Рис. 6. Распад облака при развитии неустойчивости Джинса: бесстолкновительная динамика, иллюстрирующая формирование звезд; компьютерное моделирование: а и 6- два момента времени.

Дегидрированием этана получают в мире основное количество этилена в относительно мягких условиях. Точно так же и мы должны воспользоваться этим подходом. Однако надо помнить, что водород с гелием, углерод, азот и кислород — самые распространенные элементы во Вселенной. И сложность здесь в том, что на поверхности или вообще на Земле по этим элементам имеется огромная нехватка. Поэтому нам необходимо привлечь дополнительные данные по образованию мантии, ядра, коры на ранних этапах (Адушкин и др., 2008), чтобы ответить на вопрос, когда и в каких процессах Земля потеряла эти элементы. Или же потеря произошла на этапе формирования протопланеты и Солнечной системы? И очень важно, что в наших целях мы должны в первую очередь иметь дело с соединениями и потоками массы именно из этих пяти элементов. Таким образом, исходное сырье для абиогенного синтеза пребиотических соединений надо находить в плотных молекулярных облаках.

Эти облака представляют собой место зарождения звезд вместе со своими околозвездными дисками. В околозвездных дисках формируются планеты. Околозвездные протопланетные диски интенсивно изучаются астрофизическими методами. В настоящее время обнаружено много звезд, имеющих планеты. Звезды в молекулярных облаках формируются при развитии гравитационной неустойчивости. Она возникает, если температура и плотность облака зададут такой длину Джинса, которая станет меньше характерного размера молекулярного облака. Облако с массой в десятки тысяч масс Солнца начинает распадаться на отдельные сгустки числом несколько тысяч и более, которые становятся зародышами звезд. Рис. 6 иллюстрирует этот процесс нашим компьютерным пространственно трехмерным моделированием (Кукшева, Снытников, 2007). К этим результатам надо относиться только как к иллюстрации, так как расчеты проведены для физически бесстолкновительной модели, в то время как распад молекулярного облака на начальных этапах происходит в газодинамических условиях. И только на более поздних временах сгустки переходят к бесстолкновительной динамике. Тем не менее, расчеты дают представление о возникновении сгустков, их взаимодействии с поглощением друг друга и даже дисковых структур. В правом нижнем углу рис. 6 имеется место, где возникла вращающаяся структура или же двойная система.

Итак, молекулярные облака распадаются на отдельные сгустки. Гравитационный коллапс ведет к звездообразованию в сгустках. Результатом коллапса становится протозвезда вместе с вращающейся структурой вокруг нее, которая и получила название околозвездного аккреционного диска. Диск, начиная с определенного момента времени оседания пыли к экваториальной плоскости, становиться достаточно тонким, а звезда типа нашего Солнца примерно за один миллион лет набирает основную свою массу. При этом за вторую половину этого времени звезда набирает ориентировочно половину своей массы.

Рис. 7. Основные этапы смены внешних условий для абиогенного синтеза органических соединений на Земле.

Отсюда у нас есть основание считать, что через протопланетиый диск прошла эта масса и что природа в этот временной интервал пользовалась солнечными значениями масс и их соответствующими потоками.

В дисках могут сформироваться планеты. В современной Солнечной системе помимо планет обнаружено много тел естественного происхождения. Их число в последнее время с развитием наблюдательных методов только возрастает. И сейчас, спустя 4.56 млрд. лет от своего зарождения, в Солнечной системе множество астероидов движется между орбитами Марса и Юпитера. Как же возникла такая система как Солнечная?

Основные этапы ее возникновения приведены на рис. 7 с точки зрения смены внешних условий для абиогенного синтеза органических соединений (Снытников, 20076). Как уже выше было сказано, на первом этапе в молекулярном облаке происходит гравитационный коллапс. В отдельном сгустке он идет за времена 10⁴-10⁵ лет, в результате чего формируется протозвезда-кокон с массой менее 0.1 массы Солнца. Протозвезда продолжает набирать массу и по достижению 0.1 массы Солнца в ядре протозвезды зажигаются термоядерные реакции. Вокруг протозвезды формируется тонкий аккреционный диск, через который на протозвезду примерно 1 млн. (максимум — 10 млн.) лет продолжает поступать вещество. Возрастающее излучение от звезды и солнечный ветер сдувает окружающее вещество молекулярного облака и водород с гелием из протопланетного диска. К этому времени в диске сформировались зародыши будущих планет, планетезимали, и возник рой первичных тел Солнечной системы. Из роя первичных тел и зародышей планет по последним оценкам (Маров и др., 2008) за времена масштаба 60 млн. лет в столкновительных процессах аккумуляции тел на протопланеты произошло превращение последних в планеты. На следующем этапе происходили дифференциация вещества Земли и преобразование земной коры. В это же время продолжалась дегазация с затуханием своей интенсивности. Образцы пород, с которых начинается геологически документированная летопись на Земле, имеют возраст 3.8-3.9 млрд. лет. Мало кто сейчас сомневается в том, что к этому времени на поверхности Земли уже существовала биосфера из микроорганизмов. Поэтому, если жизнь зародилась в Солнечной системе, то для этого наиболее подходят этап протопланетного аккреционного диска или этап роя первичных тел и формирования планет.

Вернемся к околосолнечному диску. По современным данным (Маров и др., 2008) среднее по углу квазистационарное давление водорода и гелия на земном радиусе от протозвезды составляло до 10^-4 атмосфер и выше, уменьшаясь к орбитам современных Юпитера и Сатурна до 10^-6 атмосфер. Температура газа падала от примерно 1000 К на астрономической единице к 100 К на удалении орбиты Сатурна. Околосолнечный диск представлял собой термодинамически открытую систему, которая поглощала энергию протозвезды, а на ранних этапах и аккреционной оболочки. Эта энергия переизлучалась в остаточное окружение молекулярного облака и космос. На фоне этого потока энергии движение газопылевой массы на прото-солнце осуществлялось в турбулентном режиме с возможностью самоорганизации при переходе от одного режима к другому, более высокоорганизованному (Климонтович, 1990).