Рождение миров

Г. А. Тихов рассматривал кольца через разноцветные стеклышки — светофильтры. Когда лучи Солнца просвечивают сквозь кольца, они кажутся красноватыми, а когда кольца блестят в солнечных лучах, они выглядят слегка фиолетовыми. Это тоже подтверждает заключение Г. А. Шайна — кольца Сатурна состоят из мелкого песка и пыли.

Среднее кольцо, исследованное М. С. Бобровым и В. В. Соболевым, состоит из более крупных тел. Там есть глыбы величиной в несколько метров и даже встречаются более крупные куски, отбрасывающие тени.

Опасная зона Роша

Исследования колец Сатурна, выполненные С. В. Ковалевской, А. А. Белопольским, заставили ученых вспомнить о забытых в свое время трудах французского математика Э. Роша.

Рош доказал, что вокруг каждого небесного тела существует зона, в которую «вход спутникам воспрещен».

Если какая-нибудь луна чересчур приблизится к своей планете, то она будет буквально разорвана ее тяготением. На спутнике подымутся огромные приливные горбы, зашевелятся горы, вспучатся равнины. Вся поверхность спутника придет в движение, и он развалится, как ком глины.

Губительное действие тяготения объясняется третьим законом Кеплера.

Согласно этому закону, та часть спутника, которая находится ближе к планете, должна обращаться вокруг нее быстрее, чем более далекая, «тыльная» сторона. Тяготение заставляет одну часть спутника стремиться вперед, ускоряя свое движение, а другую оно тормозит. Спутник оказывается как бы между жерновами. И чем ближе станет подходить спутник к планете, тем сильнее скажется разламывающее действие тяготения.

Когда усилие, возникающее в теле спутника, преодолеет силы сцепления вещества этого спутника, он развалится на куски.

Конечно, спутник, состоящий из материала, подобного стали, и не очень большой, может приближаться к планете как угодно близко. Самолеты, например, прекрасно летают в зоне Роша земного шара и не разваливаются при этом на части.

Академик В. Г. Фесенков и другие ученые разработали теорию дальше. Губительное действие тяготения сказывается не на всех телах, а только на достаточно крупных. Например, глыба, состоящая из какого-либо непрочного вещества и диаметром до 220 километров, может безнаказанно приближаться к Земле вплоть до ее поверхности. С ней ничего не случится, так как размеры ее невелики. Разница в силе тяготения ближней и дальней части будет настолько незначительной, что катастрофы не произойдет, но глыба диаметром более 220 километров в поперечнике уже не выдержит приливного действия Земли и развалится.

Для сравнительно большой Луны граница опасной зоны лежит на расстоянии, равном 2,87 радиуса Земли или 11 900 километров от поверхности земного шара.

Применив эти расчеты к Сатурну, получим иные числа. Вплотную к поверхности Сатурна может приблизиться твердое тело размером не свыше 60 километров в поперечнике. Оно не развалится, даже если будет состоять из вещества, равного по прочности обыкновенному льду. Для спутника, достаточно крупного и хрупкого, как комок сырого песка, опасность возникает на расстоянии в 2,45 радиуса Сатурна или в 175 тысячах километров от его поверхности.

Кольца Сатурна целиком лежат в пределах зоны, опасной для очень хрупких — сыпучих или жидких — тел. Отсюда Рош сделал вывод: либо одна из лун Сатурна переступила порог этой зоны и ее разрушили приливные силы, либо вещество, из которого образовывались спутники планет, оказавшись внутри губительной зоны, не смогло собраться вместе и превратиться в луну.

Первое предложение, очевидно, неправильно: на том расстоянии, на каком находятся кольца Сатурна, его приливное действие неспособно разорвать твердое тело. Со вторым предположением согласны многие ученые. Кольца Сатурна — это остатки того вещества, из которого формировались планеты и их спутники.

Кольца Сатурна расположены за пределами зоны Роша для твердых тел.

Все спутники остальных планет расположились вне предела Роша. Только у Юпитера его ближайшая луна — безымянная малютка — находится возле самой границы опасной зоны. Но этот спутник мал, он может безбоязненно приближаться к Юпитеру, ведь его диаметр равен всего лишь 150 километрам.

Так же как и наша Луна, главные спутники Юпитера не приближаются к своей планете, а удаляются от нее, следовательно, ни нам, ни нашим потомкам не суждено увидеть рождение первого кольца Юпитера. Иное дело Тритон, спутник Нептуна, он обращается навстречу вращению планеты, и приливные силы постепенно подтягивают его к Нептуну. Наши далекие потомки через несколько миллионов лет будут наблюдать гибель Тритона.

Существование опасной зоны Роша делает невозможным рождение Луны тем путем, каким изобразил его Дарвин.

Луна, отделяясь от Земли, неминуемо должна была пройти через зону Роша.

По предположению Лапласа, и Земля и Луна были огненно-жидкими телами. Расплавленное вещество новорожденной, еще не окрепшей, неустойчивой Луны никак не могло противостоять разламывающему действию земного тяготения. Луна развалилась бы в первое же мгновение своего существования, и возле Земли возникло бы кольцо, такое же, как у Сатурна, но не было бы Луны.

Тем путем, какой нарисовал Дарвин, может быть, могли образоваться кольца, но отнюдь не луны. Следовательно, Луна никогда не находилась в зоне Роша. Она не отрывалась от Земли и возникла на расстоянии не меньшем, чем 18 300 километров от центра земного шара. Формирование Луны могло происходить только за пределами опасной зоны. Луна не дочь Земли, а только ее сосед.

Ценность работы Дарвина заключается в том, что она указала, какое значение имеет приливное трение в развитии солнечной системы; позволила заглянуть в прошлое нашей двойной планеты и дала первую научно обоснованную и правдоподобную оценку возраста Луны. Луна не может быть моложе 3,5–4 миллиардов лет. Примерно за этот промежуток времени Луна отодвинулась на расстояние в 384 400 километров.

Есть основание думать, что Земля не старше и не моложе Луны, они образовались примерно в одну эпоху.

Ученые защищают гипотезу

Существование у планет спутников с обратным движением, по мнению сторонников гипотезы Лапласа, ни в коем случае не могло ее опровергнуть.

В самом деле, и Феба Сатурна и три обратных спутника Юпитера существенно отличаются от всех остальных лун. Прежде всего бросается в глаза то, что они занимают только крайние, наиболее далекие от планет, орбиты. Похоже, что спутники с обратным движением появились возле планет после всех — ведь опоздавшим всегда достаются последние места.

Сатурн и его спутники.

Затем, орбиты крайних спутников сильно вытянуты. Они значительно отличаются от правильных, почти круговых, орбит остальных спутников.

Наконец, спутники, движущиеся навстречу общему потоку, обладают исключительно малыми «астероидными» размерами.

Вот список четырех нарушителей порядка солнечной системы. Для сравнения даны также сведения об Ио — одной из «нормальных» лун Юпитера.

Разве можно причислять этих малюток к «настоящим» лунам? Это, повидимому, астероиды, каким-то образом попавшие в положение лун.

По современным представлениям, все планеты образовались в одну эпоху с Землей и Луной. Разница в возрасте не может быть значительной. Им всем, примерно, по 3,5–4 миллиарда лет.

А это срок огромный. Миллиард — невообразимо большое число.

Говорят что звезд, видимых на небе невооруженным глазом, бесчисленное множество. Действительно, их много, но не миллиард, а в триста тысяч раз меньше миллиарда. Если бы все небо сплошь усыпать звездами, то все равно их было бы меньше миллиарда.