Я буду исходить в дальнейшем изложении из строения нашей Солнечной системы, как нам наиболее точно эмпирически известной, которая, очевидно, не является единичным случаем, а должна, по крайней мере, характеризовать все те звезды, которые принадлежат к тому же классу, как Солнце, широко распространенному в Космосе[304].
Солнца, а следовательно, и Солнечная система, образуют в Космосе звездные острова Вильяма Гершеля – галаксии.
Наша галаксия видна нам на небосводе в виде Млечного Пути, по форме в виде «гигантской линзы». Галаксии – иначе спиральные туманности – состоящие из звезд – солнц, имеющих вихревое строение, которое проектируется в виде спиралей, правых или левых. Проекции этих чуждых нашему Млечному Пути галаксий – звездных миров – мы видим или в Млечном Пути, или около него в виде спиральных туманностей. Они лежат далеко за пределами Млечного Пути в космическом пространстве. В этой проекции мы можем различать правую или левую спираль, проявляющуюся иногда в виде прямой линии, когда плоскость спирали проектируется перпендикулярно плоскости Млечного Пути или небосвода. В спиральных туманностях, и в Млечном Пути в том числе, звезды двигаются в виде вихрей по спиралям – посолонь и противусолонь.
Количество звезд, входящих в нашу галаксию, колеблется по исчислению разных астрономов. Минимальная величина, мне известная, заслуживающая внимания, была дана Сирсом и Джойнером в 1928 году – 3·1010, максимальная дана академиком В. Г. Фесенковым – 1013, то есть десятки триллионов[305].
Солнце в Млечном Пути (в нашей галаксии) делает полный поворот по спирали вокруг центра галаксии в 225 млн лет.
Звезды, более близкие к Солнцу, вращаются по спирали же со скоростью 272 км/с. Собственное движение Солнца по отношению к ближайшим к нему звездам 20,8 км/с.
Есть, по-видимому, внутри галаксии система звезд, как двойные или тройные звезды, которые чужды нашему миру.
32. Геолог не может забывать, что всякое земное явление есть прежде всего планетное явление. Мы изучаем геологическую историю планеты – Земли – и схожих с ней планетных тел (§ 12) в ходе геологического времени. Общими свойствами всех планет являются следующие:
1. Все планеты обращаются вокруг Солнца в том самом направлении, в котором вращается вокруг своей оси Солнце (посолонь), и их орбиты лежат всегда в одной плоскости.
2. В основу своей космогонической гипотезы П.С. де Лаплас положил эмпирическое обобщение, проверенное наблюдением. Это обобщение следующее. Основной принцип механики – сохранение углового движения – во всех планетах сохраняется неизменным в течение геологического времени, то есть геологически вечно. Это верно не только для планет, но и для их спутников и для астероидов. Количественно эта скорость распределяется для планет так, что на долю Юпитера приходится больше половины угловой скорости. Большие планеты – Сатурн, Нептун и Уран – дают вместе с Юпитером 98 % всего углового движения. 2 % углового движения дается вращением Солнца вокруг своей оси. На долю Меркурия и земных планет приходится 0,1 %[306].
3. Все планеты являются телами вращения по форме, телами твердыми и астрономически холодными, в значительной или преобладающей своей массе, и все они вращаются вокруг своей оси, почти не меняющей при этом своего положения.
4. Все планеты состоят из концентрических оболочек. Можно среди них различить три основных проявления этих оболочек. Во-первых, наружную газообразную, заключающую закономерно рассеянные дисперсные твердые и жидкие тела, большую по объему, но меньшую по весу, кверху переходящую в планетный вакуум[307].
Во-вторых, ниже атмосферы – с резким скачком значительное или преобладающее по массе вещество в твердом состоянии, состоящее из твердых пород и жидких скоплений – океаны[308], это так называемая кора планеты.
Мне кажется, геофизик Д. Джеффрейс первый указал на такое строение всех планет, исходя из нашей Земли[309].
В-третьих, оболочка, в которой твердое, жидкое и газообразное состояния химических тел как таковые не проявляются и вещество находится в особом состоянии, под большим давлением верхних слоев, которое только что начинает охватываться нашим экспериментом и мыслью и которое удобно назвать глубинно-планетным состоянием материи[310]. Переход к этому состоянию на Земле совершается, по-видимому, со скачками, на других планетах, может быть, и постепенно. Молекулы в нем могут существовать, но кристаллические решетки могут быть неустойчивы. Характерно для нашей планеты, что в планетно-глубинном состоянии температура вначале повышается, достигает максимума и понижается к центру планеты. Так как это явление связано с количеством радиоактивных атомов, определяющих основные геологические процессы, возможно допустить, что это есть общее планетное явление, так как все планеты неизбежно должны содержать радиоактивные атомы, и все подвергаются действию проникающих космических излучений, которые тоже создают рассеяние элементов (атомов), связанное с выделением тепла. Ничто не указывает, чтобы радиоактивные атомы, существующие на Солнце, отсутствовали на других планетах, в отличие от Земли.
Это ядро планеты, по массе всегда господствующее.
Мы еще сейчас с трудом подходим к пониманию этого, чуждого нашим органам чувств, мира явлений. Еще недавно в геологии было широко распространено другое представление о внутренности планет, диаметрально противоположное: считали их огненно-жидкими, исходя из космогонических гипотез, генетически связанных с религиозно-философскими построениями, от которых мы только сейчас освобождаемся. Переживаемый нами сейчас переворот представлений совпал как раз с единственной по мощности попыткой дать научную теорию геологического строения нашей планеты, явившейся жизненной работой австрийского геолога Э. Зюсса в Вене «Das Antlitz der Erde» («Лик Земли»), издававшейся с 1881 по 1909 год. Эта попытка Зюсса оказала огромное, в общем, положительное влияние в истории геологии, так как она была первой законченной попыткой пересмотреть колоссальный геологический эмпирический материал с планетной точки зрения. Э. Зюсс (1831–1914) перевернул понимание геологов и впервые ввел в текущую геологическую работу понимание Земли как планеты.
Это понимание, очевидно, должно меняться с тем изменением наших представлений о планетах, которое произошло после жизненного труда Э. Зюсса уже в последующие годы после его смерти.
Мы останавливаемся здесь в нашем понимании природных явлений из-за недостатка данных, недостатка, очевидно, временного. Но нам ясен путь, по которому надо идти. Это путь научного наблюдения и опыта, который должен быть поставлен в международном масштабе для выяснения свойств глубинно-планетного состояния материи. Работа в этом направлении в нашей стране почти отсутствует. Это одна из самых очередных задач физики и химии.
5. Все планеты индивидуально различны.
6. Земля с ближайшими к ней планетами – Венерой и Марсом – выделяются астрономами как земные планеты (Вильдт, 1939)[311]. Остальные планеты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – называются большими или гигантскими планетами, так как между их размерами и химическим составом и теми же свойствами земных планет существует большой разрыв[312].
7. Газы, которые наблюдаются и на других планетах в виде атмосфер, как раз те же, которые на нашей планете всегда в подавляющей массе биогенны. Разница между земными и гигантскими планетами в химическом характере этих газов очень велика, можно сказать, непроходима.