Аннотация
       Исследования происхождения и наиболее ранего этапа в истории Земли начались в Геофизическом институте АН СССР в 1946 г. по инициативе и под руководством акад. О. Ю. Шмидта, они продолжаются и в настоящее время в Институте физики Земли РАН, носящем его имя. О. Ю. Шмидт привлек группу специалистов по астрономии, физике, геофизике и геологии к разработке теоретической модели образования Земли и планет из газопылевого допланетного диска, вращавшегося вокруг Солнца. Впервые была количественно изучена ранняя история Земли начиная с эпохи ее аккумуляции. Результаты работ прошли проверку временем и получили международное признание .

Современная лаборатория происхождения и сравнительного изучения Земли и планет ИФЗ РАН ведет начало от отдела эволюции Земли ГЕОФИАН СССР, организованного в 1946 г. директором Института академиком О. Ю. Шмидтом (1891-1956) с целью исследования ключевых динамических проблем происхождения Земли, необходимых для понимания ее внутреннего строения и эволюции. О.Ю. Шмидт был выдающимся математиком и главным организатором многих научных проектов. Он создал Большую Советскую Энциклопедию, ввел термиин «аспирант» и способствовал созданию аспирантуры в СССР для подготовки научных кадров. Он возглавлял пионерские арктические экспедиции, в том числе знаменитую челюскинскую эпопею, руководил высадкой Папанинской группы на Северный полюс (СП-1). Под началом О.Ю. Шмидта в 1937 г. был образован Институт теоретической геофизики, который в 1946 г. слился с Сейсмологическим Институтом в единый ГЕОФИАН. Для развития наук о Земле была необходима достоверная модель происхождения Земли и планет, удовлетворяющая данным астрономии, геофизики, геологии, геохимии и космохимии, а такой модели в мировой науке тогда не существовало.

В начале 40-х гг. О. Ю. Шмидт выдвинул собственную гипотезу о происхождении Земли, в которой основные особенности строения планетной системы (круговой характер орбит планет, их компланарность, закономерное увеличение промежутков между орбитами, деление планет на две основные группы по химическому составу и т.п.) объяснялись законами осреднения при аккумуляции планет из более мелких частиц и тел протопланетного газопылевого облака.* По идее О.Ю. Шмидта, облако являлось фрагментом межзвездного газопылевого облака, захваченным Солнцем в Галактике. При этом легче было объяснить, почему в Солнечной системе почти вся масса сосредоточена в Солнце, а почти весь угловой момент – в орбитальном движении больших планет. Гипотеза привлекла большое внимание, а предположение о захвате вызвало критику со стороны астрономов, убежденных в совместном происхождении Солнца и вещества планет. О.Ю. Шмидт никогда не считал свою теорию догмой и очень внимательно относился к критике. В 1946г. он пригласил для работы в своем отделе специалистов различных направлений: астронома Б.Ю. Левина, математика Г.Ф. Хильми, физика С.В. Козловскую, а в 1949г. – астронома В.С. Сафронова, со специальным заданием критически разбирать предлагаемые космогонические идеи. В течение последующих 50 лет основная нагрузка по разработке теории О.Ю. Шмидта лежала именно на В.С. Сафронове. В том же 1949 г. в отдел была приглашена физик Е.А. Любимова с миссией исследовать термическую историю Земли. Тогда же была принята в аспирантуру астроном Е.Л. Рускол для изучения эволюции плотных межзвездных газопылевых облаков – темы, относящейся скорее не к планетной, а к звездной космогонии. (В то время О.Ю. Шмидту «ставили на вид», что проблема происхождения планет может быть решена только в рамках проблемы происхождения звезд, с которой также не было никакой ясности.) Концепция О.Ю. Шмидта по происхождению и ранней эволюции Земли была им представлена в книге, изданной в 1949 и 1950 г.г. г., а затем в дополненном виде – в посмертном издании: «Шмидт О.Ю. Четыре лекции о теории происхождения Земли. Изд. 3-е. М.:Изд-во АН СССР, 1957. 139 с. Англ.перев.: London, Lawrence & Wishart,1959». Ответственный редактор этого издания А.И. Лебединский, работа по его подготовке проведена С.В. Козловской.

Позиция отдела эволюции Земли значительно упрочилась после 1951г., когда в Москве, в Президиуме АН СССР прошло 1-е Всесоюзное совещание по космогонии, где основным докладчиком был О.Ю. Шмидт и где участвовало более 300 специалистов по астрофизике, геологии, геохимии, метеоритике, а председательствовал известный математик акад. И.Г. Петровский (Труды первого совещания по вопросам космогонии. М.: Изд-во АН СССР. 1951. 372с.) Совещание в целом одобрило работу О.Ю. Шмидта и рекомендовало продолжить исследования с учетом объективной критики.

При Президиуме АН СССР была создана комиссия по космогонии под председательством акад. В.А. Амбарцумяна (комиссия работала вплоть до 1972г.), и налажен выпуск сборников «Вопросы космогонии» (всего вышло 10 томов в 1952-1964гг). Отдел эволюции Земли был усилен приходом известных ученых: В.А. Магницкого (геофизика), Б.И. Давыдова (теоретическая физика), Е.Н. Люстиха (геофизика)и молодых специалистов: C.В. Пшенай-Северина (физика), С.В. Маевой, А.Г. Старковой и В.К Абалакина (все – астрономия). Труд акад. В.А. Магницкого «Внутреннее строение и физика Земли», 2-е изд., 1965г., ставший настольной книгой многих геофизиков, был написан во время работы автора в отделе эволюции Земли. Б.И. Давыдов основал два важных направления теоретической работы в Институте: изучение укрупнения малых тел методами теории коагуляции и исследование уравнений состояния веществ при высоких давлениях. Последнее стало базой для построения моделей внутреннего строения Земли и планетных тел. Под руководством Б.И. Давыдова начинали научную деятельность В.А. Калинин и В.П. Трубицын. Е.Н. Люстих, известный в 60-70-х гг. как «геоном N 1» , вырастил аспирантов М.Е. Артемьева и А.Я. Салтыковского, а также был научным консультантом Е.В. Артюшкова. Позднее все перечисленные лица возглавили крупные научные подразделения, а бывший м.н.с. отдела В.К Абалакин 20 лет был директором Пулковской обсерватории (ГАО АН СССР).

С конца 1953г. акад. О. Ю. Шмидт был прикован к постели обострившимся туберкулезом легких, продолжая при этом работать до последнего дня жизни. После его кончины в 1956 г. отдел (теперь уже малочисленную лабораторию) возглавил Б.Ю. Левин, специалист по физике комет и метеоров. В 1958г. в Москве во время Х Генеральной Ассамблеи Международного Астрономического Союза (МАС) им был организован международный симпозиум по происхождению планет с участием более 300 ученых, среди которых были нобелевский лауреат Г.К. Юри, проф. Дж.П. Койпер, проф. Г. Джеффрис, проф. Ф. Хойл, проф. Э. Шацман, д-р А. Камерон. Сотрудники лаборатории эволюции Земли выступили с рядом докладов, содержавших конкретные разработки идей О. Ю. Шмидта, что способствовало их продвижению на Запад (Вопросы космогонии, т. 7, 1960. М.: Наука, с. 5-96). Успехи в освоении космического пространства сделали еще более актуальной проблему происхождения Земли и планет. С конца 50-х гг. объектом N 1 для космических исследований стала Луна. Признавая тогдашнюю ведущую роль нашей страны в освоении Луны, МАС организовал в 1960г. крупный международный симпозиум «Луна» в Пулкове. На нем были впервые представлены доклады о происхождении и термической истории Луны, основанные на идеях О. Ю. Шмидта. Ярким популяризатором этих идей был Б. Ю. Левин. В своей брошюре «Происхождение Земли и планет. 4-е Изд. М.: Наука, 1964. 116 с.», которая выдержала 4 русских издания и была выпущена на нескольких иностранных языках, была приведена схема из 8 стадий эволюции протопланетного газопылевого облака в систему планет (Рис.1), которая стала как бы визитной карточкой работы отдела. За каждой из нарисованных стадий скрывается своя сложная динамика и свой интервал времени, которые продолжают изучаться. Эти рисунки до сих пор широко используются в различных публикациях. Большая роль в увековечении научного наследия О.Ю. Шмидта принадлежит С.В.Козловской. Она подготовила издание научных трудов О.Ю. Шмидта в 4-х томах и сборники статей его памяти.

Важным шагом в выборе правильного сценария образования планет стала международная конференция 1972г. в Ницце (Франция). Для всестороннего критического обсуждения были отобраны 6 моделей происхождения Солнечной системы, в том числе модель В.С. Сафронова (Происхождение Солнечной системы, ред. Г. Ривс (пер. с англ.), М.: Мир, 1976). В обсуждении участвовали астрофизики-наблюдатели,физики-теоретики, космохимики-экспериментаторы, специалисты по компьютерному моделированию космических процессов. Модель В.С. Сафронова, развивающая идеи О.Ю. Шмидта, была признана динамически наиболее обоснованной. Существенной особенностью этой модели является небольшая по сравнению с Солнцем масса протопланетного облака (не более 5 – 10 %). В модели А. Камерона, также обсуждавшейся в Ницце и популярной на Западе, масса облака сравнима с массой Солнца. К концу ХХ века были открыты сотни газопылевых дисков, окружающих молодые звезды солнечного типа,и наблюдения показали, что массы дисков заключены в интервале от 1/10 до 1/1000 массы самих звезд. Это свидетельствует в пользу модели, разработанной в отделе эволюции Земли ИФЗ, на 10-15 лет раньше чем подобные сценарии стали исследоваться на Западе. В 1972г. в США был опубликован английский перевод монографии В.С. Сафронова “Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет” (Москва, Наука, 1969, 244 с.), которая с тех пор стала наиболее часто цитируемой книгой в научной литературе в качестве “стандартной модели”.

В 1960-1970-х гг. лаборатория пополнилась новыми молодыми кадрами: астрономами Е.В. Звягиной и Г.В. Печерниковой, геофизиком А.В. Витязевым, физиками А.Б. Макалкиным и Т.В. Рузмайкиной и выпускницей мехмата МГУ И.Н. Зиглиной, работавшими в основном под руководством В.С. Сафронова. Более расширенно и углубленно изучались аспекты аккумуляции планет, малых тел Солнечной системы и проблема совместного образования Солнца и планет. Продолжалось изучение происхождения Луны и приливной истории системы Земля-Луна (Е.Л. Рускол. Происхождение Луны. М.: Наука, 1975. 188 с. Англ. перев. Washington, NASA TTF-16623, 1975), а также тепловой истории Земли и планет. С конца 70-х гг. благодаря космическим исследованиям появилась новая информация о дальних планетах Солнечной системы и их спутниках, и потребовалась интерпретация их ранней истории (Е.Л. Рускол. Естественные спутники планет. М.: ВИНИТИ, 1986, 116 с.). Модель образования планет оказалась способной объяснить основные свойства планет-гигантов. В лаборатории проходили стажировку иностранные специалисты А.Г. Пахольчик (Польша), Дж.А. Бернс (США), А.Корадини, К. Федерико и П. Паоликки (Италия), К. Гусейнов (Азербайджан) и др.

В 1970-1990–е гг. сотрудники лаборатории принимали активное участие во многих крупных научных мероприятиях (конференции, школы, собрания рабочих групп) на территории СССР. Среди крупнейших международных симпозиумов – Генеральные Ассамблеи МГГС 1971 и 1984 гг в Москве, симпозиум по космохимии Луны и планет, организованный акад. А. П. Виноградовым в Москве в 1974г. в ГЕОХИ АН СССР, Советско-Американский симпозиум «Науки о планетах» 1989г. в ИКИ АН СССР , конференция по происхождению Солнечной системы 1991г. в Москве , приуроченная к 100-летию со дня рождения акад. О.Ю. Шмидта (организатор А.В. Витязев). К сожалению, сотрудники лаборатории могли участвовать далеко не во всех конференциях за рубежом, откуда получали приглашения. Последнее частично компенсировалось участием в составлении международных монографий. Так, например, в 10 фундаментальных томах Аризонской серии ( Planetary Satellites, 1977, Protostars and Planets, 1978, Asteroids,1979, Venus, 1983, Protostars and Planets II, 1985, Satellites, 1986, Mercury, 1988 Asteroids II, 1989, Sun in time, 1991, Protostars and Planets III, 1993) cодержатся главы, написанные сотрудниками лаборатории, в 7 из них главный автор – В.С. Сафронов. Одна из последних монографий серии – Protostars and Planets IV ( Eds V. Manning, A. P. Boss, S. S. Russel, Univ. of Arizona Press, Tucson, AZ, 2000, 1440 p.)- посвящена В.С. Сафронову, скончавшемуся в 1999г. Результаты исследований образования Земли и планет, проводившихся в лаборатории в 1970-1980-х годах, нашли отражение в монографии: «А.В. Витязев, Г.В. Печерникова, В.С. Сафронов. Планеты земной группы: происхождение и ранняя эволюция. М.: Наука, 1990. 296 с.»

По инициативе американских ученых была осуществлена интернациональная программа “ Planet formation” под эгидой Калифорнийского Университета в г. Санта-Барбара (август-декабрь 1992г.), в которой по приглашению работали 5 сотрудников лаборатории. В 1995г. в США вышел сборник переводов избранных статей российских авторов по космогонии Солнечной системы «The origin of the solar system. Soviet research 1925-1991. Eds.A.E.Levin, S.G.Brush. New York: Amer.Inst.Phys, 1995. 415 p.»

В нем содержится 110 статей за период 1950-1991гг. на 90% принадлежащих сотрудникам лаборатории. Им предшествуют 13 статей О. Ю. Шмидта, включая его ранее не публиковавшиеся заметки 1925 и 1942 гг.; аналитическая статья об О.Ю. Шмидте редактора сборника А.Е. Левина и статья о влиянии работ В.С. Сафронова на Запад – другого редактора, специалиста по истории науки С. Г. Браша.

В 2000г. во время 25 Генеральной Ассамблеи МГГС в Г.Ницце под председательством А. Корадини (директор Национального Ин-та астрофизики Италии) состоялась сессия, посвященная роли В. С. Сафронова в исследовании происхождения Солнечной системы, на которой, от лаборатории выступили А.Б. Макалкин, И.Н. Зиглина, Т.В. Рузмайкина, Е.Л. Рускол. Институт физики Земли РАН опубликовал двухтомник избранных трудов В.С. Сафронова (М.: ОИФЗ РАН, 2002. 1-й т. 232 с., 2-й т. 266 с.).

Сотрудники лаборатории награждены: Золотой медалью им. И.Кеплера (США) -- Б.Ю.Левин (1971), Премией О.Ю.Шмидта Президиума АН СССР - В.С.Сафронов (1974), Медалью Леонарда Международного Метеоритного Об-ва - Б.Ю.Левин (1984) и В.С.Сафронов (1989). Премией им.Дж.Койпера (Амер.Астр.Об.) - В.С.Сафронов (1990).Премией МАИК «Наука» - А. Б. Макалкин (1997) и Е. Л. Рускол (1998).

В честь сотрудников названы малые планеты: N 2108 - Otto Schmidt, N 2076 – Levin, N 3615 - Safronov.

С 1980-х гг. и по настоящее время в лаборатории исследуется крупномасштабная динамика допланетного газопылевого диска, рассматриваются Р-Т условия в нем и расположение фронтов испарения–конденсации основных планетообразующих веществ (силикатов, железа, водяного льда), изучается формирование малых допланетных тел, образование и эволюция аккреционных дисков у планет-гигантов и формирование в них массивных спутников. Исследования на стыке геофизики, космогонии и космохимии ведутся в сотрудничестве с космохимиками из ГЕОХИ РАН, с 1998 г. – при поддержке РФФИ. Некоторые результаты опубликованы в монографии «В.А. Дорофеева, А.Б. Макалкин. Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты. М.: Едиториал УРСС, 2004. 264 с.».

С 1973 по 1983гг. сотрудники лаборатории в виде отдельной группы входили в состав лаборатории В.Н.Жаркова (теоретическая физика), с 1983г. лабораторией заведовал В.С.Сафронов, с 1989 по 1996 -А.В. Витязев.В этот период в нее вошла группа планетологов–экспериментаторов – бывшая лаборатория «Нелинейная сейсмология», принимающая участие в космических программах по изучению Фобоса, Венеры, Марса и Луны, под руководством О.Б.Хаврошкина, который стал заведующим Шмидтовской лабораторией, получившей в это время название «Происхождение и сравнительное изучение Земли и планет». Тем самым Шмидтовская лаборатория тематически охватила многие направления теоретической и экспериментальной космогонии.

Результаты исследований экспериментального направления отчасти отражены в монографии О.Б. Хаврошкина «Сейсмическая нелинейность» (Москва, ОИФЗ РАН, 2000, 110 с).

В продолжение традиций О.Ю. Шмидта с 1990-х годов издается весьма прогрессивная общенаучная газета «Наука и технология в России», в состав редколлегии которой входит зав. лаборатории О.Б. Хаврошкин.

С самого начала и по настоящее время ответственным секретарем редколлегии является старший научный сотрудник лаборатории С.В. Козловская.