книги из ГПНТБ / Джавадов, Д. М. О некоторых явлениях, происходящих во взаимодействующих телах

момент, когда напор отталкивающих сил шарового скопления, совершенно не допустит поступления материалов в шаровое скопление звезд. Если масса шарового скопления не осилит давленыя материалов, поступающих па него по виткам спи­ ральной туманности, то она будет выжиматься из центра спиральном туманности в сторону наименьшего сопротивле­ ния, по направлению оси спиральной туманности, па расстоя­ ние, зависящее от силы напора отталкивающих сил, для пре­ одоления силы притяжения массы центральной части спираль­ ной туманности. Таким образом, шаровое скопление звезд па определенном расстоянии от центра спиральной туманности займет определенное положение. В процессе вращения шаро­ вого скопления звезд вокруг своей осп над центром спираль­

пройдет все этапы первого шарового скопления и от центра спиральной туманности будет выжиматься в противополож­ ную сторону, в которую выжималось первое. В подобной последовательности, друг за другом, будут зарождаться ша­ ровые скопления звезд п скапливаться над центром спираль­ ных туманностей по обеим сторонам их плоскости. Эти шаровые скопления в центре спиральных туманностей будут образовывать огромную систему шаровых скоплений. Таким образом, ядро спиральных туманностей, будет состоять из системы шаровых скоплений звезд. По мере зарождения но­ вых шаровых скоплений ^звезд и скоплений над центром спиральных туманностей по обеим сторонам их средней плос­ кости местоположение шаровых скоплений звезд в системе шаровых скоплений будет меняться, т. е. появление нового шарового скопления в системе шаровых скоплений принудит прежние шаровые скопления переместиться (рис. 1ІЗД). При этом оси вращения всех шаровых скоплений будут парал­ лельны оси спиральной туманности. Поскольку шаровые скопления звезд зарождаются в центре спиральных туман­

материалов спиральных витков должна иметь фщіму двуос­ ного эллипсоида, короткая ось которого будет соответствовать оси спиральной туманности, и количество шаровых скопле­ ний, приходящееся на единицу объема, от центра сисіемы

кпериферии должно уменьшиться.

,Из изложенного видно, что витки спиральной туманности проходят по экваториальной плоскости системы шаровых.

140

скоплений звезд. Следовательно, материалы, составляющие витки, в пределе экваториальной плоскости будут увлекать полушария системы шаровых скоплении по направлению своего движения, а материя, выделяемая шаровыми скопле­ ниями звезд, своим напором будет сопротивляться движению этих материалов. В результате этого система шаровых скопле­ ний будет вращаться вокруг оси по направлению вращения спиральной туманности, а скорость движения материалов по виткам в пределах системы будет уменьшаться. В результате выделения материи шаровыми скоплениями, составляющими систему шаровых скоплении, вокруг последней появится напор отталкивающих сил. Очевидно, напор этих отталкивающих сил будет препятствовать поступлению материалов в центр сис­ темы, как это было при поступлении материалов по виткам в центр шаровых скоплении звезд. По мере увеличения напора отталкивающих сил системы шаровых скоплении материалы, составляющие витки спиральной туманности, будут оттесне­ ны по радиальному направлению иа расстояние действия силы указанного напора. При этом-более мелкие частицы материала будут оттеснены на значительное расстояние, я более крупные — на меньшее. Наряду с этим скорость движения материалов по виткам спиральной туманности давлением указанного напора и сопротивлением оттесненных, материалов по радиальному направлению будет замедлена. Поэтому по мере возрастания напора отталкивающих сил сис­ темы скорость движения материалов по виткам спиральной, туманности будет уменьшаться. Наряду с этим в процессе фор­ мирования спиральных туманностей, по мере увеличения тол­ щины спиральных витков и возрастания количества шаро­ вых скоплений в системе, напор материалов, поступающих из спиральных витков в систему шаровых скоплений, будет ослабляться, а напор отталкивающих сил системы — усили­ ваться. Поэтому в процессе ослабления давления указан­ ных материалов наступит момент, когда напор отталкивающих сил системы шаровых скоплений совершенно не допустит поступления на них последующих материалов, идущих ПО' спиральным виткам, а сила напора материалов не осилит выжимания массы системы шаровых скоплений звезд из центра' спиральной туманности. В результате этого в витках спиральной туманности друг за другом произойдут столкно­ вения наподобие столкновения вагонов при резком торможе­ нии паровоза на повороте дороги. При этом обломки мелких материалов, находящиеся вблизи системы шаровых скопле­ ний звезд, под напором последующих материалов и силы инерции спирально будут сдвинуты на полушарие системы шаровых скоплений. Таким образом, система шаровых скопле­ ний в центре спиральных туманностей будет окутана обла­ ками, состоящими из материалов, поступающих из спираль-

14 if

ных витков (рис. 113 Д). В местах столкновения отрогов будут возникать спиральные движения материалов, т. е. сравнительно мелкие спиральные туманности, которые по величине будут гораздо меньше, чем основные спиральные туманности, на витке которых они образовались.

В дальнейшем указанные основные спиральные туман­ ности-галактики будем называть спиральными туманностями первого порядка, а мелкие спиральные туманности, которые образовались на витках основных спиральных туманностей,— спиральными туманностями второго.порядка. В зависимости от импульса силы сталкивающихся участков витков спиральной туманности первого порядка в центре спиральных туманностей второго порядка будут образовываться шаровые пли рассеян­ ные скопления звезд, или же звездная ассоциация и т. д., т. е. по мере ослабления импульса силы (масса и скорость) сталкиваю­ щихся участков витков спиральных туманностей первого по­ рядка количество, величина, плотность, яркость и скорость вращения вокруг осп звезд, возникающих в центре этих спи­ ральных туманностей второго порядка, будут уменьшаться. Наконец, к периферии в центре этих спиральных туманностей будут возникать небольшие одиночные звезды.

В процессе формирования спиральных туманностей вто­ рого порядка и возникновения в их центрах шаровых или рассеянных скоплений звезд или же одиночных звезд благо­ даря материи, выделяемой звездами, возникающими в их центре, поступление материалов из спиральных витков в центр этих спиральных туманностей будет приостановлено. В результате этого на витках спиральных туманностей второго порядка друг за другом произойдет столкновение, как это происходило па витках спиральных туманостей первого по­ рядка. Поэтому па витках спиральных туманностей второго порядка будут образовываться спиральные туманности треть­ его порядка. Величина, скорость вращения вокруг оси этих

спиральных туманностей, расстояние между ними и величина, количество, плотность, яркость и скорость вращения вокруг оси звезд в их центрах будут зависеть от импульса силы сталкивающихся участков витков спиральных туманностей вто­ рого порядка. Таким же образом на витках спиральных туман­ ностей третьего порядка будут образовываться спиральные туманности, четвертого порядка. Количество этих порядков будет зависеть от сталкивающихся участков витков спираль­ ных туманностей первого порядка.

Из строения спиральных туманностей видно, что при столкновении на их витках толкающая часть витка по отноше­ нию к толкаемой будет расположена под косым углом. По­

342

этому, исходя из изложенного в § 24, направление вращения вокруг оси спиральных туманностей второго порядка и на­ правление вращения звезд, возникших в их центрах, будут соответствовать направлению вращения тон спиральной ту­ манности, на витке которой они образовались. В свою оче­ редь, направление вращения спиральных туманностей треть­ его порядка и направление вращения звезд, возникших в их центрах, будут соответствовать направлению вращения той спиральной туманности второго порядка, на витке которой ■образовались данные спиральные туманности третьего поряд­ ка и т. д. Таким образом, все звездные скопления и звезды, составляющие данную спиральную туманность первого поряд­ ка, будут вращаться по направлению ее вращения.

Из процесса возникновения и развития спиральных ту­ манностей следует, что спиральные туманности первого по­ рядка возникают при столкновении участков космических облаков. При этом форма и размеры этих спиральных туман­ ностей зависят от состава и импульса силы (массы и ско­ рости) сталкивающихся участков космических облаков. По­ этому при сравнительно слабых импульсах (малой массе и скорости) могут возникать спиральные туманности первого порядка, в центре которых будут возникать шаровые или рассеянные скопления звезд. Наконец, могут образовываться

.даже одиночные звезды.

Как было изложено выше, в процессе образования спи­ ральных туманностей материалы по спиральным виткам в их центр поступают с огромной скоростью. Очевидно, подобное движение материалов по виткам будет турбулентным, напо­ добие турбулентного движения жидкостей. Только в данном случае будет происходить турбулентное движение обломков твердых тел разного размера, из которых состояли сталкиваю­ щиеся космические облака. Вернее, в процессе образования спиральных туманностей в их витках будут возникать вихре­ вые движения, иными словами, спиральные туманности вто­ рого порядка. Эти спиральные туманности второго порядка с огромной скоростью будут двигаться в центр спиральных туманностей первого порядка, где из них будут слагаться звезды. Поскольку материалы движутся по виткам спираль­ ных туманностей по спирали, направление вращения этих вихрей — спиральных туманностей второго порядка — вокруг своей осп будет соответствовать направлению вращения топ спиральной туманности, на витках которой они образуются. Поскольку плотность, скорость движения и температура материалов спиральных туманностей первого порядка от центра к периферии, по их виткам уменьшаются, размеры и ■скорость вращения вокруг оси этих вихрей — спиральных туманностей второго порядка — и скорость движения материа­ лов по их виткам соответственно будут уменьшаться. Очевид­

143

но, п центре этих спиральных туманностей второго порядка будут возникать ядра -— звезды. Величина, яркость, скорость вращения этих звезд от центра спиральных туманностей первого порядка к периферии по их спиральным виткам будут уменьшаться. На витках этих вихрей — спиральных туман­ ностей второго порядка — могут происходить столкновения. В результате этого могут образоваться спиральные туманности третьего порядка и т. д. Следует заметить, что подобные вих­ ревые движения твердых тел будут возникать на витках спиральных туманностей всех порядков. Очевидно, при оттес­ нении давлением системы шарового скопления материалов, поступающих в систему, все материалы, составляющие витки этих мелких спиральных туманностей второго порядка (вихрей), будут оттесняться на значительное расстояние, а их ядра — на мепынее расстояние. Таким образом, ядра этих вихрей (спиральных туманностей второго порядка) будут окаймлять систему шарового скопления в виде плоского и широкого кольца. Вернее, ядра этих вихрей вокруг системы на ее экваториальной плоскости будут составлять плоское широкое кольцо наподобие кольца Сатурна (см. рис.119). Поскольку эти вихри возникают в начальный период форми­ рования спиральных туманностей первого порядка, они будут возникать при значительных импульсах сил, и поэтому в их ядрах будут появляться очень горячие звезды. Следовательно,, указанное плоское кольцо будет состоять из очень горячих звезд, которые будут вращаться по направлению спираль­ ных туманностей.

При формировании кольцевого расположения указанных горячих звезд вихри (спиральные туманности второго поряд­ ка), в ядре которых возникают горячие звезды, в центр спи­ ральной туманности будут поступать по спирали, а давление системы шарового скопления не допустит их в скопление. В результате взаимодействия притягивающих и отталкивающих сил шарового скопления и горячих звезд спиральное движениепоследних превратится в орбитальное. При этом, как было ука­ зано выше, все материалы из витков этих вихрей давлением^ системы будут оттеснены. Таким образом, ядра всех вихрей, потеряв свои витки, в виде горячих звезд вокруг системы шарового скопления, будут составлять плоское широкое коль­ цо, в котором каждая звезда будет вращаться вокруг своей оси и обращаться вокруг системы шарового скопления по ееэкваториальной плоскости.

Описанное кольцевое скопление звезд астрономы назы­ вают подсистемой, состоящей из горячих звезд — гигантов.. Эта подсистема наблюдается в некоторых галактиках.

Из процесса возникновения системы шаровых скоплений звезд видно, что звезды, составляющие шаровые скопления, слагаются'из вихрей — спиральных туманностей второго по-

144

рядка. Поэтому величина, плотность и температура звезд, слагающих шаровые скопления, должны быть гораздо боль­ ше, чем величина, плотность и температура звезд, составляю­ щих кольцевую подсистему звезд. Как видно будет в даль­ нейшем, внутреннее и внешнее кольца астероидов солнечной системы и кольца Сатурна образовались в описанной выше последовательности. Разница заключается только в гом, что ядр'а мелких вихрен, из которых образовались кольца Солнца и Сатурна, состояли из небольших холодных тел.

Независимо от нынешнего пренебрежн* тельного отношения к эмпирическому за­ кону Тициуса — Боде не исключено, что ка­ кой-либо предприимчивый ученый в один прекрасный день заметит, что его теория солнечной системы ведет прямо к закону Боде.

У. К о р л и с с . Загадки вселенной. Изд-во «Мир», 1970.

§ 27. Процессы возникновения солнечной системы

Астрономическими исследованиями установлено, что сол­ нечная система расположена между двумя отрогами Галак­ тики [1], вблизи галактической плоскости, на расстоянии около 2200 световых лет от центра Галактики [34]. Исходя из указанного, можно заключить, что после расслоения и рас­ кручивания спиральных витков Галактики вблизи окраинной части одного из ее отрогов произошло столкновение, в резуль­ тате которого возникла спиральная туманность второго по­ рядка, т. е. спиральная туманность Солнца. В процессе столк­ новения, по мере возрастания толщины спиральных витков спиральной туманности Солнца, последняя толкающим пото­ ком была оттеснена в сторону наименьшего сопротивления

'и, наконец, была отброшена за пределы спирального отрога Галактики.

Прежде чем изложить последовательность возникновения элементов солнечной системы, вкратце остановимся на пра­ виле Тициуса и эмпирическом законе Боде [37, 54]. В 1765 г. Тициус дал правило для установления приближенного значе­ ния расстояния планет от Солнца. По этому прапилу, если расстояние от Земли до Солнца принять за 10 и взять ряд чи­ сел: 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192 и 384 и прибавить к каждому из них по 4, то полученные цифры будут соответствовать приближен­ ным значениям расстояния планет от Солнца. Позднее, в 1772 г. был опубликован эмпирический закон [золе, по сути аналогичный правилу Тициуса. Боде расстояние от Меркурия до Солнца приближенію принимает за 0,4 астроед, а прибли-

145

■57-10

146

женное значение расстояний планет от Солнца подсчитывает

(см. таблицу 1) для астрономов остаются загадочными. Кроме того, им не ясно, почему Меркурии не укладывается в правиль­ ный математический ряд, почему на расстоянии 2,8 астроед. от Солнца на месте большой планеты имеются многочислен­ ные малые планеты, и наконец, почему Нептун находится на месте Плутона? Если Плутон поставить на свое место, то куда деть Нептун? Все эти, на первый взгляд, несоответствия с зако^ ном Боде возникли в связи с тем, что до сего времени теории о процессе возникновения солнечной системы были построены на умозаключениях. Установленные нами закономерности дают возможность детально разобраться в процессе возник­ новения солнечной системы и в ряде других природных явле­ ний, происходящих в мире.

где ри и рп+1 — полярные радиусы начальной и конечной то­ чек данного отрезка дуги спирали, соответственно.

3. Уравнение угла а между полярным радиусом н каса­ тельной к логарифмической спирали в данной точке:

Эмпирическая формула Боде (0,4 + 0,3-2п) по сути является кратким математическим изложением происхождения сол­ нечной системы. Так, первая часть формулы Боде (0,4) озна­

147

10’

чает, что после возникновения интенсивной термоядерной реакции в Солнце витки ее палеоспирали давлением материи, выделяемой Солнцем*, были оттеснены по радиальному на­ правлению приблизительно на расстояние 0,4 астроед. (см. рис. 115). Вторая часть формулы (0,3-2") соответствует фор­ муле логарифмической спирали п означает, что спиральная туманность Солнца развивалась по логарифмической спирали, полярный радиус начальной части которой р0 = 0,3 астроед.,

коэффициент роста q = 2, а показатель степени коэффициента

роста п, т. е. ~ соответствует числам 0, 1, 2, 3 и т. д.

Из второй части формулы Боде ясно, что полярные ради­ усы палеоспирали Солнца [р0, рі . . . . рп] при значениях показателя степени коэффициента роста 0, 1, 2 и т. д. будут

Отсюда а = 83°42'.

Ф

- - = ;; = 0, 1, 2 ит. д., ср = 0.2л. 4л и т. д. ZJI

По сути п, т. е. 0, 1,2, 3 и т. д„ соответствует номерам пово­ ротов витков палеоспирали Солнца, где О является началь­ ной течкой кривизны палсоспнралп, полярный радиус ри ко­

торой равняется 0,3 астроед.

Длины отрезков дуги палсоспнралп Солнца между поляр­

Таким образом, из второй части эмпирического закона Боде следует, что до оттеснения витков палсоспнралп Солнца давлением последнего угол между полярным радиусом и

* В дальнейшем ляіыеішс материи, выделяемой Солнцем, будем на­ зывать давлением Солнца.

148

касательной к палеосгшрали Солнца в данной точке сс = 83°42 и полярные радиусы мест столкновения, где должны были образоваться планеты, равняются 0,3; 0,6; 1,2 астроед. и т. д., а расстояния между местами столкновения по виткам палеоенпралн Солнца — 2,57114; 5,14228; 10,28456 астроед. п т. д.

Возможной причиной образования планет на расстояниях, указанных Тпцпусом н Боде, является то, что давление Солнца по всем направлениям распространялось в одинако­ вой мерс, п плотность, температура и скорость движения ма­ териалов в соответствии с изложенным в § 24 от центра к периферии по виткам палеоеппрали ,Солнца уменьшались в зависимости от формулы логарифмической спирали, т. е. в зависимости от формулы палеоеппрали Солнца. Поэтому сопротивление материалов витков, оказываемое на давление Солнца, должно было происходить по спирали, т. е. давление Солнца внутри его палеоеппрали должно было ослабляться по формуле палеоеппрали Солнца. По этой причине если давление Солнца после оттеснения витков палеоеппрали на расстояние 0,4 астроед., приостанавливало — задерживало поступление материалов по виткам на Солнце на расстояние

следующем — 0,4+1,2 астроед. и т. д., то на указанных мес­

в § 24. Они эмпирическим путем дали точные расстояния от Солнца до мест витка в иалеоспираліі Солнца, где в соответ­ ствии с изложенным в § 24 должны произойти столкновения II образоваться планеты.

Из фактических замеров расстояний от планет до Солнца видно, что витки палеоеппрали Солнца были оттеснены не па расстояние 0,4 астроед-., а па расстояние 0,387 астроед. По- этому фактический полярный радиус начальной точки кривиз­ ны палеоеппрали Солнца р0 = 0,723—0,387 астроед. Следо­ вательно, фактическая формула палеоспирали Солнца будет иметь вид: 0,336 • 2", где р 0 = 0,336; і/ = 2 ц а—номер поворотов

витков первого (внутреннего) отрога (рис. 114).

Пз изложенного следует, что материалы должны были задержаться и столкнуться на витках палеоспирали Солнца па расстояниях, подсчитанных по формуле 0,387 + 0,336-2“. В этом случае расстояниям от планет до Солнца должны были соответствовать расстояния, приведенные в таблице 1, а дли­

L3— Lь L3 — L2 и т. д. при а = 83°42' будет:

149