Реферати українською » Наука и техника » Космологическая космогонічна небулярная гіпотеза


Реферат Космологическая космогонічна небулярная гіпотеза

Микола Носков

Космология – полягає в спостереженні та вивчення космосу.

Космогония – наука про виникнення та розвитку космічних тіл і систем.

Небулярная – що з газопылевыми туманностями.

У 1877 р. англійський астроном Эбни [1] знайшов спосіб визначення швидкості обертання зірок, запропонувавши застосувати при цьому ефект Доплера. Проте у 1928 р. (через 51 рік!) два астронома (Про. Струве [2], навіть Р. Шайн [3], Росія) вирішили це завдання практично.

Потому, як методом Эбни – Струве – Шайна було обертання безлічі зірок, виявилося, що швидкості їх обертання пов'язані з спектральним класом. Найшвидше обертаються масивні зірки, а повільніше всього – жовті і червоні карлики. У цьому все основні характеристики – спектральний клас, маса, температура поверхні, і світність – змінюються у головній послідовності зірок безупинно й поволі, що не можна сказати про швидкості обертання. У зірок класу Т вона різко зменшується, а поблизу спектрального класу F5 змінюється стрибком у бік зниження зі 100...150 км/с (швидкість поверхні) до 0...50 км/с. Карлики ж спектральних класів G, K, M практично взагалі обертаються.

Це навів дослідників висновку у тому, що зірки від масивних розвиваються убік карликів, і лише з етапі досягнення ними класу F5 з'являються планетні системи, які за зменшенні маси зірки всього на 0,001 забирають в неї якось під час утворення близько 98% моменту обертання.

Висновок, заснований на спостереженні, ставить під все висловлені доти гіпотези: небулярные – Канта, Лапласа, Фая, Лигонде, Шмідта, Вайцзекера, Фисенкова та інших, оскільки з газопилового хмари утворюється спочатку лише сама зірка без планетної системи; катастрофічні – Брауна, Аррениуса, Чемберлена, Мультона, Джинсу та інших, оскільки катастрофа – рідкісне явище у космосі, хоча вищенаведений факт зміни швидкості обертання зірки -–регулярне і обов'язкове явище, прив'язана зоряної величині; приливні, чи ротаційній нестійкості, засновані на выплескивании речовини зіркою – Дарвіна, Хойла та інших, бо понад великі й гарячі зірки, обертаючись з більшими на швидкостями (500 км/с і від), виявляють, стійкість, тоді як зірки класу F5 раптом без видимої причини різко втрачають швидкість обертання майже без зміни маси.

Дослідники почали наполегливо шукати фізичні механизмные підходи вирішення проблеми освіти планетних систем. Спочатку шведський астроном Альвен [4] висловив ідею про те, що зірка може передавати обертальний момент сгусткам речовини на орбітах через магнітне полі.

Його ідею розвинув Хойл [5], розрахунки якого показали, що з освіті зірок після передачі ними частини обертального моменту міжзоряному середовищі, їхнє обертання дуже високий й відповідає швидкості обертання найзапекліших і масивних зірок. Далі він також підрахував, що з масі протозвезды, рівної сонячної, і за її радіусі, перевищує сонячний у 50 раз, відцентрова сила на екваторі буде врівноважувати силу тяжіння. Настає станом нестійкості, і речовина зірки відокремлюється від нього, створюючи диск. У що формується зірці очікується наявність загального магнітного поля. Через війну існування магнітної зв'язок між отделившимся речовиною й зіркою (через різницю кутових швидкостей) відбувається гальмування обертання зірки.

У гіпотезі Хойла є кілька здогадів та припущень, які мають пояснень: чому в зірок магнітне полі; як зірки втрачають свою масу до ними величини класу F5; як зчинений диск поділяється деякі кільця, у тому числі згодом утворюються планети, та інших. Його гіпотеза не пояснює як і в планетах відбувається рассортировка речовини за хімічним складом.

У 1962 р французький астрофізик Шацман [6] припустив, що й магнітне поле, на зірках існує (він також може сказати, звідки), воно надає можливість втрати обертального моменту і освіти планет. Заодно він свідчить про наступний спостережний факт: Сонце постійно «вистрілює» потоки гарячого іонізованого газу з областей, званих сонячними плямами зі швидкостями сотень і тисяч км/с. Сьогодні ці потоки малі, але раніше може бути інакше. Заряженный (іонізований) потік речовини з допомогою зчеплення з магнітним полем зірки набуває, крім радіальної швидкості, і окружну, оскільки зі збільшенням відстані від зірки «промені» магнітного поля мають із ній таку ж кутову швидкість, але окружна зростає. Однак настає час, коли полі ослаблене настільки (згідно із законом зворотних квадратів), і що може більше утримувати речовина, і це відривається і летить у космос. Отже, зірки, віддаючи обертальний момент выбрасываемому речовини, самі уповільнюють обертання.

Ми, що у роботі Шацмана намітився зовсім нове підхід до пояснення гальмування обертання зірок і механізму втрати ними маси. Він пов'язує гальмування обертання ні із заснуванням диска, ні з тривалим існуванням (заздалегідь) якогось газопилового хмари.

Шацмана підтримали дослідники Су Шу-хуанг [7] і Хаяши [8]. У 1965 р. Су Шу-хуанг справив розрахунки з механізму Шацмана для Сонячної системи та показав, що Сонце втратила основну частину обертального моменту ще до його освіти планетної системи. Він робить висновок, що у той час, коли Сонце було протозвездой (зіркою типу Т), в нього були потужні активні області, на кшталт теперішніх темних плям, звідки викидалася намагнічена плазма. І тільки останньому етапі цього процесу выбрасываемое речовина починає формувати газопилові диски, у тому числі згодом утворюються планети.

Хаяши розвинув теорію еволюції протозвезд, з яка повинна дуже важливий висновок: бурхливими конвективными рухами охоплено лише зірки з безліччю менше 1,5 маси Сонця, із якими Хойл і пов'язував існування «вмороженного» магнітного поля.

Альвен, Хойл, Шацман, Су Шу-хуанг і Хаяши з допомогою спостережної астрономії і астрофізики створили каркас космогонічної гіпотези, з якої вже видно реальних рис процесів освіти зірок і біля пірамід – планетних систем. Залишається тільки пояснити ряд можна побачити фактів, як-от наявність в зірок магнітного поля, механізм викидання речовини з зірки, розподіл речовини в планетах за хімічним складом та інших.

Речовина зірки – плазма, – «газ, що з позитивно і негативно заряджених частинок в пропорціях, у яких загальне налаштування нульовий» (Франк – Каменецкий [9]). Вже від цього визначення зрозуміло, що плазма повинна легко проводити через себе струм, то, можливо керована магнітним полем, але сама створювати ні те, ні інше неспроможна. Отже, фізика плазми забороняє зіркам мати магнітне полі. Але тепер достеменно відомо, що його мають як зірки (і Сонце), а й планети (зокрема, Земля).

Розгадка цього явища перебуває у фізиці атома: при освіті небесного тіла (зірки чи планети) усередині нього внаслідок гравітації виникають тиску, які разом долають електричне відштовхування електронів на зовнішніх шарах атомів і іонів і придавлюють так близько друг до друга, що вони починають брати участь у компенсації заряду сусідніх ядер. Відбувається перерозподіл зарядів: частина електронів, стали непотрібними у складі електронних оболонок, спливають на поверхню тіла, і беруть участь нині у компенсації загального позитивного заряду внутрішньої нього. Там вони захоплюються в рух обертовим тілом (зіркою, планетою) і диференціюються за швидкостями з допомогою сил Ампера в окремі поясовые потоки

На Юпітер та Сатурні потужні верстви атмосфер досягають їх електронних оболонок, у результаті вони офарблюються бачимо незвичне і погляд, незрозуміле явище, коли різними поясах рух верхніх верств атмосфер приміром із різними швидкостями, причому існують чітких меж швидкостей.

Існування електронних оболонок біля масивних космічних тіл (зокрема, і в Землі) призводить до кільком фундаментальним наслідків, підтверджені спостережної астрономією, і Джульєтту грають ключову роль розвитку зірок і планетних систем. У чому полягають?

По-перше, рухомі електронні оболонки космічних тіл створюють магнітне полі, але чи «вмороженное» вертикально спрямоване, про яку писали Альвен, Хойл, Шацман і Су Шу-хуанг. Це полі, спрямоване від однієї полюси зірки чи планети до іншого, створює ідеальну магнітну пастку для плазми, про яку мріють наші термоядерники. Воно здавлює плазму зірки й це не дає їй розлітатися під впливом температур і конвективных потоків. Існування магнітних полів біля планет можна пояснити лише присутністю ними електронних оболонок.

По-друге, існування поясного поділу електронної оболонки за швидкостями передбачає поява межах поясів ослаблення тяжіння електронів як наслідок – виникнення нестійкості потоків та його турбулентності. Максимальна різницю швидкостей (отже, і турбулентність) – у потоків, що є поблизу екватора. Саме там виникають найбільші вихори. Вихор з електронів – електромагніт, силові лінії якого спрямовані по осі вихору, тобто. перпендикулярно поверхні зірки чи планети. На Сонце – це звані темні плями, але в Юпітері – червоне пляма. І це саме те «вмороженное» вертикально спрямоване магнітне полі, про яку писали Альвен, Хойл та інші дослідники.

Електронний вихор своїм магнітним полем створює отвір (діру) в магнітної пастці зірки, і тоді отвір кидаються потоки речовини, отримали швидкість або з допомогою температури, або з допомогою конвективных потоків.

Як ми вже знаємо із роботи Хаяши, конвективные потоки виникають в зірок, розмір яких дорівнює менше 1,5 маси Сонця. Доти витік речовини з зірки відбувається з допомогою температурних рухів і тому – повільно. Проте механізм уповільнення обертання зірок і ними маси тут чітко простежується.

Ось як описує конвективные потоки на Сонце Д. Мензел у книзі «Наше Сонце» [10] (1963 р.). «Конвекционные потоки поділяють всю поверхню Сонця деякі області – гранули площею поперечнику приблизно кілька сотень кілометрів, у яких чергуються спадні і висхідні потоки. У спадних потоках відбувається опускання холодної плазми, а висхідних -–підйом гарячої. Швидкість подымающейся плазми сягає 150 км/с і більше, і її злітає високо від поверхні, створюючи конусоподібні фонтани – пикселы. Буквально за кілька хвилин висхідні та спадні потоки змінюються місцями. Біля темних плям пикселы виявляють найбільшу активність, створюючи протуберанці» (підкр. наше – М.М.).

Коли Сонце було величиною класу F5 (тепер він наступного класу – G), потужність електронних вихорів у його оболонці і швидкість конвективных потоків була максимальної. Енергії руху выбрасываемой плазми було влучення в орбіти, що й утворилися планети. За такої способі влучення речовини на орбіти цілком прозорим стає механізм розподілу за хімічним складом. По-перше, це максвелловское розподіл швидкостей для спектра мас атомів, іонів і частинок, у якому пік розподілу потрапляє у область Сатурна і Юпітера, а співвідношення легень і важких атомів змінюється у такий спосіб, як це й спостерігається. По-друге, магнітне полі електронних вихорів, зчеплене з выбрасываемой плазмою, діє неї ввійшли як сепаратор, кілька спотворюючи картину максвелловского розподілу.

Нам залишається тепер згадати, що викинуте речовина затримається лише з стійких квантованных орбітах, де утворює планети. Решта – справа механіки.

Список літератури

Эбни. Спосіб визначення швидкості обертання зірок шляхом спектрографических спостережень з допомогою ефекту Доплера. Англія, 1877. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 123.

О.Л. Струве. Визначення швидкості обертання зірок з допомогою ефекту Доплера. США, 1928. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 123.

Г.А. Шайн. Визначення швидкості обертання зірок з допомогою ефекту Доплера. Росія, 1928. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 123.

Х. Альвен. Механізм передачі моменту обертання від зірки до планет з допомогою магнітного поля. Швеція, 1950. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 124.

Ф. Хойл. Космогоническая гіпотеза. Англія, 1958. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 125.

Еге. Шацман. Механізм втрати обертального моменту зірками. Франція, 1962. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 128.

Су Шу – хуанг. Механізм Шацмана до пояснень аномального розподілу обертального моменту падіння у Сонячну систему. 1965. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 129.

Хаяши. Теорія еволюції протозвезд. Японія. У кн. І.С. Шкловського «Всесвіт, життя, розум». Наука, М., 1976, стор. 130.

Д.А. Франк – Каменецкий. Плазма –четверте стан речовини. Атомиздат, М., 1975.

Д.Г. Мензел. Наше Сонце. Пер. з анг. Физматгиз, М., 1963.

Схожі реферати:

Навігація