От редактора перевода

Познание зарождения, строения и эволюции нашей планеты и всей Солнечной системы всегда представлялось человечеству одной из важнейших проблем науки. Эта проблема давно привлекала к себе внимание многих выдающихся ученых и мыслителей, но и к настоящему времени не получила полного решения. Было выдвинуто большое количество теорий, или моделей, образования Солнечной системы. Многие из этих моделей уже представляют лишь исторический интерес, ибо не согласуются с новыми открытиями и более глубоким пониманием законов физики и механики. В настоящее время существует несколько моделей эволюции планетной системы, построенных на основе современных знаний, но не существует одной общепризнанной. Внимание к этой проблеме особенно усилилось в последние годы с наступлением космической эры. Человек, вступающий во владение всей Солнечной системой, должен точно знать ее историю, строение и место во Вселенной.

Построение теории эволюции планетной системы является исключительно трудной задачей, прежде всего потому, что наши сведения о строении Солнечной системы относятся только к настоящему моменту и нет сведений о ее начальном состоянии. Задача определения начального и всех промежуточных состояний на основе законов механики и физики путем перемещения от известного состояния назад во времени является некорректной и требует нахождения законов регуляризации (согласно терминологии, принятой в математике), которые найти очень трудно, прежде всего потому, что процессы, определяющие формирование системы, были разными в различные интервалы времени.

В последние годы человечество получило новый мощный инструмент познания — космическую технику, и объем информации о строении Солнечной системы непрерывно и очень быстро возрастает. Но и в настоящий момент наши сведения о внутреннем строении и

химическом составе небесных тел, составляющих Солнечную систему, далеко не достаточны. Особенно мало мы знаем о малых телах нашей системы: астероидах, метеорах и кометах. Для исследования этих тел пока почти не привлекались средства космической техники, хотя есть основания полагать, что именно они могут дать большой объем информации о начальном состоянии Солнечной системы. До сих пор не использованы возможности космической техники для увеличения разрешения при исследовании дальних объектов, что помогло бы обнаружить и исследовать другие планетные системы и изучить процесс формирования звезд.

В настоящей книге одного из крупнейших физиков нашего времени X. Альвена и известного ученого Г. Аррениуса излагается и обосновывается разработанная авторами модель происхождения и развития Солнечной системы. Предложенная ими модель также не является общепризнанной и окончательной. Но данная монография представляется весьма значительным этапом в развитии космогонии и астрофизики.

В книге дан детальный анализ современного состояния нашей планетной системы на основе последних научных данных. И, что особенно важно, введен в рассмотрение ряд новых положений, которые могут оказаться определяющими для понимания эволюции Солнечной системы. К ним относятся: возможность сгущения кепле-ровских орбит под воздействием неупругих соударений между частицами; процессы, связанные с ионизацией газа, падающего на центральное тело; взаимодействие ионизованного газа с магнитными полями и взаимодействие ионизованного газа с твердыми телами при конденсации. Эти механизмы, способные управлять процессами построения планетной системы, не могут быть исключены из рассмотрения при разработке любой модели возникновения и эволюции планетной системы.

Замечательными особенностями этой книги являются богатство идей и такая манера изложения, что при чтении ее у многих специалистов в области физики, механики, математики возникает не только интерес к проблеме, но и планы возможных экспериментов или расчетов для проверки или уточнения высказанных положений.

При переводе мы старались сохранить достаточно своеобразный авторский стиль и терминологию, ограничиваясь лишь примечаниями в необходимых случаях. Хотя в ряде мест можно отметить некоторую нестрогость в употреблении терминов (например, «дозвуковая» и «сверхзвуковая» скорости без указания, к какой скорости звука это относится, а также «гравитационный потенциал» и «гравитационная потенциальная энергия» и т.д.), это не затрудняет понимания основной мысли.

В русское издание авторы внесли некоторые дополнения, связанные с новыми данными, полученными после выхода книги в США, - например, замечания о кольцах Урана; внесены также некоторые

изменения в изложение ряда положений в гл. 6, добавлена глава о межзвездных облаках и образовании звезд. За это мы выражаем авторам искреннюю признательность.

Книга несомненно найдет большой круг читателей среди научных работников, интересующихся проблемами космогонии и работающих в областях физики плазмы, небесной механики, астрофизики, геофизики.

Г. И. Петров

Предисловие к русскому изданию

Настоящая монография в сущности является попыткой предоставить физике и химии плазмы подобающее им место критического фактора в эволюции Солнечной системы. В результате бурного развития электродинамики в 50-е годы нашего века эволюционные теории, не использующие методов магнитнойгидродинамики, оказались устаревшими.

До того как это произошло, состояние данной области науки было в основном следующим. Теория Шмидта в Советском Союзе с ее критикой подхода Лапласа и упором на планетезимальную аккрецию была значительным шагом вперед и существенно продвинула теорию эволюции Солнечной системы. Если бы к работам Шмидта отнеслись с большим вниманием, то не было бы потрачено столько усилий на развитие теорий образования гигантских протопланет в результате гравитационного коллапса. Однако его теория появилась до создания магнитной гидродинамики. Если бы последователи Шмидта использовали достижения в области физики плазмы, которой уделяют большое внимание в Советском Союзе, прогресс был бы более быстрым.

Как указано во введении, в настоящей работе развивается методология подхода к задаче, а затем устанавливаются ограничения, которым должна удовлетворять достаточно детальная теория. Развивается также ряд частных теорий, но, как подчеркнуто в книге, часть из них имеет предварительный характер. Очень возможно, что их нужно будет пересмотреть, когда космические исследования обеспечат нас фактами, которые необходимы для надежного обоснования подобных теорий. Разные авторы предложили множество альтернатив, но лишь некоторые из них удовлетворяют общим критериям, предъявляемым к теориям; альтернативы такого рода нами не рассматриваются.

Последние достижения в космических исследованиях доставили нам ряд новых данных, но здесь рассматриваются только те,

которые имеют решающее значение. Возможно, что наиболее интересным является открытие колец Урана. Мы вкратце поясним роль последних в исследовании распределения массы в системах спутников планет.

Развитие радиоастрономии и инфракрасной астрономии привело к получению множества данных о межзвездных облаках и увеличило наши знания об этих областях зарождения звезд и планетных систем. Процессы, происходящие в таких облаках, указывают на присутствие пылевой плазмы с неустойчивостью иного типа, чем неустойчивость Джинса. В русский перевод добавлена новая глава , в которой исследуется раннее состояние Солнечной системы, восстанавливаемое на основе изучения межзвездных облаков.

X. Алъвен