Выбрать главу

В конце 70-х годов прошлого века именно такую модель аккумуляции планет земного типа предложили Т.М.Энеев и Н.Н. Козлов. По признанию авторов, первоначально у них и в мыслях не было пойти против господствующих представлений о сборе планет из твердых частиц и тел*.

* С давних пор принято считать, что с отделением протопланетного диска от небулы он быстро остывал и в нем сразу же начиналась конденсация (в связи с падением температуры), которая менее чем за год могла вызвать резкое укрупнение частиц. По этой причине весь процесс аккумуляции планет представлялся как постепенное объединение твердых частиц и тел, которые якобы могли вырастать до астероидных и даже лунных размеров. Однако это, казалось бы, очень логичное, умозаключение абсолютно неприемлемо в свете того, что протопланетное вещество, остывая, оставалось в ионизированном состоянии (из-за радиоактивности), и это ставило абсолютный запрет на такую быструю конденсацию (вспомните про «кулоновский барьер» ионизированных частиц).

Они просто исходили из необходимости упростить по возможности модель для облегчения машинного счета. Суть в том, что если тела взаимодействуют, в связи с силами гравитации, по закону абсолютно неупругого удара (сближение, гравитационное сцепление, формирование приливных горбов и, наконец, слияние), то каждое сближение двух тел можно рассматривать как их объединение. При гравитационном сцеплении двух глобул они начинают вращаться вокруг общего центра тяжести (общего барицентра), продолжая свое движение по орбите, и их уже можно рассматривать как единое тело с суммарной массой в барицентре. Это упрощение настолько облегчило машинный счет, что число глобул (капель, по Энееву — Козлову) оказалось возможным довести до десятков тысяч. В результате модель позволила охватить всю зону формирования планет земного типа. Для вычислительной техники 70-х годов прошлого века это было весьма неожиданное расширение ее возможностей*.

* При моделировании сбора планет из твердых частиц и тел картина резко усложняется. При сближении двух твердых тел они могут столкнуться и отскочить друг от друга (сработала их упругость), могут раздробить друг друга на части (они оказались хрупкими), могут пройти рядом и возмутить орбиты друг друга (и получат большие эксцентриситеты своих орбит) и, наконец, могут объединиться, но это не самый вероятный исход события. Теперь попробуйте все это просчитать, когда столько вариантов и они множатся в процессе счета. Лучшие ЭВМ того времени (начало 80-х XX века) в твердотельных моделях аккумуляции могли обсчитывать не более тысячи частиц.

Итак, была поставлена и решена задача из области чистой механики: как будет эволюционировать диск, заданный 25600 каплями-глобулами, которые вращаются по кеплеровским (близким к круговым) орбитам в поле силы тяжести массивного центрального тела и гравитационно взаимодействуют друг с другом. В результате моделирования на ЭВМ были получены такие принципиальные параметры Солнечной системы, как характерное число планет, закон планетных расстояний (пропорция Тициуса — Воде), а также особенности вращения планет (прямое, как у Земли, и обратное, как у Венеры). Важно отметить, что данный механизм предполагает полное вычерпывание протопланетного вещества формирующейся протопланетой из своей зоны (без всякого остатка и потерь). Кроме того, по этой модели, Протоземля непосредственно после аккумуляции всего вещества из своей зоны какое-то время представляла собой протяженную и разреженную сферу с диаметром порядка миллионов километров**.

** По мере сбора глобул в протопланетную сферу ее масса увеличивалась и соответственно возрастали силы гравитационного стягивания. Это приводило к увеличению средней плотности. В результате радиус растущей протопланеты увеличивался сравнительно мало (он оставался в пределах первых миллионов км), но увеличивалась ее плотность.

В подобном состоянии после завершения аккумуляции должны были находиться и другие планеты земного типа (кстати, в противном случае не представляется возможным объяснить наблюдаемые наклоны осей вращения планетных тел).