Гипотеза Шмидта, которую ее автор разрабатывал, начиная с 1944 г., в сотрудничестве с другими советскими учеными, свободна от таких недостатков. К ее изложению мы сейчас и переходим.
Шмидт сначала предполагает, что Солнце в своем движении в пространстве встретилось с газово-пылевой туманностью и прошло через нее. Заметим, что подобная встреча в настоящих условиях мало вероятна, но не целиком невозможна. Было вычислено, что в среднем она может происходить раз в десять миллионов лет, т. е. Солнце должно было за свою жизнь уже встретиться с сотнями туманностей. Однако не каждая такая встреча заканчивается рождением планет. Необходимо при этом, чтобы Солнце могло благодаря своему притяжению увлечь за собой значительную часть вещества туманности. Подобный же захват возможен лишь при условии, что Солнце двигалось не очень быстро, со скоростью артиллерийского снаряда — порядка 1 км/сек. В настоящее время Солнце перемещается по отношению к ближайшим звездам со скоростью около 20 км/сек и оно не могло бы захватить в случае встречи с туманностью сколько-нибудь значительное количество ее вещества. Следовательно, та встреча, которая привела к появлению планет, относится к весьма отдаленной эпохе.
Облако, состоящее из газа и пыли, увлеченное за собой Солнцем и подверженное силам притяжения к Солнцу, в конце концов принимает форму плоского диска, в котором пылевые частицы собираются в плоскости, перпендикулярной оси собственного вращения диска. Давление солнечных лучей как бы выталкивает пыль из области, близкой к Солнцу, и диск превращается в кольцо. С другой стороны, вследствие нагревания солнечными лучами испаряются легкие частицы внутренней, наиболее близкой к Солнцу части кольца, и содержание здесь легких газов все более и более уменьшается.
Напротив, в более далеких областях температура остается столь низкой, что газы сгущаются и иногда намерзают па твердые частицы. В то же самое время кольцо распадается на десятки миллионов малых сгущений. Эти сгущения затем слипаются друг с другом и образуют твердые тела таких размеров, какие имеют малые планеты, а в конце концов, по истечении очень большого времени (по О. Ю. Шмидту — порядка миллиардов лет), некоторые из этих твердых тел в свою очередь соединяются друг с другом и образуют большие планеты. Образование спутников планет объясняется таким же образом, причем планеты играют в отношении частиц, которые они увлекают в свою сферу притяжения, ту же роль, какую играло Солнце по отношению к захваченному газово-пылевому облаку.
Сразу видно, чем эта гипотеза отличается от гипотезы Лапласа, которую она па первый взгляд напоминает (Солнце не формируется из первоначальной туманности, последняя не раскалена, образуются сгущения, а не кольца и т. д.). Но особенно она отличается тем, что использует все завоевания науки за те сто пятьдесят лет, которые отделяют эту теорию от времен Лапласа, и может дать удовлетворительное объяснение всем основным особенностям солнечной системы, чего не могла сделать до сих пор ни одна гипотеза.[61]
Если некоторые из этих объяснений (в частности, относящиеся к почти круговому движению больших планет) аналогичны тем, которые давались другими астрономами, например Джинсом (см. стр. 107), то другие являются совершенно новыми и дают успешное разрешение вопросам, оставшимся до сих пор неясными.
Рассмотрение процесса сгущения частиц позволяет без помощи дополнительных, специально подобранных гипотез (какие встречаются, например, у Вайцзеккера) получить теоретически значения расстояний больших планет от Солнца, согласующиеся с наблюдениями.
Гипотеза Шмидта объясняет также очень просто (достаточно сослаться на предыдущий параграф) тот факт, почему планеты, более близкие к Солнцу, содержат меньше газов, в частности водорода, а планеты, более удаленные от Солнца, имеют большие размеры (они образуются в областях, более насыщенных пылевыми частицами), обладают меньшей плотностью и содержат много соединений, куда входит водород, в частности аммиак и метан (в жидком или твердом состоянии).
Таким путем объясняется и присутствие метановой атмосферы вокруг Титана (спутника Сатурна), который имеет такие же размеры, как и Луна. Заметим, между прочим, что факт существования подобной атмосферы в нашу эпоху может служить дополнительным подтверждением того, что наша планетная система образовалась в условиях низкой температуры. Действительно, если бы температура Титана в ходе его эволюции превышала некогда 0° Ц, то весь метан на этом спутнике, несомненно, рассеялся бы.
61
Более подробно гипотеза О. Ю. Шмидта изложена в книжке: