<<
>>

§ 8. ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЗЕМЛИ

  Более ста лет пользовалась признанием и популярностью гипотеза Канта — Лапласа, объяснявшая происхождение солнечной системы. Она имеет огромное историческое значение, потому что впервые внесла в астрономию идею о внутреннем развитии Вселенной.
Согласно этой гипотезе развитие солнечной системы, в том числе Земли, происходило без вмешательства божественных сил, по присущим Вселенной законам.
В самом общем виде гипотеза впервые была выдвинута немецким философом Кантом. Через 40 лет, в 1796 г., французский астроном, и математик Лаплас опубликовал общедоступное изложение основных вопросов астрономии. В конце своей книги он кратко изложил гипотезу происхождения солнечной системы, ставшую впоследствии известной под названием гипотезы Канта — Лапласа.
Согласно этой гипотезе солнечная система образовалась из огромной раскаленной газоподобной туманности, вращавшейся вокруг оси. Первоначальные размеры этой туманности во много раз превосходили современные размеры солнечной системы. Лаплас, приняв указанные выше положения без всяких объяснений за исходные,, применил к вращающейся туманности известные в то время законы механики. Он рассуждал примерно так. С течением времени туманность остывала, а потому сжималась, т. е. сокращалась в размерах. От этого скорость ее вращения увеличивалась. Первоначальная туманность все более и более сплющивалась и сокращалась по экватору.
Постепенно, от вращающейся туманности отрывались кольца. Они разрывались и свертывались в самостоятельные шары. Эти шары стали ядрами будущих планет, а центральная часть вращающейся туманности впоследствии превратилась в Солнце. Некоторые шары вращающегося раскаленного вещества пережили примерно то же, что и будущее Солнце. Они также выделяли кольца, которые разрывались и свертывались, давая начало будущим спутникам планет. Согласно этим представлениям у Сатурна кольца еще не разорвались и продолжают существовать до настоящего времени.
Итак, по гипотезе Канта—Лапласа образование планет и их спутников началось еще до того, как окончательно сформировалось Солнце.
Лаплас, разрабатывая физико-механическую часть гипотезы, опирался на известные в его время наблюдения за туманностями, имевшими различные степени сжатия. Он полагал, что видимые туманности являются образцами той, из которой возникла солнечная система.
С дальнейшим развитием астрономической науки было установлено, что видимые во Вселенной туманности не являются газовыми-

облаками, постепенно сгущающимися в звезды и планеты, а представляют собой гигантские звездные системы (галактики), находящиеся от нас на огромных расстояниях.
Слабыми местами в гипотезе Канта—Лапласа оказались следующие моменты. Согласно гипотезе Солнце должно было бы вращаться значительно быстрее, чем оно вращается в настоящее время. Все планеты и их спутники должны были бы вращаться в одном направлении и находиться примерно в одной плоскости. На сахом же деле оказалось, что ряд спутников вращается вокруг своих планет в противоположную сторону и находится не в плоскости экватора первичной туманности и т. д.
Число фактов, не объяснимых с позиций гипотезы Канта—Лапласа, постепенно росло. В конце концов гипотеза стала иметь лишь исторический интерес, хотя для своего времени сыграла исключительно прогрессивную роль.

К началу XX века стали появляться новые гипотезы, а затем началось 20-летнее господство гипотезы Джинса, которая в настоящее время забыта как явно неудовлетворительная.
Заслуживает внимания гипотеза акад. В. Г. Фесенкова. Она заключается в следующем. В недрах звезд, и в том числе Солнца, постоянно выделяется атомная энергия. По Фесенкову, в жизни Солнца была эпоха, когда процесс выделения атомной энергии одного типа сменился процессом другого типа. В результате Солнце стало быстро сжиматься и скорость вращения его увеличилась. Это произошло Тогда, когда Солнце было еще молодой, недавно образовавшейся звездой. В то время оно имело большую массу, чем сейчас, и вращалось быстрее. Сжатие Солнца и ускорение его вращения вызывали увеличение центробежной силы. Последняя способствовала образованию длинного выступа, который потом оторвался и распался на отдельные планеты. Эта гипотеза тоже вызвала ряд возражений.
В 40-х годах XX века известный советский ученый и полярный исследователь акад. О. Ю. Шмидт выдвинул совершенно новую гипотезу происхождения Земли и планет, названную «т е о р и е й Шмидт а». По его мнению закономерности движения планет и данпые об их строении свидетельствуют об образовании их не из раскаленных газов или газоподобного вещества, а из холодных твердых, в том числе и пылевидных, частиц, которые кружились вокруг Солнца в виде огромного роя. В этом рое должны были возникать отдельные сгущения. Из них образовались первые небольшие зародыши планет. Эти зародыши, объединяясь друг с другом и присоединяя к себе все новые и новые частицы, быстро росли и превратились в конце концов в планеты.
Естественно, что в рое частицы, окружавшие Солнце, двигались в разных направлениях, однако существовало какое-то преобладающее направление. Планеты и их спутники, возникшие указанным путем, стали двигатьсяв направлении движения большинства частиц роя.

Орбиты движения планет вокруг Солнца расположились около центральной (экваториальной) плоскости роя. Плоскости расположения этих орбит оказались слабо наклоненными друг к другу; форма самих орбит стала почти круговой.
Рой частиц, окружавших Солнце, несомненно, имел грандиозные размеры, и потому огромные размеры имеет и образовавшаяся из него планетная система.
.0. Ю. Шмидт дал новой гипотезе серьезное физико-математическое обоснование.
На вопрос, откуда появился рой частиц вокруг Солнца, из которых впоследствии образовались планеты, их спутники, астероиды и метеориты, О. Ю. Шмидт отвечает, основываясь на закономерностях, существующих в Млечном пути и в галактиках вообще.
j В состав Млечного пути и всякой другой галактики, кроме многих миллиардов звезд, входят десятки миллионов темных туманностей, представляющих собой скопления холодных пылевидных и более крупных частиц типа метеоритов. Звезды при движении время от времени попадают в те области мирового пространства, где особенно много подобных пылевидных скоплений (облаков). Часто им приходится пролетать сквозь подобные облака холодного вещества.
Солнце при прохождении через подобное пылевое облако захватило из него громадный рой частиц, которые под влиянием притяжения со стороны огромной массы Солнца стали вращаться вокруг него по замкнутым путям. Таким образом, по О. Ю. Шмидту, рой частиц, из которых образовались планеты и в их числе Земля, имеет галактическое происхождение.
Авторы прежних космогонических гипотез в качестве одного из доказательств того, что Земля и другие планеты отделились от Солнца, приводили общность химического состава поверхностных слоев Солнца с химическим составом Земли. В последние годы удалось получить данные о количественном химическом составе многих звезд и туманностей. Оказалось, что разнообразнейшие мировые тела — звезды, туманности, межзвездное вещество, метеориты — имеют сходный химический состав.
Этим еще раз подтвердилось материальное единство всей Вселенной. Таким образом, Солнце и Земля должны иметь качественно сходный химический состав не только при отделении планет от Солнца, но и при галактическом происхождении вещества планет, метеоритов и т. д.
Рассмотрим теперь явления, которые происходили в рое материальных частиц, захваченных Солнцем.
Пылевидные частицы находились под влиянием ньютонианского притяжения и отталкивания со стороны светового давления. Особенно большим световое давление было вблизи Солнца. Оно изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния частиц от

Солнца. Влияние светового давления тем сильнее, чем мельче частицы.
Таким образом, световое давление оказывало тормозящее действие притяжению частиц Солнцем. Вследствие этого частицы постепенно по спиралям приближались к Солнцу, испарялись под действием его тепла и падали на него в виде облачков паров. Падая на Солнце, они заставили его вращаться в том направлении, куда двигалось большинство частиц и куда движутся теперь образовавшиеся из этих частиц планеты.
Блия^айшие к Солнцу планеты — Меркурий, Венера, Земля, Марс — получились небольшими, так как для их образования было мало материала; он или падал на Солнце, или отталкивался световыми лучами. Вдали от Солнца, там, где его световые лучи не оказывали такого действия, образовались огромные планеты — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Вначале, когда в рое было еще много частиц, рост планетных «зародышей» происходил быстрее. По мере расходования частиц скорость роста убывала, и сейчас массы планет увеличиваются очень медленно.
На Землю вещество из межпланетного пространства попадает и в настоящее время в виде метеоритов и более мелких метеорных тел, раскаляющихся и испаряющихся высоко в атмосфере. За сутки на Землю падает несколько десятков тонн метеорного вещества. Однако это количество совершенно ничтожно. Нужны многие миллионы. лет для того, чтобы при такой скорости приноса метеорное вещество покрыло Землю слоем толщиной 1 мм.
По расчетам О. Ю. Шмидта, на образование Земли потребовалось около 7 млрд. лет. Возраст земной коры, определенный радиоактивным методом, составляет примерно 3—4 млрд. лет. Исходя из гипотезы О. Ю. Шмидта, возраст земной коры следует считать меньше возраста ее внутренних частей.
На основе новой гипотезы было подсчитано, на каких расстояниях друг от друга должны были возникнуть планеты. Эти расстояния почти точно совпали с действительными расстояниями планет от Солнца.
Согласно прежним космогоническим гипотезам, Земля пережила огненно-жидкую фазу и затем вследствие охлаждения на ней стала формироваться твердая кора. По Шмидту Земля первоначально была холодной. Разогрев ее недр начался тогда, когда она достигла достаточно больших размеров. Он произошел в результате выделения тепла от распада имевшихся в веществе Земли радиоактивных элементов. От этого тепла недра Земли нагрелись до температуры 1500—2000° С, при которой вещество приобрело пластичное состояние. Более плотные вещества сосредоточились ближе к центру планеты, более легкие — у ее периферии. Таким образом, произошло
расслоение Земли на отдельные оболочки, о которых мы уже говорили. Расслоение Земли продолжается по О. Ю. Шмидту до настоящего времени. Оно, по мнению многих ученых, является основной причиной движений в земной коре, т. е. причиной всех тектонических процессов.
 
<< | >>
Источник: М. м. ЧАРЫГИН, Ю. М. ВАСИЛЬЕВ. ОБЩАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 1968

Еще по теме § 8. ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЗЕМЛИ:

  1. Разделение Земли на пояса и гипотеза о Южном материке
  2. Происхождение литовской знати и гипотеза Еврооейской Сарматии
  3. 2. Образование нашей планеты: «холодная» и «горячая» гипотезы. Гравитационная дифференциация недр. Происхождение атмосферы и гидросферы.
  4. 2.Гипотезы Гипотеза о добрачном сожительстве и риске развода
  5. 1.1. Основные теории происхождения государства
  6. 5.1. Происхождение и основные особенности
  7. § 1. Основные концепции происхождения древнерусской государственности
  8. Глава 1 ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ КОРЫ И ЛИТОСФЕРЫ ЗЕМЛИ
  9. Тема 5.1. Происхождение, сущность и основные признаки государства как «особой организации силы»
  10. § 2. ГИПОТЕЗЫ СЖАТИЯ (КОНТРАКЦИОННЫЕ)
  11. б]              Гипотеза и прогноз
  12. 5. Качественные параметры гипотез