Какую гипотезу возникновения планет предложил отто юльевич шмидт
Перейти к содержимому

Какую гипотезу возникновения планет предложил отто юльевич шмидт

  • автор:

Гипотеза О.Ю. Шмидта

О.Ю. Шмидт начал разработку своей гипотезы о происхождении Солнечной системы в 1943 г. Гипотеза публиковалась в его работах с 1944 г. и лучше всего изложена в его брошюре «Четыре лекции о теории происхождения Земли» (3-е изд.—М.: Изд-во АН СССР, 1954 г.) 1 .

Начав разработку трудной проблемы в период, когда в космогонии царил разброд, используемый в частности буржуазными философами для утверждения о непознаваемости мира, о единственности планетной системы во Вселенной, он отважно бросился в атаку в новой для него области, в обстановке «кастовой» враждебности со стороны большинства астрономов. Но часть их ему удалось увлечь за собой. Он организовал при Академии наук СССР Институт физики Земли и в нем группу по математической разработке его космогонической гипотезы, выросшую в творческий коллектив молодых ученых.

Шмидт выдвинул идею об аккумуляции планет из роя небольших холодных твердых тел и назвал свою гипотезу «метеоритной». Первоначально он предполагал, что эти тела в виде «метеоритного облака-роя» были захвачены Солнцем из межзвездной среды, что решало проблему mvr. Вместе с тем, встреча с таким облаком, которое при дальнейшем развитии гипотезы представлялось точнее как газопылевое, было весьма вероятным событием, поскольку Солнце на своем пути вокруг центра Галактики пересекает экваториальную область нашей звездной системы, где таких облаков весьма много.

Отто Юльевич Шмидт (1891—1956)

Отто Юльевич Шмидт (1891—1956)

Но в отличие от Эджворта, Шмидт сумел обосновать гипотезу захвата, впервые доказав возможность захвата в задаче трех тел, вопреки теореме Шази. Это было выдающимся самостоятельным вкладом в небесную механику. В самой космогонической концепции Шмидта и его школы идея захвата в дальнейшем не использовалась, так как расчеты показали, что масса захваченного облака будет слишком малой для образования планет. Шмидт объяснил различия в массе и химическом составе между группой близких к Солнцу планет (планет земной группы) и более далеких планет-гигантов тем, что они образовались из двух частей единого околосолнечного газопылевого облака: более близкой к Солнцу части, где облако прогрелось его лучами, и более далекой, холодной части. В отличие от прежних представлений об образовании планет из раскаленных газовых сгустков, Шмидт утверждал, что Земля и другие планеты сперва были сравнительно холодными, и использовал, таким образом, другую плодотворную идею — холодной аккреции.

По мнению Шмидта и его последователей, планетная система образовалась из огромного уплощенного газопылевого протопланетного облака, некогда окружавшего Солнце (вопрос о происхождении самого облака не рассматривался более). Земля и родственные ей планеты, от Меркурия до Марса, аккумулировались из твердых тел и частиц, а при аккумуляции планет-гигантов (по крайней мере Юпитера и Сатурна), содержащих в основном водород, участвовал, следовательно, наряду с твердыми телами, также и газ. Особенно детально была разработана Шмидтом теория дальнейшей эволюции Земли (на основе идеи В.И. Вернадского о радиоактивном разогреве ее недр). Выводы космогонической теории Шмидта хорошо согласовались с новыми данными геологии и геофизики о строении Земли. Гипотеза впервые объясняла и закон распределения планет в Солнечной системе (закон Тициуса — Воде).

Рис. 14. Происхождение планетной системы по О.Ю. Шмидту

Рис. 14. Происхождение планетной системы по О.Ю. Шмидту

Вместе с тем, в рамках теории Шмидта не удалось найти удовлетворительного ответа на старые вопросы: почему Солнце так медленно вращается вокруг своей оси; почему некоторые спутники и малые планеты движутся почти перпендикулярно к плоскости эклиптики.

Рис. 15. Эволюция протонланетного облака по О.Ю. Шмидту

Рис. 15. Эволюция протонланетного облака по О.Ю. Шмидту

Концепция О.Ю. Шмидта, как не профессионального астронома, многими астрономами, в особенности небесными механиками, была встречена вначале очень недоброжелательно. Некоторые ИЗ НИХ ДОХОДИЛИ до того, что, не входя в суть дела, утверждали, будто Шмидт лишь повторяет гипотезу Канта. Позднее, однако, гипотеза О.Ю. Шмидта широко популяризировалась в СССР. В ее разработке активно и долго участвовали Г.Ф. Хильми, Б.Ю. Левин, В.С. Сафронов, развивающий ее и сейчас, и некоторые другие. Но за рубежом о ней знали тогда мало, в основном из-за того, что изложение ее можно было найти преимущественно на русском языке. Сказалось и пренебрежительное отношение в капиталистических странах к науке в СССР. Но постепенно найденное О.Ю. Шмидтом плодотворное направление развития космогонии как решения комплексной широкой проблемы с учетом данных большого круга наук и с использованием ценных идей прошлого — т. е. исторического опыта космогонии — все это завоевало высокий авторитет и признание как руководство к действию среди космогонистов всего мира.

В это же десятилетие между 40-ми и 50-ми годами XX в. космогония идейно обогащалась с другой стороны: осознанием необходимости и появлением (ростом) возможности учитывать многочисленные данные астрофизики, как и достижения самой физики. Но главное, планетная космогония все более осознавалась как часть общей звездно-космогонической проблемы. Пионерами на этом направлении выступили немецкий физик К. Вайцзеккер и выдающийся советский астрофизик академик В.Г. Фесенков.

Гипотезу первого мы изложим здесь по книге Струве и Зебергс 2 .

Примечания

1. См. также книги: Левин Б.Ю. Происхождение Земли и планет. — 4-е изд. — М.: Наука, 1964; Сафронов В.С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет. — М.: Наука, 1969.

2. Струве О. и Зебергс В. Астрономия XX века. — М.: Мир, 1968, с. 189—191.

Какую гипотезу возникновения планет предложил отто юльевич шмидт

ИСТОРИЯ КОСМОГОНИЧЕСКОЙ ГИПОТЕЗЫ О. Ю. ШМИДТА

И. А. Резанов
Резанов Игорь Александрович — доктор геолого-минералогических наук,
Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН.

В 2001 г. исполнилось 110 лет со дня рождения О. Ю. Шмидта (1891-1956). Научная и организационная деятельность его была исключительно многоплановой. Математик по образованию, он стал основателем московской алгебраической школы. Был одним из создателей многотомной советской энциклопедии. Шмидт возглавлял ряд полярных экспедиций, прокладывавших Северный морской путь. Он — инициатор организации научной дрейфующей станции «Северный полюс». Велика роль Шмидта в консолидации геофизической науки в нашей стране: по его инициативе создан комплексный геофизический институт, ядро которого — нынешний Объединенный институт физики Земли — носит его имя.

Последние 12 лет своей жизни О. Ю. Шмидт посвятил разработке космогонической концепции. Журнал «Земля и Вселенная» в № 2 за 2002 г. опубликовал серию статей, посвященных О. Ю. Шмидту. Директор Объединенного института физики Земли РАН В. Н. Страхов писал: «Комплексные исследования физики Земли закономерно привели О. Ю. Шмидта к разработке космогонической гипотезы, которой занялась созданная им лаборатория эволюции Земли. Эти работы составили целую эпоху в науке» [1, с.25]. Шмидтовской космогонии посвящены статьи Е. Л. Рускол [2] и Ф. А. Цицина [3]. Однако Е. Л. Рускол история этой эпохи не раскрыта, а Ф. А. Цицин, специалист в области истории астрономии, в первой половине статьи строит предположения по поводу того, почему Шмидт решил заняться планетной космогонией, а во второй пытается показать, что развитие науки в таких областях, как эволюция Земли, происхождение комет и спутников планет, звездные расположения, проблема экзопланет, идет сейчас в соответствии со шмидтовской космогонией. Истории шмидтовской космогонии до начала 1980-х гг. посвящена статья В. С. Сафронова [4]. Она освещает в основном лишь историю взглядов на эволюцию газопылевого облака, не рассматривая других направлений, например изучения метеоритов.

За последние 20 лет в космогонии Солнечной системы возникло много новых острых проблем, в частности в связи с развитием изотопной геохимии. Всесторонний исторический анализ 60-летнего развития шмидтовской космогонии крайне важен для современного естествознания. На его примере можно увидеть как сильные, так и слабые стороны научного процесса при решении крупной естественно-научной проблемы.

Что послужило толчком к созданию обсуждаемой гипотезы

После открытия И. Кеплером законов движения планет вокруг Солнца и разработки И. Ньютоном закона всемирного тяготения, определившего особенности их движения, закономерно встал вопрос о происхождении Солнечной системы. Первой попыткой решить его была гипотеза Ж. Л. Бюффона, выдвинутая в 1745 г. Приняв во внимание, что сумма масс всех планет в 745 раз меньше массы Солнца, он решил, что такое соотношение получилось в результате отрыва от Солнца части его массы, вызванного ударом космического тела. Благодаря этому планеты вращаются вокруг Солнца в том же направлении, в каком вращается и само Солнце. В 1755 г. И. Кант предложил гипотезу совместного образования Солнца и планет из холодного вещества различной плотности, представлявшего собой хаос. Центральное сгущение дало начало Солнцу, а меньшие массы превратились в планеты. П. С. Лаплас, не зная о гипотезе Канта, высказал в 1796 г. идею образования Солнечной системы из сжимающегося раскаленного газа, который, уплотняясь, превратился в «сплюснутую чечевицу». Благодаря центробежной силе из вращающейся туманности отделилось кольцо, разделившееся впоследствии на отдельные планеты. В XIX в. высказано несколько гипотез совместного образования Солнца и планет из небулярной туманности или из метеоритов. В начале ХХ в. Дж. Джинс предположил, что планеты отделились от центрального тела — Солнца — вследствие катастрофического явления. Он думал, что однажды вблизи Солнца пролетела массивная звезда, оказавшая на него столь сильное приливное действие, что оно выбросило часть материи в окружающее пространство. И из этой материи впоследствии возникли планеты. Гипотеза Джинса безраздельно господствовала в течение ряда лет, причем утверждалось, что, в отличие от гипотезы Лапласа, она объясняет наличие большого вращательного момента в орбитальном движении больших планет. Однако Н. Н. Парийский в 1943-1944 гг. показал, что гипотеза Джинса накладывает такие ограничения на значения вращательного момента в движении планет, которые противоречат наблюдениям.

Что же было отправной точкой, побудившей О. Ю. Шмидта заняться разработкой новой гипотезы происхождения Земли и Солнечной системы? Ответ мы находим в его «Четырех лекциях» [5]. Шмидт подразделил высказанные ранее космогонические гипотезы «на три класса по тому, откуда берется материал для планет» [5, с. 7]. В первом Солнце и планеты возникают из общей массы. Во втором — материя планет выделилась из уже существующего Солнца. В третьем — «материя планет получается из межзвездной материи уже после образования Солнца» [5, с. 8]. О. Ю. Шмидт делает вывод: «Оказывается, что, кроме индивидуальных недостатков, все гипотезы первых двух указанных мною групп не могут быть согласованы с законом сохранения момента количества движения. Как известно, Солнце содержит более 99% общей массы системы и только 2% момента количества движения, тогда как на планеты падает около 1/700 массы, но 98% момента количества движения» [5, с. 9]. И добавляет: «Крушение теории Джинса на этом же вопросе о распределении момента последовало после работ Рассела и Н. Н. Парийского. И ротационная гипотеза В. Г. Фесенкова, относящаяся к этой же группе, как признает сам автор, не объясняет распределение момента количества движения» [5, с. 11]. Из этих высказываний видно, что исходным толчком, побудившим О. Ю. Шмидта обратиться к построению космогонической гипотезы, было стремление объяснить существующее в Солнечной системе распределение момента количества движения, что его предшественникам не удавалось сделать.

Ф. А. Цицин, восстанавливая историю анализируемой гипотезы, полагал, что идея родилась у Шмидта в апреле-мае 1942 г., когда он, будучи в эвакуации в Казани, мог ознакомиться с двумя публикациями: «Теория конденсации метеорной материи и ее космогоническое значение» (В. Lindblad, 1935) и «Определение галактической орбиты Солнца» (П. П. Паренаго, 1939). Линдблад рассмотрел рост межзвездных частиц в темных облаках от мелких «пылевых» до метеоритных и более. Паренаго, найдя эллиптическую наклонную к плоскости Галактики орбиту Солнца, пришел к выводу о периодическом пересечении Солнцем этой плоскости. Эти два астронома, а также Н. Н. Парийский, считал Ф. А. Цицин, подтолкнули О. Ю. Шмидта заняться разработкой космогонической гипотезы (см. [6]).

От первых публикаций 1944 г. до космогонического совещания 1951 г.

В 1944 г. выходят две статьи О. Ю. Шмидта, положившие начало его гипотезе. В первой статье изложена теория образования визуально-двойных звезд путем захвата в условиях вращающейся Галактики [7]. Вторая статья называется «Метеоритная теория происхождения Земли и планет» [8]. «В основе теории, — писал Шмидт, — лежит следующая концепция: Солнце, в своем галактическом пути, некогда пересекало облако темной материи (пыли, метеоритов) и захватило часть этой материи, заставляя захваченные частицы вращаться около себя; в дальнейшем эти частицы объединились в более крупные образования — планеты» [8, с. 245].

Что же было еще нового в «теории» О. Ю. Шмидта, кроме введенных постулатов о захвате? Новым является его объяснение генезиса метеоритов и комет. Он писал: «Мы говорим о метеоритах и пыли. Между ними нет принципиальной разницы» [8, с. 247]. А в следующей статье: «…кометы, как и новые наблюдаемые метеориты, — остатки метеоритного роя, образовавшегося вокруг Солнца при захвате темной материи во время прохождения Солнца через облако в центральной области Галактики. Основная масса этого слоя пошла на образование планет, часть сохранилась, продолжая обращение вокруг Солнца» [9, с. 413]. В этом определении отметим: а) общность происхождения метеоритов и комет; б) отсутствие генетической связи с Солнцем у тех и других — они образовались в далекой Галактике. Оба эти представления впоследствии оказались роковыми для обсуждаемой гипотезы. Следующим шагом стало математическое обоснование идеи «захвата». О. Ю. Шмидт признавал, что при двух телах захват невозможен, но в задаче трех тел он считал захват возможным [10], а Г. Ф. Хильми показал положительную вероятность захвата [11].

В 1948 г. О. Ю. Шмидт прочитал цикл лекций о своей теории в Геофизическом институте АН СССР, в 1949 г. они вышли отдельной книгой, а в следующем были переизданы с некоторыми добавлениями [5]. Это было первое обобщение результатов исследований Шмидта и его сотрудников по разработке выдвинутой им концепции.

В первой лекции говорится о крушении теорий Дж. Джинса и Г. Джеффриса и гипотезы В. Г. Фесенкова, не объясняющих распределение момента количества движения, и ставится задача объяснить следующие основные черты Солнечной системы: 1) закономерности орбит; 2) закономерности планетных расстояний; 3) разделение планет на две группы; 4) распределение момента количества движения.

Вторая лекция посвящена теории захвата и эволюции протопланетного роя.

Третья касается закономерностей планетной системы, и прежде всего закона планетных расстояний Тициуса-Боде. Шмидт предложил свое объяснение увеличению расстояний между планетами по мере их удаления от Солнца, связав это с распределением момента количества движения. Мы остановимся на этом ниже в связи с критической публикацией Г. М. Идлиса [12].

Наконец, четвертая лекция посвящена образованию и эволюции Земли. Оценивая продолжительность развития нашей планеты (7,6 млрд лет), ее тепловую историю и вещественный состав, Шмидт писал: «Теперь уже можно считать вполне установленным фактом тождественность состава Земли с составом метеоритов» [5, с. 77]. И далее: «Метеориты, выпадающие в наши дни на поверхность Земли, не являются, конечно, неизменными представителями первоначального населения роя, из которого образовались планеты. Структура этих метеоритов — начиная от хондр и кончая крупными обломками, из которых состоят многие из них, — говорит о том, что они прошли сложный и длительный путь развития , путь, на котором процессы объединения и процессы дробления многократно сменяли друг друга. Выдающийся исследователь метеоритов академик А. Н. Заварицкий считает несомненным, что они образовались путем аккумуляции мелких частиц, и в то же время полагает, что они произошли из недр распавшейся планеты. Эти два положения трудно совместить. Мне лично кажется мало вероятным, чтобы планеты когда-либо взрывались или распадались, но столкновение и дробление метеоритов и малых астероидов, несомненно, происходило не раз, как и новое образование их из более мелких частей» [5, с. 81].

Этим высказыванием положено начало продолжавшейся 50 лет нестыковке двух противоборствующих концепций о природе метеоритов: 1) концепции петрографов, считающих метеориты обломками распавшейся планеты и 2) представлений О. Ю. Шмидта и его исследователей, рассматривающих метеориты как первичный материал, пошедший на образование Земли и других планет.

В 1949 г. О. Ю. Шмидт попытался связать свои представления о начальных условиях на Земле с тем, что свидетельствует об этом геология. С этой целью сотрудник Геофизического института геолог А. Б. Ронов проводил наблюдения на Балтийском щите. Но они не дали результатов. Эта плодотворная идея смогла реализоваться лишь 30 лет спустя, когда Л. И. Салопом и другими докембристами была разработана стратиграфия древнейших пород Земли.

Космогоническое совещание 1951 г.

В апреле 1951 г. в Геофизическом институте АН СССР состоялось совещание, посвященное обсуждению космогонической гипотезы О. Ю. Шмидта. В присутствии более 330 участников выступило около 40 ведущих ученых в области астрономии, геофизики, геохимии и геологии. Хотя это совещание проходило в последние годы «сталинской эры», в выступлениях не было заметно идеологического давления. Более того, в решении совещания отмечено, что «несмотря на большое идеологическое значение вопросов космогонии, Институт философии АН СССР не принял в его работе активное участие» [13, с. 368].

В настоящей статье нет возможности дать обзор всех выступлений. Остановимся на двух — академика В. Г. Фесенкова и академика А. Н. Заварицкого, поскольку в них в концентрированной форме рассмотрены как астрономические, так и геологические проблемы планетной космогонии. В. Г. Фесенкова не было на совещании. Доклад его был зачитан. На первой же странице своего выступления В. Г. Фесенков пишет: «Главным недостатком в работе О. Ю. Шмидта в области космогонии является узость его космогонической концепции» [13, с. 15]. «О. Ю. Шмидт ставит проблему очень узко, не интересуясь эволюцией Солнца и звезд, физической природой планет Солнечной системы, мелких тел и даже природой и происхождением самих метеоритов, которые, однако, служат ему для его космогонических построений» [13, с. 41].

В. Г. Фесенков критикует концепцию Шмидта по нескольким направлениям. Во-первых, представление о «захвате» и его математических доказательствах, показывая, что «О. Ю. Шмидт не определяет область начальных условий, приводящих к распаду или, что аналогично, к захвату, даже в своем единственном примере, так что судить… об этой вероятности не представляется возможным. Еще более неудовлетворительное положение для теории захвата представляют двойные звезды… Образование спектрально-двойной звезды путем захвата так же невозможно, как невозможен разрыв существующей звезды на одинаковые части под действием посторонней звезды» [13, с. 44, 45].

Столь же резко возражал В. Г. Фесенков и в отношении «захвата» протопланетного облака: «Итак, о захвате Солнцем части темного пылевого облака вообще не может быть никакой речи… Вообще можно удивляться тому, что О. Ю. Шмидт, в гипотезе которого идея захвата является единственной оригинальной идеей, уделил так мало труда для ее обоснования… При одновременном прохождении двух звезд через одно и то же пылевое облако гравитационный захват невозможен, так как само облако не может, как совершенно очевидно, играть роль третьего тела» [13, с. 48].

Единственной возможностью возникновения Солнечной системы В. Г. Фесенков считал совместное образование и эволюцию как Солнца, так и планет. Он писал: «О. Ю. Шмидт, пренебрегая вопросами происхождения и эволюции звезд, в том числе и Солнца, считал необходимым объяснить вращение Солнца падением на его поверхность метеоритов из захваченного метеоритного облака. Это странное объяснение представляется совершенно ненужным, если учесть ход эволюции Солнца, т.е. тот факт, что наше Солнце должно было представлять в прошлом весьма быстро вращающуюся звезду…» [13, с. 51].

В. Г. Фесенков возражал и против метеоритного состава первоначального облака, но о природе метеоритов лучше привести высказывания авторитета в этой области А. Н. Заварицкого. Не вступая в прямую полемику со Шмидтом, Заварицкий, на протяжении многих лет занимавшийся изучением метеоритов, дал развернутое объяснение их генезиса, не устаревшее до сих пор (см. «Заключение»). «Исключительное значение метеоритов, — писал он, — определяется тем, что это — единственный документ, попадающий извне к нам на Землю» [13, с. 191]. Он подразделил метеориты на три группы: эвкриты, хондриты и железные.

«Эвкриты — то же самое, что наши горные породы и, следовательно, они образовались также в коре какой-то планеты» [13, с. 198].

«Состав хондритов близок к составу горных пород. Но они имеют структуру, которая горным породам не свойственна… эти метеориты существенно состоят из хондр — быстро застывавших капель» [13, с. 195]. Он считал, что при образовании хондритов «происходили не взрывы, “где все перемешивается”, но что это был какой-то процесс, при котором материал распада не разлетался. потому что метеоритов смешанного состава мы не знаем» [13, c. 195].

В отношении железных метеоритов он писал: «Во всяком случае, трудно думать, что железо таких метеоритов собиралось из частичек, значительно рассеянных в пространстве. Вероятно, и эти метеориты образовались из каких-то больших масс… Таким образом, мы приходим к заключению, что вещество метеоритов обособилось на какой-то планете или планетах» [13, с. 198].

Свое выступление А. Н. Заварицкий заключает следующими словами: «Мне бы хотелось только, чтобы из моего доклада было ясно, что к предположению о родоначальной планете, из которой образовались метеориты, мы обращаемся не как к постулату, а к нему нас приводит ряд фактических наблюдений…» [13, с. 203].

Критические замечания других выступающих были направлены против: а) неучета огромной роли водорода в протопланетном облаке и участия его в процессе образования планет (А. Г. Масевич, Н. А. Козырев); б) идеи раздельного образования Солнца и планет (Б. В.Кукарин); в) идеи «захвата» двух, трех тел и протопланетного облака (В. А. Крат, С. К. Всехсвятский, И. С. Шкловский, Г. Н. Дубинин, М. Ф. Субботин и др.).

В заключение приведем цитату из выступления В. А. Амбарцумяна: «Разрешите откровенно сказать свое мнение и по следующему вопросу: свободная критика одного из двух основных положений концепции О. Ю. Шмидта — положения о захвате — показала, что до сих пор не удалось доказать реальную (не математически только, а реальную) возможность захвата звездой пылевого облака, возникшего в Галактике независимо от нее» [13, с. 327].

В поддержку концепции О. Ю. Шмидта выступили его сотрудники (Г. Ф. Хильми, Б. Ю. Левин, Е. Н. Люстих, Н. Н. Парийский), а также Л. Э. Гуревич и А. И. Лебединский.

Огромное значение космогонического совещания 1951 г. заключалось не только в критическом анализе обсуждавшейся концепции, но прежде всего в том, что оно четко определило основные дискуссионные проблемы космогонии Солнечной системы, проблемы, обсуждавшиеся на протяжении последующих пятидесяти лет:

— возможен ли теоретически захват при взаимодействии двух или трех тел и, в частности, захват межзвездной туманности?

— можно ли обсуждать механизм образования планет, не рассматривая эволюцию Солнца, и не происходило ли совместное образование Солнца и планет?

— происходило ли образование планет с участием водорода и других летучих веществ или только за счет твердых тел?

— что такое метеориты — обломки ранее существовавшей планеты или строительный материал для планет?

— была ли Земля холодной в начале ее истории и за счет чего она нагревалась (радиоактивный распад, гравитационная энергия, тепло, выделившееся при ударах крупных тел, химическая энергия)?

Эти проблемы и сопутствующие им вопросы стали предметом многолетних последующих исследований, но главными, суммирующими проблемами оставались две: 1) раздельное или совместное образование Солнца и планет; 2) природа метеоритов, астероидов, комет.

От космогонического совещания до последней публикации О. Ю. Шмидта

Следующий этап в развития концепции О. Ю. Шмидта составляет шесть лет. Он охватывает последние годы его жизни и завершается посмертной публикацией третьего издания его «Четырех лекций», вышедшего в 1957 г. [14]. В этот период исследовательская группа Шмидта расширилась. Кроме сотрудничавших с ним ранее С. В. Козловской, Б. Ю. Левина и Г. Ф. Хильми, в ней еще до космогонического совещания стали работать Е. А. Любимова, В. С. Сафронов, С. В. Маева, Е. Л. Рускол и др. Исследования сотрудники Шмидта вели по нескольким направлениям. Но сначала остановимся на его личных исследованиях.

Среди работ самого О. Ю. Шмидта наибольший интерес представляют последний доклад, сделанный им на Международном астрофизическом симпозиуме в Бельгии в 1954 г. [15], и подготовленное С. В. Козловской посмертное, третье, издание его «Четырех лекций» [14]. В докладе Шмидт настойчиво проводит мысль, что Земля и другие планеты образовались только из твердых частиц при полном отсутствии газовой составляющей, в том числе и водорода: «Но если в отношении планет-гигантов есть основание допускать их рост за счет пыли и газа, то в отношении планет земной группы есть основание настойчиво отвергать эту возможность» [15, с. 126]. И далее:

«Двум группам планет, резко различающимся по химическому составу, соответствуют две группы малых тел — кометы, образовавшиеся в холодной внешней зоне облака, и астероиды, образовавшиеся на границе внутренней и внешней зон. Ледяные ядра комет помогают нам понять состав зародышей планет-гигантов и их спутников. В то же время обломки астероидов — метеориты с их хондровой, а зачастую и брекчиевой структурой помогают нам понять процессы многократного дробления и объединения твердых тел и частиц, которые происходили на ранних стадиях эволюции облака» [15, с. 129].

Из этих цитат видно, что Шмидт: а) исключал участие газовой составляющей (водорода) в процессе образования планет земной группы; б) допускал одинаковые условия происхождения комет и астероидов. Но из этих же цитат видно, что автор «метеоритной» гипотезы к концу своей жизни выступил за «кометное» происхождение внешних планет, т.е. сделал шаг в пользу кометной гипотезы происхождения планетной системы, сформулированной тридцать лет спустя А. А. Маракушевым [16].

Обратимся к посмертному изданию «Четырех лекций». На последней его странице читаем: «Рассматривая связь Солнца с Галактикой, мы изложили гипотезу возникновения газопылевого допланетного облака путем захвата его Солнцем из галактического материала. Мы теоретически обосновали возможность захвата и его положительную вероятность [14, с. 123]. И еще резче:«…я все же не колеблясь утверждаю, что только захват галактической материи мог обеспечить Солнце допланетным облаком такого протяжения и с таким громадным моментом количества движения» [14, c. 99]. Справедливости ради отметим, что в книге 1957 г. [14] О. Ю. Шмидт не исключал, «что при образовании звезд существовали и условия, которые давали и другие, кроме захвата, способы возникновения облака… Сегодня еще нет достаточных данных для того, чтобы окончательно сказать, произошла ли именно наша планетная система из облака, возникшего путем захвата или иным, еще неизвестным путем» [14, с. 94, 95]. В этих словах чувствуется потребность Шмидта пересмотреть свою первоначальную позицию о природе протопланетного облака, на что сам он так и не решился, но это вскоре сделали его последователи.

В последние годы своей жизни О. Ю. Шмидт осознал необходимость разработки физических основ своей концепции и стал приглашать к сотрудничеству физиков. Выпускнице физфака МГУ Е. А. Любимовой была поставлена задача: произвести расчет внутренней температуры и тепловой энергии Земли под действием собственного внутреннего источника тепла, рассеянного в Земле. Но главным было привлечение к решению космогонических проблем крупного физика-теоретика Бориса Иосифовича Давыдова. Хотя Давыдов недолго проработал в Отделе эволюции Земли и планет до своей кончины, влияние его на дальнейшее развитие шмидтовской космогонии было огромным. Е. А. Любимова писала:

«Он (Давыдов. — И. Р.) привлек внимание геофизиков к рассмотрению уравнения состояния вещества в условиях высокого давления в недрах Земли. Фактически это давало ключ к выводам о составе Земли. Была опубликована работа Б. И. Давыдова «Об условиях состояния твердых тел с ионной связью». Впоследствии на эту тему была написана книга В. Н. Жаркова и В. А. Калинина «Уравнения состояния твердых тел при высоких давлениях» (1968). Большой знаток в области статистической физики и, в частности, уравнения Больцмана, Б. И. Давыдов посоветовал аспиранту отдела Шмидта С. В. Пшенай-Северину рассмотреть количественно взаимодействие и рост частиц в протопланетном облаке с применением кинетической теории коагуляции коллоидов, основы которой были заложены М. Смолуховским. Впоследствии эта идея получила развитие в работах В. С. Сафронова, Е. В. Звягиной, Г. В. Печерниковой» [17, с. 199].

По инициативе О. Ю. Шмидта Е. А. Любимова рассчитала термическую историю Земли, исходя из предположения, что первоначально Земля была холодной, а затем разогревалась теплом радиоактивного распада U, Th и K. Кривая распределения начальной температуры вдоль распада имела максимум порядка 1500-2000 К на глубине 2500-3000 км, спадая до температуры 300-400 К к центру и поверхности [18]. В. С. Сафронов [19; 20] принял время роста Земли в 100 млн лет (108 лет). В начале аккреции температура была 0 °С (270 К). Нагревание поверхности растущей Земли ударами падающих тел было небольшим: «минимальную температуру порядка 350-400 К имели слои, находящиеся сейчас на глубине около 2000 км» [20, с. 142]. За время аккреции за счет радиогенного тепла температура в центре планеты достигала 1000 К (700 °С).

При жизни О. Ю. Шмидта его концепция была известна лишь в нашей стране. Спустя 5-6 лет после космологического совещания появились как положительные, так и критические отклики на нее. П. Н. Кропоткин писал: «В результате исследований О. Ю. Шмидта и других космогонистов выяснилось, что Земля и другие планеты сформировались лишь как холодные твердые тела при очень низкой температуре из космической пыли и газа, а лишь в дальнейшем температура Земли постепенно повышалась благодаря распаду радиоактивных элементов. Однако, как показывают расчеты, верхние слои земной оболочки не были расплавлены целиком» [21, с. 32].

Иначе оценивал концепцию О. Ю. Шмидта В. Г. Фесенков [22]. Он не соглашался с расчетами термической истории Земли В. С. Сафронова и Е. А. Любимовой, принявших в соответствии с позицией их учителя допущение, что первоначально Земля была холодной и постепенно разогревалась радиоактивностью. Фесенков указывал на недоучет других источников энергии, и прежде всего энергии, выделившейся при агломерации планетного тела. Он возражал против принятой В. С. Сафроновым и Е. А. Любимовой модели первоначально холодной Земли:

«…ряд известных фактов, относящихся к внутреннему строению Земли, заставляет все более отходить от прежней концепции первоначально холодной Земли и вводить ряд новых факторов, которые могли бы обусловить достаточно значительный ее разогрев. Например, для объяснения того, что радиоактивные вещества фактически сосредоточены в таком поверхностном слое, нужно предполагать, что разогрев сначала произошел во всей Земле в целом, привел ее в пластическое состояние настолько, что сделалась возможной конвекция с выносом наружу радиоактивных элементов. Однако эта конвекция должна была наступить лишь после того, как центральное ядро уже полностью расплавилось, так как вследствие крайней медленности радиоактивного разогрева слишком быстрый перенос этих элементов в наружные слои позволил бы внутренним слоям получить необходимую высокую температуру. К таким искусственным построениям приходится прибегать только потому, что автор связан с концепцией О.Ю. Шмидта о происхождении Земли путем медленного слипания пылевидных частиц, что не позволяет с самого начала снабдить Землю необходимой ей тепловой энергией.

В действительности мы должны рассматривать происхождение Земли и планет не из пылевого квазиметеоритного облака, якобы захваченного Солнцем из гипотетической пылевой туманности, но из газово-пылевой среды, окружавшей первоначальное Солнце и имеющей одинаковый с ним химический состав» [22, с. 411].

С кончиной О. Ю. Шмидта в 1956 г. разработка его концепции продолжалась. В ее дальнейшем развитии прослеживается несколько этапов. Первый охватывает вторую половину 1950-х гг. и 1960-е гг., т.е. до получения информации о строении и истории Луны. Второй включает 1970-е гг. (начало космической эры), когда начал поступать обильный материал о лунных породах, а также и о строении и составе других небесных тел. Последний этап приходится на 90-е гг. ушедшего века. Его можно рассматривать как своего рода подведение итогов полувековой эволюции рассматриваемой концепции.

После Шмидта — до начала космической эры

После кончины О. Ю. заведовать Отделом эволюции Земли и планет в Институте физики Земли (бывшем Геофизическом институте) стал Б. Ю. Левин. О его взглядах на развитие рассматриваемой концепции в 1960-е гг. можно судить по научно-популярной книге, четвертое издание которой вышло в 1964 г. [23], и обзору о происхождении метеоритов, опубликованному годом позже [24]. Поражает неопределенность и противоречивость высказываний Левина по всем вопросам космогонии, поднятых О. Ю. Шмидтом. Складывается впечатление, что Левин видит шаткость концепции своего учителя, но решается указать на его неправоту лишь частично. Неопределенность у Б. Ю. Левина и по основному вопросу шмидтовской космогонии — о природе протопланетного облака. Он рассматривает аргументы за и против как совместного образования Солнца и облака, так и захвата Солнцем посторонней материи и … не высказывает своего мнения о том, какая из этих двух позиций правильна.

В завуалированной форме Левин пересматривает взгляды О. Ю. Шмидта на природу метеоритов: «Гипотезы, предполагающие, что планеты образовались из вещества, находящегося в твердом состоянии, называли обычно метеоритными гипотезами, независимо от того, имелись ли в виду действительно метеориты, или мельчайшие пылевые частицы, или же те и другие вместе. Поэтому теорию О. Ю. Шмидта иногда называют метеоритной. Но это не значит, что первоначальные частицы околосолнечного облака имели такую же температуру и размеры, как те метеориты, которые в наше время выпадают на Землю» [23, с. 40].

После этих слов в сноске Б. Ю. Левин еще раз подчеркивает свое несогласие со взглядами Шмидта на природу метеоритов: «Смешение первоначальных частиц и метеоритов, выпадающих на поверхность Земли, которое допускалось 10-20 лет тому назад в некоторых изложениях теории, ошибочно» [23, c. 40]. Метеориты Б. Ю. Левин рассматривал как обломки астероидов: «Эволюция метеоритного вещества протекала в крупнейших “первоначальных” астероидах, поперечником в сотни км (а по мнению некоторых исследователей, в еще более крупных телах), недра которых разогревались до высоких температур радиоактивным теплом»[24, с. 65]. «Метеориты разных типов являются представителями разных слоев «родительских» астероидных тел. Железные и железо-каменные метеориты возникли в центральных частях этих тел — там, где температура одно время была около 1000°… Каменные метеориты — хондриты — являются, по-видимому, обломками промежуточных слоев родительского тела, в которых максимальная температура составляла 600-800 °С. Наконец, очень редкий тип метеоритов — углистые хондриты — являются обломками самых наружных слоев, никогда не прогревающихся» [23, с. 68].

Таким образом, Левин допускал огромные размеры астероидов, в которых благодаря разогреву произошла дифференциация вещества на железное ядро и хондритовую оболочку. Чем же эта его позиция отличается от концепции Г. Добре, Р. Дэли, А. Н. Заварицкого, В. Г. Фесенкова, писавших об образовании всех метеоритов в одной планете? Фактически ничем, кроме представления о размере родоначального тела. Но чем крупнее это тело, тем больше оснований ожидать, что оно разогрелось до состояния плавления и дифференциации на ядро и оболочку.

Допуская существование железного ядра в родительских телах метеоритов, Б. Ю. Левин, однако, категорически возражал против представлений о железном ядре Земли, развивая взгляды О. Ю. Шмидта, полагавшего, что ядро сложено «металлизированными силикатами». Приняв такой состав ядра для Земли, Венеры и Марса, Б. Ю. Левин был вынужден признать, что Меркурий, «как показывает его высокая плотность при малой массе», должен состоять из более тяжелого вещества, значительного количества железных частиц, которые затем вошли в состав Меркурия и определяют его высокую плотность [23, с. 61].

Если О. Ю. Шмидт рассматривал образование планет из первоначальной «темной материи», состоящей из твердых частиц (метеоритов и пыли), то Б. Ю. Левин принимает позицию В. Г. Фесенкова и большинства других астрономов по вопросу об идентичности состава первичного облака, из которого образовались как Солнце, так и планеты. Чтобы сохранить хотя бы видимость того, что он разделяет позицию Шмидта об образовании планет земной группы из «твердых частиц», Б. Ю. Левину пришлось придумать механизм, с помощью которого из зоны планет земной группы еще до их образования было удалено 99% вещества — газ, состоящий из водорода и гелия. Он писал:

«Деление планет на группу планет земного типа и группу планет-гигантов объясняется следующим образом. Протопланетное облако, вследствие присутствия в нем пыли, было очень непрозрачным. Солнечные лучи не проникали в дальние от Солнца части облака, и температура частиц была там очень низкой, — вероятно, — ниже 250 °С, т.е. ниже 25 К. Но близкие к Солнцу части облака нагревались его лучами. Поэтому вблизи Солнца могли существовать только частички из тугоплавких каменистых и металлических веществ. В то же время вдали от Солнца частички укрупнялись за счет обильного намораживания на них газов, присутствовавших в околосолнечном облаке» [23, с. 54].

Образование Юпитера и Сатурна, сложенных в основном водородом, Левин объяснял тем, что температура упала до 5 К, водород намерзал вокруг частиц и в твердом состоянии вошел в состав этих планет!

Итогом рассматриваемого этапа в развитии гипотезы была публикация книги В. С. Сафронова «Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет» [25]. Заявляя, что «в картине образования Солнца и допланетного облака из единой туманности еще много неясностей и неопределенности» [25, с. 17], В. С. Сафронов все же склонился к тому, что «идея о совместном образовании Солнца и облака представляется сейчас более перспективной и обещающей, чем идея о захвате облака Солнцем» [25, c. 17]. В докладе на заседании, посвященном 80-летию О. Ю. Шмидта, он говорит более определенно: «Вероятнее всего, протопланетное облако отделилось от сжимающегося протосолнца, когда последнее стало ротационно неустойчивым» [26, c. 7]. Таким образом, последователь Шмидта отказался от основной идеи рассматриваемой концепции.

Если следовать предложенной О. Ю. Шмидтом классификации космогонических гипотез, Сафронов перевел гипотезу своего учителя из третьей группы во вторую, где «материя планет тем или иным процессом выделилась из уже существующего Солнца» [5, c. 3]. Концепция Шмидта перешла в один ряд с гипотезами Бюффона, Мультона-Чемберлена, Джинса, Фесенкова и др. Что же осталось от идей Шмидта у его последователя? Только одно — образование планет «путем объединения (аккумуляции) твердых тел и частиц» [26, с. 35]. Эту ошибочную позицию Шмидта В. С. Сафронов оставил в силе, но попал в расставленную им же самим ловушку.

Шмидт мог говорить об образовании Земли путем объединения твердых тел и частиц по той причине, что они принадлежали «темной материи», захваченной Солнцем. Ежели Солнце и протопланетное облако образовались совместно, то последнее состояло на 99% из водорода, в котором остальные химические элементы составляли лишь ничтожную примесь. Возникла проблема: удалить из зоны планет земной группы весь водород! Как видно из дальнейшего, оптимальное ее решение не было найдено. Приняв концепцию совместного образования Солнца и планет, В. С. Сафронов, как и его учитель, не считает нужным рассматривать эволюцию Солнца. Не рассматривает он и происхождение метеоритов, т.е. тех «твердых тел», из которых аккумулировались планеты. Книга посвящена эволюции уже существующего допланетного облака и аккумуляции из него (вследствие процессов, аналогичных коагуляции) планет.

В отношении природы астероидов Сафронов повторяет версию Шмидта, что это зародыши планеты, образованию которых помешало гравитационное возмущение со стороны Юпитера. На основании своих расчетов В. С. Сафронов заключает, что формирование Земли из твердых частиц продолжалось примерно 100 млн лет и возникла она в результате соударения преимущественно крупных тел, которые по массе были сопоставимы с Луной. Отсюда последовал вывод, что нагревание Земли в процессе ее аккреции было вызвано теплом, выделившимся в процессе ударов крупных тел. Одним из следствий таких ударов В. С. Сафронов считал неоднородности в теле Земли. «На большие горизонтальные неоднородности указывает также существование океанов и континентов» [26, с. 233].

В рассматриваемый период вопросам термической истории Земли и Луны посвящен ряд работ Е. А. Любимовой, Б. Ю. Левина, С. В. Маевой и Е. Л. Рускол. Обсуждались все более сложные задачи с различными вариантами содержания радиоактивных элементов, учитывалась роль лучистой теплопроводности и величины теплового потока с континентов и океанов. Б. Ю. Левин и С. В. Маева рассматривали образование земной коры как длительный процесс, начавшийся 3 ·10 9 лет назад [27]. В 1968 г. опубликована монография Е. А. Любимовой, подводящая итог ее 20-летних исследований по геотермии планет [28]. Основным источником их разогрева она считала радиогенные элементы, отмечая большую неопределенность относительно их распределения из-за неясности химического состава мантии и ядра. Если ядро Земли в основном железное, то при его формировании должна была выделиться энергия, равноценная радиоактивному источнику. По ее расчетам разогрев под действием радиоактивного распада может происходить до сих пор в глубочайших недрах, а верхние слои мантии могут охлаждаться. Она считала, что «все другие источники тепла (приливное трение,«короткоживущие» изотопы, поглощение нейтрино и др.) имеют второстепенный характер и не определяют направление термической истории Земли и Луны» [28, с. 255].

Подводя итог первому десятилетию развития концепции Шмидта после его кончины, приходится констатировать, что его последователи отказались от большинства постулатов, положенных им в основу его «теории». Б. Ю. Левин оставил открытым вопрос о раздельном или совместном с Солнцем образовании протопланетного облака, а В. С. Сафронов однозначно встал на позиции совместного образования Солнца и планет из единой протосолнечной небулы. О. Ю. Шмидт не различал частицы и метеориты, рассматривая те и другие как первичный материал при образовании планет. Б. Ю. Левин такое смешение частиц и метеоритов признал ошибочным [23, c. 40]. О. Ю. Шмидт считал, что даже такая крупная планета, как Земля, образовалась в результате собирания холодных частиц и метеоритов, и сама первоначально была холодной. Б. Ю. Левин же пришел к заключению, что даже небольшие астероиды прошли состояние плавления.

Единственное, что сохранили последователи Шмидта от его концепции, было утверждение, что планеты земной группы образовались из твердых частиц. Но если для Шмидта такой тезис был закономерен (поскольку он предполагал образование планет из захваченной «темной материи»), то для его последователей, вставших на позиции совместного образования Солнца и планет из единой небулы, отстаивание такого тезиса было сопряжено с большими трудностями: куда девался водород?

Семидесятые годы: как встретили последователи Шмидта информацию об истории Луны?

В начале 1970-х впервые появились прямые данные о химическом составе внеземных пород и обширная информация о Луне, полученная по программам «Аполлон» и «Луна». Эти материалы стали проверкой сложившихся ранее космогонических концепций, и в том числе шмидтовской космогонии. Что касается Луны, то стало известно: 1) 4,6-4,5 млрд лет назад Луна была расплавлена и на ней образовалась мощная анортозитовая кора; 2) поверхность ее подверглась метеоритной бомбардировке, в результате чего возник слой раздробленных пород — реголита; 3) примерно 4,0 млрд лет назад образовались гигантские ударные кольцевые бассейны, что свидетельствует о пике бомбардировки, названном лунным катаклизмом. В июне 1974 г. в Москве проходила советско-американская конференция по космохимии Луны и планет, на которой были суммированы результаты исследований по программам «Аполлон» и «Луна» и проведено широкое их обсуждение. В докладе Дж. Ф. Хейса и Д. Уолкера [29] показано, что частичное плавление полевошпатового материала лунной коры началось 4,6 млрд лет назад; плавление мантии на глубине примерно 100 км 3,8-3,6 млрд лет назад привело к излиянию богатых титаном базальтов; плавление на глубинах более 200 км 3,4-3,1 млрд лет назад породило излияние малотитановых базальтов.

Б. Ю. Левин и С. В. Маева были вынуждены признать, что на Луне «дифференциация произошла настолько рано, что она не может быть связанной с нагревом долгоживущими радиоактивными элементами, а указывает на высокую начальную температуру Луны. Причины высокой начальной температуры остаются непонятыми» [30, с. 283]. Информация, полученная при изучении Луны, нанесла сокрушительный удар по концепции, предложенной О. Ю. Шмидтом. Основным источником энергии, определяющим эволюцию Земли и планет, Шмидт и его последователи (Е. А. Любимова, С. В. Маева, В. С. Сафронов, Б. Ю. Левин) считали радиоактивный распад U, Th, K. Из их расчетов получалось, что при начальной температуре около 0 °С необходимы 1,5-2 млрд лет, чтобы в недрах планеты накопилось тепло, достаточное для плавления силикатов [27]. В более поздней работе Маева, пренебрегая выделением тепла при адиабатическом сжатии вещества (принята длительность аккумуляции 200 млн лет), оценила температуру в центре Луны в 500 К (около 200 °С), а на поверхности еще ниже [31]. Е. А. Любимова также исходила в своих расчетах термической истории Луны из предположения, что начальная температура ее поверхности 0 °С [28].

Чтобы объяснить столь ранний разогрев Луны, Е. Л. Рускол пришлось пересмотреть прежние представления и выдвинуть гипотезу «лобового» столкновения двух массивных спутников Земли: «Слияние двух спутников в одно тело представляет весьма быстрый процесс, длящийся около одного часа. Выделившейся энергии достаточно, чтобы нагреть всю массу в среднем на несколько сотен градусов сверх ее равновесной температуры…» [32, с. 643]. Столь экстравагантная гипотеза позволяла не пересматривать прежнее заключение В. С. Сафронова о крайне длительной (около 100 млн лет) аккумуляции Земли и Луны. Ведь если аккумуляция планеты происходит относительно быстро (примерно 104 лет), то энергии аккреции оказывалось достаточно, чтобы разогреть ее до состояния плавления. В. С. Сафронов [33] продолжал отстаивать прежнюю позицию, согласно которой время накопления составляет 6·10 7 -6·10 8 лет. Критикуя концепции А. Рингвуда, Т. Хэнкса и Д. Андерсона, К. Турекьяна и С. Кларка, М. Халлама и А. Маркуса, А. Камерона, В. С. Сафронов упрекал своих противников в том, что они исходили только из геохимических соображений или же иначе, чем он, оценивали плотность протопланетного облака, или приняли слишком уплощенный его слой. Но ведь те параметры протопланетного облака, которые выбрал он сам и которые привели его к столь продолжительной аккреции, тоже остаются лишь вариантом преполагаемого процесса, доподлинно неизвестного. А вот то, что Луна при формировании оказалась разогрета, — это факт. Он «весит» куда больше, чем теоретические расчеты процесса аккреции.

Куда более осторожную позицию заняли Б. Ю. Левин и С. В. Маева [30]. Они рассмотрели все возможные варианты раннего разогрева Луны и пришли к неутешительному выводу, что происхождение спутника Земли остается неизвестным: «Как видно из сказанного выше, выяснение высокой начальной температуры Луны ничем не помогло при выяснении ее происхождения. Наоборот, поиски объяснения новых данных о Луне приводят к новым серьезным затруднениям и загадкам. Многие их этих загадок усугубляются тем, что поиск решения лунных проблем должен быть увязан с выяснением других планетных тел Солнечной системы» [30, с. 295-296].

Как выше отмечалось, астронавтами, вернувшимися с Луны, установлена огромная роль ударных процессов в формировании ее рельефа. Последователи Шмидта, и прежде всего Е. Л. Рускол [32] и В. С. Сафронов [33], стали рассматривать это как подтверждение развиваемого ими представления об образовании планет и спутников в результате соударения крупных тел. Однако существует иная точка зрения: ударные кратеры и «бассейны» диаметром до 1000 км не имеют отношения к эпохе образования Луны, а связаны с более поздним «лунным катаклизмом» [34]. Если опираться на определения возраста пород Луны, то на ней обнаружены три разновременных события. Наиболее раннее (4,6-4,5 млрд лет) — кристаллизация анортозитов, образовавшихся из существовавшего на Луне расплава. Далее — перерыв около 500 млн лет. Второе событие — шквал метеоритов и астероидов, обрушившихся на Луну и образовавших ударные бассейны диаметром до 1200 км. «Эти бассейны сильно различаются между собой по степени их сохранности, но абсолютный возраст прогрева пород при образовании этих бассейнов оказался в пределах ошибок метода почти одинаковом (около 4 млрд лет), что дало возможность говорить об одновременности крупнейших кратерных бассейнов Луны» [35, с. 63]. Третье событие — продолжавшееся с 3,8 до 3,1 млрд лет назад излияние базальтов.

Последователи Шмидта утверждали, что Луна подвергалась интенсивной метеоритной бомбардировке все время от стадии ее образования и до эпохи 4,0-3,9 млрд лет назад. Пробел же в шкале возрастов примерно в 500 млн лет Е. Л. Рускол объясняет следующим образом: «Это — свидетельство о крупных катастрофах в истории лунной поверхности — образовании морских впадин при ударах крупных тел, пришедших с геоцентрических орбит» [36, с. 22].

Нет, все наоборот — это свидетельство об отсутствии катастрофических падений на Луну в интервале от 4,5 до 4,0 млрд лет назад, ибо лунный катаклизм датирован примерно 4,0 млрд лет назад. Аналогичные гигантские кратеры известны на Меркурии, Марсе и предполагаются на Венере. Общность их морфологии указывает на то, что на всех планетах гигантские ударные кратеры возникли вследствие одной причины, и это событие не связано ни с эпохой образования планет, ни с формированием самой Луны. В американской научной литературе сложилось представление о «лунном катаклизме», имевшем место 4 млрд лет назад [34; 37] и сказавшемся на всех планетах Солнечной системы. Автор этих строк связывает его со взрывным распадом планеты, находившейся на орбите пояса астероидов [38; 39]. Обломками этой планеты являются астероиды и метеориты.

На конференции по космохимии Луны и планет (Москва, 1974) возникла полемика между последователями О. Ю. Шмидта.

«В рамках гипотезы О. Ю. Шмидта о совместном образовании Земли и Луны, — писали Б. Ю. Левин и С. В. Маева, — естественно ожидать одинаковый состав Земли и Луны. Попытка Е. Л. Рускол показать, что эта гипотеза ведет к различному их составу, представляется сомнительной, как в отношении объяснения предполагаемого дефицита летучих в Луне, так и в объяснении отсутствия у Луны железного ядра. Е. Л. Рускол исходит из физически неправильного предположения о линейном росте содержания железа, а вместе с тем и плотности… Поэтому ее объяснение различий в содержании железа на Земле и Луне является чисто формальным» [30, с. 295].

В. С. Сафронов писал: «Недавно Б. Ю. Левин предложил новую модель массивной солнечной туманности. Эта модель… встречается с той же серьезной трудностью, что и модель Камерона: неизвестен эффективный механизм переноса момента изнутри наружу, который привел бы к образованию Солнца. Кроме того, обладая большой протяженностью и меньшей концентрацией к центру, эта модель туманности еще менее устойчива по отношению к распаду на двойную систему, чем модель Камерона. Мы не можем также согласиться с мнением Б. Ю. Левина, что подобная модель массивной туманности необходима для решения проблемы роста Урана и Нептуна. Процесс аккумуляции планет-гигантов был очень сложным и требует более тщательного и всестороннего рассмотрения» [33, с. 626-627].

Итогом обсуждения поступившей информации по ранней истории Луны стало объяснение ее начального расплавления за счет энергии аккреции: «..Из уравнений (1) и (2) следует, что температура Луны никогда не достигала солидуса базальтов при времени аккреции, превышающем 1000 лет, при условии, что излучательная способность лунной поверхности была меньше теперешней», — подчеркивали М. Н. Токсоц и Д. Х. Джонсон [40, с. 212, 213]. Этот вывод независимо получен в работе Мицутани и др. [41] на основе более детального рассмотрения процесса аккреции [40, с. 213].

Такое заключение американских космогонистов оказалось в вопиющем противоречии с позицией В. С. Сафронова [33], продолжавшего утверждать, что формирование Земли и Луны продолжалось около 100 млн лет: «Но, принимая, что Луна формировалась в околоземном рое из частиц, захваченных Землей в течение всего времени ее роста, мы должны сделать вывод, что время пополнения роя и время аккумуляции Луны 10 7 -10 8 лет» [33, с. 626]. А как же с разогревом Луны в самом начале ее истории? Сафронов писал: «Попытки объяснить этот разогрев образованием Луны на более близком расстоянии от Солнца или ее крайне быстрой аккумуляцией явно необоснованны» [33, с. 628]. Он объяснял разогрев Луны энергией ударов за счет тел, «прилетавших из области астероидов и даже планет-гигантов» [33, c. 628]. Выходит, околоземная Луна образовалась из материала Юпитера?

Концепция О. Ю. Шмидта и геология

Когда О. Ю. Шмидт в начале 40-х гг. XХ в. приступил к разработке космогонической концепции, геологических данных о ранней истории нашей планеты еще не существовало. Сам автор гипотезы, да и многие ученые, занимавшиеся изучением Земли, полагали, что разработка космогонической концепции прояснит начальные стадии ее эволюции, о которых геология ничего не может сказать. Последующие 3-4 десятилетия коренным образом изменили ситуацию — геологическое картирование древнейших толщ, петрографическое изучение условий их образования, гигантские достижения в области изотопных методов определения абсолютного возраста пород позволили расшифровать раннюю историю нашей планеты. Ситуация стала диаметрально противоположной — теперь геология выступает в качестве арбитра, проверяющего правильность космогонических построений. Напомним, что О. Ю. Шмидт полагал, что в начале своей истории Земля была холодной. Его позицию поддержал О. Г. Сорохтин [42]. Рассчитав скорость выделения земного ядра, он пришел к выводу, что наружная часть планеты должна была разогреться лишь через 500 млн лет.

В. С. Сафронов первоначально также считал раннюю Землю холодной, поскольку предполагал ее аккрецию за счет малых тел [19; 20]. Позже он стал отводить основную роль в образовании Земли крупным телам, и это привело его к заключению, что еще при аккреции в мантии Земли формировались как плотностные, так и термические неоднородности. «Области ударов немногих самых больших тел, имеющих размеры до 1000 км, получили дополнительное нагревание в сотни градусов, особенно большое в их центральной части. Именно в этих областях в относительно раннюю эпоху впервые начались все процессы, связанные с частичным расплавлением вещества и с его последующей гравитационной дифференциацией»[26, с. 38]. Выплавившиеся тяжелые вещества спускались в нижнюю мантию, а легкие поднялись в верхнюю. «В результате возник длительный глобальный процесс, охватывавший все больший объем вещества вокруг первичной расплавленной области. Естественно считать, что именно над такими избыточно нагретыми областями началось образование континентов» [26, c. 38]. А. В. Витязев, Г. В. Печерникова и В. С. Сафронов утверждали, что газообразный водород с Земли и с других ближайших планет был удален еще до завершения аккреции [43].

Названные представления о характере процессов на ранней Земле, вытекающие из анализируемой космогонической концепции, не подтвердились при расшифровке каменной летописи нашей планеты. Современные представления о ранней геологической истории Земли заложены Л. И. Салопом [44]. Он показал, что древнейшими породами планеты являются метаморфизованные в гранулитовой фации (давление 6-10 кбар, температура 700-1000 °С) базальты, отложившиеся в интервале 4,4-4,0 млрд лет назад и подвергшиеся гранитизации. Недавно это подтверждено австралийскими геохимиками, обнаружившими в граните циркон возраста 4,4 млрд лет. Интерпретация данных о ранней истории Земли [45] приводит к следующим выводам. Интенсивная вулканическая деятельность на планете началась с окончанием аккреции. За 4,5-4,0 млрд лет на Земле повсеместно сформировалась однородная по составу кора из базальтов мощностью около 10 км, которые метаморфизованы в гранулитовой фации (Р = 6-10 кбар, t = 700-1000°). Метаморфизм вызван давлением сохранившейся после аккреции водородной атмосферы, масса которой составляет примерно 0,5% от массы Земли. В древнейших породах нет следов ударов астероидов, аналогичных тем, что установлены на Луне: падавшие обломки разрушались сверхплотной атмосферой. Геология не подтвердила вывод В. С. Сафронова о существовании на ранней Земле термальных неоднородностей, якобы возникших вследствие падения крупных планетообразующих тел — геологический разрез древнейших пород везде одинаков, свидетельствуя об однородности физической обстановки в пределах всей планеты. То, что Земля сохранила после аккреции часть водородной оболочки, подтверждается продолжающимся до сих пор мощным истечением водорода из недр планеты [46]. Резко восстановительная обстановка минералообразования в метеоритах (присутствие самородных кремния и алюминия) свидетельствует, что и их материнская планета формировалась в окружении водорода [16]. Таким образом, есть основания считать, что в пределах всего пространства от Земли до Юпитера водород к концу аккреции планет в том или ином количестве сохранялся.

Удар по шмидтовской космогонии нанесло и прямое фотографирование астероидов с космических аппаратов: все сфотографированные астероиды имеют не обломочное строение, а представляют округлые каплевидные тела, что указывает на их образование из жидкого расплавленного вещества разрушившейся планеты [47]. Так, астероид Матильда имеет скругленную форму и огромную вмятину на поверхности, что, однако, не привело к его разрушению. Такое могло произойти лишь при столкновении двух вязких (расплавленных) объектов. Разрушение Фаэтона, разумеется, сопровождалось образованием мелких обломков, которые сфотографированы на поверхности некоторых астероидов. Они были и причиной возникновения небольших ударных кратеров на астероидах.

Последний этап эволюции шмидтовской космогонии

Обобщающая работа продолжателей О. Ю. Шмидта опубликована в 1990 г. [43]. В ней впервые заходит речь об эволюции Солнца в связи с образованием окружающих его планет. Причем используется теория гравитационной неустойчивости, разработанная Дж. Джинсом — тем самым английским астрономом, с критики космогонической гипотезы которого и началась метеоритная «теория» О. Ю. Шмидта. Далее приводятся теоретические расчеты динамической эволюции допланетного облака. В предложенные формулы вводятся различные параметры физического состояния протопланетного вещества и время тех или иных процессов. Большая часть численных характеристик эволюции протовещества не более чем предположения авторов, опирающиеся на исходные постулаты. Изменение даже некоторых из них коренным образом повлияет на конечный результат. Примеров таких изменений за 50-летнюю историю рассматриваемой концепции было много (изменения в оценке роли различных источников энергии, изменение начальной температуры Земли, изменение времени аккреции, изменение представлений о строении ядра Земли и т.д.).

Поскольку авторы книги излагают «теорию» образования планет путем аккумуляции твердого вещества [43, с. 2], им необходимо объяснить, «как и когда из зоны планет земной группы было потеряно более 99% вещества» [43, с. 77]. Привлекается солнечный ветер на стадии Т-Тельца. «Однако наблюдения показывают, что длительность активной стадии звезд типа Т-Тельца 10 6 -10 7 лет, и если бы на этой стадии был удален весь газ, возникают трудности с объяснением формирования Юпитера и Сатурна» [43, с. 80]. Авторы заключают: «К моменту окончания стадии Т-Тельца из околосолнечного диска была потеряна лишь часть газа» [43, c. 80]. Поэтому А. В. Витязев и его коллеги прибегают к термической диссипации газа, считая, «что диссипация газа из вращающегося допланетного диска является много более эффективным процессом, чем удаление массивных атмосфер с медленно вращающихся планет…» [43, с. 86]. Единственным аргументом в пользу гипотезы, что водород протосолнечной небулы был унесен за пределы планет земной группы до начала их аккреции, служат треки на зернах оливина в хондритах, которые они считают образованными космическими лучами в отсутствие газа. Но здесь все зависит от принятой ими гипотезы генезиса метеоритов. Приступая к интерпретации метеоритных данных, А. В. Витязев и др. [43] так обосновывают свой подход: «Космогоническая модель, претендующая на правильность своих динамических основ, должна пытаться объяснить и цепочку ключевых проблем космохимии: происхождение метеоритов — происхождение хондритов — происхождение хондр» [43, с. 106].

Итак, не из наблюдений строится теория, а наоборот, теоретическая модель истолковывает материал наблюдений! Их представления о генезисе метеоритов противоречивы. Они пишут:«Согласно излагаемой ниже концепции хондры образовались в результате дробления вещества, разбрызгивания расплава и последующей агрегации реконденсатов, образовавшихся при высокоскоростных соударениях тел» [43, с. 118]. И далее:«Представляется, что все известные классы метеоритного вещества возникли в результате столкновительной эволюции роя тел, первоначально состоящих из примитивного первичного вещества, сходного по нормативному составу с веществом углистых хондритов С 1» [43, с. 127]. Но этому противоречат их же слова: «В работах Витязева (1982), Витязева, Маевой (1981) приведены дополнительные доводы в пользу того, что образование железных метеоритов происходило в результате плавления и дифференциации в родительских телах, а не путем “аккумуляции металлических зерен” в допланетном диске» [43, с. 125]. На следующей странице они пишут, что вещество обыкновенных и энстатитовых хондритов «подвергалось частичной магматической дифференциации». И тут же отмечают, что при таком подходе «не удается найти механизм для решения важнейшей проблемы: по любой модели хондрообразования Fe, Ni, S должны быть удалены каким-то образом, поскольку первый элемент обеднен в хондрах относительно общего состава хондрита, а второй и третий элементы практически отсутствуют в большинстве хондр» [43, с. 126]. Таким образом, с одной стороны структура и состав метеоритов определяются ударными процессами, с другой — магматической дифференциацией в материнском теле. А каковы их размеры? Ведь материнским телом может быть и распавшаяся планета?

Независимые источники информации — данные по Луне, астероидам, метеоритам, ранней истории Земли — не стыкуются с положениями и теоретическими расчетами концепции О. Ю. Шмидта и его последователей. Метеориты нельзя рассматривать как исходный материал при образовании планет Солнечной системы. Они сами обломки одной из ее планет. Недавно это подтвердилось находками в углистых хондритах остатков цианобактерий [48]. Для возникновения жизни необходимы гидросфера и атмосфера, которые могут существовать лишь на большой планете [38; 39].

Оценивая 60-летний путь гипотезы О. Ю. Шмидта, приходится констатировать, что практически все входящие в нее положения оказались ошибочными. В отношении астрономической ее части это недавно подчеркнул Г. М. Идлис:

«Что касается космогонической концепции О. Ю. Шмидта, то со временем пришлось фактически отказаться не только от его первоначальной “захватной” гипотезы, но и от предложенного им объяснения закона планетных расстояний, которое оказалось (в отличие от сопутствующего закона, полученного В. Г. Фесенковым, исходя из критерия приливной устойчивости) несовместимым с распределением планет и их спутников по массам» [49, с. 250].

Ф. А. Цицин писал:

«Гипотеза Шмидта стала затем законом его теории, а через нее всей мировой планетной космогонии, уже давно развивающейся практически в шмидтовском русле и при ведущей роли космогонистов его школы, начиная с В. С. Сафронова. Тем интереснее (и парадоксальнее) то, что практически все наиболее яркие элементы этой гипотезы, как выяснилось еще в 40-х гг., были ошибочными!» [6, с. 427].

Неверно исходное положение О. Ю. Шмидта о первоначально «холодном» образовании планет: внешняя зона Земли была разогрета до состояния частичного плавления (1200-1400 °С) в первые 100 млн лет после ее образования, а внешняя зона Луны — до полного плавления 4,6-4,5 млрд лет назад. Высокая температура Земли и Луны после аккреции объяснима, если аккреция происходила быстро (10 3 -10 5 лет), т.е. в тысячи раз быстрее, чем по расчетам В. С. Сафронова.

Неверно относить падение тел, оставивших гигантские кратеры на Луне, к эпохе ее аккреции — кратерные бассейны появились спустя 500 млн лет после возникновения Луны, и образованы они обломками распавшейся планеты. Следовательно, нет оснований связывать начальный разогрев Луны и планет с энергией ударов крупных тел.

Неверен тезис О. Ю. Шмидта и его последователей об образовании планет путем аккумуляции твердого вещества. Не только флюидные планеты, но и планеты земной группы формировались в условиях гигантского давления водорода и других летучих веществ, и эти летучие вещества в значительном количестве вошли в состав всех планет. Для Земли это доказывается существованием до 4,0 млрд лет назад высокоплотной водородной атмосферы и продолжающимся обильным выделением водорода, а для разрушавшейся планеты — резко восстановительным характером происходивших в ее недрах химических процессов. Заметим, что, согласно «модели Киото», предложенной японскими космохимиками [50], на ранней Земле сохранялась водородная атмосфера с массой 10 26 г.

Последователи Шмидта, желая сохранить его постулат об образовании планет из «твердого вещества», столкнулись с двумя непреодолимыми трудностями. Попытка решить их красной нитью проходит через все работы, опубликованные за 50 лет: 1) как удалить водород из зоны планет земной группы; 2) как объяснить природу метеоритов. Б. Ю. Левин объяснял отсутствие водорода в зоне земных планет тем, что непрозрачное пылевое облако нагревалось Солнцем, и потому сохранились только тугоплавкие частицы, а в области больших планет при крайне низкой температуре (5 К) водород намерзал на твердые частицы. А. В. Витязев и др. [43] объясняют удаление водорода частично солнечным вектором на стадии звезды типа Т-Тельца, частично термической диссипацией. Однако сами они задаются вопросом: «. почему ко времени аккреции газа в зоне Юпитера и Сатурна его уже не было в ближней и дальней областях Солнечной системы» [43, с. 80]. Неудачны попытки последователей Шмидта уложить в рамки его «теории» лавинообразно нарастающую информацию по петрологии и геохимии метеоритного вещества, прошедшего магматическую дифференциацию.

Продолжатели О. Ю. Шмидта, с одной стороны, отказались от ряда сформулированных им постулатов, с другой — пытались сохранить видимость преемственности от своего учителя, защищая его тезис об образовании планет из твердого вещества. Тем самым они связали себе руки и вынуждены были отстаивать заведомо ошибочное представление о раннем удалении водорода из зоны планет земной группы, об ударном генезисе всех процессов в метеоритах, о различных механизмах формирования ближних и дальних планет. Если бы они нашли мужество отказаться и от тезиса Шмидта об образовании планет из пыли и метеоритов, то их успехи в развитии космогонических идей были бы существеннее. Сказанная А. В. Витязевым и его соавторами фраза, что кометы — побочный продукт процесса формирования планет-гигантов [43, с. 282], открывает принципиально иной путь в планетной космогонии. Кометы, рассматриваемые сейчас как продукт конденсации межзвездных молекулярных облаков, могли стать материалом не только для образования Плутона, Харона и больших планет, но и планет земной группы, первоначально окруженных водородным одеялом. Т.е. при образовании планет Солнечной системы можно было обойтись без материала метеоритов. Именно так и поступил А. А. Маракушев, предложив кометную гипотезу образования Солнечной системы [16]. В этом случае расчеты В. С. Сафронова и коллег об эволюции протопланетного облака, опиравшиеся на теорию коагуляции, нашли бы свое место, а метеориты рассматривались бы как продукт взорвавшейся планеты, ранее возникшей из кометного материала.

Гипотеза О. Ю. Шмидта оказалась ошибочной. Но поставленная им научная проблема — всесторонний комплексный подход к изучению происхождения Земли — должна быть оценена высоко. Шмидт не только высказал гипотезу, но и создал коллектив единомышленников и тем стимулировал широкий круг исследований по изучению внутреннего строения планет, их термической истории, приливных взаимодействий Земля-Луна и т.д. При постановке такой крупной задачи выдвижение постулатов было допустимо, но последователи Шмидта должны были вовремя отказаться от них, если поступавшая информация им противоречила.

О причине неудачи гипотезы О. Ю. Шмидта точнее всего сказал В. Г. Фесенков еще в 1951 г:

«О. Ю. Шмидт считает, что согласие выводов, сделанных частично дедуктивно из принятого произвольно исходного положения, с современными основными свойствами Солнечной системы может служить достаточным доказательством правильности исходного положения. Это может быть правильно в математике, но это совершенно не достаточно в естествознании и особенно в космогонии, где выводы из теории образования Солнечной системы приходится по необходимости сравнивать с современным состоянием Солнечной системы в предположении, что последняя за несколько миллиардов лет своего существования не изменилась. Вообще же доказательство апостериори в естествознании не есть достаточное доказательство справедливости исходных положений» [13, с. 41].

И еще два высказывания В. Г. Фесенкова:

«О. Ю. Шмидт, не будучи астрономом, интересовался не обширным наблюдательным материалом, а исходил из ограниченного числа общих положений, которые представлялись ему правдоподобными» [13, с. 42];

«О. Ю. Шмидт не считает необходимым обосновать свои исходные положения данными наблюдений, а принимает их более или менее произвольно. Между тем проблему космогонии необходимо рассматривать как одну из проблем естествознания и применять для ее разрешения как индуктивный, так и дедуктивный методы» [13, с. 38].

Концепция О. Ю. Шмидта была построена преимущественно дедуктивным путем: попыткой объяснить удивительное распределение момента количества движения в Солнечной системе и априори высказанным убеждением, что планеты возникли из твердых частиц (пыли, метеоритов, астероидов). Он писал:

«В свете развиваемой нами теории происхождения планет отпадает необходимость в каких бы то ни было специальных гипотезах о происхождении астероидов, так как их своеобразие вытекает из установленных теорией общих закономерностей» [13, с. 69].

В эмпирических науках, в том числе в науках о Земле, построение обобщающей теории еще преждевременно — накопленные знания, увы, невелики. Речь может идти лишь о формулировании гипотезы, которая должна разрабатываться путем обобщения эмпирического материала. Попытка пойти обратным путем — сформулировать теоретическую схему эволюции объекта и на ее основе интерпретировать эмпирические данные — приводит лишь к нагромождению ошибок.

1. Страхов В. Н. Слово об ученом, именем которого назван Институт физики Земли РАН // Земля и Вселенная. 2002. № 2.

2. Рускол Е. Л. Происхождение планет и спутников // Земля и Вселенная. 2002. № 2.

3. Цицин Ф. А. Истоки и перспективы шмидтовской планетной космогонии // Земля и Вселенная. 2002. № 2.

4. Сафронов В. С. Развитие отечественной планетной космогонии // О. Ю. Шмидт и советская геофизика 80-х годов. М., 1984.

5. Шмидт О.Ю. Четыре лекции о теории происхождения Земли. 2-е изд. М., 1950.

6. Цицин Ф. А. Рождение шмидтовской космогонии // Астрономия на крутых поворотах ХХ века. Дубна, 1997.

7. Шмидт О.Ю. О происхождении визуально-двойных звезд и особенностей их орбит // Докл. АН СССР. Т. 44. 1944. № 1.

8. Шмидт О.Ю. Метеоритная теория происхождения Земли и планет // Докл. АН СССР. T. 45. 1944. № 6.

9. Шмидт О. Ю. О происхождении комет // Докл. АН СССР. T. 49. 1945. № 6.

10. Шмидт О.Ю. О возможности захвата в небесной механике // Докл. АН СССР. T. 58. 1947. № 2.

11. Хильми Г. Ф. О возможности захвата в проблеме трех тел // Докл. АН СССР. T. 62. 1948. № 1.

12. Идлис Г. М. К вопросу о законе планетных расстояний. Астрономический журнал. T. 29. 1952. № 6.

13. Труды первого совещания по вопросам космогонии. М., 1951.

14. Шмидт О.Ю. Четыре лекции о теории происхождения Земли. 3-е изд. M., 1957.

15. Шмидт О. Ю. Роль твердых частиц в планетной космогонии // Происхождение Земли и планет. М., 1962.

16. Маракушев А. А. Происхождение Земли и природа ее эндогенной активности. М., 1999.

17. Любимова Е. А. Термическая история Земли // О. Ю. Шмидт и советская геофизика 80-х годов. М., 1984.

18. Любимова Е. А. О нагревании земных недр в процессе образования Земли // Изв. АН СССР. Cер. геофиз. 1955. № 3.

19. Сафронов В. С. О росте планет в протопланетном облаке // Астрономический журнал. T. 31. 1954. № 6.

20. Сафронов В. С. О первоначальной температуре Земли // Изв. АН СССР. Cер. геофиз. 1959. № 1.

21. Кропоткин П. Н. Происхождение материков и океанов // Природа. 1956. № 4.

22. Фесенков В. Г. К вопросу о ранней термической истории Земли // Астрономический журнал. T. 34. 1957. Bып. 1. См. также: Фесенков В. Г. Избp. тр. М., 1976.

23. Левин Б. Ю. Происхождение Земли и планет. М., 1964.

24. Левин Б. Ю. Происхождение метеоритов // Успехи физических наук. T. 86. 1965. Bып. 1.

25. Сафронов В. С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет. М., 1969.

26. Сафронов В. С. Начальное состояние Земли и некоторые черты ее эволюции // Физика Земли. 1972. № 7.

27. Левин Б. Ю., Маева С. В. О термической истории Земли // Изв. АН СССР. Cер. геофиз. 1960. № 2.

28. Любимова Е. А. Термика Земли и Луны. М., 1968.

29. Хейс Дж. Ф., Уолкер Д. Изверженные лунные породы и природа недр Луны // Космохимия Луны и планет. М., 1975.

30. Левин Б. Ю., Маева С. В. Загадки происхождения и термической истории Луны // Космохимия Луны и планет. М., 1975.

31. Маева С. В. О тепловой истории Луны // Физика Земли. 1971. № 3.

32. Рускол Е. Л. Происхождение Луны // Космохимия Луны и планет. М., 1975.

33. Сафронов В. С. Длительность процесса формирования Земли и планет и ее роль в геохимической эволюции // Космохимия Луны и планет. М., 1975.

34. Везерилл Г. В. Доморское кратерообразование и ранняя история Солнечной системы // Космохимия Луны и планет. М., 1975.

35. Флоренский К. П., Базилевский А. Т., Бурба Г. А. и др. Очерки сравнительной планетологии. М., 1981.

36. Рускол Е. Л. Происхождение Луны. М., 1975.

37. Tera F., Wasserburg G. J. U-Th-Pb and inferences abaut lunar evolution systematics on lunar rocks and the age of the moon // Proc. 5th Lunar Sci. Conf. 1974. V. 2.

38. Резанов И. А. История с планетой Ольберса // Историко-астрономические исследования. 2001. Bып. 26.

39. Резанов И. А. Метеориты свидетельствуют — в Солнечной системе была еще одна крупная планета // Историко-астрономические исследования. 2002. Bып. 28.

40. Токсоц М. Н., Джонсон Д. Х. Эволюция Луны и планет земной группы // Космогония Луны и планет. М., 1975.

41. Mizutani H., Matsui T., Takeuchi H. Accretion process of — Uo Moon // The Moon. 1972. V. 4.

42. Сорохтин О. Г. Глобальная эволюция Земли. М., 1974.

43. Витязев А. В., Печерникова Г. В., Сафронов В. С. Планеты земной группы: происхождение и ранняя эволюция. М., 1990.

44. Салоп Л. И. Геологическое развитие Земли в докембрии. Л., 1982.

45. Резанов И. А. Ранняя история Земли // Вестник РАН. 2002. № 7.

46. Войтов Г. И. К проблемам водородного дыхания Земли // Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ. М., 2002.

47. Багров А. В. Планета Ольберса: история действительно продолжается // Историко-астрономические исследования. 2002. Bып. 28.

48. Жмур С. И., Розанов А. Ю., Горленко В. М. Следы древней жизни в космических телах Солнечной системы // Природа. 1997. № 8.

49. Идлис Г. М. Дополнение к докладу Ф. А. Цицина о штрихах к портрету П. П. Паренаго как ученого и человека // Историко-астрономические исследования. 2000. Bып. 25.

50. Hayashi Ch., Nakazawa K., Mizono H. Earth’s melting due to the blanketing effect of the primordial dense atmosphere // Earth and Planetary Science Letters. 1979. V. 43.


Декабрь 2002

Математик, исследовавший Арктику Шмидт О.Ю.)1891-1956

Отто Юльевич Шмидт родился 18 (30) сентября 1891г. в городе Могилёве, Белоруссия, Российская империя. В русском подданстве предки Шмидтов состояли с XVIII века. В семье говорили на русском, латышском и немецком языках, хотя Отто Юльевич и отмечал, что согласно «своему самосознанию по паспорту он является русским». Его отец по происхождению был немцем, а мать латышкой.

Его дед был обрусевшим прибалтийским немцем. Всю жизнь он батрачил на зажиточных людей. Дед по матери был латышом, тоже батрачившим всю свою жизнь. Отец Отто Юльевича мальчиком пошёл в ученики к часовщику. Он был слабым и часто болел, физический труд давался ему плохо. От часовщика он перешёл в писчебумажный магазин.

В семье, кроме Отто, было еще четверо детей. Отто был старшим. Каждый вечер отец читал вслух божественные книги, и Отто заучивал их по приказу отца. Память у него была удивительная. Это понимал даже его отец, окончивший лишь начальный класс сельской школы. Вскоре Отто научился сам читать не хуже отца. На обрывках бумаги, которые отец принёс из магазина, он научился и писать. На семейном совете было решено собрать все имевшиеся деньги и отдать Отто в гимназию. Деньги на обучение одарённого мальчика в гимназии нашлись как раз у его латышского дедушки Фрициса Эргле.

Студент Киевского университета (1912).

Интересно, что буквально неподалёку от хутора Фрициса Эргле находятся «Биркинели» — полуусадьба, где прошла часть детства Яна Райниса, одного из известнейших латышских поэтов.

Отто поступил сразу во второй класс Могилёвской классической гимназии. В классических гимназиях преподавали латынь. Немецкий, французский и латынь Шмидт знал, английский и итальянский — изучил самостоятельно. Древнегреческий язык был необязателен, но Шмидт захотел изучить и его. Директору гимназии пришлось для него одного найти учителя. А какая радость была для Шмидта заниматься этим языком! Он получил возможность приобщиться к культуре эллинов и в подлинниках прочесть бессмертных Евклида, Софокла, Гомера. Книги Отто читал систематически, с большим увлечением и страстью. Он знал, что всех книг, какие существуют на свете, конечно, не перечитать и даже не перелистать, поэтому читал с большим выбором, согласно заранее составленному списку. Большое место в этом списке занимала классика. Он рано познакомился с величайшими классиками литературы и искусства, а также с классиками естествознания.

Ещё гимназистом О. Ю. Шмидт познакомился с учением Дарвина и стал атеистом. Отец же Шмидта был верующим человеком. Однажды, когда жизнь стала невыносимой, отец вступил в религиозную секту, которая обещала близкое второе пришествие Христа и наступление царства божьего на земле.

Гимназисту Шмидту все это было не по душе. Однажды сын не вытерпел и вступил в горячий спор с отцом, заявив, что сектантство, как и всякая религия, противоречит науке и в этом смысле является обманом. Шмидт-гимназист разъяснил отцу происхождение жизни на Земле, откуда и как появился человек. Отец настолько был обескуражен доводами сына, что не мог парировать их «святым» писанием. Чувствуя своё бессилие и правоту «богохульника», отец гневно крикнул:

— Может быть, ты и произошёл от обезьяны, но только не я! Да, не я, не я.

Так молодой Шмидт в 15 лет одержал первую «научную» победу над религией.

Из-за переездов семьи мальчик учился в гимназиях Могилева, Одессы и Киева. Гимназию в Киеве он закончил с золотой медалью, которая открывала ему путь в университет.

Разорившись, отец перевозит семью в Одессу, потом в Киев.

Уже на первом курсе математического факультета Киевского императорского университета Шмидт написал научную работу, о которой заговорили математики. Говорили, что знаменитый профессор Д.А. Граве сам подошёл после лекции к Шмидту, поздравил его с этой работой и предложил пройтись с ним по улицам пешком.

В том же году Шмидт написал большую работу по высшей алгебре, которая была напечатана отдельной книгой. Шмидт за неё получил золотую медаль.

В мире в то время было лишь несколько математиков, занимавшихся в новой области математики — в теории групп. Среди них был и второкурсник О. Шмидт, написавший книгу «Абстракная теория групп». В последующие десятилетия эта его книга сильно повлияла на математические исследования.

На последнем курсе университета после тяжёлой простуды Шмидт попадает в больницу. Над ним нависла угроза туберкулёза. С этого времени он отрастил бороду, а предписанные ему прогулки привели его к увлечению горами.

В 1913 г. Шмидт закончил Киевский университет и был оставлен при нём для подготовки к профессорскому званию. В 1916 году им была издана монография «Абстрактная теория групп», ставшая фундаментальным трудом в этой области математики. Молодой приват-доцент проявил себя и как организатор науки, и как общественный деятель, возглавив объединение научной молодежи университета («Молодая академия»), стремившейся к реформе высшей школы. Тогда же он стал и служащим Киевской городской управы, занявшись обеспечением населения продовольствием. Летом 1917 года О.Ю.Шмидта командировали в Петроград как делегата съезда по делам высшей школы и одновременно по линии организации снабжения населения продуктами и промтоварами.

Вскоре он стал служащим Министерства продовольствия Временного правительства. Отто Юльевич приветствовал Октябрьскую революцию и предотвратил саботаж в этом министерстве. С образованием Наркомпрода О.Ю. Шмидт стал начальником Управления по продуктообмену и переехал в Москву вместе с правительством. Время требовало, по его словам, вместо математических формул овладевать «боевым оружием алгебры революции». О.Ю.Шмидт работал членом коллегий наркоматов продовольствия, финансов, просвещения.

Отто Шмидт в полярной экспедиции

В 1921-1924 годах он руководит Государственным издательством, организует первое издание Большой Советской Энциклопедии, принимает деятельное участие в реформе высшей школы и разработке сети научно-исследовательских учреждений. В 1923-1956 годах он – профессор Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (МГУ). Именно он ввёл в обиход слово «аспирант».

О.Ю. Шмидт возглавлял секцию естественных и точных наук в Коммунистической Академии, читал лекционный курс по истории этих наук. Он был прирожденным лектором и любил эту деятельность, выступая с лекциями и докладами многообразной тематики и перед широкой аудиторией, и на научных конференциях, заседаниях правительственных учреждений, а также на немецком языке перед работниками Коминтерна. Необходимость кратко и ясно обосновывать в лекциях научные положения, по его убеждению, стимулировали и облегчали исследовательскую работу. Важным он считал также формирование коллективов учёных-единомышленников, работающих над различной проблематикой.

Туберкулёз легких давал обострение каждые 10 лет. В 1924 году ему предоставили возможность поехать для лечения в Австрию, где он в Тироле прошёл школу альпинизма. В 1928 году он принимал участие в первой советско-германской памирской экспедиции, организованной АН СССР. Целью экспедиции было изучение структуры горных цепей, ледников, перевалов и восхождение на наиболее высокие вершины Западного Памира.

Отто Юльевич Шмидт, директор Всесоюзного Арктического института, 1931

С 1918 г. он работал в Москве. Шмидт — основоположник Московской алгебраической школы. В 1927 г. на «летний семестр» в Гёттинген, которым руководил Д. Гильберт, съехались известные математики. С сообщениями выступали Дж. Биркгоф, Н. Винер. Ошеломляющее впечатление на учёных произвёл доклад О. Шмидта. В своих математических трудах учёный исследовал конечные и нильпотентные группы. Он активно занимался применением теории групп к топологии, теоретической физике. Именем Шмидта названа одна из основных теорем современной алгебры, которых в каждой области математики единицы. Она относится к тем фундаментальным открытиям, которые навсегда остаются в науке.

В 1929 году была организована арктическая экспедиция на ледокольном пароходе «Седов» для закрепления суверенитета СССР на этой территории. Начальником этой экспедиции и «правительственным комиссаром архипелага Франца-Иосифа» был назначен О.Ю.Шмидт. Экспедиция успешно достигает Земли Франца-Иосифа; Шмидт создал в бухте Тихой полярную геофизическую обсерваторию, обследовал проливы архипелага и некоторые острова.

В 1930 году была организована вторая арктическая экспедиция под руководством О.Ю.Шмидта на ледокольном пароходе «Седов». Были открыты острова Визе, Исаченко, Воронина, Длинный, Домашний, исследованы западные берега Северной Земли. Во время экспедиции был открыт остров, который был назван в честь начальника экспедиции – островом Шмидта.

С 1929 г. Шмидт — заведующий кафедрой высшей алгебры механико-математического факультета МГУ, которой заведовал до 1949 года.

Он был организатором и первым директором Арктического института, организатором и директором (с 1949 г.) Географического института АН.

В 1932 году экспедиция под руководством О.Ю.Шмидта и капитана В.И. Воронина на ледокольном пароходе «Сибиряков» в одну навигацию прошла весь Северный морской путь, положила прочное начало регулярным плаваниям вдоль берегов Сибири. Успех экспедиции (за что её руководители оказались среди первых, награжденных орденом Ленина) доказал возможность активного хозяйственного освоения Арктики. Для практической реализации этой возможности было создано Главное управление Северного морского пути (ГУСМП, Главсевморпуть). Начальником его назначили О.Ю.Шмидта. На ГУСМП были возложены освоение и техническое оснащение трассы Северного морского пути, исследование недр полярных территорий, организация многообразной научной работы. Началось строительство метеостанций вдоль побережья, развитие радиосвязи, полярной авиации, строительство ледоколов и судов ледового класса.

В 1933-1934 годах была проведена экспедиция на пароходе (не ледоколе) «Челюскин» под руководством О.Ю.Шмидта и В.И.Воронина с целью проверить возможность плавания по Северной морской трассе на корабле не ледокольного класса. В экспедиции участвовали учёные разных специальностей, она должна была также высадить на острове Врангеля группу зимовщиков с их семьями; на корабле были и плотники, направленные для строительства домов для зимовщиков. В условиях необычно тяжёлой ледовой обстановки «Челюскин» пробился в Берингов пролив, но выйти в Тихий океан не смог: ветры и течение затянули его вместе с ледовым полем обратно в Карское море. Зимовка корабля стала неизбежной.

13 февраля 1934 г. лёд разорвал борт и через два часа «Челюскин» затонул. За это время выгрузили на лёд заранее подготовленный аварийный запас. На льду оказалось 104 человека, в их числе 10 женщин и двое маленьких детей (Карина Васильева родилась в Карском море, отчего и получила такое имя). «Челюскинская эпопея» — эпопея жизни челюскинцев в ледовом «Лагере Шмидта» и их спасения летчиками — потрясла весь мир, и О.Ю.Шмидт стал тогда всемирно знаменит. За рубежом писали, что имя Шмидта «начертано в золотой книге науки», «о необычайных приключениях его в стиле Жюля Верна, писала вся мировая пресса» (сообщалось в газете «Известия» 3-го июня 1934 г.).

Сын Сигурд с отцом, 1934

Поддержание дисциплины и бодрости духа на льдине были в значительной мере заслугой «ледового комиссара», пользовавшегося не только авторитетом среди челюскинцев, но и снискавшего их любовь. О.Ю.Шмидт и в лагере продолжал чтение лекций, многообразие тематики которых характерно для его эрудиции и просветительских наклонностей: о современных проблемах естественных и общественных наук, об историческом материализме, учении Фрейда, национальном вопросе, задачах освоения Арктики, российской и зарубежной литературе.

Заболевшего пневмонией О.Ю. Шмидта вывезли в США, где он встречался с президентом Рузвельтом и многими учёными. Триумфальным были его возвращение через Европу в Россию и, особенно, возвращение челюскинцев поездом из Владивостока в Москву, торжественная встреча и митинг на Красной площади с участием руководителей страны. Все челюскинцы были награждены орденами Красной Звезды, а летчики, спасшие их, первыми были удостоены звания «Герой Советского Союза», именно тогда утверждённого.

В 1937 году по инициативе О.Ю. Шмидта был организован Институт теоретической геофизики АН СССР (О.Ю. Шмидт был директором до 1949 года).

1 февраля 1933 года Шмидт был избран членом-корреспондентом, а 1 июня 1935 года – действительным членом (академиком) АН СССР.

В 1936 г. начальник Главсевморпути О. Ю. Шмидт представил в правительство проект изучения Центральной Арктики путём организации научной станции на дрейфующих льдах. Высадку станции предполагалось осуществить с помощью самолетов в районе Северного полюса.

Идея эта родилась у челюскинцев еще в «Лагере Шмидта», и не случайно из четырех участников, дрейфовавших на СП-1, двое — Э.Т.Кренкель и П.П.Ширшов — были и «сибиряковцами», и «челюскинцами», а из четырех командиров самолетов, севших впервые на Полюсе, двое — М.В.Водопьянов и В.С.Молоков — спасали челюскинцев.

Проект был одобрен правительством. Вскоре под начальством М. В. Водопьянова состоялся пробный полет двух самолетов в район работ экспедиции. Затем на острове Рудольфа была создана база экспедиции, и 22 марта 1937 г. небывалая в истории исследования Арктики экспедиция на пяти тяжелых самолетах вылетела из Москвы на Северный полюс. Руководство воздушной экспедицией к Северному полюсу было поручено Отто Юльевичу Шмидту. Его ближайшими помощниками были М. И. Шевелев, М. В. Водопьянов и И. Д. Папанин.

21 мая флагманский самолет экспедиции совершил посадку на дрейфующий лед вблизи полюса. К 5 июня все снаряжение станции было переброшено с острова Рудольфа на полюс, и 6 июня 1937 г. дрейфующая полярная станция «Северный полюс», в состав которой входили И. Д. Папанин, П. П. Ширшов, Е. К. Федоров и Э. Т. Кренкель, была объявлена открытой. В тот же день самолеты покинули полюс, благополучно перелетели на остров Рудольфа и 25 июня с триумфом прибыли в Москву. Высадив научно-исследовательскую станцию на дрейфующих льдах, советская полюсная экспедиция явилась событием, которое ознаменовало собой новый этап в истории исследования Арктики — этап всестороннего и систематического её изучения.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1937 года за организацию экспедиции на Северный полюс для создания там первой дрейфующей станции, в дальнейшем названной «СП-1», Шмидту Отто Юльевичу было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина, а после учреждения знака особого отличия ему была вручена медаль «Золотая Звезда» (№35).

Несмотря на большую перегрузку административной и общественной работой, Шмидт никогда не бросал научных исследований по математике. Математикой он не прекращал заниматься и в те памятные дни, когда был в знаменитых арктических экспедициях. Так, находясь на борту легендарного «Челюскина», прокладывавшего нелегкий путь через льды Арктики, Шмидт телеграфировал московским математикам: «Прошу сообщить научной работе нашей специальности тчк Закончен ли Вами учебник алгебры вышла ли моя Теория групп тчк Я написал три работы классической алгебре тчк Сердечный привет дирекции института и товарищам Шмидт».

Шмидт был большим любителем спорта. Его привлекал альпинизм, которым он занимался с удовольствием и не без успеха, любил играть в шахматы.

В январе 1939 года О.Ю. Шмидта избрали первым вице-президентом АН СССР. Он много сделал для реорганизации работы академических учреждений и в исконных центрах — Москве и Ленинграде, и на периферии для внедрения результатов исследований в практику, привлечения к академическим исследованиям молодых учёных, популяризации научных знаний. Он основал Институт геофизики Земли, руководил кафедрой математики в Московском университете, следил за изданием Энциклопедии, редактировал математические журналы, был членом художественного совета театра Вахтангова. При этом математики были уверены, что он увлечён только математикой, геофизики утверждали, что его любовь — геофизика, а актёры считали, что главное дело его жизни — помогать театру.

С начала Великой Отечественной войны О.Ю. Шмидт руководил эвакуацией и налаживанием деятельности академических учреждений в новой обстановке. В марте 1942 года И.В. Сталин отстранил О.Ю. Шмидта от руководства Академией наук; вскоре он перестал быть и главным редактором Большой Советской энциклопедии.

Весь мир славил академика Шмидта за то мужество, которое он проявил в борьбе со льдами Арктики. Но почти никто не знал о том мужестве, которое он проявил, борясь десять лет со смертельной болезнью. С зимы 1943—44 г. туберкулез прогрессировал, распространился не только на легкие, но и на горло. Были месяцы, когда он не вставал с постели. Его на носилках переносили к поезду для поездки в Крым.

В 1947 г. из-за туберкулёза горла врачи запретили ему разговаривать. Он молчал ровно год, «разговаривая» с помощью записок. В записках он шутил, что только теперь, познав молчание, научился думать. В этот год Шмидт окончательно обдумал свою теорию происхождения Земли и планет.

Через год врачи разрешили ему немного разговаривать, и он немедленно приступил к чтению лекций в университете.

Первая жена О.Ю. Шмидта, Вера Фёдоровна была врачом, основала советскую дефектологию. Она скончалась в возрасте 47 лет от заболевания щитовидной железы. Вторая жена Шмидта, Маргарита Эммануиловна Голосовкер работала литературоведом.

У О.Ю. Шмидта было три сына: Владимир, Сигурд и Александр. Шмидт Владимир Оттович (1920 — 2008) — профессор, кандидат технических наук. Его мать — Яницкая В. Ф. Шмидт. Сигурд Оттович (1922 — 2013) — советский и российский историк. Его мать — Голосовкер М. Э. Шмидт. Александр Оттович

Шмидт (1934 — 2010). Его мать — Горская Александра Александровна (1906—1995), участница экспедиции на пароходе «Челюскин», в списках значится как уборщица, награждена орденом «Красная звезда».

В 1949 г. он выдвинул новую гипотезу об образовании Земли и планет Солнечной системы. По этой гипотезе, Земля и другие планеты возникли не семь с половиной тысяч лет назад, как учит библия, а гораздо раньше, пять или шесть миллиардов лет тому назад.

Далее, материю никто не сотворял, она вечна во времени и бесконечна в пространстве. Материя несотворима и неуничтожима. Она единственный источник, первая и последняя причина всех процессов в природе. Наблюдаемое в природе многообразие представляет собой различные формы движущейся материи. Эти научные утверждения на нет сводят библейскую сказку о сотворении материи и опровергают существование «всемогущего» бога, создавшего небо и Землю в шесть дней.

Сам процесс образования Земли и планет, по Шмидту, происходил следующим образом. Несколько миллиардов лет тому назад Солнце, совершая свой путь во Вселенной, прошло через газово-пылевую туманность, которых в пространстве встречается довольно много. В результате этого Солнце захватило с собой часть этой туманности, образовавшей вокруг него гигантское облако. Согласно естественным законам, газово-пылевое облако получило вращательное движение, стало постепенно сжиматься и делаться все более и более плотным. Возник густой поток метеорных тел, которые, вращаясь вокруг Солнца, сливались, образуя всё более и более крупные тела. Так создались Земля, Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер, Марс, Венера и Меркурий.

Таким образом, в своем далеком прошлом Земля не была, как думали некоторые учёные (Кант, Лаплас), огненно-жидким телом, а состояла из холодной массы. Внутренние недра Земли стали нагреваться тогда, когда Земля достигла больших размеров. Этот нагрев происходил за счёт радиоактивных элементов (уран, торий, радий), находящихся внутри земного шара. Разогревание Земли сопровождалось большим выделением газов и водяных паров. После конденсации паров образовались моря и океаны, а из газов — атмосфера.

В четырнадцатилетнем возрасте Шмидт составил подробный план своей дальнейшей жизни (что прочесть, сделать и т.д.). Подсчитал, что для выполнения его плана потребовалось бы 900 лет, и сократил программу до 150 лет. Он умер в 64 года, перекрыв свою программу в 2,5 раза.

Часто в квартире Шмидта собирались полярники: перед каждой большой экспедицией будущие участники шли к нему за советами.

От слабости он не мог иногда сидеть и даже протянуть руку за карандашом. Ему было 60 лет. Но как только силы возвращались, он возобновлял чтение лекций. C 1951 года он — главный редактор журнала «Природа». В 1951-1956 годах работал в Геофизическом отделении МГУ.

«Научные собрания» происходили у него дома: сам он был так слаб, что уже два года не поднимался с постели. В начале июля 1956 г. в Москве проходил Всесоюзный съезд математиков. Известные учёные пришли к нему домой, чтобы передать приветствие от имени съезда.

Несколько месяцев Шмидт пролежал только на правом боку, почти без движения. Каждое резкое движение вызывало кровотечение из лёгких.

В жизни и деятельности О.Ю. Шмидта неоднократно были крутые повороты: математик — государственный деятель — создатель энциклопедии — путешественник-первооткрыватель — реорганизатор Академии наук — космогонист. Некоторые из них происходили по воле самого О.Ю. Шмидта, другие — под влиянием обстоятельств. Но всегда он работал в полную силу, не

умел и не позволял себе поступать иначе. Этому способствовали его неутомимая любознательность, широкая эрудиция, чёткая логика мышления и организованность в труде, умение выделить важнейшие задачи работы, умение сотрудничать с другими, демократизм в отношениях с людьми.

Человек неуемной творческой энергии, привыкший к публичной практической деятельности, жизнелюб, остроумный собеседник, из-за болезни он оказался оторванным от людей. Но читал по-прежнему много — и новейшую научную и художественную литературу, и книги по истории, и мемуары (преимущественно на иностранных языках), заранее отмечал для себя музыкальные передачи по радио.

Знал, что обречен, и уходил из жизни с мудрым достоинством. За три месяца до смерти О.Ю. Шмидт сказал: «Я благодарен судьбе за ту жизнь, которую она мне дала. Сколько было хорошего и сколько интересного! Я не боюсь умирать».

Умер О.Ю. Шмидт ночью 7 сентября 1956 года на даче в Мозжинке, под Звенигородом. Похоронен на Новодевичьем кладбище Москвы. В день его похорон Арктика объявила траур, полярные станции и корабли приспустили флаги.

О.Ю. Шмидт был награждён тремя ордена Ленина (1932, 1937, 1953), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1936, 1945), орденом Красной Звезды (1934), медалью Героя Советского Союза (1937) с вручением ордена Ленина.

Именем О.Ю. Шмидта названы: остров в Карском море, полуостров в северной части Новой Земли, мыс на побережье Чукотского моря, одна из вершин и перевал в горах Памира, а также Институт физики Земли; улицы в Архангельске, Киеве, Липецке и других городах, проспект в Могилеве; музей освоения Арктики Мурманской гимназии № 4. Первый советский научный ледокол, спущенный на воду в 1979 году, был назван «Отто Шмидт». В 1995 году была учреждена медаль имени О.Ю. Шмидта РАН за выдающиеся научные работы в области исследования и освоения Арктики.

Однажды он сказал:

  • Мы все очень маленькие в этом мире и самое большее, что ты можешь сделать, это как-то отличиться, но как я отличился? Что на свете улучшилось из-за меня?
  • Нельзя быть культурным человеком без знания основных результатов всех наук. Культура едина. Синтетична. Нет отдельной культуры для инженера и медика. Все вместе науки формируют культуру, её идеологию – мировоззрение.
  • Настоящего человека тянет туда, где трудно.
  • Начальник лагеря должен улететь последним.
  • Никакой прогресс невозможен отдельно в науке и в просвещении без прогресса политического.
  • Во мне живут два человека – человек науки, разума и человек действия, воли.
  • Если нельзя знать всего, нужно стремиться знать больше и, главное, как можно глубже.
  • Я благодарен судьбе за ту жизнь, которую она мне дала. Сколько было хорошего и сколько интересного! Я не боюсь умирать.

Рассказывают, что …

  • Академик Н.Н.Лузин, крупнейший математик (1934 г.): «Глубокоуважаемый и дорогой Отто Юльевич, душевно приветствую Вас с поправляющимся здоровьем и благополучным возвращением. Мы все здесь следили с замирающим сердцем за развертывающимися событиями, самый исход которых одно время внушал нам сильнейшую тревогу. К несчастью, ограничение сообщений по радио не позволило мне присоединить мой голос к голосам тех, кто, волнуясь за Вас, слал Вам слова надежды и гордости за Вас. Душевно приветствую Вас с ценнейшим научным материалом, и рад за то, что честь выполнения научного подвига выпала на долю математика. Глубочайше уважающий Вас Николай Лузин».

Вильялмур Стефансон, американский исследователь Арктики: «Экспедиция «Челюскина», которую весь мир сейчас чествует, а также предыдущая экспедиция Шмидта на «Сибирякове», стоят на одном уровне с достижениями величайших исследователей».

Бернард Шоу (1934 г.) (по воспоминаниям советского посла в Англии И.М.Майского): «Что вы за страна! . Полярную трагедию вы превратили в национальное торжество. На роль главного героя ледовой драмы нашли настоящего Деда-Мороза с большой бородой. Уверяю вас, что борода Шмидта завоевала вам тысячи новых друзей!»

Ллойд Джордж — лидер английских либералов — о челюскинцах (по воспоминаниям советского посла в Англии И.М.Майского): «Это очень мужественные люди. И их лидер несомненно замечательный человек. Как он всё хорошо организовал на льдине! Как умело поддерживал дух своих товарищей по несчастью! Что сделал бы англичанин на месте Шмидта. Ну, конечно, для поддержания духа сотоварищей он нагрузил бы их работой. Занял бы спортом, охотой. Но читать лекции по философии. До этого мог додуматься только русский!»

Академик В.И.Вернадский (21 июня 1937 г.): «Глубокоуважаемый Отто Юльевич! Вам некогда, конечно, читать бесконечных выражений восхищения и глубоких переживаний, которые Вашим большим и нужным делом, его блестящим исполнением вызваны. И всё же я не могу, как выражение уважения и горячей преданности, его не высказать, и Вам эти несколько строк посылаю. Сделано большое дело, научно важное, и я не сомневаюсь, что оно дальше разовьется как общее дело человечества. Но оно сделано благодаря Вам, нашей страной. Такие дела сплачивают людей, что так нужно. Но помимо этого дела я горячо благодарю Вас за помощь, которую Вы оказали до отъезда, помогли пробить рутину и громоздкость организации Академии; аэросъемка местонахождения Тунгусского метеорита в пути, и надеюсь, это важное научное дело — и обязанность нашей страны — будет доведено до конца благодаря, главным образом, прежде всего Вам. Радуюсь и горячо благодарю Вас. Ваш В.Вернадский».

Народный артист СССР В.И.Качалов (1937 г.): «Примите и от меня сердечнейший привет, дорогой Отто Юльевич, бесконечно дорогой всем нам, друзьям, почитателям Вашим, современникам Вашим, счастливым и гордым, что мы живем с Вами в одну эпоху, такую чудесную и великую. Мысленно был с Вами на Северном полюсе, подавал Вам туда свой голос привета по радио и кажется был услышан Вами. Низкий поклон всем Вам. Василий Качалов».

И.Л. Андроников, доктор филологических наук, народный артист СССР: «Отто Юльевич Шмидт навсегда останется олицетворением не только героического подвига, но героической души, героического ума и таланта, и одним из самых обаятельных и благородных людей, каких мне довелось встретить на моем ныне уже долгом веку».

  • Академик П.С. Александров: «Обилие — вот, пожалуй, то слово, которое приходит, когда думаешь о личности О.Ю. Шмидта. Обилие ума и обилие сердца, полное развитие человеческой личности в ее интеллектуальном,
  • Первая газетная заметка, посвящённая Ото Юльевичу Шмидту, была опубликована в Могилёвской газете уже в 1897 году, когда тому было всего 6 лет. Событие действительно заслуживало внимания провинциальной прессы. Маленький мальчик вплавь преодолел реку Днепр возле города, который весьма широк этом месте. В 8 лет мальчик мечтал стать «директором» пустыни Сахара, чтобы решить проблему водоснабжения. Во время обучения в Киевской гимназии Отто однажды не выучил заданное на дом доказательство теоремы и в ходе ответа на уроке доказал требуемый постулат своим методом.
  • Поэт Илья Сельвинский вспоминал: «Наблюдая Отто Юльевича в самые различные периоды его жизни, я часто вспоминал мысль Дарвина: «Талант – сочетание всех способностей». Действительно, в какую бы область человеческого творчества ни забрасывала Шмидта судьба, он мгновенно осваивался в этой области и двигал её вперёд».
  • Несмотря на постоянную опасность в «лагере Шмидта», «ледовый комиссар», по словам писателя Льва Кассиля (1934), продолжал научную работу. Он читал лекции по философии, проводил беседы о будущем коммунистическом обществе, о полётах на Луну, о творчестве Гейне и т.д. Можно себе представить, какого огромного волевого напряжения стоило Шмидту то весёлое и бодрое спокойствие, которое он сохранял в своём лагере, расположившемся на дрейфующей льдине. Важное место в организации досуга челюскинцев занимали игры, и в первую очередь шахматы.
  • Старший сын Отто Юльевича, кандидат технических наук, доцент Владимир Оттович Шмидт вспоминал: «Отто Юльевич был большим любителем игр, для успеха в которых требуется умение вести расчёт. Математик по образованию, он обладал прекрасными комбинаторными способностями. Отец любил играть в домино. Замечу, что при этом он клал кости мягко и не терпел громкого стука ими по столу, столь характерного для иных любителей «забивать козла». Раскладывая пасьянс, Отто Юльевич ещё задолго до завершения его мог установить вероятность того, что пасьянс «выйдет». В семейном кругу отец пропагандировал хальма — экку – игру, ныне известную под названием «уголки». Игра эта попроще шахмат, но тоже требует расчёта. Больше других игр Отто Юльевич любил шахматы. Он интересовался теорией, в его домашней библиотеке были шахматные книги, в том числе А. Алёхина и Х. Капабланки… В официальные соревнования отец никогда не участвовал. Думаю, что титул чемпиона «Челюскина» — единственный, завоёванный им в шахматных баталиях».
  • Известный математик профессор А.Г. Курош писал: «Отто Юльевич Шмидт был человеком исключительной многогранности, и никакая статья, написанная с позиций только математики (или только полярника, или только геофизика), не может дать о нём правильного представления. Интерес его к жизни во всех её проявлениях, исключительно высокий уровень его культуры, широта и активность творческих интересов, значение творческих вкладов, внесённых им в различные области человеческого знания, всё это заставляет вспомнить таких людей, как М.В.Ломоносов или крупнейшие деятели эпохи Возрождения. Несомненно, что в будущем, когда время, в которое Отто Юльевич жил и работал, целиком перейдёт в ведение истории, писатели художественными средствами нарисуют эту выдающуюся личность во всём её многообразии и единстве».
  • В 30-е годы в СССР была мода на изобретение новых имён для новорождённых, не числящихся в церковных святцах. Среди таких имён были и такие, которые образовывались в честь арктической эпопеи Отто Юльевича Шмидта. Оюшминальд(а): «Отто Юльевич Шмидт на льдине», Лагшмина́льд(а): «лагерь Шмидта на льдине», Лагшмива́р(а), Лашмива́р(а): «Лагерь Шмидта в Арктике».

Гипотезы возникновения Солнечной системы Солнечная система

Солнце – единственная звезда Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие тела.

Солнце — плазменный шар (плотность — 1,4 г/см3), хорошо нагретый (температура поверхности 6000°). Имеет корону, в которой находятся факелы, протуберанцы. Излучение Солнца — солнечная активность — имеет цикл 11 лет. При максимуме солнечной активности на Солнце особенно много пятен.

Источником солнечной энергии, по-видимому, являются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, о чем свидетельствует наличие этих элементов в солнечной хромосфере. Первым теоретические расчеты необходимой для ядерной реакции температуры произвел Артур Эддингтон. Немецкий физик Ганс Бете (Нобелевская премия 1967 г.) рассчитал реакции термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце, но прямых подтверждений пока нет, так как отсутствуют данные о внутреннем строении Солнца.

Скорость движения Солнца вокруг оси галактики — 250 км/сек. Солнечная система совершает один полный оборот вокруг галактического центра за 180 млн/лет. Ближайшие к Солнцу звезды Проксима-Центавра и Сириус.

Солнечная система — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.

Солнечная система состоит из 9 планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса,/Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона. Все планеты движутся в одном направлении, в единой плоскости (за исключением Плутона) по почти круговым орбитам. От центра до окраины Солнечной системы (до Плутона) 5,5 световых часов. Расстояние от Солнца до Земли 149 млн. км, что составляет 107 его диаметров.

Возраст солнечной системы, зафиксированный по древнейшим

метеоритам, около 5 млрд. лет. Общепринята гипотеза, по которой Земля и все планеты сконденсировались из космической пыли, расположенной в окрестностях Солнца. Предполагается, что частицы пыли состояли из железа с примесью никеля, либо из силикатов, в состав которых входит кремний. Газы тоже присутствовали, и они конденсировались, образуя органические соединения, в состав которых входит углерод. Затем образовались углеводороды (соединения углерода с водородом) и соединения азота.

Вопросами происхождения планет Солнечной системы занимается наука космогония. Полного и исчерпывающего ответа на этот вопрос наука не дает.

К настоящему времени известны многие гипотезы о происхождении Солнечной системы. Рассмотрим некоторые из этих гипотез.

Гипотеза И. Канта

Иммануил Кант — (1724 – 1804) — великий немецкий философ, профессор университета в Кёнигсберге (современный Калининград, Россия). В 1747 – 1755 гг. разработал гипотезу о происхождении Солнечной системы из первоначальной туманности, которую изложил в книге «Всеобщая естественная история и теория неба». В 1794 г. был избран почётным иностранным членом Петербургской академии наук.

Немецкий учёный Иммануил Кант предположил, что Солнечная система произошла из гигантского холодного пылевого облака. Частицы этого облака находились в постоянном беспорядочном движении, взаимно притягивали друг друга, сталкивались, слипались, образуя сгущения, которые стали расти и со временем дали начало Солнцу и планетам.

Гипотеза П. Лапласа

Пьер Симон Лаплас — (1749–1827) — французский учёный. Самостоятельно изучал математику, механику и астрономию, в которой достиг наибольших успехов. Он подробно исследовал движение небесных тел (Луны, Юпитера, Сатурна) и дал ему научное объяснение. Его гипотеза о происхождении планет просуществовала в науке почти столетие. Был членом французского Географического общества.

Пьер Лаплас, французский астроном и математик, предложил свою гипотезу, объясняющую образование и развитие Солнечной системы. По его мнению, Солнце и планеты возникли из вращающегося раскалённого газового облака. Постепенно остывая, оно сжималось, образуя многочисленные кольца, которые, уплотняясь, создали планеты, а центральный сгусток превратился в Солнце.

Несмотря на такое различие между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И поэтому такую идею иногда называют гипотезой Канта–Лапласа.

Эта гипотеза получила название небулярной (от лат nebula — туманность) гипотезы Канта-Лапласа. Поскольку формирование колец и планет происходило в условиях вращения туманности и действия центробежных сил, эта гипотеза называется еще и ротационной (лат. rotatio — вращение).

Гипотеза Д. Джинса

Джеймс Хопвуд Джинс — (1877 – 1946) — английский физик и астрофизик. С середины 1910-х годов интересы Джинса сосредоточились на астрофизике. В 1914 – 1916 годах он занимался задачей о равновесии жидких вращающихся масс и проанализировал пути эволюции быстро вращающегося жидкого тела. Один из выводов, к которому пришёл Джинс, состоял в том, что планетная система может образоваться из вращающейся массы газа.

Гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить также и тот факт, что момент количества движения (кинетический момент) планет почти в 50 раз больше момента количества движения Солнца, а это противоречит закону сохранения кинетического момента. Для разрешения этого противоречия появились так называемые «катастрофические гипотезы», к которым относится приливная гипотеза Джинса.

В начале прошлого столетия английский учёный Джеймс Джинс выдвинул гипотезу, которая так объясняла образование планетной системы: когда-то вблизи Солнца пролетала другая звезда, которая своим тяготением вырвала из него часть вещества. Сгустившись, оно дало начало планетам.

Гипотеза Х. Альвена.

Ханнес Улоф Йёста Альвен (1908-1995) – шведский физик и астрофизик,

профессор Высшей технической школы в Стокгольме, член Шведской академии наук, иностранный член АН СССР. В 1934 году преподавал физику в университете Уппсалы и в 1940 году стал профессором по теории электромагнетизма и электрических измерений в Королевском технологическом институте в Стокгольме. В 1970 г. за исследования в области магнитогидродинамики X. Альвену была присуждена Нобелевская премия, а в 1971 г. за выдающиеся достижения в области естественных наук – Золотая медаль имени М. В. Ломоносова.

Из гипотез происхождения солнечной системы наиболее известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика X. Альвена, усовершенствованная Ф. Хойлом. Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались. Ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло свой вращательный момент, передавая его газовому облаку.

Слабость предложенной гипотезы заключалась в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых элементов—дальше. Значит, ближайшие к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов — водорода и гелия, а более отдаленные—из железа и никеля. Наблюдения говорят об обратном.

Гипотеза Ф. Хойла

Фред Хойл (1915 —2001) — известный британский астроном и космолог. Член Лондонского королевского общества (1957), иностранный член Национальной академии наук США (1969). Автор нескольких научнофантастических романов.

Чтобы преодолеть эту трудность, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы. Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты. Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

Гипотеза О. Шмидта

Отто Юльевич Шмидт — (1891–1956) родился в городе Могилёве. Окончил Киевский университет. Долгие годы работал в Московском университете. О. Ю. Шмидт был крупным математиком, географом, астрономом, участвовал в организации дрейфующей научной станции «Северный полюс–1». Его именем названы остров в Северном Ледовитом океане, равнина в Антарктиде, мыс на Чукотке.

Наш соотечественник, известный учёный Отто Юльевич Шмидт, в 1944

г. предложил свою гипотезу образования планет. Он полагал, что миллиарды лет назад Солнце было окружено гигантским облаком, которое состояло из частичек холодной пыли и замёрзшего газа. Все они обращались вокруг Солнца. Находясь в постоянном движении, сталкиваясь, взаимно притягивая друг друга, они как бы слипались, образуя сгустки. Постепенно газовопылевое облако сплющивалось, а сгустки стали двигаться по круговым орбитам. Со временем из этих сгустков и образовались планеты нашей Солнечной системы.

Современные представления о возникновении Солнца и планет

Сегодня учёные предполагают, что Солнце и планеты возникли одновременно из межзвёздного вещества — частиц пыли и газа. Это холодное вещество постепенно уплотнялось, сжималось, а затем распалось на несколько неравных сгустков. Один из них, самый большой, дал начало Солнцу. Его вещество, продолжая сжиматься, разогревалось. Вокруг него образовалось вращающееся газово-пылевое облако, которое имело форму диска. Из плотных сгустков этого облака возникли планеты, в том числе и наша Земля.

В настоящее время ученые склоняются к различным вариантам небулярной гипотезы. Получены интересные результаты на численных моделях с использованием мощных ЭВМ. Ожидается, что новый свет на загадку образования Солнечной системы прольют дальнейшие исследования планет земной группы и планет-гигантов с помощью автоматических космических станций.

Солнечная система и ее происхождение изучаются во многих известных институтах мира.

Проходящие ежегодно международные конгрессы включают в программу обязательное обсуждение этого вопроса, а в дискуссиях уже неоднократно принимали участие ведущие российские специалисты из Геофизического института при Академии наук. Углубленным исследованиям по теме «Солнечная система и ее происхождение» отводится важное место, а средства для их проведения выделяются из государственного бюджета.

Наступит момент, и благодаря неустанным трудам ученых завеса тайны приоткроется, чтобы население Земли смогло узнать еще больше о происхождении нашей удивительной планеты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *