Б. Т. Тошмухамедов ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта

1.3. Қуёш туркумининг пайдо бўлиши
ҳақидаги гипотезалар

Қуёш системасининг тузилиши ҳақидаги масала инсониятни ҳамма вақт қизиқтириб келган. Эрамиздан икки-уч юз йил илгари қадимги грекларда бу масала юзасидан бир-бирига бутунлай ўхшамайдиган иккита фикр бор эди. Бу фикрга кўра, Қуёш системаси геоцентрик равишда тузилган, яъни оламнинг ўртасида Ер жойлашган бўлиб, қолган ҳамма планеталар, Қуёшнинг ўзи ва бошқа юлдузлар ҳам ер атрофида айланади.

Иккинчи фикр гелиоцентризм деб айтилганки, бу фикрга кўра олам марказида Қуёш туради. Яхудийлар оламнинг тузилиши ҳақидаги диний нуқтаи назарда геоцентрик гипотезани қабул қилганлар; худди шу гипотеза христианларда ҳам қонунлаштирилган.



Расм 3. Қуёш системаси пайдо бўлишининг
уч босқичи

Фақат XV аср охирида поляк астрономи Николай Коперник гелиоцентрик гипотезани математик равишда асослади, аммо бундан кейин ҳам у кўп вақтга тарқала олмади.

Итальян Жордано Бруно Коперник ишини давом эттирди. У гелиоцентрик фикрларни проза ва поэзия йўли билан тасвирлаб тараққий қилдирди ва ҳатто оламнинг умумий суратини худди ҳозирги вақтда солинадиган суратга ўхшатиб чизди.
Коперник ишини давом қилдирган иккинчи киши - Галилео Гали­лей инквизация таъқиби остида ўз фикрларидан қайтишга мажбур бўлди ва ўз умрининг сўнгги йилларини бир қисмини инквизация таъқиби остида, яна бир қисмини эса қамоқда ўтказди. Кейинчалик Кеп­лер, Ньютон ва Гершель гелиоцентризм идеясини кенг тарқатдилар. Қуёш системасининг келиб чиқишини тушунтириш учун ҳар хил фикрлар (гипотезалар) айтиб ўтилди. Дастлабки гипотезалардан бири 1775 йилда Эммануел Кант томонидан айтилган. Бу гипотеза ўзига унча­лик эътибор жалб қилмаган бўлса ҳам, кейинчалик текширишларга жуда таъсир кўрсатди.
Кант гипотезаси қуйидагидан иборат. Олам бутун дунё фазосининг тўлдириб турган тўзонсимон биринчи материядан вужудга келган. Материя зарралари бир хил бўлмаган, зичлиги ва ўзаро тортилиши кучлари ҳар хил, тартибсиз ҳолатда бўлган. Кант бу тартибсизликда заррачаларнинг қандайлиги ҳақида гапирмаса ҳам, у буларни қаттиқ деб тушунган. Бу тартибсизликдаги бўлаклар бошида ҳаракатсиз бўлган бўлса ҳам, кейинчалик зич ва йирик зарралар ўзларида кичик ва сийрак бўлган бўлакларни тортган ва бутун дунё тортишиш кучи қонунига мувофиқ улар ҳаракатга келган. Ўзаро ҳаракат қилувчи хилма-хил юлдуз зичликлари ҳосил бўлиб, улар ўзаро ҳаракатда давом қилиб каттароқ зичликлар (қуюқликлар) кичикларини ўзига тортган. Шундай қилиб, биринчи тартибсиз ҳолдаги заррачалар алоҳида йирик зичликлар, яъни ўз планеталари билан алоҳида ажралиб турган юлдузлар ҳосил бўлган. Ҳар қайси марказ ўз таъсири остида бўлган барча материяни аста-секин торта бошлайди.
Шундай қилиб, оламнинг Қуёш системамиз бўлган қисмида айлан­майдиган битта йирик шар ҳосил бўлиши керак эди. Аммо тортиш кучидан бошқа, итариш кучи мавжуд бўлганлиги туфайли тўқнаш келган икки зарра бир-бирини итариб улоқтириб юбориши мумкин. Тўқнаш келган зарралар ёнма-ён урилиши мумкин, бинобарин ҳар бир зарра­нинг ҳаракат йўналиши ҳар хил бўлиши мумкин. Бу ҳаракат натижасида бир хил йўналишни олган кўпгина заррачалар кўп миқдорда материя тортади ва қуюқ материянинг бутун массаси шу йўналишда айлана бошлайди. Биринчи материяда айланиш ана шундай пайдо бўлган.
Айланаётган масса шарга ўхшаб қолмайди. Унинг заррачалари, айланаётган ҳар қандай жисм зарраларидек, асосан бир экваториал текисликка йиғилиб, марказий жисм, яъни Қуёш ҳосил бўлади. Ундан кейин Қуёш экватори текислигида туманликнинг қаттиқ заррачаларидек Қуёш йўналишида айланувчи зичликлар вужудга келади. Қуёшдан иборат марказий зичлик метеорларнинг узлуксиз оқими марказида қолади. Бу оқимда ўзаро тортилиши марказлари, бўлажак планеталарнинг куртаклари вужудга келади. Шундай қилиб, метеорларнинг чексиз оқими секин-аста гелиоцентрик планеталар системасига айлана боради. Кант Қуёш системасини ўрганиш билан чекланиб қолмай бутун оламни муҳокама қилган.
Кант назарияси кўп вақтлар давомида тан олинмади. 1797 йилда француз олими Лаплас Қуёш системаси ва ўзгача оламларни келиб чиқиши ҳақидаги гипотеза яратди. Лапласга Кант гипотезаси бутунлай ноъмалум бўлгани ҳолда, у ўз гипотезасини мутлақо мустақил вужудга келтирди. Лаплас гипотезасига кўра, Қуёшда; планеталар ва йўлдошлардаги материя ноъмалум сабабларга кўра сийрак иссиқ масса ёки туманликдан иборат бўлган. Бу айланаётган туманга ўхшаш масса маркази заррачаларининг ўзаро тортишиш кучига мувофиқ қуюқлаша бошлаган. Қуёш системаси шу даврдан пайдо бўла бошлаган, чунки бу бошланғич Қуёш эди. Бошида у бизга маълум бўлган энг узоқ плане­талар орбитасидан ҳам узоқларга тарқалган ўтдек қизиган газга ўхшаш туманлик, ўзига хос атмосфера билан ўралган бўлади. Лаплас фикрича, Қуёш системаси ичидаги кометалар (думли юлдузлар) Қуёш системасига бошқа томондан келган жисмлардан, кометалар бутун оламда тарқалган дастлабки туман жисмларнинг қуюқлашган бўлакларидир. Кометалар Қуёш системасига четдан кирганликлари туфайли, Қуёшнинг ўзи билангина эмас балки Қуёш системасидаги планеталар ҳам ўзаро алоқадордир. Шунинг учун, кометаларнинг ҳаракат йўли баъзан чўзилган берк эллиптик орбитага айланиб қолган. Шундай қилиб, баъзи бир кометалар маълум бир вақтда қайтиб келади. Ўзгалари эса, Қуёш системаси орасидан ўтиб, ундан бутунлай чиқиб кетади.
Кант гипотезасидан Лаплас гипотезасининг фарқи шундан иборат бўлдики, у бирданига кенг тарқалиб кетди ва XIX аср астрономиясининг тараққий қилишига катта таъсир кўрсатди. Лаплас гипотезаси қуйидагиларга жавоб беради:
1. Нима учун ҳамма планеталар Қуёш атрофида бир томонга қа­раб, яъни Қуёшнинг ўзи ўқи атрофида қилаётган айланма ҳаракатига мос йўналишда ҳаракат қилади;
2. Нима учун планеталарнинг орбиталари деярли бир текисликда жойлашган ва шакли айланага ўхшайди, айланадан фарқи ўз эллипсининг бир оз эксцентриситетлигидир;
3. Нима учун планеталар ўз ўқи атрофида Қуёш айланаётган йўналишда айланади;
4. Нима учун планеталарнинг йўлдошлари айланганларида ўз ўқлари атрофида Қуёш айланиши йўналишида ҳаракат қилади;
5. Нима учун планеталарнинг ўз ўқи атрофида айланишига кет­ган вақти, йўлдошларнинг ўз атрофида айланиши учун кетган вақтдан оз. Қуёшнинг айланиш вақти эса Меркурийнинг айланиши вақтидан кам. Лаплас гипотезасининг пайдо бўлиши Кант гипотезасининг ҳам эсга олишга сабабчи бўлди. Кант ва Лаплас гипотезалари тузилиши жиҳатидан бир-бирига жуда яқин бўлганлигидан ҳозирги вақтда улар­ни бирга қўйиб “Кант-Лаплас гипотезаси” деб юритилади.
Коинот ва Қуёш системасини кейинги ўрганишлар Кант ва Лаплас назариясига тескари бўлган қатор далилларни кўрсатди. Бундай зиддиятлар бирмунча кўп ва улардан баъзилари жуда муҳимдир. Шундай қилиб, баъзи планеталарнинг йўлдошлари, планеталарнинг айланиши йўналишидан бутунлай бошқа тескари йўналишда айланиши маълум бўлган (Уран ва Юпитер йўлдошлари). Бу сабаблар бошқа бир канча гипотезаларнинг пайдо бўлишига олиб келади. Бир вақтлар геологларнинг диққатини юқорида айтиб ўтилган планетезимол гипотеза жалб қилган. Геолог Чемберлен Қуёш системаси, икки осмон ёриткичи ҳаракати натижасида вужудга келган спиралсимон туманликдан ҳосил бўлган деб тахмин қилади. Бу гипотезани астроном Мультон математик йўл билан ишлаб чиққан ва у икки тадқиқотчи номи билан машҳур бўлган, бу гипотеза 1905 йилда нашр қилинган. Чемберлен ва Мультон фикрига мувофиқ, спиралсимон туманлик фазода кезиб юрган икки юлдузнинг яқинлашиши натижасида пайдо бўлди. Агар бу яқинлашиши "критик чегарадан" ошиб кетса тортишиш кучи шунчалик кўп бўлади­ки, натижада иккила юлдуз ҳам парчаланиб кетиши мумкин. Бундай критик чегарани массалари ҳар хил бўлган юлдузлар учун олдиндан ҳисоблаб қўйиш мумкин. Катталиги Қуёш билан баробар бўлган юлдузлар учун критик оралиқ Қуёш радиусининг 2,25 тасига тенг. Юлдузлар қанча йирик бўлса уларнинг критик оралиқлари ҳам шунчалик катта бўлади. Икки юлдузнинг вақтинча яқинлашишининг натижаси бўлган спиралсимон туманликлар бизнинг Сомон йўли доираси учраши керак эди. Яқинлашаётган Қуёшлардан нурланишга ўхшаб отилиб чиқаётган оқимлардан планеталарнинг массалари вужудга келади. Чемберлен билан Мультонларнинг Лаплас ва Кантдан фарқи шундаки, улар Ер бошланишида қизиган газсимон ҳолда бўлмаган ва унинг массаси ҳозиргига нисбатан бирмунча кичик бўлган. Ернинг массаси унча узлуксиз метеоритлар тушиши билан секин-аста ўса борган, метеоритларнинг қўшилиб зичлашиши натижасида эса унинг ички температураси оша борган, ҳаракат энергияси иссиқлик энергиясига ўтган, шундай қилиб, Ернинг ички қисмлари эриган қайноқ ҳолатга ўтган бўлиши мумкин.
20-асрнинг 30-йилларида инглиз Джинс томонидан тақдим этил­ган гипотезага кўра, туманликнинг спираль шаклида бўлиши унинг ўзига ўхшаш ўзга туманлик таъсири натижасидир.
Қуёш системасининг келиб чиқиши Джейнс бундай тушунтиради. Қуёшнинг планеталар шаклидаги йўлдошлари бўлмаган вақтида, унинг ёнидан критик масофадан яқин оралиқда, Қуёшдан анча катта бўлган бошқа юлдуз ўтган. Натижада бу юлдузнинг қўзғалтирувчи таъсиридан Қуёшда баландлиги секин-аста ўсадиган бўртмалар пайдо бўлади. Бу бўртмалар океандаги сув кўтарилишига жуда ўхшаш бўлиб, улар бутун Қуёш юзида ҳаракат қилган ва қўзғатувчи жисм таъсири бўртма қарама-қаршилик томондаги бўртмага нисбатан бир неча марта катта бўлган. Қуёш юзидаги бўртмаларни ўзига тортаётган кузатувчи юлдузнинг тортишиш кучи критик масофага яқинлашган дақиқада, Қуёшнинг ўзига тортаётган тортишиш кучига баробарлашган бўлиши керак. Қўзғатувчи юлдуз критик доирага кирганда унга қараган бўртмаларнинг чўққисидан қандайдир бир қисмини ўзиб олган бўлиб, шу билан бирга Қуёшдаги моддаларнинг қизиган сочилмалари ҳолида кўплаб кучли оқиб чиқишига сабабчи бўлади. Кузатувчи юлдуз Қуёшга жуда яқинлашиб келганда бу оқимни ўз сферасига тортиб олган. Қуёш тинчли­гини бузган бу юлдуз олам фазосига Қуёш билан ҳеч учрашмайдиган бўлиб кетган. Қуёш бу мувозанатини эгаллаган, икки юлдузнинг яқинлашиши вақтида ундан узилиб чиққан газ ҳолдаги оқим эса планеталар ҳосил қилиши учун материал бўлиб хизмат қилган. Унинг марказий қисмида Юпитер, Сатурн сингари йирик планеталар марказдан узоқлашган сари Меркурий ҳамда Плутон томонга планеталар кичиклаша борган. Джинснинг фикрича астероидлар йўлининг майда планеталар катталиги Юпитер ёки Сатурнга яқин бўлган планеталардан бирининг парчаланиши маҳсулотидир. Джинс гепотезаси тадқиқотчиларнинг диққатини ўзига кўп жалб қилди. Аммо 40-йиллар бошида астроном Н.Н. Парийский бу гипотезани аналитик йўл билан текшириб чиқиб, Джейнс асос қилиб олган ҳисобларнинг бутунлай асоссиз эканини исбот қилган. Агарда учиб ўтган юлдузнинг тезлиги катта бўлса юлиб олинган плазма юлдуз билан кетар экан. Агарда юлдузнинг тезлиги кичик бўлса плазма Қуёшга тортилиб олинар экан. Агарда тезлик қандайдир оралиқ қийматга эга бўлса ҳосил бўлган плазма юлдуз билан ҳам кетмас экан, Қуёшга ҳам тушмас экан. Лекин унинг ҳажми энг кичик бўлган сайёра Меркурийдан 7 маротаба кичик бўлар экан.
Сўнгги йилларда Рус олими О.Ю. Шмидт томонидан янги космо­гоник гипотеза таклиф этилди. Ҳамма эски космогоник назариялар вақтинча муваффақиятга эга бўлган. Шмидт фикрича, бунинг сабаби улар рўй бериши мумкин бўлган нарсанинг фақатгина суратини чизиб беришдан иборат бўлган. хозирги замон космогонияси миқдорий анализларни кенг татбиқ қилиши керак. Бунинг учун формула ва сонлардан иборат бўлган математик асослар билан чекланиб қолмай, коинотда бўладиган кўпдан-кўп ҳодисаларни статик усул билан текшириб бориш зарур. Бунинг маъноси шуки, текширувчи фақатгина Қуёш системасини ёки Қуёш системасини вужудга келтириши мумкин бўлган туманликнигина эмас, балки, бутун Галактикани (Сомон йўлини) кўз олдига келтириши керак. Ниҳоят шуни назарда тутиш керакки Қуёш системаси ва Ернинг катта бўлиши ва ривожланиши хеч қандай “қадимий халокатлар” бўлмай, ҳозирги вақтда ҳам давом қилаётган узоқ муддатли поцесс деб муҳокама қилгандагина космогония муваффақиятга эришиши мумкин. Бошқа сўз билан айтганда, космогония билан Ернинг келажакдаги тарихи ва ҳозирги ҳолати билан машғул бўлган фанлар - геология, геофизика, география ўртасидаги узилишни бутунлай йўқотиш керак.
Шмидт шу умумий қоидаларга амал қилиб, 100 миллиардларча юлдузлардан иборат бўлган Сомон йўли системаси планеталар каби Галактика маркази атрофида эллиптик орбита бўйлаб ҳаракат қилади, баъзан ўзаро жараёни натижасида бирмунча сиқилади деган хулосага келган. Метеор тузони булутларни планеталар ҳосил бўлиши учун материал берса, Қуёшнинг Галактика ичида ҳаракат қилиб юриши унга бу материални ушлаб қолишга имкон туғдиради. Шмидт фикрига кўра тутиб олинган метеоритлар Қуёш атрофида гала ҳосил қилиб, булар­дан ҳар бири Қуёш атрофида ўз орбитасида, Қуёш билан бирга эса Галактика ичида ҳаракат қилади. Бири иккинчисига қўшилиб, улар секин-аста планеталар ҳосил қилади. Булар икки юлдуз жуфт бўлиб бири иккинчиси атрофида айлангани каби, Қуёш атрофида эллиптик орбита бўйлаб айланади. Шундай қилиб, Шмидт худди Қуёш системаси каби системанинг келиб чиқишини қўш юлдузлар назариясига ўхшаш назария билан тушунтиради. Фарқи шундаки, метеоритлар жуда кўп ва уларнинг бир-бирига таъсири пероварт натижада бутун системани ўзгартириб юборди. Шмидт фикрича унинг назариясида эклиптика текислигининг Галактика текислигига нисбатан тутган ҳолатини аниқлаш мумкин. Эски космогоник назариялар бу масалалар билан бутунлай шуғулланмаган. Худду шунингдек, кометалар орбитаси текислигининг ҳолати билан ҳам шуғулланмаганлар. Шмидт назариясига кўра, коме­талар қандайдир метеоридлар галаси қолдиғидир, шу билан бирга якка метеоритлардан иборат бўлган ҳар қайси комета улар ҳаракати эгри чизиғининг ўртаси бўйлаб ҳаракат қилади. Метеоритлар ҳар хил йўналишда чизилган эллипалар бўйлаб ҳаракат қилади, моддаларнинг тўпланишидаги ва планеталар ҳосил бўлишдаги ўртача ҳаракатлар чизиғидан айланиб келиб чиқади. Дарҳақиқат, метеоритларнинг эллептик йўналишлар орбиталарининг бири иккинчисидан хеч вақт ортиқ бўлмайди.
Шу билан бирга Шмидт метеоритларнинг секин-аста бирлашиши натижасида албатта иккита планеталар группаси ҳосил бўлиши керак деб аниқлади: Қуёшга яқин ва кичикроқ (Меркурийдан Марсгача) ва Қуёшдан узоқ ва катта (Юпитердан бошлаб) планеталар.
Бир планета билан иккинчиси орасидаги масофа қуйидаги формула билан ифода қилинади: планетанинг Қуёшгача бўлган масофаларининг квадрат илдизи тахминан арифметик прогрессияни ташкил этади. Планеталарнинг ўз ўқи атрофида айланиши-метеорит ҳаракатига табиатнинг икки асосий қонуни таъсири, яъни энергиянинг сақланиш ва кучлар миқдори моментининг сақланиш таъсиридир. Биринчи қонунга кўра, Қуёш атрофида айлана бўйлаб ҳаракат қилиб планетани ҳосил қилувчи метеоридлар орбита радиуси бўйлаб тортилиб турса, иккинчи қонунига мувофиқ биринчисига ўхшамаган бирмунча бошқачароқ йўналишда бўлишга интилади. Худди мана шу фарқдан айланиши вужудга келади. Бу айланиш моменти орбитал (айланма) ҳаракат моменти билан метеоридлар фойдаланиладиган момент суммасини беради. Шмидт фикрига кўра Қуёш системасидаги ҳамма планеталар битта метеоридлар галасидан вужудга келгани учун, улар бир хил атом таркибли бўлиши керак. Бу хусусда фақат атмосфераларнинг таркиби фарқ қилади. Ундан ташқари, планетада атмосфера бўлиши учун, уни ушлаб туриши учун планета етарли массага эга бўлиши керак, бу жиҳатдан ҳам планеталар массаси ҳар хил эканлиги маълумдир.
В.Г. Фесунков назариясига асосан Қуёш ва сайёралар бир вақтда зичлашган газ-чанг зарралар йиғиндисидан пайдо бўлганлар. Туманлик экватор юзасига йиғила бошлаган кейинчалик тезлик катта бўлганлигидан, туманликнинг бир қисми марказий туманликка қўшила олмаган, туманлик экватордан узоқлаша бошлаган ва улардан Қуёш туркумининг сайёралари пайдо бўлган. Дастлабки Қуёшнинг ҳажми ҳозиргисидан 8-10 маротаба катта бўлган.
В.Г. Фесунков фикрига кўра дастлаб Қуёш пайдо бўлган. Ундан сўнг энг узоқ сайёра Плутон вужудга келган. Плутонни ҳосил бўлишида масофанинг узоқлигидан Қуёшнинг парчаловчи кучи таъсир эта олмаган. Плутондан сўнг Нептун ҳосил бўлган. У шундай масофада бўлганки, унга Қуёшнинг ҳам, ҳосил бўлган Плутоннинг ҳам таъсири бўлмаган. Таъсир кучи назариясидан келиб чиқган ҳолда, ҳамда мухитни зичлигидан келиб чиқган ҳолда В.Г. Фесунков сайёралар ўртасида масофа қонуниятини яратди ва уларни мустахкамлик математик моделени ишлаб чиқди. Унинг фикрча Қуёшдан узоқ бўлган сайёралар ўзининг дастлабки таркибини сақлаб қолган. Бу ҳодисани В.Г. Фесунков паст ҳарорат натижасида водородга ўхшаш енгил газ ҳам сайёраларнинг қаттиқ қисмига айланган деб ҳисоблайди. Қуёшга яқин сайёралар қайноқ Қуёш таъсирида ўзининг дастлабки таркибини тубдан ўзгартириб кетган.