Происхождение небесных тел: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Чтобы это было понятнее, приведём следующий пример. Может ли один человек узнать, как развивается дерево, если он будет наблюдать только за одним деревом? Нет — жизни человека недостаточно, чтобы проследить весь рост вековых дубов или других таких же многолетних растений. Но когда мы видим в лесу молодую древесную поросль, взрослые деревья и повалившиеся лесные великаны, уже отжившие свой век, то, сравнивая их друг с другом, мы можем догадаться, каковы деревья в молодом возрасте и чем кончается история их жизни.

Совершенно так же учёные устанавливают, как рождаются и живут звёздные миры. Небо, простирающееся над нами, это как бы огромный звёздный лес. Мы видим в нём разные «деревья», т. е. звёздные системы — молодые и старые. Учёные наблюдают через телескопы различные состояния звёздных систем, о которых мы рассказывали раньше, и делают из этих наблюдений научные выводы. И в настоящее время наука пришла к заключению, что огромные, величественные звёздные системы, подобные нашей Галактике, вероятно, образуются следующим образом.

В разных местах мирового пространства находятся громадные скопища газов. Под действием притяжения к своему центру такое скопище газа принимает форму шара, более плотного в середине. Случайные течения газов внутри этого шара в конце концов приводят его во вращение. Но на этот шар действует также притяжение проходящих мимо других таких же огромных скопищ газа или звёздных систем; под влиянием этого притяжения шар также может начать вращаться вокруг своей оси.

На этом вращающемся шаре, как и на нашей Земле, имеются два неподвижных полюса и экватор.

Вследствие притяжения к центру эта газовая масса будет постепенно сжиматься всё больше и больше; при этом, по законам механики, скорость её вращения увеличивается.

Тогда на частицы газа начинает действовать центробежная сила. Эта сила всегда возникает при вращении одного тела вокруг другого или при вращении тела вокруг своей оси. Например, центробежная сила появляется, когда мы будем вращать камень, привязанный на верёвке.

Камень под действием этой силы будет стремиться удалиться от центра вращения (рис. 9).

Центробежная сила тем больше, чем больше скорость вращения. Если вращать верёвку с очень большой скоростью, то верёвка может лопнуть, и камень полетит в сторону.

Когда наша шаровая туманность вращается вокруг своей оси, то быстрее всего вращаются те места на поверхности шара, которые находятся на его экваторе, и здесь центробежная сила будет наибольшей. Под действием этой силы частички на экваторе туманности будут стремиться от неё отделиться, и наступит положение, когда достаточно уже небольшого толчка, чтобы частички, находящиеся на экваторе туманности, от неё оторвались, совершенно так же, как оторвался камень в рассмотренном примере.

Вследствие центробежной силы вращающийся шар, состоящий из газа, сплющивается, сжимается у полюсов.

В этом можно убедиться на следующем простом опыте с центробежной машиной (рис. 10). На вертикальную ось центробежной машины насаживают тонкий стальной обруч; в верхнем его конце находится отверстие, сквозь которое ось свободно проходит. Если теперь крутить ручку машины, то наш обруч будет быстро вращаться; тогда ясно видно, что он сплющивается и перестаёт быть круглым.

Чем быстрее мы будем его вращать, тем больше будет он сплющиваться.

Когда вращение туманности ускоряется, то так же, как и в примере с обручем, центробежная сила будет превращать её в тело, всё более и более сплющенное, пока, на конец, туманность не примет форму, напоминающую толстый блин (рис. 11).

Если к этому времени поблизости от нашей туманности пройдёт мимо постороннее тело (например, другая туманность или звёздная система), то сила его притяжения даст толчок частичкам туманности. Расчёты учёных показывают, что в результате этого толчка с двух противоположных сторон на окружности нашей блиноподобной туманности начнётся отрыв газовых частиц, и из неё начнут вытекать газы в виде двух струй, направленных в противоположные стороны (рис. 12). Это вытекание будет продолжаться и после того, как тело, сообщившее толчок, уже удалилось и его притяжение перестало быть заметным. В то время, как газовые струи вытекают из нашей туманности в противоположные стороны, туманность продолжает вращаться, и потому газовые струи закручиваются вокруг неё по спирали. Получается туманность спиральной формы.

На этом изменение туманности не заканчивается.

Вытекающие струи газа не одинаковы во всех своих частях; в них имеются сгущения и разрежения. Сгущения газа во внешних частях спиральных ветвей постепенно будут притягивать к себе окружающее вещество.

Таким образом, сначала внешние части спиральных ветвей, потом внутренние, и наконец, средняя часть туманности станет распадаться на гигантские газовые комки.

Если эти комки будут содержать по весу примерно столько же вещества, как наше Солнце, то они сгустятся и образуют отдельные газовые шары. Это и есть звёзды. Если же масса этих сгустков будет значительно больше, то они не смогут сгуститься в одно тело и распадутся на куски с меньшей массой, из которых уже потом образуются звёзды.

На рисунках 11 и 12 представлен ряд тех форм, которые в своём развитии принимает гигантская газовая туманность. В конце концов, она вся, начиная с краёв, превращается в огромную спиральную звёздную систему — такую, какой является наша Галактика.

3. Жизнь звёзд и будущее Солнца

Изучая развитие туманностей, мы сравнивали между собою различные виды туманностей, которые можно наблюдать с Земли. Точно так же, изучая жизнь отдельных звёзд, мы сравниваем между собою звёзды различного вида.

Это сравнение приводит к заключению, что молодые звёзды, только что образовавшиеся из туманности, должны быть очень большими, разрежённы ми и сравнительно холодными.

Вследствие низкой температуры они красного цвета. Напомним, что эта «низкая» температура около 3000° по Цельсию, и мы называем такие звёзды «холодными» только по сравнению с более горячими звёздами — жёлтыми и белыми.

Звёзды продолжают сжиматься (рис. 13), так как их частицы притягиваются к центру; таким образом, звёзды уменьшаются постепенно в размерах и становятся более плотными. При этом температура звёзд повышается, и они приобретают жёлтый цвет. Внутри звёзд температура повышается настолько, что оказывается возможным превращение самого лёгкого газа — водорода — в другие, более тяжёлые газы, главным образом в гелий. Современная наука установила, что такие превращения химических элементов сопровождаются выделением огромного количества энергии. Эта энергия и поддерживает высокую температуру Солнца и других звёзд в течение миллиардов лет.

Сначала звезда состоит почти из чистого водорода, но постепенно весь водород превратится в гелий. Тогда звезда, достигшая белого каления, уже не получает из своих недр притока энергии, необходимого для поддержания её температуры. Поэтому, продолжая сжиматься и уменьшаться в размерах и становясь всё плотнее, звезда охлаждается, так как её тепловая и световая энергия излучается в пространство. Из белой звезда становится жёлтой, более холодной — такой, как наше Солнце в настоящее время. Охлаждаясь ещё больше, звезда становится маленькой и красной, а затем совершенно перестаёт светиться и, вероятно, покрывается твёрдой корой.