земли, а от внешнего холода были защищены льдом. От про­ терозоя до карбона обитаемость земных водоемов протекала в условиях внешнего холода, под при­ крытием льда. Это должно означать, что темпера­ тура Солнца была настолько низкой, что не возни­ кало обитаемости Земли на суше. В эту пору сол­ нечная постоянная на Земле была не выше сол­ нечной постоянной на современном Марсе. Не слу­ чайно от протерозоя до карбона в земной коре фик­ сируются биоотложения только водных обитателей. Первоначальные биоотложения растительного про­ исхождения суши приурочены к карбону (320 млн. лет назад), и его первичные биоотложения в резуль­ тате метаморфических процессов дошли до нашего времени в виде антрацитов. Отсюда следует, что

125

лишь 320 млн. лет назад. С этими показателями Солнца следует связывать фотолиз атмосферной воды, органический синтез в атмосфере и фотосин­ тез на земной суше. Таков результат нашего экс­ курса в историю Солнца, связанную с историей Земли.

Данные о прошлом Солнца можно получить также по продолжительности его свечения. Этот показатель полностью определяется запасом тер­ моядерного топлива. Представляется возможным произвести два варианта расчета продолжительно­ сти свечения Солнца, исходя из «водородного» Солнца с содержанием 100% и из содержания во­ дорода в количестве 2%.

Первый, вариант

Расчет по первому варианту настолько невероя­ тен, что должен просто отпасть, так как предпола­ гает продолжительность излучения энергии во много раз больше существования всей Метагалак­ тики. Согласно второму варианту, продолжитель­

2 млрд, лет Солнце существовало в стадии прото­ звезды, то ему остается еще менее 1 млрд, лет пребывать в стадии светящейся звезды. Результат

126

расчета неожиданный, но с позиции «неводородно­ го* Солнца вполне вероятный. Его можно прове­ рить путем установления выхода энергии при взры­ ве звезд. В этом отношении могут представлять ин­ терес вспышки сверхновых звезд с излучением энергии около ІО48—ІО49, эрг. Излучение Сверхно­ вой 1054 в Тельце оценивается в ІО50 эрг. Если иметь в виду, что ее масса составляет 2 солн. ед., то при исходном содержании водорода 2% выде­ лилось бы 8-Ю50 эрг. Это означает, что Сверхно­ вая 1054 в Тельце имела солидный возраст, она успела основную массу водорода уже израсходо­ вать и накопить ядро с массой 50%. При ее взры­ ве масса звезды распределилась пополам: одна половина — остаток взрыва, вторая половина — туманность.

Далее могут представлять интерес вопросы, свя­ занные с расположением реакционных зон на Солн­ це, подача в реакционные зоны топлива и отток продуктов «горения» — водорода. Напомним, что в условиях Земли приток и отток топлива и продук­ тов глубинных процессов совершался по верти­ кальным секторам, как бы по принципу сообщаю­ щихся сосудов. Внешне этот внутренний механизм находил свое отражение в океанических впадинах и континентальных платформах. Нечто подобное существует и на Солнце. Создается впечатление, что термоядерное топливо на Солнце сосредоточи­ вается в виде легких элементов в солнечной атмос­ фере, откуда топливо засасывается по вертикаль­ ным секторам в глубинные реакционные зоны. От­ ток же из реакционных зон совершается по верти­ кальным секторам. Подобный механизм находит свое отражение на солнечном диске в виде его структурных деталей. Похоже, что через гранулы происходит приток глубинной плазмы в атмосфе-

127

ру, а через поры — поступление атмосферной плаз­ мы в глубинный реактор. Вертикальные потоки плазмы определяют показатели гранул и пор по температуре, мощности и направлению вертикаль­ ных магнитных полей.

В условиях Земли глубинные химические про­ цессы протекают с уменьшением объема в зоне ре­ акции, что служит движущей силой динамики ве­ щества по всему объему планеты. Любопытно от­ метить, что и в условиях звезды процесс горения водорода по схеме 4’jH—>-142Не сопровождается уменьшением объема в четыре раза. Может быть, это и является причиной засасывания атмосферной плазмы в реакционную зону.

Гранулы и поры — повсеместные детали сол­ нечного диска при нормальной активности звезды. В периоды повышенной активности Солнца они зна­ чительно укрупняются только там, где действуют силы притяжения со стороны приближающихся космических тел. В эту пору в зоне притяжения гранулы перерастают в факелы, а поры — в зна­ менитые темные солнечные пятна. Не случайно, что факельные поля возникают в сочетании с темны­ ми пятнами. Это должно, по-видимому, означать, что в зоне приливных сил возникает в одинаковой степени усиленный как приток, так и отток плазмы

ностью может свидетельствовать о том, что прилив­ ные силы у них возникают взаимно.

Надо полагать, что в районе возникновения приливных сил верхние зоны звезды подвергаются I деформации (грушевидная форма), в результате чего реакционная зона оказывается углубленной. Ведущие к этой зоне перпендикулярные сектора, заканчивающиеся черными пятнами, в начале ак-

128

тивноста расходятся от экватора иа большие ши­ роты, с затуханием активности черные пятна умень­

свете того, что их можно рассматривать как на­ чальные стадии становления звезды на путь ката­ строфического развития. Не трудно представить, что на Солнце под влиянием более мощных при­ ливных сил протуберанцы и хромосферные вспыш­ ки могут принять такой характер, что поднимут Солнце на уровень «горячей» звезды. Этот теорети­ ческий пример приближает нас к пониманию при­ роды действительно существующих «горячих» звезд. Звезды с такими признаками именуются «молодыми» звездами. На теоретическом примере с Солнцем мы «горячую» звезду вывели не на осно­ ве молодой звезды, а на основе звезды возраста 5 млрд. лет. И это не случайно. Если бы молодые звезды были способны претерпевать катастрофы, то тогда бы не было старых звезд. Кроме того, как можно допустить формирование звезд с явными признаками нестационарное™!?

В периоды повышенной активности Солнца фиксируется испускание солнечных лучей с укруп­ ненными, утяжеленными атомными ядрами. Это свидетельствует о том, что общая направленность процессов на Солнце — термоядерный синтез. Жур­ нал «Шпигель» опубликовал статью «Черная ды­ ра— внутри Солнца», в которой говорится следую­ щее: «Ученые не знают больше, почему светит Солнце. Советские и английские астрономы, а в США физики разными путями пришли к одному и тому же заключению: бытующее представление о

Том, что в ядре Солнца миллиарды лет идет термо­ ядерная реакция, возможно, неверно».

Далее в статье сообщается, что Раймонд Дэ­ вис и Джон Бэкэл в журнале «Сайенс» опублико­ вали неожиданные результаты своих поисков. Про­ водимые ими опыты по обнаружению солнечного нейтрино дали отрицательный результат—нейтри­ но не найдены. Еще раньше журнал «Нейче» напе­ чатал сообщение советских и английских астроно­ мов о том, что Солнце пульсирует. На основе этих двух результатов «Нью-Йорк тайме» резюмирует: «Ученые больше не уверены, что они знают, почему светит Солнце».

В заключении статьи из журнала «Шпигель» анализируются причины таких неожиданных на­ блюдений. В отношении нейтрино (почему солнеч­ ное нейтрино не достигает Земли) приводятся сле­ дующие соображения: 1) нейтрино имеет короткое время жизни и успевает распасться, прежде чем достигнет Земли; 2) возможно, что на Солнце процесс синтеза ядер гелия протекает при пони­ женной температуре. Этим можно объяснить сла­ бый поток нейтрино; 3) возможно, что на Солнце процессы протекают иначе, чем предполагалось. В пользу такого предположения говорят фиксируе­ мые ритмические вздувания газового шара.

Группа исследователей Хьюстонского универси­ тета пытается объяснить пульсацию Солнца допу­ щением «черной дыры», которая освобождает столь­ ко энергии, сколько поглощает.

Исследователи Кембриджского университета (Великобритания) допускают, что в ядре Солнца содержится тяжелых элементов в два раза боль­ ше, чем предполагалось до последнего времени. Энергия, образующаяся при ядерном синтезе, рит­ мически выбрасывается на поверхность звезды.

130

В заключение английские ученые пишут: «Но если пульсирование — результат непрекращающейся, так сказать, первоначальной кинетической энергии звезды, то тогда нужно действительно пересмот­ реть все книги по физике. Неминуемо резкое изме­ нение представления о физической структуре Солнца».

Статья журнала «Шпигель» «Черная дыра — внутри Солнца» и статья Г. Т. Зацепина «Время пересмотра еще не настало» опубликованы в «Пе­ деле» (1976, № 8). Г. Т. Зацепин пишет: «Наше Солнце находится на начальной стадии эволюции, когда основной реакцией должен являться процесс ядерного синтеза гелия из водорода. Образующее­ ся нейтрино должны свободно покидать Солнце и уходить во внешнее пространство. Они и только они являются надежными индикаторами горения водорода».

Далее Г. Т. Зацепин высказывает мысль о том, что пульсация Солнца, возможно, является ключом к пониманию пониженной температуры недр Солн­ ца. В связи с понижением температуры у нейтрино понижается и энергия, и обнаружение их может быть осуществлено не с помощью хлора (по Дэви­ су), а с помощью галлия и лития. В заключение Г. Т. Зацепин говорит, что если исследователи до­ кажут отсутствие солнечного потока нейтрино с ма­ лыми энергиями, то действительно возникнет дра­ матическая ситуация.

Сложившуюся ситуацию в учении о звездах ав­ тор рассматривает как очередное столкновение «водородной» концепции с новыми фактами. По­ следние диктуют пересмотр запасов водорода на Солнце, структуры звезды, скорости и механизма термоядерных процессов, а также возраста, «моло­ дости» Солнца.

131

ГЛАВА V

ЭВОЛЮЦИЯ ВЕЩЕСТВА В РАЗВИТИИ СОЛНЕЧНОЙ системы

До настоящего времени в космогонии господст­ вуют взгляды, согласно которым все то разнообра­ зие космических тел по их качественным и количе­ ственным показателям, которое наблюдается в на­ стоящее время, таким и возникло при формирова­ нии Солнечной системы. В этом свете, естественно, эволюция вещества и космических тел за истекшие миллиарды лет не предусматривается и подведение общей основы под наблюдаемое разнообразие так­ же не предполагается.

В противовес такой укоренившейся десятилетия назад концепции в настоящее время выдвигаются следующие положения: единое протовещество для всех первичных космических тел независимо от их масс; единый метод формирования всех первичных тел путем конденсации пылеобразного протовеще­ ства; единая шкала масс протовещества для комет, планет, звезд; единая модель планет, не зависящая от расположения их в Солнечной системе; класси­ фикация тел на первичные и вторичные; схема раз­ вития космических тел по эволюционному и ката­ строфическому направлению; классификация пла­ нетных атмосфер на первичные, вторичные и тре­ тичные.

В видимом разнообразии тел Солнечной систе­ мы, когда только в рамках планет последние де­ лятся на группы, подгруппы и отдельные единицы,

133

удалось обнаружить стройность и последователь­ ность. Оказывается, если устранить маскирующее влияние планетных атмосфер на общие показате­ ли, то все более или менее крупные тела Солнечной системы можно вписать в единый стройный ряд с последовательными изменениями средней плотно­ сти (см. приложение 13). Он знаменателен тем, что является конкретным выражением шкалы масс протовещества для планетного участка этой шка­ лы. Сюда последовательно входят как планеты, так и их крупные спутники, имеющие планетную при­ роду. Диапазон показателей от тела X до Юпитера следующий (земи. ед.):

С увеличением массы точно и последовательно увеличиваются средние плотности космических тел (без атмосфер) и их радиусы. К важным особен­ ностям шкалы масс протовещества может быть от­ несено и то, что в нее не вписываются тела вторич­ ного происхождения и тела другого возраста. Дей­ ствительно, из представленного в приложении 13 стройного ряда выпадают по своим показателям планета Меркурий и спутник Нептуна Тритон. Эти два тела при своих массах имеют явно завышенные средние плотности. Такое явление не следует рас­ сматривать как досадное, так как часто единичные исключения открывают перспективу для усовер­ шенствования теорий. Данные исключения дали автору повод допустить для планет и спутников направление катастрофического развития. По сред­ ней плотности этих тел можно рассчитать их массы до катастроф и убедиться в том, что, когда эти те­

134