Geum.ru

Перевод с английского под редакцией Я. А. Рубакина ocr козлов М. В

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   44

1) Разность средних расстояний наиболее далеких и наименее далеких планетоидов измеряется в 200 миллионов миль, так что вся орбита Земли могла бы поместиться в пределах занимаемого ими пояса и осталось бы еще по 7 миллионов миль с каждой стороны, к этому надо еще прибавить, что самое обширное пространство, в котором встречаются планетоиды, равняется поясу в 270 миллионов миль. Если бы ширина колец, из которых образовались Меркурий, Венера и Земля, равнялась бы одной шестой наименьшей ширины этого пояса или одной девятой наибольшей, то они слились бы туманных колец вовсе не было бы, а был бы сплошной диск. Так как один из планетоидов захватывает орбиту Марса, то из этого следует, что туманное кольцо, из которого образовались планетоиды, должно было походить на кольцо, из которого образовался Марс. Как же это предположение согласуется с гипотезой туманных масс? 2) Обыкновенно предполагают, что различные части туманного кольца имеют одинаковую угловую скорость. Хотя это предположение, может быть, и не вполне верно, все-таки оно вернее, чем предположение, что внутренняя часть кольца имеет угловую скорость, приблизительно в три раза большую, чем угловая скорость наружной части, а между тем оно-то и принимается. Период обращения Туле равняется 8,8 года, а период обращения Медузы З,1 года. 3) Эксцентриситет орбиты Юпитера = 0,04816, а эксцентриситет орбиты Марса = 0,09311. Если брать при вычислении не отдельные планетоиды, а группы первых открытых планетоидов и последних, получится, что средний эксцентриситет этих скоплений в три раза больше эксцентриситета Юпитера и в полтора раза больше эксцентриситета Марса, если же сравнивать эксцентриситеты отдельных членов группы, то некоторые из них в тридцать пять раз больше других. Каким образом могли получиться в этом туманном поясе, из которого, как предполагают, образовались планетоиды, эксцентриситеты, так сильно отличающиеся как один от другого, так и от эксцентриситетов соседних планет? 4) То же самое можно спросить и относительно наклонений орбит. Среднее наклонение орбит планетоидов в четыре раза больше наклонения орбиты Марса и в шесть раз больше наклонения орбиты Юпитера, а между орбитами самих планетоидов наклонение одних в пятьдесят раз больше наклонения других. Как объяснить все эти различия гипотезой происхождения планетоидов из туманного кольца5 5) Еще гораздо труднее ответить на вопрос, каким же образом могли существовать вместе чрезвычайно различные эксцентриситеты и наклонения, раньше чем были разъединены части туманного кольца, и каким образом они продолжали существовать после разъединения? Если бы все большие эксцентриситеты были обнаружены в тех членах группы, какие находятся на окраинах ее, а малые эксцентриситеты - во внутренних ее членах, и если бы наклонения были распределены так что орбиты с большим наклонением принадлежали бы к одной части группы, а орбиты с небольшим наклонением к другой части группы то трудность объяснения не была бы еще непреодолимою. Но на самом деле не так орбиты с различными наклонениями перемешаны, и в их распространении не наблюдается никакой правильности. Итак, возвращаясь к туманному кольцу, мы задаемся во просом каким образом случилось, что каждая часть туманной материи давшая начало отдельному планетоиду сгустившись и потом отделившись, получила движение вокруг Солнца столь отличающегося своим эксцентриситетом и наклонением от движений своих соседей? Затем является еще вопрос каким образом удалось такой части туманного кольца уплотнившейся в планетоид, пробить себе дорогу через все различно движущиеся подобные же массы туманной материи и сохранить свою индивидуальность? Мне кажется, что нельзя даже и представить себе ответа на эти вопросы. Обратимся теперь к другой гипотезе. Во время пересмотра предыдущего опыта и подготовки к новому изданию вышедшего в 1883 г тома, в котором помещен этот опыт, мне явилась мысль, что изучение распределений и движений планетоидов должно бы несколько уяснить их происхождение. Если, как предполагал Ольберс, они явились вследствие разрыва планеты, когда-то вращавшейся в области, занимаемой ими теперь, то заключения будут таковы. Во-первых, осколки должны быть наиболее обильны в пространстве, ближайшем к первоначальной орбите самой планеты, и менее обильны в отдалении от нее. Во-вторых, больших осколков должно быть сравнительно мало, тогда как число мелких осколков должно увеличиваться по мере уменьшения их размера; в-третьих, так как некоторые из меньших осколков должны были быть отброшены дальше, чем большие, то наибольшее уклонение в среднем расстоянии от среднего расстояния первоначальной планеты окажется у самых мелких членов этого скопления, и, в-четвертых, у этих самых мелких членов будут орбиты, наиболее отличающиеся от остальных по эксцентриситету и по наклонению. В четвертом издании сочинения Чемберса "Руководство описательной и практической астрономии" (первый том которого лишь недавно был выпущен) находится список элементов (взятый из Берлинского Астрономического ежегодника за 1890 г ), всех малых планет (числом 281), какие были открыты до конца 1888 г. Видимая светимость, выраженная соответствующими звездными величинами, служит единственным указанием вероятного сравнительного размера громадного большинства планетоидов исключение составляют только некоторые из первых открытых планетоидов. Теперь рассмотрим по порядку каждый пункт 1) Между 2,50 и 2,80 (принимая среднее расстояние Земли от Солнца) есть пространство, в котором планетоиды встречаются в наибольшем изобилии. Среднее между этими крайними пределами, 2,65, приблизительно то же, что среднее расстояний четырех наибольших таких тел, открытых прежде других, которое доходит до 2,64. Имеем ли мы основание сказать, что большее скопление планетоидов в этих границах (что, однако, составляет несколько меньшее расстояние, чем то, какое, по эмпирическому закону Боде, приписывается первоначальной планете) в противоположность остальным, далеко друг от друга разбросанным и сравнительно немногим планетоидам, расстояния которых немного больше 2 или 3, представляет факт, согласующийся с рассматриваемой нами гипотезой {Здесь можно заметить (хотя главное значение этого будет обсуждаться в следующем примечании), что среднее промежуточное расстояние позднее открытых планетоидов несколько больше, чем расстояние раньше открытых, и доходит до 2,61 для э от 1 до 35 и 2,80 для э от 211 до 245. Я обязан этим наблюдением Линну, внимание которого было обращено на это во время проверки изложенных мною здесь положений для того, чтобы включить сюда и позднейшие открытия, сделанные после того, как абзац этот был написан.} (2) Всякая таблица видимых величин планетоидов наглядно показывает, насколько число меньших членов скопления превосходит число тех, которые сравнительно велики, и с каждым годом такое различие в числе крупных и мелких планетоидов становится все заметнее. Только один из них (Веста) превосходит по яркости звезду седьмой величины, тогда как другой (Церера) находится между седьмою и восьмою величиною, а третий (Паллада) выше восьмой, но между восьмою и девятою насчитывается их шесть, между девятою и десятою двадцать, между десятою и одиннадцатою пятьдесят пять, ниже одиннадцатой величины известно гораздо большее число, а в действительности число их, вероятно, еще гораздо значительнее, мы не можем сомневаться в этом, если сообразим, как трудно найти те чрезвычайно неясные члены группы, разглядеть которые возможно лишь в самые сильные телескопы. (3) Такого же рода доказательство дает нам приблизительное сопоставление их средних расстояний. Из 13 наибольших планетоидов, видимая яркость которых превосходит яркость звезды 9,5 величины, ни у одного среднее расстояние не превышает 3 - Планетоидов, величина которых, по крайней мере, 9,5 и меньше 10, насчитывается 15, и из них только у одного среднее расстояние превышает 3 Планетоидов, величина которых между 10 и 10,5, - 17, и из них также только у одного среднее расстояние превышает 3 В следующей группе 37 планетоидов, и из них 5 имеют такое большое среднее расстояние. В следующей группе из 48 планетоидов 12 с таким средним расстоянием, в следующей из 47 их 13. Из планетоидов двенадцатой величины и слабее открыто 72, и из тех, орбиты которых были вычислены, не менее 23 имеют среднее расстояние, превышающее 3 сравнительно со средним расстоянием Земли. Из этого очевидно, до какой степени неустановившийся характер имеют слабейшие члены той обширной семьи, с которою мы имеем дело. (4) Для пояснения следующего пункта можно заметить, что из числа тех планетоидов, размер которых был приблизительно вычислен, орбиты двух наибольших, Весты и Цереры, имеют эксцентриситет, колеблющийся в пределах между 0,05 и 0,10, тогда как орбиты двух наименьших, Мениппы и Евы, имеют эксцентриситет, колеблющийся между 0,20 и 0,25, между 0,30 и 0,35. Затем между планетоидами, открытыми в более недавнее время, имеющими такие малые диаметры, что измерение их оказалось невозможным, мы находим чрезвычайно неустановившиеся, Гильду и Туле, со средними расстояниями в 3,97 и 4,25, Этра с такою эксцентрическою орбитою, что она пересекает орбиту Марса и Медузы, имеющую наименьшее среднее расстояние от Солнца. (5) При сравнении средних эксцентриситетов орбит планетоидов, сгруппированных по их уменьшающимся размерам, не получается никаких очень определенных результатов, за исключением того, что семь планетоидов Полигимния, Аталанта, Евридика, Этра, Ева, Андромаха и Евдора, имеющие наибольшие эксцентриситеты (колеблющиеся между 0,30 и 0,38), - все принадлежат к разряду меньших звездных величин. При рассмотрении наклонений орбит мы также не встречаем очевидного подтверждения, так как сильно наклоненные орбиты встречаются у меньших планетоидов, по-видимому, не в большей пропорции, чем у других. Но дальнейшее обсуждение этого вопроса показывает, что существует два пути, могущие повести к неправильности этих последних сравнений Один состоит в том, что наклонения измеряются от плоскости эклиптики вместо того, чтобы быть измеренными от плоскости орбиты предполагаемой планеты Другой, более важный, заключается в том, что поиски планетоидов, естественно, производились в том сравнительно узком поясе, внутри которого находится большинство их орбит, и что, следовательно, те, у которых орбиты имеют наибольшие наклонения, могли легко остаться незамеченными, особенно если они к тому же принадлежат к числу наименьших планетоидов Кроме того, принимая во внимание общее отношение, существующее между наклонением орбит планетоидов и их эксцентриситетами, кажется вероятным, что между орбитами этих еще не открытых планетоидов многие чрезвычайно эксцентричны. Сознавая всю недостаточность доказательства, мне тем не менее кажется, что оно много говорит в пользу верности гипотезы Ольберса и совершенно не согласуется с гипотезой Лапласа. Я не должен упустить из вида еще замечательный факт относительно планетоидов, открытый Д'Аррестом, а именно "Если бы представить себе их орбиты в виде колец из какого-нибудь твердого вещества, то кольца эти оказались бы так перепутаны между собою, что можно было бы, приподнявши одно из них, поднять и все остальные", факт этот не находится в согласии с гипотезой Лапласа, которая предполагает большую или меньшую концентрацию, но находится в полном согласии с гипотезой взорванной планеты.

Затем следует рассмотреть явления, отношение которых к разбираемому нами вопросу почти не принято во внимание, я говорю о метеоритах и падающих звездах. Природа и распределение этих явлений согласуются с гипотезой взорванной планеты и, как мне кажется, не согласуются ни с какой другой. Теория о вулканическом происхождении метеоритов и падающих звезд, основанная на известном факте, что на Солнце происходят такие взрывы, которые в силах выбросить эти метеориты с соответствующей скоростью совершенно недопустима. Падающие на Землю метеориты положительно не допускают предположения об их солнечном происхождении. Так же нерационально было бы отнести их происхождение к вулканам планет. Если бы даже минеральные их свойства соответствовали такому происхождению, чего часто не бывает (потому что вулканы не извергают железа), никакие планетные вулканы не могли бы выбрасывать их с той быстротой, какая предполагается необходимой, и не могла бы выдержать того громадного давления, какое в данном случае необходимо, подобно тому как картонное ружье не могло бы вынести силу ружейной пули Но очевидно, что метеориты, при всем разнообразии их минералогического характера, находятся в полном согласии с гипотезой их происхождения из коры планеты, а что сила взрыва этой планеты могла бы сообщить им, а также и падающим звездам требуемую скорость, является заключением справедливым. Известные нам планетоиды суть не что иное, как такие же осколки коры, только больших размеров - от 200 до 12 миль в диаметры, одновременно с ним должно было бы быть отброшено еще большее число осколков коры, размер которых уменьшался бы вместе с увеличением их числа. Если те массы, которые по временам пролетают через атмосферу Земли и падают на ее поверхность, произошли действительно таким образом, то этот процесс объяснил бы нам и происхождение того бесконечно большого числа масс гораздо меньшего размера, которые в виде падающих звезд сгорают в атмосфере Земли. Представим себе, насколько это возможно, процесс взрыва.

Представим себе, что диаметр рассыпавшейся планеты равнялся 20 000 миль; что ее твердая кора имела тысячу миль толщины, что внутри этой коры находился слой расплавленной металлической массы, имевшей также около тысячи миль толщины, и что остальное пространство внутри, с диаметром в 16 000 миль, было занято массой газов такой же плотности, выше "критической точки", которые, войдя в протохимическое соединение между собою, вызвали разрушительный взрыв. Первоначальные трещины в коре должны были находиться на большом расстоянии одна от другой, может быть, в среднем на расстоянии, равняющемся толщине коры. Если предположить, что расстояния эти были приблизительно одинаковы, то по экватору планеты было бы таких трещин от 60 до 70. К тому времени, когда первоначальные куски таким образом разделенные, были бы приподняты над поверхностью планеты на высоту 1 мили, образовавшиеся трещины имели бы на поверхности ширину приблизительно в 170 ярдов. Эти большие массы при своем передвижении от центра должны были бы, конечно, сами начать распадаться на куски, особенно на своих поверхностях. Но, оставив в стороне получившиеся осложнения, мы видим, что когда массы выдвинулись бы наружу на 10 миль, то каждая трещина между ними имела бы милю в ширину. Несмотря на действие громадных сил, должен был бы пройти некоторый промежуток времени, прежде чем эти чрезвычайно большие части коры могли получить сколько-нибудь значительную быстроту движения. Может быть, вычисления наши будут несколько ниже, чем следует, если мы предположим, что понадобилось бы 10 секунд, чтобы поднять их на первую милю, и что по истечении 20 секунд они поднялись бы на 4 мили, а к концу 30 секунд на 9 миль. Допустив это, спросим, что же должно бы было происходить в каждой трещине, глубиною в тысячу миль, которая в течение полминуты раскрылась почти на милю, а в последующую половину минуты образовала отверстие в 3 мили ширины. Прежде всего из нее должны были бы вылететь громадные фонтаны расплавленных металлов, составлявших внутренний жидкий слой, а будучи выброшены в пространство, эти фонтаны должны были бы разделиться на сравнительно небольшие массы. Затем, когда отверстие достигло бы нескольких миль в ширину, вслед за расплавленными металлами должна была бы последовать газообразная материя такой же плотности, которая извергалась бы вместе с расплавленными металлами. Вскоре газы повлекли бы за собой части жидкого слоя, постоянно стягивающегося, пока в этом вихре не понеслись бы миллионы малых масс, биллионы меньших масс и триллионы капель. Все это выбрасывалось бы в пространство потоком, извержение которого продолжалось бы много секунд или даже несколько минут. Если мы вспомним быстроту движения потоков, исходящих из поверхности Солнца, и предположим, что вихри, вызванные этим взрывом, достигли хотя одной десятой этой быстроты, то придем к выводу, что эти мириады малых масс и капель должны были быть выброшены со скоростью, какую имела планета, и приблизительно по тому же направлению. Я говорю приблизительно, потому что они несколько уклонились бы вследствие трения и неправильностей жерла, через которое они выбрасывались бы, а также и вследствие вращения планеты. Но заметьте, что, хотя все они имели бы громадную скорость, тем не менее скорость их не была бы одинаковая. Вначале вихрь значительно задерживался бы сопротивлением, какое представляли бы стены жерла, по которому он несся. Когда же это сопротивление ослабело бы, то быстрота вихря достигла бы своего maximum'a, а затем, когда пространство для выхода сделалось бы очень широко и, следовательно, давление изнутри меньше, то скорость уменьшилась бы. Вследствие этого почти бесчисленные частички планетных брызг, а также и те частицы, какие образовались от сгущения сопровождающих их металлических паров, начали бы разделяться, одни быстро подвигаясь вперед, другие отставая, пока поток их, постоянно удлиняясь, не образовал бы орбиту вокруг Солнца или, скорее, скопление бесчисленных орбит, широко разделяющихся у афелия и перигелия и сближающихся на половине пути, где они могли бы унестись в пространство двух миллионов миль, подобно орбитам ноябрьских метеоров. В позднейшей стадии взрыва, когда большие массы, выдвинувшись далеко наружу, также распались бы на куски всяких величин, начиная с величины Весты и кончая величиною аэролита, и когда вышеописанные жерла уже перестали бы существовать, содержимое планеты рассеялось бы с меньшей скоростью и не в одинаковом направлении. В этом мы видим объяснение как потоков, так и единичных падающих звезд, видимых для невооруженного глаза, а также и тех в двадцать раз более многочисленных, какие видны лишь в телескоп.

Дальнейшим веским доказательством служат кометы с короткими периодами обращения. Из 13 комет, составляющих эту группу, у 12 орбиты проходят между орбитами Марса и Юпитера, лишь у одной из них афелий находится за орбитой Юпитера. Значит, почти все они появляются в том же пространстве, как и планетоиды. Можно предположить, что периоды обращения комет находятся в известной связи с периодами обращения планетоидов. Периоды обращения планетоидов простираются от 3,1 до 8,8 лет, и все эти двенадцать комет имеют приблизительно такие же периоды обращения кратчайший период равняется 3,29, а длиннейший 8,86 года. Эта группа комет, сходная с планетоидами по занимаемому ею поясу, сходная с ними и по своим периодам обращения, имеет с ними сходство еще в том отношении, как указал Линн, что у всех их движение прямое. Как могло случиться такое близкое родство, откуда взялась эта группа комет, имеющая столько общего с планетоидами и члены которой так похожи между собою и в то же время так непохожи на кометы вообще? Это прямо наводит на мысль, что они суть также продукт того взрыва, от которого произошли планетоиды, аэролиты и метеорные потоки, и ближайшее рассмотрение вероятных обстоятельств показывает нам, что появления подобных продуктов можно было ожидать. Если бы предполагаемая планета была похожа на своего соседа Юпитера в том, что имела бы атмосферу, или на другого своего соседа Марса в том, что имела бы на своей поверхности воду, или же на того и другого в этих отношениях, то эти поверхностные массы жидкости, пара и газа, выброшенные в пространство вместе с твердыми веществами, дали бы материал для образования комет. В результате получились бы кометы, непохожие между собою по строению. Если бы образовалась трещина под одним из морей, то расплавленные металлы и металлические пары, проносясь в ней, как было выше описано разложили бы часть воды, унесенной с ними, и освобожденные кислород и водород смешались бы с неразложенными парами. В одних случаях могла быть выдвинута часть вещества атмосферы, вероятно, с частями пара, а в других случаях одни лишь массы воды. Подвергаясь большому жару на перигелии, части эти по дальнейшим своим действиям различались бы между собой. Случилось бы опять, что выброшенные рои метеоритов увлекли бы с собою массы паров и газов, отчего и получилась бы та структура комет, которая им теперь приписывается. Иногда то же самое сопровождало бы и метеорные потоки.

Итак, посмотрим на противоположность между двумя гипотезами. Гипотеза Лапласа казалась вероятною в то время, когда были известны всего четыре планетоида, но по мере увеличения числа планетоидов она становилась все менее вероятною, и, наконец, когда планетоиды стали насчитываться сотнями, а потом и тысячами, она сделалась прямо невероятною. Помимо того, и по другим причинам против нее можно сделать много возражений. Она предполагает существование туманного кольца такой громадной величины, что оно должно было бы захватить кольцо Марса. Кольцо это имело бы такие различия между угловыми скоростями своих час гей, какие совершенно не соответствовали бы гипотезе туманных масс. Средние эксцентриситеты орбит его частей должны были бы сильно отличаться от средних эксцентриситетов соседних орбит, а средние наклонения орбит его частей должны были бы также сильно отличаться от средних наклонений соседних орбит. Орбиты его частей, перемешанные и распределенные без всякой правильности, должны были бы иметь такое разнообразие эксцентриситета и наклонения, какое необъяснимо в частях одного и того же туманного кольца, и во время сгущения в планетоиды каждая часть должна была бы сохранить свое направление, пробиваясь через скопление других небольших туманных масс, двигавшихся каждая по особому пути, непохожему на ее путь. С другой стороны, гипотеза взорванной планеты подтверждается каждым прибавлением к числу открытых планетоидов, большим числом планетоидов меньшего размера, большим скоплением их в предполагаемом месте исчезнувшей планеты, большими средними расстояниями, встречающимися между самыми меньшими членами скопления, самыми большими эксцентриситетами в орбитах этих самых меньших членов и запутанностью всех орбит. Дальнейшим подтверждением гипотезы служат аэролиты, столь разнообразные по своему характеру, но все напоминающие кору планеты, различное расположение на небе радиантов потоков падающих звезд, а также отдельные падающие звезды, видимые для простого глаза, и более многочисленные, видимые при помощи телескопов. Кроме того, гипотеза эта согласуется с открытием группы из 13 комет, причем 12 из них имеют средние расстояния, приходящиеся внутри пояса планетоидов, имеют соответствующие им периоды обращения, одни и те же прямые направления и связаны с роем метеоров и с метеорными потоками. Не имеем ли мы основание утверждать, что если существовала между Марсом и Юпитером планета, которая подверглась взрыву, то взрыв этот должен был образовать именно такие кучи тел и вызвать такие явления, какие мы действительно и находим?