Опрос возникновения планет солнечной системы — один из основных вопросов космогонии, т. е. того отдела астрономии, который объясняет образование и развитие туманностей, звёзд и других миров Вселенной.
Ещё в XVIII столетии философ Кант и математик Лаплас занялись этим вопросом. В своих гипотезах (научных предположениях) они пытались объяснить возникновение планет чисто механическим путём, свободным от всякого вмешательства сверхъестественных сил.
Это был шаг вперёд на пути к материалистическому пониманию природы. Энгельс высоко расценивал космогонию Кглиа. В «Диалектике природы» он пишет: «В 1755 г. появилась «Всеобщая естественная история и теория неба» Канта. Вопрос о первом толчке был устранён. Земля и вся солнечная система предстали, как нечто, ставшее во времени». Здесь под .словами «о первом толчке» Энгельс разумеет божественный творческий акт.
В эпоху Канта его космо-техническая гипотеза была прогрессивной. Сейчас она имеет лишь историческое значение.
Более стройной была общепризнанная в XIX столетии Лапласа. Он полагал, что некогда Солнце было намного больше, чем теперь. Оно было тогда не звездою, а туманностью, газовым облаком. Медленно вращаясь, оно постепенно сгущалось и охлаждалось. По мере сжатия первичного Солнца скорость его вращения должна была увеличиваться и, следовательно, центробежная сила у его экватора возрастала. В результате от экватора этой Вращающейся туманности или Солнца должны были постепенно отделяться газовые кольца, из которых впоследствии и образовались все планеты.
В начале XX века появилась и получила широкое распространение космогоническая гипотеза английского учёного Джинса. По этой гипотезе Солнце в очень отдалённые от нас времена претерпело катастрофу в результате прохождения около него более массивной звезды. Силой своего тяготения эта звезда вызвала на поверхности Солнца мощную приливную волну, а затем из этой волны или выступа постепенно образовалась длинная газовая струя. В дальнейшем газовая струя солнечной материи отделилась от Солнца. Звезда, отторгнувшая от Солнца часть его вещества, промчалась мимо и унеслась в безбрежное мировое пространство. С течением времени рас¬калённый газовый сгусток распался на отдельные части, которые, остыв, превратились в планеты.
Джинс был идеалистом, явным мистиком и богоискателем. В своей книге «Вселенная вокруг нас» он говорит совершенно откровенно о «персте бога», волнующем эфир и тем самым, якобы, создающем новые атомы во Вселенной.
Гипотеза Джинса была опровергнута советским учёным Н. Н. Парийским. Он показал полную невозможность образования планет по схеме Джинса.
За рубежом теперь продолжают создавать различные идеалистические гипотезы образования Земли и планет. Согласно этим «гипотезам» материя во Вселенной то возникает, то, наоборот, исчезает. Но ещё великий Ломоносов установил абсолютный- закон природы, что материя никогда не исчезает бесследно и никогда не создаётся из ничего.
С совершенно иных позиций рассматривают вопросы космогонии советские астрономы. Наши учёные — академики В. Г. Фесенков и О Ю. Шмидт создали космогонические гипотезы, проникнутые материалистическим мировоззрением и основанные на новых фактах, открытых за последнее время. Эти две гипотезы не имеют ничего общего с гипотезой Джинса.
Согласно гипотезе академика Шмидта Солнце, двигаясь в недрах Галактики, захватило некоторое «облако» космической материи, состоящей из твёрдых частиц, мелких и крупных.
Фотографии Млечного Пути всегда показывают в нём ряд тёмных областей. Эти тёмные области представляют собой, как показали исследования советских учёных Амбарцумяна и Горделадзе, скопления не только метеорных частиц, но и газов. Такие тёмные туманности поглощают расположенных за ними звёзд, и эти области выходят на фотографии чёрными.
Гипотеза академика Шмидта утверждает, что Солнце своим мощным тяготением могло захватить какое-то тёмное облако, состоящее из мелких и крупных космических частиц (как показывают современные исследования, в солнечной системе имеется громадное количество метеорного вещества). В результате «слипания» мелких частиц, захваченных Солнцем, и образовались планеты. Этот процесс продолжался многие миллионы лет до тех пор, пока планеты не приняли своих теперешних размеров. В частности, для того чтобы наша Земля «выросла» из крошечных метеоритов до её настоящего размера, понадобилось около семи миллиардов лет. Эта цифра подтверждается данными современной геологии и геофизики.
В солнечной системе есть так называемые «обратные» спутники, обращающиеся вокруг своих планет не с востока на запад, как обычно, а с запада на восток. Планеты же все, как известно, обращаются вокруг Солнца с востока на запад. Академик Шмидт объясняет это тем, что в метеоритном облаке, образовавшем планеты, могли быть метеориты «прямые» и «обратные». Это и привело к образованию обратных спутников у некоторых планет.
Процесс постепенного складывания, «слипания» метеоритов в планеты, согласно Шмидту, определил и форму орбит. Орбиты больших планет должны быть кругообразными; менее массивные планеты должны иметь вытянутые орбиты, приближающиеся к эллипсам.
Вращение планет вокруг их осей все прежние гипотезы объясняли очень неубедительно. На основании точных математических расчётов О. Ю. Шмидт доказал, что под действием падающих на ту или иную планету метеоритов она непременно должна придти во вращение, причём в том же направлении, в каком данная планета совершает свой обход вокруг Солнца.
Из своей гипотезы академик Шмидт сделал интересный вывод: солнечная система должна иметь некоторую границу. Согласно вычислениям эта граница находится в пределах орбит двух самых отдалённых от Солнца планет. Совпадение, как видим, в общем довольно удовлетворительное.
Одна из трудностей гипотезы Шмидта заключается в том, что встреча Солнца с тёмным облаком Млечного Пути могла быть случайной. О. Ю. Шмидт отвечает на этот вопрос так: «Материалистическая диалектика учит нас не противопоставлять случайность и необходимость как исключающие друг друга категории, а понимать их взаимную связанность… Та или иная конкретная звезда могла уже пройти через такую встречу при благоприятных для захвата условиях или ещё не пройти, но для совокупности звёзд, какой является Галактика, наличие подобных благоприятных встреч есть необходимость».
Однако, с другой стороны, согласно новейшим данным науки о Вселенной более вероятно, что все планеты солнечной системы отделились некогда от Солнца, что они родственны ему. В самом деле, все без исключения планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении и почти в одной плоскости; Солнце вращается вокруг своей оси в том же направлении, что и планеты; это же свойственно и большинству планетных спутников.
Эти положения легли в основу космогонической гипотезы академика В. Г. Фесенкова, созданной им в 1939 году. Во всех предыдущих гипотезах происхождения Земли и планет основными являлись механические факторы, главным образом, тяготение. В. Г. Фесенков в построении своей гипотезы происхождения солнечной системы широко использует последние достижения физики атомного ядра. По Фесенкову, ядерные реакции *) — источник деятельности Солнца — породили некогда условия, оказавшиеся необходимыми и благоприятными для возникновения Земли, планет и их спутников.*) Т. е. реакции, происходящие в недрах атомов, сопровождающиеся превращением одних химических элементов в другие и выделением ядерной энергии.
В настоящее время для Солнца характерны так называемые циклические ядерные реакции, в которых принимает участие, но не расходуется углерод. В конечном результате этих реакций водород переходит в гелий и при этом выделяется колоссальное количество энергии. Миллиарды лет назад Солнце было менее плотным и температура его недр была значительно ниже, чем теперь. Поэтому тогда, в тех условиях, не могли происходить реакции, которые протекают внутри Солнца в настоящее время. Зато в ту далёкую от нас эпоху были возможны другие реакции. Изменение характера ядерных реакций привело к тому, что Солнце начало быстро сжиматься с повышением температуры и увеличением скорости вращения вокруг своей оси. Процесс этот продолжался, по всей вероятности, какие-нибудь несколько сотен тысяч лет и закончился лишь тогда, когда внутренняя температура Солнца поднялась приблизительно до 20 миллионов градусов: При этой температуре на Солнце начали развиваться углеродные реакции, подобные тем, которые протекают в нём в настоящее время. То был переходный период от одних ядерных реакций к другим.
К этому периоду и относит В. Г. Фесенков появление планет. В этот период перестройки Солнце легко могло потерять свою устойчивость, его равновесие могло нарушиться. Возникла необходимость освобождения Солнца от некоторой части его вращательной энергии (излишнего «запаса вращения», как говорят астрономы), от некоторого количества солнечного вещества.
Что же произошло при этом с Солнцем? Вследствие своего быстрого вращения, подчиняясь действию центробежных сил, оно стало постепенно изменять свою форму в одном направлении. В результате на поверхности Солнца мог появиться длинный выступ, который впоследствии отделился от основной солнечной массы. Этот выступ имел большие размеры: его основная масса должна была оказаться на расстоянии 5-10 солнечных радиусов от поверхности Солнца.
В дальнейшем из отделившегося от Солнца газового сгустка и образовались планеты. Температура в этом сгустке распределялась очень неравномерно: основание его, ещё недавно соприкасавшееся с Солнцем, было чрезвычайно сильно раскалено, тогда как внешние, удалённые от поверхности Солнца места выступа имели значительно более низкую температуру. Поэтому внешние гигантские планеты, возникшие из внешних, отдалённых от Солнца частей выступа смогли сохранить в своей атмосфере водород. Внутренние же планеты, наоборот, с самого начала имели более высокую температуру и водород, как наиболее подвижный газ, исчез из их атмосферы.
Автор этой теории академик В. Г. Фесенков полагает, что вначале молодая солнечная система имела сравнительно очень небольшие размеры, но впоследствии она значительно расширилась. Известную роль в этом процессе сыграло непрерывное уменьшение солнечной массы вследствие лучеиспускания Солнца, а также вследствие постоянного истечения солнечной материи в виде атомов и электронов.
Гипотеза В. Г. Фесенкова, как мы видим, очень интересна, особенно потому, что она связывает процесс планетообразования с деятельностью и развитием Солнца. Эта теория, таким образом, совершенно отказывается от элемента случайности в образовании планет и наносит новый сокрушительный удар всевозможным идеалистическим «гипотезам».
Отделение планет от Солнца было объяснено лишь в самых общих чертах. Это и понятно: детали грандиозного процесса планетообразования нам пока ещё не совсем ясны. Но мы твёрдо знаем — то, что ещё не раскрыто сегодня, станет известным завтра.
Как же выглядела Земля после того, как она отделилась от Солнца? Очевидно, это было сильно раскалённое тело. Далеко не сразу она остыла и оделась атмосферой. Кора Земли образовалась, конечно, тоже не сразу. Лишь с течением многих и многих тысячелетий создался достаточно твёрдый покров над раскалённым ядром. Сначала он был очень тонкий, часто разрывался, и раскалённое вещество земных недр прорывалось наружу, как это мы наблюдаем и сейчас при извержении вулканов. Конечно, тогда это было в несравненно больших размерах.
Что мы знаем о наиболее раннем периоде жизни Земли? Земная кора отвердела, примерно, 2 миллиарда лет назад. Самые древние породы Земли имеют возраст около 1230 миллионов лет.
Земная кора затвердевала, вероятно, в течение многих десятков миллионов лет. При этом она сжималась, благодаря чему образовывались то волнообразные цепи гор, то гигантские полости. Моря и океана возникли из водяных паров, которых в первичной атмосфере Земли было очень много. В её атмосфере, по-видимому, было крайне мало свободного кислорода и озона.
В глубинах первобытных морей в результате длительного развития постепенно зародились особые очень сложные химические соединения, а затем и первичные органические вещества — белкоподобные. Так на земной поверхности зародились первые живые организмы, возникла жизнь. Произошло это, по всей вероятности, примерно полтора миллиарда лет назад.
«Мы знаем, например, — писал товарищ Сталин, — что Земля некогда представляла раскалённую огненную массу, затем она постепенно остыла, затем возникли растения и животные, за развитием животного мира последовало появление определённого рода обезьян, и потом за всем этим последовало появление человека.