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

ла были первичными, они вписывались по своим показателям в стройный ряд космических тел Сол­ нечной системы.

Другой важной особенностью шкалы масс про­ товещества является то, что из нее выпадают не только вторичные, но и первичные космические те­ ла, если они имеют другой возраст. Все тела пер­ вичного происхождения Солнечной системы явля­ ются телами одного и того же поколения — их воз­ раст порядка 5 млрд. лет. Первичные тела во времени эволюционируют и меняют свои показате­ ли. Ранее приводился расчет автора по изменению показателей Земли во времени: средняя плотность

ниями обнаружится в другой системе планетное тело с массой Земли, то по его средней плотности можно будет судить и о его возрасте. У этого тела возраст, равный возрасту Земли, возможен только при равных средних плотностях (5,52 а/сл<3).

При необходимости можно было бы построить диаграмму зависимости средних плотностей пер­ вичных космических тел от их общих масс и от воз­ раста. В диаграмме масса — средняя плотность по диагонали расположились бы первичные космиче­ ские тела по возрастающей массе и возрастающей средней плотности при возрасте 5 млрд. лет. По параллельной диагонали на диаграмме расположи­ лись бы первичные космические тела других воз­ растов— до 6 млрд. лет.

Принимая во внимание, что шкала масс прото­ вещества является общей как для планет, так и для звезд, можно считать правомочными диаграм­ мы как по звездам, так и по планетам, тем более что планетные диаграммы проливают дополнитель­ ный свет на звездные диаграммы. В звездных ди­

135

аграммах вместо малодоступных показателей средних плотностей применяются показатели спект­ рального класса. В связи с этим принципиально ни­ чего не меняется, так как температура звезды и принадлежность ее к спектральному классу тоже зависит и от массы, и от возраста звезды. Для пла­ нет также можно построить диаграмму масса — степень развития. Эта зависимость отражена в. приложении 11, где приводятся степени развития

59,1, Юпитер — 88,8.

В общем плане степень развития планеты мож­ но было бы связать с интенсивностью внутренней активности и, далее, со скоростями глубинных про­ цессов. Однако здесь имеется одна особенность,, которую нельзя не учитывать. Если признать, что лунные породы с возрастом 4,5 млрд, лет — наибо­ лее древние, а породы с возрастом 2,5 млрд, лет — наиболее поздние, то из этого следует, что внутрен­

продолжает оставаться на этом уровне уже в те­ чение 2,5 млрд. лет. Спрашивается, почему для Лу­ ны 10%-ная степень развития оказалась пределом? В приложении 13 приведены показатели для тела X, радиус которого 1500 км. На такой глубине гра­ витационная энергия настолько мала, что не сти­ мулирует глубинные химические процессы. У моло­ дой Луны радиус был на 200 км больше, и это яв­ лялось предпосылкой для возникновения внутрен­ ней активности только до тех пор, пока радиус ядра Луны не увеличился на 200 км\ в связи с этим ре­ акционная зона поднялась из центра до глубины 1500 км, когда глубинные химические процессы уже перестают стимулироваться.

136

Самое поучительное, что можно вынести из на­ блюдений в Солнечной системе для понимания про­ цессов в других малодоступных системах, — это проявление нестационарности. Поскольку Солнеч­ ная система — система с одиночной звездой, в ней нестационарность проявляется в самых первичных

звезд — течение глубинных термоядерных реакций. В том и в другом случае посредственной причиной является фоновая энергия гравитации. Если за 4,6 млрд, лет на Земле израсходовалось протове­ щества 60,3%,, то это значит, что в среднем ско­

то это значит, что скорость течения глубинных тер­ моядерных процессов на Солнце в среднем состав­ ляет ІО22 ¿¡год. За средними показателями скорости глубинных процессов на Солнце и на Земле скры­ ваются отклонения в сторону увеличения скоростей в периоды повышенной и очень высокой активно­ сти. Это означает, что в периоды сближения Солн­ ца с Юпитером и Земли с Солнцем в космических телах возникают приливные силы, которые влияют на форму тела и на скорость глубинных реакций. Размер темных солнечных пятен в период повы­ шенной активности Солнца может свидетельство­ вать об увеличении потоков плазменных масс че­

расположения «реактора», вызванного деформаци­ ей верхних слоев Солнца. Непосредственным след­ ствием деформации верхних слоев космических тел

137

является прорыв глубинного вещества с выносом глубинной тепловой энергии.

Течение глубинных процессов в космических те­ лах в условиях, исключающих возникновение при­ ливных сил, сопровождается дифференциацией ве­ щества, в связи с чем формируются внешние сферы из легких элементов, а также реализуется постепен­ ный выход глубинной тепловой энергии через большие пространства и в течение длительного времени. При этих условиях внешними признаками степени нестационарности являются обычные уров­ ни внешней температуры и спектральных классов звезд. В условиях же влияния приливных сил сте­ пень нестационарности зависит от показателей со­ седнего космического тела, порождающего прилив­ ные силы. Сюда относятся масса этого тела, рас­ стояние. Самыми начальными стадиями повышен­ ной нестационарности, вероятно, следует признать региональные повышения температуры в активных зонах, затем истечение глубинной магмы в виде спокойных протуберанцев и далее — в виде актив­ ных протуберанцев. Более значительное проявление нестационарности находит свое выражение в хромосферных вспышках, когда плазма поступает из глубоких зон звезды. Все эти явления находятся в согласии с тем, что они возникают в активных зонах, т. е. там, где верхние слои деформированы и где «реакторы» оказываются на большей глубине. Стадии нестационарности, наблюдаемые на Солн­ це, вероятно, можно продолжить и допустить, что Солнце под влиянием приливных сил соседней звезды могло бы проявить такую активность, что активные протуберанцы и хромосферные вспышки переросли бы в глобальные и перед нами возникла бы звезда на уровне стадии нестационарности— горячая звезда. В действительности с Солнцем это­

138

го не случится, но теоретическая возможность воз­ никновения более высоких степеней нестационар­ ное™ на Солнце, вплоть до горячей звезды, имеет немаловажное значение. Согласно расчетам А. Ун-

5 млрд, лет молодой звездой не назовешь. Это один из примеров того, по мнению автора, как расчеты А. Унзольда вступают в противоречия с действи­ тельностью.

В Солнечной системе нет недостатка в примерах проявления нестационарное™ в рамках планетных тел. В зоне Юпитера помимо крупных спутников кружатся рои мелких и средних тел, среди кото­ рых не исключены тела вулканического происхож­ дения. Можно подозревать, что Юпитер очень за­ метно воздействует на соседние тела. .Вероятно, этим следует объяснить такое загадочное явление, как повышенная температура в тени спутника на диске Юпитера. Уже в этом случае в верхних зонах Юпитера проявляются приливные силы с формиро­ ванием зоны активности, хотя и очень малой. Если иметь в виду, что на Земле вулкан Кракатау выбро­ сил огромную массу магматического вещества на такие большие высоты, что оно продолжительное время кружилось вокруг Земли, то в этом отно­ шении у планеты-гиганта Сатурна несравненно больше возможностей, чем у Земли. Вулканы Са­ турна могли действовать мощнее и длительнее и выбросить на большую высоту такие массы вулка­ нических продуктов, которые со временем образо­ вали кольца Сатурна. Вероятно, именно очень мощ­ ные вулканические фонтаны Юпитера выбрасыва­ ют на высоту десятков тысяч километров газы и пары, которые формируют Большое красное пятно на диске Юпитера.

139

ГЛАВА VI

ЦИКЛ МЕТАГАЛАКТИКИ

Исходным пунктом для построения цикла Ме­ тагалактики может служить константа Хаббла, измеренная в 1942 г. В. Бааде. Э. Хаббл измерял свою константу в 1929 г., и если бы он ввел поправ­ ку на расстояние цефеид, то получил бы тот же ре­ зультат, что и В. Бааде. Обратная величина кон­ станты равнялась 5 млрд. лет. Важно отметить, что сам' Э. Хаббл константу характеризовал не как показатель возраста Метагалактики, а как по­ казатель начала расширения системы. При даль­ нейших измерениях константы Хаббла проявилась тенденция получить этот показатель на уровне воз­ раста Метагалактики. Однако каков бы ни был возраст Метагалактики, начало ее расширения на­ ступило 5 млрд, лет назад. Исходя именно из этого положения, представляется возможным рассчитать, насколько увеличился радиус кривизны Мета­ галактики за истекшие 5 млрд, лет (приложе­ ние 16).

Если начальная скорость расширения равна ну­ лю, а современная скорость разбегания дальних га­ лактик составляет 250 000 кмісек, то расчет дает увеличение радиуса кривизны на 0,2-ІО28 см. Из оценки радиуса современной Метагалактики в 1,4Х Х1028 см следует, что 5 млрд, лет назад радиус Ме­ тагалактики был равен 1,2-ІО28 см. Две точки кри­ вой радиус — время позволяют рассчитать и затем

141

па основе предположения синусоидального закона изменения радиуса в зависимости от времени по­ строить весь полуцикл расширения. В этом случае нолуцикл расширения будет продолжаться еще в течение 20 млрд, лет; в результате радиус достиг­ нет максимального значения 3,3- 1028сл« (приложе­ ние 17).

Первый полуцикл сжатия, построенный в обрат­ ном порядке ко второму полуциклу расширения, характеризуется не возрастанием радиуса кривиз­ ны во времени, а, наоборот, уменьшением его, и не с распылением вещества, а с его конденсацией, и не с разрушением Метагалактики, а с формирова­ нием ее как конденсированной системы. Полный цикл эволюционного развития Метагалактики мо­ жет быть оценен в 50 млрд. лет. В полном эволю­ ционном цикле стадия свечения Метагалактики длится 12 млрд. лет. Можно полагать, что совре­ менная Метагалактика освещается за счет звезд последнего поколения возраста 5 млрд, лет и ча­ стично за счет звезд несколько старше и несколько младше этого среднего возраста. Более старые по­ коления звезд с возрастом 11, 10, 9, 8, 7 млрд, лет не являются светящимися и составляют в настоя­ щее время «скрытую» массу Метагалактики.

Современные светящиеся звезды эволюционно­ го развития имеют последовательные показатели и вписываются в главную последовательность диаг­ раммы Герцшпрунга — Рассела (Г—Р) (приложе­ ние 18). Показатели же звезд в стадии повышенной активности, в стадии катастрофических процессов и в стадии взрывных процессов не имеют последо­ вательных показателей, они, разумеется, не впи­ сываются в главную последовательность диаграм­ мы Г—Р. Эти звезды ошибочно считают молодыми. Справедливо, что они относятся к «горячим», но

142