Чтение онлайн

Астрофизики достаточно уверенно говорят о первых секундах рождения Вселенной — Большом взрыве, начале ее расширения. А вот о рождении Солнечной системы известно гораздо меньше, и существует много взаимоисключающих точек зрения. Наука хорошо знакома с подобными ситуациями.

Как это ни кажется парадоксальным, в начальные мгновения своего рождения Вселенная была достаточно проста. А вот как только мы пытаемся разобраться в более поздних событиях, происходивших в нашем мире, то сталкиваемся с очень серьезными затруднениями.

Хотя, казалось бы, к услугам современных ученых физика, как пишет в своих знаменитых лекциях Р. Фейнман, «самая фундаментальная из всех наук, самая всеобъемлющая». Справедливости ради отметим, что через несколько страниц он замечает: «Положение, в котором находится современная физика, следует считать ужасным». Но когда мы будем более подробно говорить о тайнах, загадках Солнечной системы, следует отдавать себе отчет, что дело здесь, конечно же, не в слабости современной физики. Мы просто плохо знаем историю семьи Солнца, и даже сегодня наши сведения о ней не назовешь исчерпывающими.

«Нет ничего проще, чем звезда», — сказал А. Эддингтон, положивший начало теории строения звезд. «Нет ничего проще, чем Солнце», — можно было бы сказать, перефразируя его выражение. Но было ли бы это справедливо? Так ли «просто» наше Солнце? Мы знаем сегодня о Солнце немало. И тем не менее здесь есть и нерешенные, и просто-напросто загадочные вопросы. Но прежде чем перейти к рассказу об этих проблемах, давайте поговорим о месте Солнца и его роли в звездном мире.

Галактика, в которой находится наша Солнечная система, — огромное скопление миллиардов звезд, межзвездного газа и пыли. Причем пыль и газ составляют лишь несколько процентов от всей массы Галактики. Остальное вещество Галактики приходится на звезды. Наша Галактика — один из многих миллионов звездных островов Вселенной. Если бы мы мысленно взглянули на нее «сверху», то увидели бы гигантскую линзу клочковатой структуры. Мы смогли бы увидеть, что в центре плотность вещества больше, там больше звезд, а к краям линзы плотность материи уменьшается, там уже существуют разрывы, которые имеют вид спиральных ветвей. Поэтому наша Галактика и называется спиральной.

Размеры ее огромны. Световой луч, идущий из центра Галактики к ее краю, будет путешествовать около 50 тысяч лет, и, следовательно, диаметр Галактики составляет примерно 100 тысяч световых лет. Толщина ее около 10 тысяч световых лет.

Примерно посередине между центральной частью Галактики и ее периферией, между спиральными ветвями, или, как еще говорят, спиральными рукавами, находится наша Солнечная система. Она обращается вокруг центра Галактики с немалой скоростью — около 200 километров в секунду и поэтому полный оборот по «галактической» орбите завершает примерно за 270 миллионов лет.

Нельзя сказать, что наша Солнечная система лежит уж совсем на окраинах Галактики, но, конечно, мы достаточно далеки и от ее центра. Быть может, как раз в этом наше счастье: ядра галактик могут взрываться, так что положение Солнечной системы на почтительном расстоянии от центра Галактики имеет свои преимущества.

Итак, многие миллиарды звезд только в нашей Галактике и миллиарды миллиардов в доступной для наблюдения части Вселенной. И если рождение звезд — процесс более или менее универсальный, хотя отнюдь не понятый до конца, то уж их жизнь, а тем более смерть происходят совсем по-разному. Сегодня с уверенностью говорят о том, что есть звезды-монстры — гравитационные могилы, из которых не может вырваться даже луч света, их называют черными дырами. Есть чудовищные нейтронные звезды диаметром всего лишь с десяток километров, но с плотностью, превосходящей плотность атомных ядер. Нейтронные звезды образуются из взрывающихся сверхновых звезд. Интересно, что теоретики сначала предсказали существование нейтронных звезд, и лишь тридцать лет спустя они были обнаружены с помощью радиотелескопа аспиранткой известного английского радиоастронома профессора А. Хьюиша — Д. Белл.

История науки знает немало примеров, когда работу делает один человек, а лавры достаются другому или другим. Вспомним хотя бы драматическую историю Р. Франклин, связанную с открытием двойной спирали ДНК. Загляните в книгу Д. Уотсона «Двойная спираль», и вам станет ясно, что страсти в мире науки по своему накалу не уступают страстям героев Шекспира.

Итак, Д. Белл открыла вращающиеся нейтронные звезды — пульсары. За это открытие А. Хьюишу присудили Нобелевскую премию, пока единственную за исследование в области астрофизики. Ну а что же мисс Белл? Ее имя известно сегодня любому человеку, интересующемуся астрофизикой.

Теперь два слова о сравнительных размерах звезд.

Мы уже говорили, что диаметр нейтронной звезды около 10 километров, она в тысячу с лишним раз меньше Земли. Черные дыры могут быть еще меньше. Есть звезды и побольше, но и их называют карликами потому, что, скажем, радиус так называемого белого карлика в сотню раз меньше радиуса нашего Солнца. А наряду с карликами существуют гиганты и сверхгиганты, как Бетельгейзе — красный сверхгигант. Звезды такого типа в тысячу раз больше Солнца.

Какое же место среди разнообразного мира звезд занимает Солнце? Наше царственное светило, к сожалению, всего лишь желтый карлик. Да, желтый карлик, небольшая звезда, названная так только из-за своего цвета и размеров, или, пользуясь Гарвардской классификацией, звезда спектрального класса G2. Спектральные классы звезд обозначаются буквами O, В, A, F, G, К, M. Звезды классов O и B большие и горячие. Температура голубых звезд спектрального класса O достигает 50 тысяч градусов, а температура красного карлика класса M — всего лишь 3 тысячи.

Интересно, что английские студенты, чтобы запомнить последовательность букв, обозначающих классы звезд, придумали удобное мнемоническое правило — фразу, в которой первые буквы слов соответствуют спектральной последовательности звезд: «О, be a fine girl, kiss me!» («Будь хорошей девочкой, поцелуй меня»). Ясно, что любой студент легко запомнит такую фразу. Правда, известный советский астроном профессор Б. Воронцов-Вельяминов считает, что легче запоминаются абсурдные, нелепые фразы, например: «Один бритый англичанин финики жевал, как морковь».

Температура нашего Солнца около 6 тысяч градусов в его поверхностных слоях, и именно поэтому на третьей от Солнца планете может существовать жизнь. Будь вместо Солнца в центре нашей системы более горячая звезда, скажем спектрального класса В, ни о каких формах жизни на Земле не могло бы быть и речи. Но давайте проследим за рождением нашей звезды.

Сейчас построено множество теоретических моделей рождения звезд, и все-таки к рассказу о «первых минутах творения» светила нужно относиться с известной осторожностью. Сравнительно недавно в Ницце происходила международная конференция, посвященная происхождению Солнечной системы. Там выступили с докладами о рождении Солнца два известных астрофизика — А. Камерон и Р. Ларсон. После доклада Ларсона встал Камерон и заявил, что он «восхищен докладом доктора Ларсона», но что на самом деле в природе, по его мнению, все происходило иначе. Думаю, что по поводу доклада Камерона Ларсон мог бы сказать то же самое.