Чтение онлайн

Насколько я знаю, Бюффон — единственный человек, который после открытия истинной системы мира пытался вернуться к вопросу о возникновении планет и спутников. Он полагал, что комета, упав на Солнце, вырвала поток материи, которая собралась вдали в большие или меньшие шары, более или менее удалённые от этого светила, и после охлаждения эти шары стали твёрдыми тёмными планетами и их спутниками.

Эта гипотеза удовлетворяет первому из пяти упомянутых явлений, так как ясно, что все тела, образованные таким способом, должны двигаться приблизительно в плоскости, проходящей через центр Солнца и в направлении выброса материи, из которой они произошли. Четыре других явления представляются мне таким способом необъяснимыми. В самом деле, абсолютное движение молекул планеты должно быть направлено в этом случае в сторону движения её центра тяжести. Но отсюда совсем не следует, что вращение планеты будет направлено в ту же сторону. Так, Земля могла бы вращаться с востока на запад, в то время как абсолютное движение каждой из её молекул было бы направлено с запада на восток. Это должно быть применимо и к спутникам, у которых, по данной гипотезе, направление обращения не обязательно будет совпадать с направлением движения планеты.

Явление, не только очень трудно объяснимое при этой гипотезе, но даже противоречащее ей, — это малый эксцентриситет планетных орбит. Из теории центростремительных сил известно, что если тело движется по замкнутой орбите вокруг Солнца и касается поверхности этого светила, оно будет постоянно возвращаться к этому в каждом своём обращении. Отсюда следует, что если бы планеты изначально оторвались от Солнца, они касались бы его при каждом возвращении и их орбиты были бы далеки от круговых, но сильно эксцентричными. Правда, поток материи, вырванный из Солнца, не может быть в точности сравним с шаром, касающимся его поверхности. Импульсы, получаемые одними частями этого потока от других, и взаимное притяжение между ними могут, изменяя направление их движения, отдалить их перигелии от Солнца. Но их орбиты должны были бы остаться очень эксцентричными или, по меньшей мере, могли бы все иметь малые эксцентриситеты только в результате самой необычной случайности. Наконец, если принять гипотезу Бюффона, не ясно, почему орбиты более чем ста уже наблюдённых комет — все сильно вытянутые. Таким образом, эта гипотеза далеко не удовлетворяет приведённым выше явлениям. Посмотрим, возможно ли найти их истинную причину.

Какова бы ни была её природа, поскольку эта причина породила или направила движения планет, нужно чтобы она охватывала все эти тела, а имея в виду огромные разделяющие их расстояния, она может быть только флюидом [газом], имеющим колоссальную протяжённость. Чтобы сообщить планетам почти круговое движение в одном направлении вокруг Солнца, надо, чтобы этот флюид окружал это светило как некая атмосфера. Поэтому рассмотрение планетных движений приводит нас к мысли, что в силу чрезмерной жары атмосфера Солнца вначале распространялась за пределы орбит всех планет и что она постепенно сжалась до её современных границ.

В первоначальном состоянии, в котором предположительно находилось Солнце, оно было похоже на туманность, видимую в телескоп как более или менее блестящее ядро, окружённое облаком, которое, конденсируясь на поверхности ядра, превращает его в звезду. Если по аналогии принять, что все звёзды образованы таким образом, можно представить себе их состояние, предшествующее туманности, как предшествуемое другими состояниями, в которых туманная материя была всё более и более разреженной, а ядро всё менее и менее ярким. Таким путём, отступая столь далеко, как только возможно, мы приходим к такой разреженной туманности, что с трудом можно было бы подозревать о её существовании.

С давних времён особое расположение некоторых звёзд, видимых простым глазом, поражало мыслящих наблюдателей. Уже Митчелл заметил, насколько маловероятно, чтобы, например, звёзды Плеяд были сосредоточены в тесном пространстве только по воле случая; и он решил, что эта группа звёзд и другие похожие группы, видимые на небе, являются результатом действия первоначальной причины или всеобщего закона природы. Эти группы являются необходимым результатом конденсации туманностей с несколькими ядрами, так как ясно, что поскольку туманная материя непрерывно притягивалась этими ядрами, с течением времени они должны были образовать группу звёзд, похожую на группу Плеяд. Подобно этому конденсация туманностей, имеющих два ядра, образует очень близкие звёзды, обращающиеся одна вокруг другой, такие как двойные звёзды, у которых уже обнаружены их движения одной относительно другой.

Но как солнечная атмосфера установила вращательное движение и обращение планет и спутников? Если бы эти тела проникли глубоко в эту атмосферу, её сопротивление заставило бы их упасть на Солнце. Следовательно, можно предположить, что планеты сформировались последовательно на своих границах, путём конденсации зон паров, которые она должна была, охлаждаясь, оставлять в плоскости своего экватора.

Напомним соображения, приведённые нами выше, в VI главе предыдущей книги. Солнечная атмосфера не может простираться бесконечно. Её граница лежит там, где центробежная сила, вызванная её вращательным движением, уравновешивается её весом; а по мере того, как охлаждение сжимает атмосферу и конденсирует на поверхности светила молекулы, близкие к ней, вращательное движение увеличивается, так как при приближении этих молекул к центру Солнца в силу закона площадей сумма площадей, описанных радиусом-вектором каждой молекулы Солнца и его атмосферы и спроектированных на плоскость его экватора, должна быть постоянной; вращение должно быть более быстрым, когда эти молекулы приближаются к центру Солнца. Так как центробежная сила, обусловленная этим движением, становится больше, точка, в которой она уравновешивается силой тяжести, приближается к центру. Поэтому если сделать вполне естественное предположение, что атмосфера в некоторую эпоху распространялась до своего предела, охладившись, она должна была оставить молекулы, расположенные на этом пределе и на следующих пределах, образованных возрастанием вращения Солнца. Такие оставленные молекулы продолжали обращаться вокруг этого светила, поскольку их центробежная сила была уравновешена их тяготением. Но так как это равенство не имело места по отношению к молекулам атмосферы, находившимся вне плоскости солнечного экватора, они приближались под влиянием своего тяготения к атмосфере по мере её конденсации и не переставали ей принадлежать до тех пор, пока, благодаря этому движению, не приближались к экватору.

Рассмотрим теперь зоны паров, последовательно оставленные атмосферой. Эти зоны, по всей вероятности, должны были образовать при своей конденсации и в силу взаимного притяжения их молекул концентрические кольца из паров, обращающиеся вокруг Солнца. Взаимное трение молекул каждого кольца должно было ускорять одни из них и замедлять другие до тех пор, пока все они не приобретут одинаковое угловое движение. Таким образом, истинные скорости молекул, более отдалённых от центра светила, были больше. Ещё одна причина должна была способствовать различию скоростей. Более отдалённые от Солнца молекулы, которые вследствие охлаждения и конденсации сблизились, образуя внешнюю часть кольца, всегда описывали площади, пропорциональные времени, так как приложенная к ним центростремительная сила была неизменно направлена к этому светилу, а постоянство площадей по мере их сближения требует возрастания скорости. Мы видим, что та же причина должна была уменьшить скорость молекул, которые, поднявшись к кольцу, образовали его внутреннюю часть.

Если бы все молекулы кольца, состоявшего из паров, продолжали конденсироваться, не разъединяясь, они со временем образовали бы жидкое или твёрдое кольцо. Но для этого требуется большая равномерность в распределении и охлаждении всех частей кольца, что должно было сделать это явление исключительно редким. Так, солнечная система даёт нам только один такой пример, а именно кольца Сатурна. Почти всегда каждое кольцо пара должно было разорваться на несколько отдельных масс, которые, двигаясь с очень близкими скоростями, продолжали обращаться на том же расстоянии вокруг Солнца. Эти массы должны были принять сфероидальную форму с вращательным движением, направленным в сторону их обращения, так как их внутренние молекулы имели меньшую истинную скорость, чем внешние. Каждая такая масса образовала планету в парообразном состоянии. Но если бы одна из них оказалась достаточно мощной, чтобы последовательно путём притяжения собрать все остальные вокруг своего центра, кольцо из паров превратилось бы в одну единственную сфероидальную массу пара, обращающуюся вокруг Солнца и вращающуюся в ту же сторону. Этот последний случай был наиболее общим. Однако солнечная система являет нам и первый случай в виде четырёх малых планет, движущихся между Юпитером и Марсом, по крайней мере, если не предполагать, подобно г-ну Ольберсу, что они первоначально составляли одну планету, которую сильный взрыв разделил на несколько частей, движущихся с разными скоростями.

Теперь, если проследить изменения, которые должно было произвести дальнейшее охлаждение парообразных планет, образование которых описано выше, мы увидим в центре каждой из них ядро, непрерывно увеличивающееся за счёт конденсации окружающей его атмосферы. В этой стадии планета очень похожа на Солнце в состоянии туманности, в котором мы его рассматривали выше. Поэтому охлаждение должно было на разных рубежах её атмосферы последовательно произвести явления, подобные уже описанным нами, т.е. создать кольца и спутники, обращающиеся вокруг её центра в сторону её вращательного движения и вращающиеся вокруг самих себя в ту же сторону. Правильное распределение массы колец Сатурна вокруг его центра и в плоскости его экватора естественно вытекает из этой гипотезы, а без неё становится необъяснимым. Эти кольца, как мне представляется, являются постоянно существующим доказательством первоначальной протяжённости атмосферы Сатурна и её последовательного сжатия. Таким образом, странные явления малого эксцентриситета орбит планет и спутников, малого наклона этих орбит к плоскости солнечного экватора, одинаковость направлений вращения и обращения всех этих тел и Солнца вытекают из предлагаемой нами гипотезы и придают ей большую вероятность, которая может быть ещё увеличена следующим соображением.

Так как согласно этой гипотезе, все тела, обращающиеся вокруг планеты, были образованы зонами, которые последовательно покидала её атмосфера, её вращение становилось всё быстрее, а время оборота уменьшалось, становясь меньше, чем у этих тел, подобно тому, как это имеет место у Солнца по сравнению с планетами.28 Всё это подтверждается наблюдениями. Продолжительность оборота наиболее близкого кольца Сатурна, по наблюдениям Гершеля, равна 0.d438, а время оборота Сатурна только 0.d427. Разность в 0.d011 незначительна, как это и должно быть, так как часть атмосферы Сатурна, которую уменьшение температуры сконденсировало на поверхности этой планеты после образования кольца, будучи незначительной и переместившейся с небольшой высоты, смогла лишь ненамного увеличить скорость вращения планеты.

Если бы солнечная система образовалась с совершённой правильностью, орбиты тел, которые её составляют, были бы окружностями, плоскости которых, а также плоскости экваторов и колец, совпадали бы с плоскостью солнечного экватора. Но можно понять, что бесконечное разнообразие, которое должно было существовать в температуре и плотности различных частей этих больших масс, произвело эксцентриситеты их орбит и отклонения их движений от плоскости солнечного экватора.

По нашей гипотезе, кометы считаются посторонними по отношению к планетной системе. Рассматривая их, что мы уже делали, как маленькие туманности, блуждающие от одной солнечной системы к другой и образованные путём конденсации туманной материи, распространённой в таком изобилии во вселенной, мы видим, что если они появляются в той части пространства, где преобладает солнечное притяжение, оно заставляет их описывать эллиптические или гиперболические орбиты. Но так как их скорости одинаково возможны во всех направлениях, они должны двигаться равновероятно во все стороны и под любыми углами наклона к эклиптике, что согласуется с наблюдениями. Таким образом, конденсация туманной материи, с помощью которой мы объяснили вращение и обращение планет и спутников в одинаковом направлении и в мало отличающихся плоскостях, объясняет также причины отклонения комет от этого общего закона.