Происхождение жизни: маленький теплый водоем - Фолсом К.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 3.2. Почему внешние планеты больше? Объем пространства, охватываемого впутрепней планетой (3) при ее движении, гораздо меньше объема, охватываемого внешней планетой (Ю). По этой причине внешние планеты должны содержать гораздо больше вещества, если предположить, что газ и пылевые частицы были равномерно распределены по всему протозвездному диску.
на периферии протозвездного диска. Хотя обычно считают планеты массивными объектами, общая масса всех планет составляет всего лишь 0,135% массы Солнечной системы. Наши планеты и, как предполагают, планеты, образующиеся в любом протозвездном диске, располагаются в двух главных зонах. Внутренняя зона, которая в Солнечной системе простирается от Меркурия до пояса астероидов, представляет собой зону мелких планет земного типа. Здесь в фазе медленного сжатия протозвезды температуры настолько высоки, что испаряются металлы. Внешняя холодная зона содержит такие газы, как Нг, Не и Ne, и частицы, покрытые замерзшими летучими веще-
Рис. 3.3. Метеорит Murchison. 28 сентября 1969 г. около г. Мерчисон (Австралия) упал метеорит. Каждый год с Землей сталкивается около 10 000 метеоритов, хотя паходят их гораздо меньше. За исключением лунпых пород, доставленных «Аполлонами» ', метеориты — единственный источник доступного для изучепия внеземпого вещества. Метеориты являются фрагментами агрегатов допланет-ного вещества: подобные агрегаты варьируют по размерам от пылинок до таких массивпых объектов, как астероиды Икар и Церера. (С любезпого разрешения НАСА.)
1 Лунные породы были доставлены также советскими АМС «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24». — Прим. перев.
ствами типа Н2О, NH3 и СЩ. Эта внешняя зона с планетами типа Юпитера содержит гораздо больше вещества, чем внутренняя, поскольку она имеет большие размеры (рис. 3.2) и поскольку большая часть летучих веществ, первоначально находившихся во внутренней зоне, выталкивается наружу в результате деятельности протозвезды. Из-за существенно более низких температур внешних областей системы относительное содержание элементов в веществе зоны с планетами типа Юпитера сходно с их содержанием, найденным для туманностей и звезд.
Горячая зона малых планет быстро остывает, ее вещество представлено пылевыми частицами и агрегатами в основном нелетучих, хрупких и плотных материалов земного типа, по большей части лишенных летучих веществ и газов.
Это наиболее вероятная причина, объясняющая наличие в нашей Солнечной системе (и, возможно, в других планетных системах с одной звездой) планет двух типов: внутренних небольших плотных планет земного типа и наружных, холодных крупных и менее плотных планет.
Как только масса протопланеты достигала критического значения, одни гравитационные силы уже не могли больше обеспечивать аккрецию пылевых частиц туманности. Агрегаты небольшого размера (рис. 3.3), вероятнее всего, образовывались за счет слипания пылевых частиц
Рис. 3.4. Лупа. Ее характерпой особенностью являются кратеры всевозможных размеров, возникшие при ударах метеоритов, и расположенные между ними относительно плоские области — моря, которые раньше считали лавовыми потоками или потоками вулканического пепла. Однако скорее всего моря образованы распыленными при ударах метеоритов веществами. Кратеры, возраст которых 4000 млн. лет, отражают процесс образования планеты путем аккреции агрегатов. (С любезного разрешения НАСА.)
покрытых смолистым, клейким органическим веществом и льдом, под действием ферромагпитных и электростатических сил. Все эти факторы, вместе взятые, действовали подобно протопланетному клею и обеспечивали непрерывное образование и рост агрегатов. В то же время флуктуации в излучении энергии протозвездой, готовившейся вступить на главную последовательность, вызывали плавление близлежащих агрегатов. Крупные агрегаты плавились за счет внутренней теплоты, выделявшейся при распаде короткоживущих радиоактивных изотопов, таких, например, как 26А1. (Короткоживущие элементы образовывались в ядерных реакциях во время раннего бурного перехода от протозвезды к звезде. Эти элементы, так же как и многие другие соединения протозвезды, были выброшены, когда протозвезда вступала на главную последовательность.)
Дальнейшее плавление, переплавка и формирование агрегатов привели к образованию планетоидов, масса которых была достаточна для того, чтобы собрать вокруг себя крупные агрегаты за счет гравитационного притяжения. С этой схемой согласуется и наличие кратеров, которые видны на всех планетах земной группы на спутниках Земли и Марса (рис. 3.4).
Планетоид размером с крупный астероид остывал несколько миллионов лет. Планета размера Земли вскоре после образования плавилась, и для остывания и дальнейшей эволюции ей требовалось значительно больше времени.
Вероятно, остатки газа и пылевых частиц, которые удерживались силами гравитации образующихся планет, были выметены сильным солнечным ветром, испускаемым протозвездой на стадии типа Т Тельца. Некоторые из этих выбросов образовывали кометы в нашей Солнечной системе.
В рассмотренной гипотезе образования планетных систем планеты считают нормальным продуктом формирования звезд и их подразделяют на две группы: небольшие плотные планеты типа Земли и крупные менее плотные планеты типа Юпитера.
