авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

«ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ. (МОНОГРАФИЯ) Глава 1. Иерархические структуры Вселенной. Глава 2. Факторы формирования туманности. Глава 3. ...»

-- [ Страница 2 ] --

Для нас это модельное представление, важно тем, что позволяет объяснить некоторые особенности формирования Солнечной системы, от её зарождения, до современного состояния. Фактически, данная модель является самоорганизующейся системой, способной к саморазвитию при определенных условиях, которые задаются граничными параметрами системы в целом.

В таблице № 6.1. приведены данные по вращению планет. Видно, что доминируют планеты со спиральностью Солнца. Этого и следовало ожидать, поскольку Солнце создает общее направление вращения системы, её спиральность. В свою очередь направление вращения Солнца (или туманности, из которой было сформировано Солнце) задается направление вращения галактики Млечный путь и так далее по иерархии.

В таблице № 6.1. приведены также динамические параметры Солнечной системы, а именно, момент инерции - J, момент импульса - L и кинетической энергии вращения – TВр. объектов системы, которые вычислялись по известным формулам:

J = mR 2 для Солнца и Ji = mi Ri2 для остальных i объектов;

J параметр Li = Ji i, а параметр ТВр. = i i (6.1), где i -угловая скорость i объекта относительно оси вращения проходящей через центр Солнца, причем все объекты (кроме Солнца) рассматриваются как твердые тела точечных размеров массой mi находящиеся на расстоянии Ri от оси вращения.

Как видно из таблицы № 6.1., момент инерции Солнечной системы, в основном (99,9%), сосредоточен в зоне газовых планет, а это говорит о высокой стабильности Солнечной системы. Если мы к тому же учтем, что на газовые планеты приходится 96% момента импульса Солнечной системы, то это говорит о высокой динамической устойчивости Солнечной системы. В тоже время, энергия вращения Солнца больше энергии вращения всех планет в 10,6 раза.

То есть, практически, через гравитационное поле, газовые планеты Солнечной системы обеспечивают динамическую стабильность самого Солнца. Несмотря на активные термоядерные процессы на нашей звезде, сопровождающиеся мощными выбросами из звезды, внутренняя структура Солнце внове и вновь возвращается в исходное динамически устойчивое состояние, благодаря наличию газовых планет.

Таким образом, газовые планеты стабилизируют динамику Солнца. В свою очередь, каждая из газовых планет стабилизирована системой своих спутников.

Для нашей планеты – Земля, динамическим стабилизатором является Луна.

Действительно, момент инерции Луны составляет 1,59х1040 кг. м2 против момента инерции Земли равного 9,8х1037 кг. м2. То есть момент инерции Луны в 162 раза больше момента инерции Земли в двойной системе Земля - Луна.

В то же время энергия вращения Луны вокруг Земли составляет 6х1031 Дж против энергии вращения Земли равной 2,6х1029 Дж. То есть энергия вращения Луны вокруг Земли в 230 раз больше собственной энергии вращения Земли.

Для Земли момент инерции вычислялся по формуле:

2 JЗем. = М Зем RЗем (6.2), где МЗем – масса Земли, RЗем – радиус Земли, а энергия вращения вычислялась по формуле:

J ТВр. = i i (6.3), где для Земли принято значение = 7,3х10-5 рад/сек.

Таблица № 6.1. Параметры Солнечной системы и направление вращения (спиральность) отдельных её элементов. Условно принято, что Солнце имеет правую спиральность (ПС) вращения. Вся система в целом также имеет ПС, однако отдельные её элементы имеют левую спиральность (ЛС), то есть вращаются в ретрограде (РГ).

Элемент Орбита- Период Спираль- Момент Энерг.

льная ность враще (объект) обраще- вращен инер- импу системы скорость ния ния ия ции льса ТВх Vор, Jх1045, Lх1039, ПС ЛС км/сек Н.м.

кг.м2 кг.м2/с 1,1х Солнце 27 сут. ПС 2,0 (вра- - - 353,0 3390, щения) Меркурий 88 сут. ПС 47,87 58сут. - 1,07 0, 1-подзона 16ч. 0, Венера 35,03 224,7сут. 243сут. 48,9 5, ЛС 2-подзона (РГ) - 16, Луна 29,79;

27сут., - - - 1,59 0,318 0, (1,02*) 7ч.* 1х10-5* 3х10-4* Земля, 23 час., ПС 29,79 365сут., 129,6 26,3 5, 3-подзона 6ч.,9мин.56мин.

Объекты около ЛС 4-подзоны 600сут. (РГ) Марс. ПС 24,13 687сут. 24час., 33,6 3,56 0, 5-подзона 37мин.

Объекты (3 10) лет ЛС 6-подзоны (РГ) Юпитер ПС 13,1 11,86 9час., 225, 1,15х106 1,62х года 7-подзона 50мин.

Объекты (18 – 25) лет ЛС 8-подзоны (РГ) Сатурн ПС 9,6 29,46 10час., 52, 1,16х106 7,8х года 9-подзона 13мин Уран, 6,8 84,01 17ч.12м - 40, 5 года ЛС 10-подзона (РГ) 7,3х10 1,7х Нептун, 16ч.07м ПС 5,4 164,8лет 2, 2,07х106 2,16х 11-подзона.

Плутон, ЛС 4,7 247,7лет 6сут.8ч. 418,0 0, 12-подзона Объекты более 250 лет ПС ЛС 13 подзоны Примечание: * орбитальная скорость (и другие параметры) Луны вокруг Земли.

В целом, Солнечную систему можно считать образцовой системой по динамической стабильности, что крайне важно для сохранения и развития жизненных форм на нашей планете Земля. Исходя из выше изложенного, отметим основные факторы, которые обуславливают динамическую стабильность всех объектов во Вселенной.

Во-первых, межгалактическая среда Вселенной имеет газ в ультраразреженном состоянии, и в силу механизма, который мы рассмотрели выше, будет доминировать тенденция не рассеяния газа из туманности, а наоборот газ будет засасываться в туманность. Этот механизм будет работать и для Галактики в целом или Вселенной. То есть газ с периферии Галактики или Вселенной, будет иметь тенденцию затягиваться к центру объекта, в зону повышенного давления и температуры.

Это, в свою очередь, будет способствовать формированию звездных объектов и увеличению количество и концентрацию звезд в таком объекте, что в свою очередь увеличивает радиационное давление (космологическую силу отталкивания) внутри объекта – галактики или в целом Вселенной.

Это, в свою очередь, увеличивает плотность потока протонов и квантов света из центральной области (ядра) на периферию объекта. В целом, этот процесс поддерживает или восстанавливает динамическое равновесие в системе галактики или Вселенная.

Во-вторых, во Вселенной будет формироваться крутящий момент, вихрь или другими словами, вращение системы, что приводит к возникновению в системе сил центробежного и центростремительного ускорения. Эти модели справедливы для всех иерархических уровней Вселенной, в том числе и для самой Вселенной. Это восстанавливает динамическое равновесие в системе.

В-третьих, динамику Вселенной будут формировать те же силы по уравнению (3.1), которые обусловили формирование Солнечной системы.

В заключение обзора сил участвующих в формировании Солнечной системы, следует отметить, что мы рассмотрели обобщенную модель, которую, можно применить и к другим объектам, как например галактикам, то есть к объектам или системам имеющих центр масс или ядро.

6.2. Закономерности распределению планет вокруг Солнца.

На примере Солнечной системы, можно наглядно наблюдать, как более высокий иерархический уровень, управляет и формирует структуру подчиненных уровней. Здесь следует отметить, что для планет солнечной системы и их спутников, необходимо учитывать, что масса всех планет и их спутников постепенно возрастала, по мере формирования протозвезды Солнца. Более того, динамика формирования планет земной группы существенно отличалась от динамики формирования планет газового типа. Кроме того, основной этап формирования планет газового типа начался фактически после завершения формирования планет земной группы.

В таблице № 6.2. приведены данные по распределению вокруг Солнца планет газового типа по их массе Мгаз. от радиуса их орбиты Rорб.. На рисунке № 6.1 в логарифмическом масштабе эта зависимость по таблице № 6.2. отражена графически кривая № 1.

Таблица № 6.2. Распределение вокруг Солнца планет газового типа по массе от радиуса - Rорб. их орбиты.

Масса – Мгаз.х1025 кг.

Объект Rорб., км. ln Mгаз 2х Cолнце 12, 7,8х Юпитер 190 5, 14,3х Сатурн 57 4, 29,0х Уран 8,7 2, В таблице № 6.3. приведены данные по распределению вокруг Солнца по интегральной массе Мi. гр. по группам у планет земного типа и у спутников земного типа у каждой из планет газового типа, как функция их удаленности от Солнца – (Rорб.)ср..

типа На рисунке № 6.1 эта зависимость по таблице № 6.3 отражена графически – кривая № 2, и в логарифмическом масштабе – кривая № 3. Полученная линейная зависимость, ском говорит о едином механизме их формирования.

Следует отметить, что распределение по массе планет земного типа вокруг Солнца, а также распределение по массе спутников земного типа вокруг каждой из газовых планет аждой носит почти Гауссово распределение (нормальное распределение). Распределение по массе спутников у каждой из планет газового типа в зависимости от расстояния от планеты, описывается приблизительно нормальным распределением с максимум около максимумом R = ( 5 – 10 )х105 км у каждой из планет газового типа.

Рисунок № 6.1. Распределение по массе вокруг Солнца планет и спутников планет в зависимости от их удаленности ( L ) от Солнца.

Кривая № 1. - распределение по массе (In MГАЗ.) планет газового типа от радиуса их орбиты RoP6 = L.

Кривая № 2. - распределение по интегральной (суммарной) массе МТВ объектов (планет и спутников) земного типа по группам от радиуса их орбиты в солнечной системе (в максимуме нормального распределения) - RoP6 = L.

расп Кривая 3.-распределение 1пМ ТВ от L.

распределение Распределение по массе планет земного типа от радиуса их орбиты вокруг Солнца приблизительно описывается нормальным распределением с максимумом при радиусе орбиты порядка R = 1,3х108 км от Солнца. Это также говорит о схожести механизмов формирования системы Солнце с планетами земной группы и систем спутников земного типа у каждой из газовых планет. То есть они являются все однотипными моделями.

С другой стороны, экспоненциальный характер распределения по массе газовых планет, как функция радиуса их орбиты от Солнца представленный на рисунке № 6.1, кривая 1, говорит о схожести механизма (генезиса) образования газовых планет.

Таблица № 6.3. Распределение вокруг Солнца планет земного типа и спутники земного типа у планет газового типа.

Радиус орбиты Rорб. в Суммарная масса Объекты, ( i ) максимуме нормального объекта ln Mi,гр Мi, гр х1022 кг.

распределения по массе ( i ) объекта 1,3х108 км Планеты земного типа у 120 4, Солнца 7,8х108 км Спутники земного типа у 40 3, Юпитера 14,3х108 км Спутники земного типа у 10 2, Сатурна 29,0х108 км Спутники земного типа у 1 Урана В тоже время, Солнце как газовый объект, по массе лежит существенно выше линии для газовых планет, и, следовательно, из этого можно сделать вывод:

во-первых, у Солнца и газовых планет были различные механизмы их формирования;

во-вторых, образование и формирование основной массы газовых планет произошло после завершения формирования массы Солнца.

В таблице № 6.3. сведены данные по суммарной массе планет земного типа и данные по суммарной массе спутников земного типа для трех планет газового типа. На рисунке № 6.1 эти данные, представлены графически, соответственно, кривая 2 показывает распределение интегральной их массы от усредненного расстояния до Солнца, а в логарифмическом масштабе кривая 3. Из рисунка видно, что распределение носит экспоненциальный характер. В целом, это говорит о едином механизме формирования не только планет земного типа, но и спутников у планет газового типа. То есть можно допустить, что они имеют одну природу, и генезис их связан с переходной зоной вокруг ядра туманности.

Распределение вокруг Солнца планет газового типа по массе в зависимости от радиуса их орбит, также же в основном носит экспоненциальный характер, что видно из кривой на рисунке № 6.1 и таблицы № 6.3. Солнце также является газовым объектом, и если бы генезис Солнца был сродно планетам газового типа, то его масса равнялась бы порядка 7х1027 кг, против фактической массы порядка 2х1030 кг. Следовательно, основной механизм формирования планет газового типа существенно отличался от механизма образования Солнца.

Особенность формирования планет в зоне УДР, привело к тому, что на планеты приходится 98% вращательного момента системы, а на Солнце только 2%. Хотя масса всех планет в 700 раз меньше массы Солнца. Это обусловлено тем, что формирование самой зоны УДР произошло, в основном, за счет передачи импульса газопылевым компонентам в переходной зоне от Солнечного ветра (протонов) и от квантов Солнечного света и выноса газопылевых компонент в мезопаузу Солнца (в зону УДР). То есть свой вращательный момент планеты газового типа получили, в основном, за счет излучения (квантов и протонов) Солнца, в силу закона сохранения импульса. Кроме того, Солнце потеряло значительный вращательный момент при сбрасывании переходной зоны вокруг ядра протозвезды Солнца, а также части верхних слоев ядра туманности, когда они были унесены от Солнца отраженными ударными волнами при коллапсе протозвезды.

В динамике формирования планет и других объектов Солнечной системы можно выделить, по крайней мере, четыре отдельных группы объектов, которые отражают, наиболее вероятно, различные стадии формирования Солнца, как звезды и как следствие, различные этапы формирования различных объектов Солнечной системы (таблица № 6.4).

Таблица № 6.4.

Группа Объекты Зона Rmax, м Отношение Примечание.

группы орбит между Rmax группы, м. групп 5,8х № 1. Меркурий Меркурий, возможно, Планеты Венера был сформирован, (Rmax)1 = ( Rmax ) = 5, земной Земля преимущественно, в ( Rmax ) 2,28х1011 = 1,31х группы Марс подзоне Венеры, а затем захвачен Солнцем.

(3 – 7) №2 Пояс №1 Пояс № 1 комет и Планеты Юпитер астероидов в зоне (Rmax)2 = газовой Сатурн между орбитами 2,9х1012 = 7,8х группы Уран планет Марса и Юпитера.

3,7х №3 Пояс №2 Пояс № 2 комет и Планеты Нептун астероидов в зоне (Rmax)3 = газовой Плутон между орбитами ( Rmax ) = 5, = 4,5х группы в Пояс планет Уран и Плутон ( Rmax ) 1,5х стадии Койпера формиро вания 2х №4 Седна (?) При условии Оценочные параметры группа зоны и расчетное 2,64х10 ( Rmax ) = 5, 1014 значение Rmax для (расчет) ( Rmax ) объектов группы.

№5 Объекты от (1,5 – Сфера Оорта (?) и 2,6)х1014м группа. на границе объекты захваченные зоны до Солнцем из 1,25х1015м влияния межзвездной среды Солнца В первую группу входят планеты земной группы, которые образовались при сжатии туманности на начальной стадии формирования самого Солнца, как звезды, в переходной зоне вокруг протозвезды. Исходя из условия, что под действием силы гравитации, туманность будет сжиматься, можно оценить термодинамическую температуру туманности в этом случае. Условие сжатия такой 3М туманности согласно работе (1) можно выразить через её плотность =, в виде:

4R R = ( КRT ) = соnst = ( 4,44 1,43 )х1013 кг./м 0К ( 6.4 ).

Tkl 2GMmi = ( КRT )опт. = З,234*1016 м.0К. = сonst Тkl R = ( 6.5 ).

k где k - постоянная Больцмана, Тkl – температура в градусах Кельвина, mi -масса i объекта, в нашем случае протона (атома водорода), R -радиус кривизны системы или радиус орбиты по которой движется i объект, вокруг центра массы системы и М – масса системы (туманности) в целом приблизительна равная массе Солнца. Тогда плотность и радиус туманности взаимосвязаны по уравнению:

R3 = ( КRT )опт х ( КRT ) = 4,754х1029 кг. = const ( 6.6 ).

Ниже приведены оценочные значения равновесной термодинамической температуры (Т) и плотности ( ), рассчитанные по формулам (6.6), по мере сжатия туманности, то есть уменьшения радиуса ( R ) туманности, из которой образовалось Солнечная система:

- при R = 7,8х1011 м (радиус орбиты Юпитера), получим значение Т = 1,38х104,0К, а плотность – = 10-6 кг/м3 ;

- при R = 1,5*1011 м (радиус орбиты Земли), получим значение Т = 7,19х104, 0К, а плотность – = 1,41*10-4 кг/м3.

То есть температура газа туманности в зоне формирования планет земной группы была довольно высокая, как и плотность газа.

Наиболее вероятно, что переходная зона (где шло формирование планет земной группы) вокруг протозвезды имела в сечении форму тора или уплощенного диска, на подобии формы эллиптических галактик сильно удлиненной формы класса Е7 или спиральных галактик. При коллапсе протозвезды Солнца (и начале полномасштабной реакции термоядерного синтеза в звезде) первая отраженная ударная волна сбросила со звезды газопылевые компоненты из переходной зоны Солнца в зону УДР, как мы рассмотрели выше. Тем самым эта волна очистила ближайшую, прилегающую зону к звезде, то есть переходную зону, где к этому времени закончилось формирование планет земной группы.

Из переходной зоны в зону УДР в основном в пределах радиуса от (3 – 7)1011м до 2,9х1012м (в зону будущих объектов газовых планет второй группы) было выброшена масса порядка 5х10 27 кг. Это создала условие для начала второго этапа формирования Солнечной системы – образования газовых планет второй группы в зоне УДР.

Солнце при коллапсе прошло через ряд затухающих колебаний, своего сжатия и расширения с формированием ударных кумулятивных волн направленных к центру звезды и затем отраженных ударных волн направленных наружу. Вторая отраженная ударная волна из Солнца сбросила со звезды часть фотосферы, хромосферы и короны. Эта и последующие, более слабые, затухающие отраженные ударные волны, выбросили материю в зону УДР в основном в пределах радиуса от 3,7х1012 м до 1,5х1013 м будущих объектов газовых планет третьей группы. Дальнейшую зачистку переходной зоны и перераспределение материала в зоне УДР производил уже Солнечный ветер и Солнечная радиация.

Между группами (таблица №6) есть определенная закономерность в положении максимума массы на кривой распределение массы от радиуса в каждой группе, со средним отношением между максимами на кривых в виде:

( R max ) i+1 / (R max ) i = 5,86.

Рассмотренная модель объясняет особенности в распределении объектов Солнечной системы по массе и некоторые закономерности в распределение максимумов и ряд других параметров, которые рассмотрены в данной работе.

6.3. Динамика формирования Земли и планет земной группы.

Выше мы фактически рассматривали динамику процессов на завершающей стадии формирования Земли, когда параметры Земли не претерпевали существенных изменений.

Ниже мы проанализируем этапы и динамику в период формирования Земли.

Земля, как и другие планеты (тела) земной группы, прошла все этапы от её зарождение до современного состояния. В период формирования Солнечной системы, каждая из планет формировалась в своей подзоне в газопылевой туманности, где эта планета была «пастухом». Процесс формирования всех планет (объектов) земной группы шел одновременно, но вот условия для роста планет существенно различались. Наиболее благоприятное место досталось Земле и Венере.

На рисунке № 6.2 представлена кривая - 1 зависимости средней плотности СР планет (объектов) земной группы от их радиуса – R. Из линейной зависимости СР от R для этих i - объектов Солнечной системы следует, что они имели один механизм их формирования. Эта линейная зависимость описывается уравнением:

СР,i – О,i = К Ri (6.7), где О,i = 2,5 0,1 г/см3, что ориентировочно соответствует средней плотность пород на поверхности i – планеты радиусом – Ri, коэффициент – К = 4,6х10-9 г/см-4.

Рисунок № 6.2. Кривая 1 – Распределение СР - средней плотности планет земной группы и Луны в зависимости от их радиуса – R. Кривая 2 – Распределение плотности вещества в Земле в зависимости от R. Отрезок 3 – равен радиусу Луны, отрезок 4 – равен радиуса Марса.

Данные по планете Меркурий существенно отличаются от полученной зависимости, что обусловлено процессами, которые мы рассмотрим ниже.

На рисунке № 6.2 представлена кривая 2 распределения ЗЕМ - плотности вещества в Земле в зависимости от радиуса – R. Кривая 2 построена по известным геофизическим данным. Если мы от поверхности Земли отложим отрезок соответствующий радиусу Луны (отрезок - 3) или Марса (отрезов -4), то на кривой 2 мы получим, соответственно, точки А и Б. Тогда на кривой 2 отрезок от точки А до точки П будет ориентировочно описывать распределение ЛУНЫ - плотности вещества на Луне в зависимости от радиуса – R.

Аналогично, отрезок на кривой 2 от точки Б до точки П будет ориентировочно описывать распределение Марса - плотности вещества на Марсе в зависимости от радиуса – R.

Соответственно, кривая распределения Венера - плотности вещества на Венере в зависимости от радиуса – R для планеты будет аналогичной кривой 2 при сдвиге этой кривой влево на 320 км.

Земля, в период своего развития последовательно прошла через стадии или состояния с параметрами подобные параметрам Луны, Марса и Венеры, как по размерам R, так и по распределению в них плотности вещества.

Далее мы рассмотрим особенности в формировании планеты Меркурий. Эта планета, в период своего формирования, был «пастухом» в подзоне наиболее близкой к Солнцу.

Следовательно, газопылевые компоненты, которое было в этой подзоне, подвергались более интенсивному воздействию радиации от Солнца, по сравнению с более отдаленными подзонами, где «пастухами» были другие протопланеты. Причем под действием солнечной радиации из подзоны Меркурия в первую очередь выносились наиболее легкие и наименее плотные газопылевые компоненты. Это привело к тому, что Меркурий формировался из наиболее плотных и тяжелых компонент, что обусловило относительно высокую плотность вещества у Меркурия, несмотря на относительно малый диаметр планеты.

6.4. Дифференциация вещества в газопылевой туманности.

Солнечная радиация в виде фотонов и элементарных частиц (преимущественно протонов – р), воздействует на микрочастица в газопылевой туманности с силой – Fy и – Fp, соответственно. Поскольку инерционность объекта, связанная с массой, определяется как ri3, а сила Fy определяется величиной ri2, и, следовательно, чем меньше объект, тем больше он получает ускорение под действием импульса света.

Рассмотрим влияние света на микрочастицы и другие малые объекты, что приводит к дифференциации вещества в туманности. Ускорение ayi полученное микрообъектом K Ri радиусом ri под воздействием Fy определяется уравнением: ayi =, ri где ri - радиус i объекта, Kr i - является константой для объектов находящихся на равном удалении – Ri от источника света мощностью - W и имеющих одинаковую плотность вещества ш, тогда 3W (1 + K i ) = соnst KR i = (6.8) 16C i Ri Тогда для того, чтобы i объект удалялись от центра (ядра - Солнца) туманности необходимо выполнение условия:

Fgi Fyi (6.9) Это неравенство сводится к выполнению условия по плотности i этих i объектов 3W (1 + K i ) i (6.10).

16cGM То есть это условие обусловленное силой - Fyi зависит только от W и Ki коэффициента отражения i объекта и не зависит от Ri.

При W = 3,86х1026 вт, что соответствует современной мощности солнечного излучения, получим значение i i = 1,1х10-2 кг/м3 (6.11), то есть если плотность i объекта i должна быть меньше 1,1х10-2 кг/м3, то тогда этот объект будет под действием силы Fy удаляться от ядра туманности, как источника излучения света. Это могут быть объекты, которые по плотности подобны перламутровым и серебристым облакам в стратосфере и мезосфере Земли.

Следует уточнить ситуацию с твердыми микрочастицами. Плотность вещества самой микрочастицы составляет порядка 3х103 кг/м3, но на любой поверхности твердой частицы существуют не скомпенсированные электронные связи. Что обусловливает образование на поверхности микрочастицы многослойной оболочки из молекул газа.

Адсорбции молекул газа на поверхности микрочастицы способствует также силы поверхностного натяжения, за счет радиуса кривизны микрочастицы. В результате, реальный объем и радиус системы из микрочастицы и окружающей её оболочки увеличится, а плотность уменьшится.

Если для микрочастицы без оболочки, предельный радиус (размер) микрочастицы ( rпред. )i при котором Fyi Fgi, составляет (1 + K i ) 3W (1 + K i ) K Ai = 5,4х10- ( rпред. )i = (6.12) 16 i GM i g Ri и для Кi = 1 и i = 2,7х103 кг/м3, получим ( rпред )i = 2х10-7 м, то за счет описанного выше механизма i уменьшится до значения ( 1 – 10-2 )кг/м3, что увеличит силу Fyi.

Таким образом, учет фактора света, приведет к дифференциации вещества в газопылевой туманности подзоны. Микрообъекты, в первую очередь наиболее легкие будут выталкиваться на периферию туманности. Причем, по мере сжатия и нарастания мощности светового излучения протосолнца - W, будет расти и сила Fy.

Влияние солнечной радиации наиболее ярко проявилось в формировании планет газового типа. Так, высокая скорость вращения планет газового типа обусловлено тем, что основной импульс планеты получают косвенно, через спутники и кольца, и на прямую, через своё газопылевое окружение, от сил Fy и Fp в период формирования этих планет. В тоже время, системы газовых планет с их спутниками, являются как бы моделью формирования планет земного типа у Солнца. Так система Юпитера со спутниками и кольцами отражает (как модель) более позднюю стадию формирования Солнечной системы в целом, когда силы Fy и FР произвели зачистку Солнечной системы от мелких, а затем и средних по размеру частиц пыли и микрообъектов.

Более высокая скорость «старения» Юпитера по сравнению с Сатурном, связана, в частности, с более высокой интенсивностью солнечного излучения на орбите Юпитера по сравнению с орбитой Сатурна.

В тоже время система Урана со спутниками и кольцами, может служить моделью более ранней стадии Солнечной системы, по сравнению с системой Сатурна.

Система Нептуна со спутниками и кольцами, может служить моделью ещё более молодой Солнечной системы (по сравнению с моделью системы Урана), когда ещё даже не закончилась зачистка в Солнечной системе пылегазовой среды межпланетного пространства (в зоне планет земного типа) силами Fy и Fp.

Таким образом, системы газовых планет с их спутниками и кольцами дают, в миниатюре (модельно), удивительную картину динамики Солнечной системы, её изменения во времени. Более того, наиболее вероятно, планеты земного типа особенно Земля и Венера, в стадии, когда они были протопланетами, также имели структуру наподобие современной структуры систем планет газового типа.

6.5. Эксцентриситет у орбиты планет.

На планеты, также как и на другие объекты в Солнечной системе будет воздействовать ряд сил F описываемых уравнением равновесного состояния:

Fg + FЯГ = Fn + Fy + Fр + FТМ ( 6.13 ), где Fg - сила гравитации обусловленная Солнцем, определяемая законом всемирного тяготения Ньютона, FЯГ - сила гравитации обусловленная ядром галактики, Fn -сила обусловленная нормальной составляющей ускорения, Fy - сила обусловленная давлением света на материальные объекты, Fр – сила обусловленная давлением солнечного ветра на материальные объекты, FТМ – сила обусловленная воздействием (давлением) темной материи (энергии) на материальные объекты. Все эти силы влияют на параметры и эксцентриситет орбит планет. Исходя из работы ( 1 ) влиянием FL -сила Лоренца, FE сила электростатического взаимодействия по закону Кулона на формирование планет и параметры и эксцентриситет их орбит мы можем пренебречь.

Все силы по уравнению (6.13 ) являются векторными величинами, но мы будем рассматривать предельные варианты (модели), когда их можно представить как скалярные величины. Наша цель показать, как за счет этих сил может формироваться эллипсоидность или эксцентриситет орбит планет, как впрочем, и других объектов солнечной системы и рассмотреть доминирующие факторы. Поскольку все планеты и их спутники фактически двигаются в одной плоскости, то это позволяет существенно упростить задачу. Вначале проанализируем общую ситуацию с эксцентриситетом орбит планет и других параметров орбит, по известным литературным данным, представленным в таблице № 6.5., а также расчетные значения других параметров Солнечной системы.

Таблица № 6.5. Параметры орбит планет Солнечной системы.

Планеты Эксцен- gi, i Сл Ti, Ri 10 - Солнечной 103 триси- КЭл 10 м 10 с Системы. тет м/с м2/с м/сек Меркурий 47,87 7,603 5,79 0,20564 0,519 400,0 23, Венера 35,03 19,41 10,74 0,00676 0,015 110,0 11, Земля 29,79 31,57 14,96 0,01672 0,034 60,6 9, Марс 24,14 59,36 22,79 0,09344 0,205 26,0 5, Юпитер 13,06 374,4 77,83 0,04890 0,101 2,2 1, Сатурн 9,64 930,1 142,7 0,05689 0,119 0,65 0, Уран 6,80 2650 289,7 0,04634 0,098 0,16 0, Нептун 5,43 5200 449,7 0,01129 0,018 0,065 0, Плутон 4,74 7820 590,0 0,24448 0,500 0,035 0, Центавры от 5200 – 5,43 – 450 – 1500 0,065 – 0, пояса до 2,94 0,0059 – RСред = Койпера (1000 лет) 0, Эксцентриситет - е, характеризующий форму орбиты планеты, выражается через отношение большой (a) и малой (b) полуосей орбиты в виде: e2 = 1 - b2/a2. При e = - орбита круговая, а при 0 e 1 – орбита эллиптическая. Эллипсоидность орбиты можно также для наглядности выразить параметром КЭл = ( Ra - Rb ) R-1i. Напряженность гравитационного поля Солнца на орбите планеты равна:

- gi = GMСл / Ri2. Потенциал гравитационного поля Солнца на орбите планеты равен:

- Сл = GMСл / Ri. Влияние напряженности гравитационного поля внешнего фактора на орбиты планет Солнечной системы - gХ мы рассмотрим ниже.

В идеальном случае для формирования планеты её орбита должна быть круговая.

Если на планету в дальнейшем не действуют направленные внешние силы, то орбита будет сохраняться. Реально орбиты всех планет имеют эксцентриситет, следовательно, на них действовали направленные внешние силы либо при формировании, либо в дальнейшем. Как рассмотрено выше, генезис планет земной группы, существенно отличался от генезиса газовых планет. Это показано также в работе (2). Из таблицы № 6.5. видно, что если для планет земной группы, эксцентриситет планет возрастает от Венеры к Марсу, то у планет газовой группы эксцентриситет и параметр КЭл практически не меняется от Юпитера к Урану. Это говорит о разном генезисе и механизме образования этих групп.

Из общей схемы выпадают две планеты Меркурий и Нептун. Большой эксцентриситет планета Меркурий, в значительной степени обусловлен особенностью её формирования по сравнению с другими планетами земной группы, из-за её близости к Солнцу (3). В тоже время, возможно, что Меркурий, как планета сформировался с внутренней стороны (обращенной к Солнцу) в подзоне Венеры, а затем был захвачен Солнцем, по мере сжатия протозвезды.

Относительно малое значение эксцентриситета орбиты Нептуна, по сравнению с другими газовыми планетами, вероятно, обусловлено тем, что Нептун находится в начальной стадии своего формирования, как газовой планеты. Более того, поскольку масса Нептуна много больше массы Урана, который завершает распределение масс в зоне системы Юпитер – Сатурн, то Нептун, с учетом его отдаленности от Урана и малым эксцентриситетом, и малым значением коэффициента эллиптичности - КЭл, следует отнести к следующей, самостоятельной группе газовых планет.

Особо следует остановиться на системе Плутон – Тритон, которая вероятно является начальной стадией формирования «пастуха» (как будущего ядра газовой планеты) для астероидного пояса Эджворта – Койпера. По мере поглощения системой Плутон – Тритон новых астероидов из пояса Койпера, будет увеличиваться масса и угловая скорость вращения системы по модели в работе (4) при этом орбита системы Плутон – Тритон будет смещаться в сторону пояса Койпера и уменьшит свой эксцентриситет. В этом случае, системы Нептун, Плутон и пояс Койпера следует отнести ко второй группе газовых планет в начальной стадии их формирования. Это говорит о молодости Солнечной системы в целом.

Вначале определим область в галактике, «где правит бал» Солнце. Для этого воспользуемся моделью представленной в работе (5) и вычислим большую и малую ось эллипсоида вращения этой зоны по формулам FСл. = FЯГ, (6.14) В качестве модели мы рассмотрели ситуацию, когда сила гравитационного воздействия Солнца – FСл. и ядра галактики - FЯГ на тело массой – m, равны по формуле (6.14). Фактически мы описали случай, который реализуется на границе между сферой Оорта и остальным галактическим пространством. В общем виде силы FСл. и FЯГ являются векторными величинами. Однако, для простоты, мы рассмотрим скалярные значения этих сил при условии, что тело массой – m находится на прямой проходящей через центр масс Солнца и ядро галактики. Причем тело массой – m находится либо между Солнцем и ядром галактики, либо за Солнцем.

В первом случае, исходя из закона Ньютона, мы получим уравнение:

LСл ЯГ Rв =. (6.15) M ЯГ 1+ М Сл где МСл – масса Солнца, МЯГ – масса ядра галактики, Rв – радиус, в пределах которого FСл. больше FЯГ, LСл –ЯГ – расстояние между Солнцем и ядром галактики, Rв – радиус, в r s пределах которого FСл. больше FЯГ. В этом случае, вектора сил FСл и FЯГ имеют противоположное направление, то есть разнонаправлено воздействуют на тело массой – m, поскольку, в рассмотренном первом случае, тело находится между Солнцем и ядром галактики.

Во втором случае, исходя из закона Ньютона, мы получим уравнение:

LСл ЯГ Rа =, (6.16) M ЯГ М Сл где Rа – радиус, в пределах которого за Солнцем, где FСл. больше FЯГ, а на расстояние больше радиуса – (LСл – ЯГ + Rа ) сила FЯГ вновь становится больше FСл..

Расчет по формулам ( 6.15) и ( 6.16 ) при максимальном значении МЯГ = 6х1042 кг и при значении LСл – ЯГ = 2,6х1020 м дал размер малой полуоси порядка b = Rb = 1,5х м, а размер большей полуоси Ra будет больше лишь на 109 м. При значении МЯГ = 2х1042 кг получим размер малой полуоси порядка Rb = 2,6х1014 м. Следовательно, минимальный размер сферы влияние Солнца, а следовательно и границы Солнечной системы в направлении к центру галактики, лежит в области порядка (1,5 – 2,6 )х1014 м при условии gСл = gЯГ = (5,93 - 1,97)х10 -9 м/с2.

Из данной модели следует, что космические аппараты Вояджеры, которые находятся на расстоянии в 1,8х1013 м и на расстоянии 1,5х1013 м от Солнца, еще не покинули пределы Солнечной системы и не вышли в межзвездное пространство. Наиболее вероятно, они вышли лишь на внешнюю границу пояса Койпера. Сам пояс Койпера, образовался в хвосте зоны УДР (рисунок № 6.2), которую мы рассмотрели выше.

Аппаратура Вояджеров, как раз и фиксирует процессы, связанные с зоной УДР, где происходит сбор газопылевой компоненты после его выброса из переходной зоны протосолнца, на завершающей стадии сжатия Солнца. Эти процессы модельно представлены на рисунке № 6.2. Фактически пояс Койпера отражает наиболее раннюю стадию формирования планеты газового типа, у которой зародышем – пастухом выступает система Плутон-Харон. Более того, представление, что Солнечная система с огромной (космической) скоростью порядка 250 км/сек несется через неподвижную среду (материю) межзвездного пространства, ошибочное. Материл межзвездная среда, вне Солнечной системы, имеет приблизительно такую же скорость движения и вращения, как и все звезды в рукове Ориона нашей галактике.

В рассматриваемой нами модели, отметим два крайне важных моментов, для вектора r s сил FСл и FЯГ. В первом случае, в направлении малой оси, эти вектора имеют противоположное направление и при сложении дают ноль на границе Солнечной системы.

Во втором случая эти вектора имеют одно направление, то есть их воздействие на тело массой – m складывается и тем самым тело массой – m в два раза с большей силой будет притягиваться к Солнцу на таком же расстоянии, равном малой оси. Следовательно, с внешней стороны от Солнца, вдоль большой полуоси, увеличивается эффективный радиус захвата Солнцем тел массой – m за пределами радиуса Rа. В этом случае ядро галактики будет помогать Солнцу, захватывать материал в полусферу эллипсоида вращения, в направлении большой полуоси. Это существенно меняет общую картину сферы влияния Солнца.

Оценить параметры этой полусферы, где будет проявляться доминантное влияние Солнца, можно исходя из условия, что гравитационный потенциал Солнца равен гравитационному потенциалу рукова Ориона, в области, где находится Солнце.

Гравитационный потенциал рукова Ориона в области Солнца, как мы оценили ниже, имеет значение порядка - g рО = 10-10 м/сек2. В этом случае, значение радиуса полусферы, где будет доминировать Солнце, определим по формуле: R2 = G MCл / g рО. Откуда получим для Солнца значение радиуса полусферы у основания, как сферы его влияний, равным: RC = 1,1х1015 м. = 0,11 св. года, при условии gС = g рО = 1,1х10 -10 м/с2.

Причем, в этом случае, реальное значение большой полуоси этого сфероида вращения будет равно: а = LА = RC + Ra = 1,25х1015 м. То есть, фактически зона, где будет доминировать Солнце имеет вид полусферы, причем она будет несколько вытянутая по большой оси. Параметры сферы влияния Солнца сведены в таблицу № 6.6.

Если сравнить полученные параметры полусферы, где будет, проявляется доминирующее гравитационное влияние Солнца, с известной моделью - сферой Оорта, то они существенно отличаются. В рассмотренной модели, формирование астероидов возможно лишь в полусфере и у астероидов большие оси их орбит, как и период, их обращения, также ограничены зоной полусферы. При этом захваченные или сформированные тела в этой полусфере, будут двигаться вокруг Солнца по орбитам в виде эллипса, меньшая ось которого направлена от Солнца в сторону ядра галактики, а большая ось в противоположном направлении от Солнца, в зону полусферы.

Таблица № 6.6. Параметры сферы влияния Солнца.

Объект Малая полуось, RC, м Большая полуось gСл = gЯГ, gСл = gОриона, м/с2 м/с b = Rb, м. а = LА, м.

0,11х10 -9 1,1х1015 1,25х Сфера (5,93 - 1,97) (1,5 – 2,6) 10 -9 х влияния Солнца Далее рассмотрим факторы, которые могут оказать влияние на эллипсоидность орбиты планет Солнечной системы. Круговая орбита планеты описывается обычным уравнением (4.15 ) из которого выводится закон Коперника (4.17). Для определения сил, которые могут привести к эксцентриситету орбиты планеты, рассмотрим модель этих дополнительных сил по уравнению (6.13).

Во-первых, дополнительные силы могут быть связаны с гравитационным воздействием на планету Солнечной системы другого объекта, как например, ядро галактики Млечный путь, или другого массивного звездного объекта (или их ассоциаций), который находится относительно не далеко от Солнечной системе. Такие звездные объекты, наиболее вероятно могут находиться в рукове Ориона, там же где находится и Солнечная система.

Во-вторых, дополнительные силы могут быть связаны с потоками, движением материи и энергии, в том числе с темной материи в Солнечной системе и в целом в галактике. При этом следует учесть, что масса темной материи и энергии в галактике в несколько раз выше, чем наблюдаемой материи в виде звезд (5). При этом средняя плотность темной материи (энергии) возрастает к ядру галактики, то есть будет градиент по плотности от радиуса или расстояния от ядра галактики. Кроме того само Солнце также является источником радиации.

В-третьих, параметры орбит всех планет в основном формировались в период становления самого Солнца, следовательно, следует оценить и влияние этих факторов на планеты, их орбиты и на распределение материи в пределах Солнечной системы.

Вначале рассмотрим упрощенную модель, когда действуют только силы Fg, FЯГ и Fn. Моделью воздействия на планеты сил Fg и FЯГ, является модель, которую мы рассмотрели в работе (4). В нашем случае уравнение будет двух видов, в зависимости от положения планеты на прямой проходящей через Солнце и центр ядра галактики. Во первых, когда планета находится между ними, во-вторых, когда планета находится с обратной стороны от Солнца. Уравнения в этих предельных случаях можно представить в виде:

m mM mM Fg – FЯГ = Fn или G i 2 С – G i ЯГ = i i (6.17 ), Ri RЯГ Ri для случая, когда планета массой - mi, с радиусом орбиты - Ri и средней орбитальной скоростью - vi находится на прямой между Солнцем массой МС и ядром галактики массой - MЯГ на расстоянии - RЯГ, как радиус орбиты планеты в системе ядра галактики.

Для второго случая, когда ядро галактики будет помогать Солнцу притягивать планету, то есть планета находится с противоположной стороны от ядра галактики, относительно Солнца, уравнение можно записать в виде:

m mM mM Fg + FЯГ = Fn или G i 2 С + G i ЯГ = i i ( 6.18 ), Ri RЯГ Ri Для примера, примем известные значения параметров для Земли, Солнца и Галактики:

масса Земли – mi = 5,976х1024 кг.;

средний радиус орбиты Земли - Ri = 1,5х1011 м.;

масса Солнца МС = 2х1030 кг.;

масса ядра галактики с учетом массы темной материи (энергии) (5) в ядре галактики - MЯГ = 2х1042 кг и максимально допустимое значение MЯГ = 6х1042 кг;

расстояние от центра галактики до Солнца - RЯГ = 2,7х104 св. лет = 2,55х1020 м. фактически вопрос сводится к определению насколько велико влияние силы FЯГ (её скалярного значения) по сравнению с величиной силы Fg при их суперпозиция, в пределах радиуса той или иной планеты. В таблице № 9 приведены расчетные значения напряженности и потенциала гравитационного поля от ряда объектов, которые потенциально могут влиять на орбиты планет Солнечной системы.

Объем рукова Ориона в зоне Солнца составляет порядка8,5х109 св.лет3, из расчета, что на одну звезду приходится объем 3,2х104 св. года3, получим массу этого скопления звезд в рукове Ориона, порядка 4х1038 кг. При расстоянии до центра масс этого скопления звезд порядка 1,7х1019 метра, вычислены параметры gi и i в зоне Солнца, которые сведены в таблицу № 6.4. Кроме того, аналогичные параметры вычислены и сведены в таблицу № 6.7 для трех звезд Центавра и звезды Сириус из ближайшего окружения Солнца по известным параметрам этих звезд.

Таблица № 6.7. Напряженность - gi и потенциал - i гравитационного поля в Солнечной системе от различных объектов галактики.

Ядро Рукав Группа Сириус со Летящая звезда галактики Ориона Центавра спутником Бернарда Напряженность 2,1х10 -9 - 1,9х10-14 при R = 6, – gi = GMi / Ri2, 6,3х10 -9 10 -10 2,5х10 -13 1,6х10 -13 cв. лет.

м./ сек2. 0,67х10-10 при R = 0, св. лет.

5,4х1011 – 1,14х10 3 при R = 6, Потенциал – 16,1х1011 1,7х109 104 8х103 cв. лет.

i = GMi / Ri, 6,7х104 при R = 0, м2 / сек св. лет.

Особое влияние на Солнечную систему, вероятно, оказала блуждающая или летящая звезда Бернарда (Проксима Змееносца), из ближайшего окружения Солнца, которая пока находится на расстоянии порядка 6 св. лет. Но звезда Бернара имеет аномально высокую орбитальную скорость, порядка 140 км/ сек, в системе рукова Ориона и быстро приближается к Солнечной системе. Орбита звезды Бернарда периодически (период обращения порядка 170 тыс. лет) близко подходит к Солнечной системе, следовательно, не исключено, что орбита этой звезда (возможно, есть и другие блуждающие звезды, у которых орбиты проходят близко к Солнечной системе) могла раньше проходить на расстоянии порядка (0,1 – 0,2) св. года от Солнца. В этом случае, резко увеличиться напряженность гравитационного поля воздействия этой звезды на объекты Солнечной системы. Так при расстоянии между Солнцем и звездой Бернарда равным 0,1 св. года, напряженность гравитационного поля звезды Бернарда на объекты Солнечной системы составит 6,7х10 -11 м/сек2, то есть соизмеримо с постоянным влиянием на Солнечную систему ядра галактики или рукова Ориона. Этот фактор может увеличить орбитальную скорость планет в направлении звезды Бернарда, в пределе, на 300 м/сек, что приведет к эллипсоидности орбиты. Однако наиболее существенное влияние звезда Бернарда могла оказать на объекты, находящиеся на границе сферы влияния Солнца и в поясе Койпера, что может привести к существенному изменению орбит астероидов. Это, в свою очередь, увеличит количество астероидов опасных для Земли.

Учет влияния внешнего гравитационного поля на эксцентриситет орбит планет, может только частично объяснить эллипсоидность орбит, но не является доминирующим фактором. Кроме того, этот фактор принципиально не может объяснить эксцентриситета у различных планет, поскольку воздействие внешнего гравитационного поля на все планеты приблизительно одинаковое.

Далее рассмотрим второй фактор, с которым связаны дополнительные силы, которые обусловлены потоками, движением материи и энергии, в том числе темной материи в Солнечной системе и в галактике. Направленные потоки этой материи создают силу FPS, которая обусловлена давлением - Рi на планету, имеющую в сечении площадь Si. Эта сила может быть в принципе, причиной эксцентриситета орбит планет Солнечной системы. Давление создают потоки или квантов, или элементарных частиц и атомов, или потоки темной материи (эфира). Для этой модели можно составить уравнение в виде:

m mM или G i 2 С = i i + Pi Si Fg = Fn + FPS ( 6.19 ).

Ri Ri Давление или импульс потока - Рi = Мпотока vпотока, где Мпотока - масса потока и vпотока скорость потока. Давление - Рi может быть обусловлено рядом факторов: кванты, космические лучи, потоки газов, потоки темной материи (в частности нейтрино или эфира), в том числе за счет градиента темной материи в направлении к ядру галактики.

Силу, связанную с давлением света на планеты мы оценили выше в таблице № 4.3, где в качестве источника света рассмотрено излучение Солнца. Сила воздействия Солнечного ветра в виде заряженных частиц на планеты также незначительна. Современное излучение Солнца (в стационарном режиме) стабильно и сферически симметрично, то есть мощность излучения во все стороны приблизительно одинаковое, а значит, оно не могло быть причиной значительного эксцентриситета орбит планет после завершения формирования этих планет. Если рассматривать внешние источники света за пределами Солнечной системы, то их мощность существенно меньше мощности Солнца, а значит и их роль и воздействие на орбиты планет.

Далее рассмотрим третий фактор, который, по мнению автора, является доминирующим и объясняет особенности орбит планет солнечной системы. Параметры орбит всех планет, в основном, формировались в период становления самого Солнца, как звезды, следовательно, следует оценить влияние тех сил и факторов в распределение материи в пределах Солнечной системы при формировании Солнца и планет и их орбит.

Модели процессов при формировании Солнечной системы мы рассмотрели выше, их можно описать уравнением аналогичным (6.16). Для этого следует оценить величину mM параметра Pi Si и сравнить его с параметром G i 2 С в уравнении (6.19), что позволит Ri m оценить их относительное влияние на член i i уравнения (6.19) и на параметры Ri орбиты. Скорость вращения газа в переходной зоне подчиняется законам Коперника, и с приближением к ядру протозвезды его орбитальная скорость резко увеличивается.

Поэтому вынос газа из более глубинных слоев переходной зоны, при воздействии этого потока газа на планету находящуюся на более высокой орбите, создаст как нормальную составляющую ускорения (за счет силы Pi Si), так и тангенциальную составляющую ускорения планеты.

Мы рассмотрим несколько упрощенных моделей воздействия на планеты земного типа потока газа и пыли из переходной зоны, под действием отраженной ударной волны при коллапсе Солнца. Массу газопылевых компонент в переходной зоне можно оценить исходя из массы планет газового типа, из которых они фактически и образовались. Общая масса газовых планет и астероидов в Солнечной системе составляет ориентировочно 2,5х1027 кг, а с учетом рассеянной составляющей общую массу газа и пыли в переходной зоне мы приняли равной - 5х1027 кг. Скорость потока мы приняли, независимой от радиуса, равной vпотока = 7,5х105 м/сек, что приблизительно соответствует скорости Солнечного ветра.

Для оценки средней плотности газа необходимо знать конфигурацию переходной зоны и её объем. Учитывая, что мы рассматриваем ситуацию на завершающем этапе формирования, как Солнца, так и планет Земной группы в переходной зоне, то мы должны рассматривать переходную зону не в виде сферы (которая была на начальном этапе сжатия туманности), а в виде сильно уплощенного тора вращающегося вокруг ядра туманности. Объём тора – V вычислим по формуле:

VТора = 2 2 Rab = 1,53х1033 м3 (5.20), где R = 1,3х10 м - радиус переходной зоны равный половине радиусу орбиты Марса, а – большая полуось тора равна R, малая полуось тора – в = 4,6х109 м. Параметр малой полуоси выбран из расчета, что при выносе газа из переходной зоны в зону УДР, этот же параметр для Юпитера будет равен радиусу его влияния в 2,4х1010 м, учетом расширения потока газа при его выносе в зону УДР. В этом случае получим плотность газопылевых = 3,27х10-6 кг/м3. Отметим, что исходя из компонент в торе равный тора термодинамических расчетов, рассмотренных выше, этот параметр плотности газа в зоне Земли, на стадии сжатия туманности, на два порядка выше.

На планеты земной группы находящиеся на своих орбитах в газопылевой среде тора, в рассматриваемом случае, будет действовать поток газа от звезды до планеты. Поток этот может иметь форму либо в виде цилиндра, либо в виде конуса. В первом случае массу этого потока можно вычислит по формуле (6.21), а во втором случае, по формуле (6.22).


МЦил. = Тора VЦил. = Тора r 2 H (6.21), МКонус. = Тора VКонус. = Тора r 2 H (6.22), где Н – длина потока от звезды до планеты, r - радиус планеты, но более правильнее будет радиус сечение взаимодействия потока газа с планетой, поскольку сечение взаимодействия будет существенно больше радиуса планеты. Это имеет место, например, в случай взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли. В наших расчетах за радиус сечения взаимодействия потока с планетой принято половина гравитационного радиуса сферы влияния планеты. Все расчеты для планет Земной группы по давлению (импульсу) потока газа на планету в переходной зоне, при выбросе этого газа в зону УДР, сведены в таблицу № 6.8 и в таблицу № 6.9. В таблице № 6.9 также для сравнение приведены данные по эксцентриситету и параметру эллиптичности орбит.

Как видно из таблиц № 6.8 и №6.9, наблюдается довольно хорошо корреляция между соотношением параметров эксцентриситета для Венеры, Земли и Марса и соотношением Рi.Ц параметров Pi для этих же планет, это говорит за то, что рассмотренный механизм, наиболее вероятно, был причиной возникновения эксцентриситета орбит планет Венеры, Земли и Марса.

В тоже время, аномально высокий эксцентриситет Меркурия, возможно имеет другую природу и обусловлен, тем что либо Меркурий был захвачен Солнцем из подзоны Венеры, либо плотность газов выброшенных из Солнца, на фронте отраженной ударной волны, была по крайней мере на несколько порядков выше, чем мы приняли для переходной зоны вокруг Солнца.

Таблица № 6.8. Параметры давления (импульса) потока газа и пыли на планету в переходной зоне, для модели потока в виде цилиндра, под действием выброса этого газа в зону УДР.

Планеты, Н i, ri, МЦил. Радиус МЦил. Рi = (Рi )Ц (Рi )Ц mi 1011 10 6 1018,,1024 1020, 1027, сече i mi vi, Рi.Ц 1028, м. м. кг кг.м. ния кг кг.м. кг. Pi сек-1 сек- ri х кг.м.

107 м. сек- Меркурий 0,58 2,44 3,53 2,65 1,18 0,83 0,062 3,3 1,58 0, Венера 1,07 6,05 40,22 30,16 8,5 79,4 5,95 51,0 17,87 0, Земля 1,47 6,38 61,44 46,08 13 255,1 19,13 60.0 17,87 0, Марс 2,28 3,39 26,91 20,18 6,5 98,9 7,42 6,5 1,57 0, Таблица № 6.9. Параметры давления (импульса) потока газа и пыли на планету в переходной зоне, для модели потока в виде конуса, под действием выброса этого газа в зону УДР Планеты, Радиус МКонус. Рi = Эксцен (Рi )Конус mi 1020, 1027, сечения триси- КЭл, i mi vi, Рi.Ц 1028, ri х кг кг.м. кг. тет орбит Pi 107 м. сек-1 кг.м. орбит.

сек- Меркурий 1,18 0,28 0,021 3,3 1,58 0,0013 0,20564 0, Венера 8,5 26,47 1,983 51,0 17,87 0,0111 0,00676 0, Земля 13 85,03 6,377 60.0 17,87 0,0357 0,01672 0, Марс 6,5 32,97 2,473 6,5 1,57 0,1575 0,09344 0, Фактически одинаковый и при этом большой эксцентриситет орбит газовых планет Юпитера, Сатурна и Урана, вероятно, обусловлен асимметрией выноса газа из переходной зоны в зону УДР, то есть тор УДР изначально имел эксцентриситет в своей форме на стадии своего формирования, как рассмотрено выше. Другие факторы и механизмы воздействия на орбиты планет, рассмотренные выше, лишь увеличили эллипсоидность орбит планет газового типа.

Глава 7. Взаимосвязи между объектами Солнечной системы.

7.1. Взаимосвязи между объектами Солнечной системы.

Рассмотрим вопрос, как через силу гравитации, связаны планеты Солнечной системы со звездой. Для этого определим своеобразную сферу влияния каждой из планет в общей структуре Солнечной системы. В качестве модели мы рассмотрим ситуацию, когда сила гравитационного воздействия Солнца – FСл. и одной из планет – Fi на тело массой – m, равны, то есть случай:

FСл. = Fi (7.1).

В общем виде силы FСл. и Fi являются векторными величинами. Однако, мы для простоты, рассмотрим скалярные значения этих сил при условии, что тело массой – m находится на прямой проходящей через центр масс Солнца и i - планеты. Причем тело массой – m находится либо между Солнцем и i – планетой, либо за i – планетой.

В первом случае, исходя из закона Ньютона, мы получим:

LСл i (7.2), Ri1 = M Сл 1+ Мi где МСл – масса Солнца, Мi – масса i – планеты, Ri1 – радиус, в пределах которого Fi больше FСл., LСл – i – расстояние между Солнцем и i – планетой, (RСл)1 – радиус, в пределах которого FСл. больше Fi, причем LСл – i = (RСл)1 + Ri1. В этом случае, вектора r s сил FСл и Fi имеют противоположное направление, то есть разнонаправлено воздействуют на тело массой – m, поскольку, в рассмотренном первом случае, тело находится между Солнцем и планетой.

Во втором случае, исходя из закона Ньютона, мы получим:

LСл i Ri2 = (7.3) M Сл Мi где Ri2 – радиус, в пределах которого за i - планетой от Солнца, где Fi больше FСл., а на расстояние больше радиуса – (LСл – i + Ri2 ) сила FСл вновь становится больше. Fi.

r s Причем, что крайне важно, вектора сил FСл и Fi имеют одно направление, то есть их воздействие на тело массой – m складывается и тем самым тело массой – m с большей силой будет притягиваться к планете. Кроме того с внешней стороны орбиты планеты увеличивается эффективный радиус захвата планетой тел массой – m за пределами радиуса Ri2. В этом случае Солнце будет помогать планете, захватывать материал с внешней стороны орбиты планеты вокруг Солнца. При этом захваченные тела будут двигаться вокруг планеты по эквипотенциальным орбитам в виде эллипса, меньшая ось которого направлена в сторону Солнца, а большая ось в противоположном направлении от Солнца. Эллипсоидность орбиты захваченного тела будет определяться относительной массой захваченного тела массой – m.

В таблице № 7. 1. представлены расчетные значения радиуса Ri1 исходя из параметров планеты, а также относительная величина Ri1, как отношение Ri1 к радиусу самой планеты Ri,пл. Масса Солнца принята равной 2х1030 кг.

Из таблицы № 7.1. видно, что все спутники у газовых планет лежат в сфере ограниченной радиусом Ri1 планеты Следовательно, все эти спутники формировались вместе со своей планетой «пастухом», в зоне доминирующего влияния гравитационного поля планеты.

Однако, орбита спутника Феба у Сатурна лежит вне зоны радиуса Ri1 = 7,63х109м, следовательно, спутник Феба был сформирован в области между Юпитером и Сатурном и затем был захвачен Сатурном.

Следует особо остановиться на модели формирования системы Земля – Луна (смотрите таблицу № 7.2), поскольку радиус орбиты Луны вокруг Земли равный RЛун = 3,84х108м лежит вне радиуса Ri1 = 2,59х108 Земли, то Луна была сформирована вне зоны влияния Земли.

Сила гравитационного воздействия Солнца на Луну более чем в два раза больше аналогичная сила воздействия Земли на Луну. Кроме того, значение радиуса (Ri, 1)Зем.- Лун = 3,456х108 также больше радиуса Ri1 = 2,59х108 Земли.

В таблице № 7.2. сведены данные по этой системе и представлены расчетные значения радиуса - Ri1 и сил гравитационного взаимодействия - F для Земли и Луны Исходя из выше изложенного, можно считать, что двойная система Земля – Луна является искусственно созданной системой, где всё продумано до мелочей. Надо полагать, что у этой системы есть Творец, Который предназначил её, как Свой дом, для обитания на неё Своих творений, и в частности человека разумного.

Таблица № 7. Планета Мi, Примечание LСл – i, Ri1, Ri, м кг м. Ri,пл 10 23 Меркурий 5,79х10 3,29х10 2,36х10 9, 4,87х1024 1,69х Венера 1,082х10 27, 1,496х1011 5,976х1024 2,59х Земля Орбита Луны лежит вне 40, пределов Ri1 у Земли.

2,279х1011 6,45х1023 1,29х Марс 38, 7,78х1011 1,9х1027 2,4х Юпитер Орбита всех спутников лежит в пределах Ri1 у Юпитера.

1,427х1012 5,69х1026 7,63х Сатурн Орбита всех спутников лежит в пределах Ri1 у Сатурна за исключением спутника Феба.

2,896х1012 8,6х1025 1,9х Уран Орбита всех спутников лежит в пределах Ri1 у Урана.

4,496х1012 1,02х1026 3,21х Нептун Орбита всех спутников лежит в пределах Ri1 у Нептуна.

Таблица № 7.2.

Объект, Мi, Примечание.

(Fg)Сол – i, (Fg)Зем.-Лун, (Ri, 1)Зем.- Лун, кг. Н Н м I 5,976х1024 3,54х1022 2,0х1020 3,456х Земля 7,35х1022 4,36х1020 2,0х1020 3,84х Луна Сила (Fg)Сол – Лун, более чем в два раза больше (Fg)Зем.-Лун.

7.2.. Формирование двойной системы Земля - Луна.

В период формирования Солнечной системы, каждая из планет земной группы формировалась в своей подзоне в газопылевой туманности окружающей протосолнце, где эта планета была «пастухом».

Рассмотрим феноменологическую модель генезиса Луны и формирования двойной системы Земля – Луна.

Захват Землей Луны в переходной зоне вокруг ядра туманности на стадии формирования протопланеты Земли и протопланеты Луны, произошел по следующим причинам. Ускорение, полученное Луной под действием выталкивающей силой Архимеда - FA и силой обусловленной солнечной радиацией - Fy, было выше, чем у Земли, поэтому Луна переходила на более высокую орбиту быстрее, чем Венера и Земля. Под действием этих сил Луна ушла из подзоны Венеры, постепенно увеличивая радиус своей орбиты, приближаясь к подзоне орбиты Земли, где попала под влияние гравитационного поля Земли.

Действительно, сила - FА для Луны при значении RЛн. = 1,07х1011 м, составляет FA = 1014,Н, aA = 13,6х10-12 м./с2, а ускорение что существенно выше, чем у Венеры (смотрите таблицу № 1.).

При значении RЛн. = 1,2х1011 м для Луны, значение FA = 5,63х1013 Н, а ускорение Луны составляло аА = 7,7х10-10 м./с2, что существенно выше, чем у Земли (смотрите таблицу № 7.3.).

Расчетные значение силы Fy для Луны, при тех же значениях радиуса, то есть при RЛн. = 1,07х1011 м составляет Fy = 13,5х107 Н, что приводит к ускорению Луны за счет этой силы, на величину аА = 1,8х10-15 м./с2.


При радиусе RЛн = 1,2х1011 м, значение - Fy = 10,7х107 Н и ускорение aA = 1,46х10-15 м/с2.

Эти значения ускорения Луны под действием силы Fy на два порядка больше, чем у Земли и Венеры (смотрите таблицу № 7.4.). Расчет значений для Fy для планет солнечной системы, проводился по формуле:

r r W ( 1 + Ki ) ( i )2 = 5,1*1017 ( i )2, Fyi = (7,4) 4С Ri Ri W ( 1 + Ki ) = 5,1*1017 Н. Величина ускорения планеты - ayi под при значении 4C действием силы Fyi определялась по формуле: ayi = Fyi mi- Таблица № 7.3. Расчетные значения FA а также ускорение - aA обусловленное FA для планет Солнечной системы, где Rпл - радиус планеты и Ri - радиус орбиты планеты при G М 2 = 2,67х1050, Н.м 2 = сопst. Для сравнения в таблице также приведены расчетные значения Fg - силы гравитации для планет.

R пл х106,м. Ri х1010,м.

Планеты, i. FА, Н. Fg, Н. aА, м.с-2.

4,21х1015 5,69х1023 8,6х10- Венера 6,05 10, 1,01х1015 4,06х1022 1,7х10- Земля 6,38 14, 1,69х1013 1,65х1021 2,6х10- Марс 3,39 22, В таблице № 7.4. Значения Fyi – и ayi для планет Солнечной системы.

ri х10 6, м. Riх1011, м. Fyi х108, Н. mi х1024, кг. ayi х10-17,м.с- Планеты, i Венера 6,05 1,07 3,1 5,1 6, Земля 6,38 1,47 2,1 6,0 3, Марс 3,39 2,28 0,2 0,65 3, Таким образом, видно, что силы FА и Fу могли увеличить радиус орбиты Луны и привести её в зону действия гравитационного поля Земли. Если мы учтем, что на орбите Земли у Луны было ускорение аА = 2,8х10 -10 м./с2, при силе FA = 2,03х1013 Н, что лишь на 60% больше ускорения aA для Земли, то можно сказать, что Луна спешила на свидание с Землей, но при этом плавно подошла к Земле (смотрите таблицы № 7.3.).

Плавный захват Землей Луны, был обусловлен согласованностью, с одной стороны, близостью орбитальных скоростей Земли и Луны, а с другой стороны, целым рядом факторов, которые мы рассмотрим ниже.

Луна, постепенно покидая подзону протопланеты Венеры, под действием сил FA и Fy и войдя в подзону протопланеты Земли, фактически очистила эти две подзоны от остатков вихрей четвертого уровня правой и левой спиральности по следующей схеме.

Подзоны Венеры и Земли представляли собой тороидальные диски уплощенные в плоскости эклиптики Солнца. Сами протопланеты Венера и Земля были окружены газопылевыми вихрями третьего уровня, в состав которых входили вихри четвертого уровня с ядрами в виде комет и астероидов. То есть они, в переходной зоне вокруг протозвезды Солнца, имели структуру наподобие систем Сатурна или Юпитера.

По мере увеличения радиуса орбиты Луны вокруг Солнца (в сравнении с радиусом орбиты Венеры), она сталкивалась (или захватывала) всё новые порции комет и астероидов из дальнего окружения Венеры, которые наименее всего были связаны с протопланетой Венерой. Это фактически привело к обеднению концентрации вихрей в подзоне Венеры, что предотвратило возможность образования спутника или системы спутников у планеты Венеры.

Ещё более радикальную зачистку сделала Луна, когда она вошла в подзону Земли. По мере приближения радиуса вокруг Солнца орбиты Луну к радиусу орбиты Земли, она собрала практически все вихри из окружения протопланеты Земля, а также вихри, которые были рассредоточены по всей тороидальной подзоне, где Земля была пастухом.

Это значительно увеличило массу Луны, ориентировочно, в пределах, на (10 – 30)% Начальное формирование Луны в подзоне Венеры обусловило её вращение в ретрограде (левая спиральность), как и у Венеры. Захват Луной вихрей, преимущественно левой спиральности, из подзоны Венеры, ещё более увеличил угловую скорость вращения Луны в ретрограде. Приход Луны в подзону Земли богатую вихрями, преимущественно правой спиральности, и захват их Луной привел к тому, что скорость вращения Луны вокруг своей оси была синхронизирована с периодом обращения Луны вокруг Земли.

При подходе Луны к Земле, когда разница между их орбитами составляла менее одного миллиона километров, разница в их орбитальной скорости составляла менее м/сек., а, следовательно, их сближение происходило очень плавно. При этом возможны два варианта сближения и захвата Землей Луны в зависимости от двух факторов:

во-первых, от разницы в их ускорении под действием сил FA и Fy, следовательно, и разницы в скорости их удаления от Солнца;

во-вторых, от места входа Луны в подзону Земли, то есть насколько далеко по орбите эта точка входа отстояла от Земли.

От этих двух факторов зависело либо Луна входила в центральный вихрь окружающий Землю радиусом порядка 1 млн. км., состоящий их вихрей четвертого уровня (то есть из зародышей комет и астероидов), по ходу вращения вихря правой спиральности, либо навстречу потоку этого вихря. В первом случае, радиус орбиты Луны был меньше радиуса орбиты Земли, а во втором случае, Луна обогнала Землю, то есть радиус её орбиты вокруг Солнца, стал несколько больше, чем у Земли, а орбитальная скорость меньше, чем у Земли. В последнем случае, Луна притягивалась к Земле, не только за счет гравитационного поля Земли, но это притяжение Луны к Земле усиливало и гравитационное поле Солнца.

При вхождении Луны, окруженной собственным газопылевым вихрем, с левой спиральности, в центральный вихрь Земли, Луна начала интенсивно поглощать более мелкие по массе вихри, четвертого уровня правой спиральности, из внешних слоев центрального вихря Земли. Это сопровождалось следующими процессами.

Во-первых, возникла замкнутая двойная система Земля – Луна.

Во-вторых, исходя из закона сохранения момента импульса для замкнутых систем, при поглощении Луной вихрей четвертого уровня, Луне перешел их момент импульса, кроме того, у Луны увеличился момент инерции, а также Луна аккумулировала кинетическую энергию вращения всех компонент центрального вихря Земли.

В-третьих, в результате компенсационных процессов (при взаимодействии вихрей левой и правой спиральности) и поглощения Луной ядер вихрей (комет и астероидов) имеющих правую спиральность вращения, скорость вращения Луны вокруг своей оси упала до нуля.

В-четвертых, в результате гравитационного взаимодействия Земли и Луны при их сближении, произошло возникновение и увеличение угловой скорости вращения их друг относительно друга (преимущественно Луны вокруг Земли).

В-пятых, в результате постепенного поглощения Луной центрального вихря вокруг Земли, Луна стала вращаться вокруг Земли и приближаться к Земле, уменьшая радиус своей орбиты вокруг Земли, пока Луна не поглотила основную массу центрального вихря окружающего Земли, при этом масса Луны существенно возросла. После этого, сближение Луны с Землей приостановилась, поскольку вновь начали доминировать силы FA и Fy. При этом радиус орбиты Луны вокруг Земли был меньше современного.

Наиболее вероятно, что минимальное значение этого радиуса, было около ( Rор )Луны 3,7х108м.

В-шестых, после этого в двойной системе Земля – Луна начала доминировать сила гравитационного взаимодействия между Землей и Луной. При этом, Земля стала терять (за счет приливных явлений) свою ротационную кинетическую энергию, то есть происходит замедление суточного вращения Земли, а Луна соответственно увеличивать свою энергию, что увеличивает радиус орбиты Луны. С помощью уголковых отражателей (лазерного рефлектора) установленных на Луне, определена скорость удаления Луны от Земли в 4 сантиметра в год.

Энергия вращения Земли описывается уравнением:

J ТВр. = i i (7.5), где J - момент инерции Земли, i -угловая скорость вращения i объекта – Земли, относительно оси вращения проходящей через центр Земли.

В этом случае, скорость изменения энергии ТВр. Земли равно производной по времени в виде:

d ТВр. / dt = J d / dt. (7.6).

Подставляя известные значения параметров J = 8,1х1037 кг.м2, I = 7,3х10-5 рад/сек и полагая d / dt = 2,8х10-10 за один год, получим значение производной:

d ТВр. / dt = 3,8х1010 Дж/сек. (7.7).

В свою очередь, сила взаимодействия между Землей и Луной определяется GM Зем M Лун уравнением Ньютона: FЗем.-Лун. = (7.8), R где G – гравитационная постоянная, МЗем – масса Земли, МЛун – масса Луны, R – радиус орбиты Луны вокруг Земли. Умножив правую и левую части этого уравнения на R, мы получим потенциальную энергию системы Земля – Луна в виде:

GM Зем M Лун Е = FЗем.-Лун R =. (7.9).

R Изменение параметра энергии системы - Е от времени будет в виде:

GM Зем M Лун dE / dt = dR / dt (7.10).

2R Для замкнутой системы Земля – Луна можно прировнять:

dE / dt = d ТВр. / dt = 3,8х1010 Дж/сек. (7.11).

Тогда получим значение параметра dR / dt = 0,012 м/год, что несколько ниже экспериментально установленного значения скорости удаления Луны в 0,04 м/год. Это обусловлено тем, что больший вклад в скорость удаления Луны от Земли вносят Солнечная радиация и Солнечный ветер.

Если мы положим, что Луна удалилась от Земли на расстояние порядка 107 м, после завершения её захвата, то по времени это составит период порядка 2,5х108 лет. Если наоборот мы положим, что система Земля – Луна сформировалась 50 тысяч лет тому назад, то получим, что Луна отошла от Земли за это время на 2 км.

Приход Луны позволил решить для планеты Земля ряд задач:

- во-первых, приход Луны стал главным фактором, стимулировавшим не только начало формирования суши на планете Земля, но и её развитие.

- во-вторых, в результате зачистки подзоны планеты Земля, в период формирования суши на планете и в дальнейшем, Земля практически уже не подвергалась бомбардировке крупными кометами и астероидами, которые ранее сформировались в подзоне Земли;

- в-третьих, Луна приняла удар, практически всех комет и астероидов из подзоны Земли, на себя, что обеспечило в дальнейшем идеальные условия для плавного развития многих процессов на Земле и самое главное, обеспечило сохранность флоры, и фауны на Земле после формирования суши;

- в-четвертых, Луна, аккумулировав весь оставшийся строительный материал из подзоны протопланеты Земли, после завершения основного процесса формирования самой планеты Земля, и, следовательно, Луна стабилизировала основные динамические характеристики Земли, поскольку сформировалась стабильная двойная система с иерархическими свойствами (почти как атом водорода, то есть идеальная система);

- в-пятых, приход Луны предотвратил возможность формирования у Земли системы собственных спутников (наподобие спутниковых систем у газовых планет), несмотря на то, что подзона Земли была наиболее богата строительным материалом;

- в-шестых, гравитационный захват Землей Луны привел к формированию двойной системы Земля – Луна. На Луне это гравитационное воздействие Земли привело к существенной асимметрии внутреннего строения и структуры Луны с её видимой стороны, обращенной к Земле.

На Земле, это тоже привело к существенным переменам. Луна стала оказывать большое влияние на динамику процессов в земной коре и в мантии, фактически управляя ими. Луна стала главным и единственным «дирижёром» для многих динамических процессов на Земле. Хотелось бы отметить, в частности, что благодаря гравитационному воздействию Луны, снимаются многие статические деформационные напряжения в земной коре на ранней стадии. Это существенно понижает порог накапливаемых деформаций в земной коре, а значит и пиковой мощности потенциально возможных землетрясений и других тектонических процессов;

Приход Луны в подзону Земли, привел к мощным гравитационным возмущениям как в исходной земной коре – базальтовом слое, так и в мантии планеты. Это привело к разломам в земной коре, резко активизировала эффузивный и интрузивный вулканизм и, в значительной мере, привело к зарождению и формированию на континентах складчатых горных сооружений и других геоморфологических структур.

Захват Землей Луны привел к деформации мантии в Земле, и к изменению коэффициента эллиптичности Земли. Это также стало вероятно главной причиной преобразований первородного материка Гондвана-Лавразия на нашей планете в Мезозойскую и Кайнозойскую эры.

Кроме того, Луна стала оказывать большое влияние на климат на Земле.

7.3. Генезис магнитного поля Земли.

Приход Луны сформировал стабильное магнитное поле Земли, а значит, защитил Землю от космических лучей. Более того, особенно большое влияние Луна оказало на образование, формирование и структуру магнитного поля Земли, а также обусловило стабильность этого магнитного поля. Важность этого вопроса обусловлена тем, что образованное магнитное поле Земли посредством Луны, обеспечило сохранение жизненных форм на Земле (обитающих на суше), когда Земля стала подвержена влиянию жесткого ионизирующего излучения Солнца. Магнитное поле Земли стало как покрывало, как защитный шатер для Земли. Или как сказано в Библии: «Ты… простираешь небеса, как шатёр» (Пс.103.2;

Иов.9.8;

Иер.51.15;

Авв.3.3).

В современной науке принято объяснять наличие магнитного поля Земли только внутренними причинами. Наиболее известна «модель геодинамо» или «геомагнитное динамо». В этой модели магнитное поле Земли связывают с турбулентными потоками из внутреннего ядра Земли в зону внешнего ядра Земли. При этом предполагается, что внешнее ядро Земли находится в жидком состоянии с высокой концентрацией железа и поэтому обладает высокой электропроводностью. Закручивание конвекционных потоков в этой модели связывают с силой Кориолиса.

Ниже мы рассмотрим принципиально другой механизм образования магнитного поля Земли под действием гравитационного поля Луны, то есть генезис этой составляющей магнитного поля Земли связан с внешним воздействием.

Современной центр масс двойной системы Земля - Луна находится на средней глубине около 1740км от поверхности Земли в экваториальной зоне и в зависимости от расстояния между Луной и Землей смещается от глубины в 2053 км до глубины в1433 км.

от поверхности Земли с периодом, как период обращения Луны вокруг Земли.

Следовательно, Землю нельзя рассматривать как точечную массу в двойной системе. Это приводит к тому, что внутреннее ядро Земли (предположительно твердое) будет смещаться под влиянием Луны, формируя периодические возмущения во внешнем ядре Земли, предположительно жидком.

Поскольку центр масс двойной системы перемещается по мере вращения Земли, вращения Луны вокруг Земли и изменения оси наклона вращения Земли, то при этом, преимущественно в средней мантии, формируется опоясывающее Землю приливное течение флюидов в форме тора под действие гравитационного поля Луны. В этом кольцевом течении (в форме тора) опоясывающем Землю формируется электрический ток, который в свою очередь генерирует основное магнитное поле Земли.

В сечении этот тор имеет форму на подобии тонкого лунного серпа. Это течение в экваториальной зоне, наиболее вероятно, располагается преимущественно в средней мантии на глубине от 700 -800км. до 2000км и имеет мощность по глубине порядка 800 – 1000 км., а в ширину порядка 15тыс.км – 17 тыс. км. Частично это течение может захватывать и зону верхней мантии В самом упрощенном виде, описанное течение в форме тора, можно рассматривать как контур с током, тогда его магнитный момент – Рм З будет равен:

Рм З = JхS (7.12), где J – сила электрического тока в контуре, S – площадь контура с током. Если принять значение Рм З равным дипольному магнитному моменту Земли – 7,8х1022 А.м2 и значение S = 1,2х1013 м2, что соответствует внешней площади тора в экваториальной зоне Земли, то мы получим силу тока в контуре равной 8,2х108 А. и плотность тока в сечении контура (тора) раной 6,8х10-5 А / м2 при площади сечения тора 1,2х1013 м2. Эти параметры вполне допустимы и возможны. Таким образом, благодаря Луне и за счет энергии вращения и момента инерции Луны, которые в сотни раз больше чем у Земли, осуществляется формирование и поддержание магнитного поля Земли, следовательно, и защита жизненных форм на Земле от жесткого ионизирующего излучения Солнца.

Рассмотренная модель формирования магнитного поля Земли имеет место также при формировании магнитного поля Солнца, Юпитера и Сатурна.

Следует отметить, что в верхней мантии также возможны локальные течения флюидов, а также конвекционные ответвления от основного потока, под действием гравитационного поля Луны, которые порождают локальные магнитные поля, полярность которых может быть противоположной полярности основного магнитного поля Земли.

Следует рассмотреть некоторые особенности двойной системы Земля – Луна.

Поскольку Лунная орбита отклоняется приблизительно на 5о от эклиптики, то это приведёт к тому, что ось вращения тора будет смещена относительно оси вращения Земли. Как следствие, Южный магнитный полюс (условно Северный) будет смещен относительно Северного географического полюса, а Северный магнитный полюс (условно Южный) будет смещен относительно Южного географического полюса.

Учитывая, что положение, структура и сила электрического тока в торе будут зависеть от многих параметров, то магнитные полюса будут смещаться в зависимости от динамики двойной системы Земля – Луна. Кроме того, распределение магнитного поля будет зависеть от магнитной проницаемости верхней мантии и земной коры, особенно платформ земной коры. В этом случае, Северная и Южная Америка образует своеобразный магнитный диполь, а этому диполю с противоположной стороны Земли для компенсации формируется магнитный диполь, проходящий через Сибирскую платформу, в сторону Австралии и Антарктиды.

Кроме того в рассмотренной модели, ядро Земли становится подобным железному сердечнику в соленоиде. В целом, это ведет к формированию устойчивой (к различным возмущениям) динамической системы магнитного поля Земли.

Особо отметим, что после образования двойной системы Земля – Луна, для рассмотренной выше модели генезиса магнитного поля Земли, глобальная смена полярности магнитного поля Земли становится невозможна.

Всё это говорит об искусственной природе созданной системы Земля – Луна, в которой всё продумано до мелочей. В тоже время, из рассмотренной модели следует критерий для поиска жизненных форм на других планетах, что для существования на суши планеты развитых форм жизни необходимо наличие у планеты спутника (или системы спутников), которые образуют двойную систему и формируют на планете стабильное магнитное поле, для защиты её от радиации.

Таким образом, мы рассмотрели некоторые особенности формирования двойной иерархической системы Земля – Луна. Следует подчеркнуть, как просто и в тоже время изящно, Господь Бог управлял формированием Земли и обустраивал пространство вокруг нашей планеты. Это чем-то напоминает и действие человека, когда он вначале построил дом, а затем благоустроил прилегающую территорию.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Трубин В.И. Генезис и основание мироздания и миропорядка, Харьков, Изд.

«Факт», 2012 год, 800стр., ISBN 966-637-725-1.

2. Трубин В.И., ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ И ПЛАНЕТ ЗЕМНОГО ТИПА «http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12684.html».

3. Трубин В.И. ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ТУМАННОСТИ «http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12623.html 4. Трубин В.И. ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ «http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12685.html»

5 Трубин В.И. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗВЕЗД В ГАЛАКТИКЕ «http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12615.html».

6. Трубин В.И., Бог, человек, Вселенная, Харьков, Изд. “Факт”, 2006год, 208стр., ISBN 966-637-456-0.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.