Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Солнечная планетарная система теория рождения и развития. Монография

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
81
– мантию окружает поверхность, которая в нынешнем со­стоянии планеты не имеет четко выраженного характера, она со­стоит главным образом из каменных глыб и остаточных пород, температура в этой части планеты низкая примерно – 49 К.
Внешняя часть планеты − атмосфера, которая главным об­разом состоит из водорода и гелия с примесями метана и углево­дородов. В атмосфере Урана наблюдается частая облачность. Об­лака состоят из замерзших газов и пара, поскольку в недрах Ура­на по имеющимся данным присутствует вода. Температура атмо­сферы самая низкая из всех окружающих его планет и составляет примерно – 233−236°С. Кроме того, в атмосфере планеты наблю­даются движения воздушных масс, т.е. образуется ветер. Эти яв­ления происходят, как правило, в теплый период на Уране. В бо­лее холодное время он находится в более спокойном состоянии. Вместе с тем установлено, что в экваториальных районах на Уране теплее, чем в полярных. Однако механизм такого перерас­пределения тепловой энергии пока не установлен. Вместе с тем, можно предположить, что такое перераспределение тепла вызва­но не только его «лежанием на боку», но и отношением его взаи­модействующих сил с взаимодействующими силами Солнца. Это вызывается еще и одинаковостью химического состава Урана и Солнца, а именно наибольшим присутствием как в недрах, так и в атмосфере Урана и Солнца водорода и гелия.
Уран обладает магнитным полем и имеет свою магнито­сферу. По массе он тяжелее Земли в 14,5 раз. Плотность атмо­сферы находится на уровне 1,2−1,3 г/см³, что ставит его на второе место после Сатурна.
Кроме того, тело Урана обладает достаточно низкой тепло­проводностью, и энергия из внутренних слоев значительно ниже получаемой от Солнца. Это можно, по нашему мнению, обосно­вать тем, что глыбистый характер пород мантии обладает низкой теплопроводностью и, по всей вероятности, таким образом воз­никает низкое поступление тепловой энергии из внутренних сло­ев планеты, что указывает на ее охлаждение и низкий темпера­турным режим. Поступающая от Солнца энергия имеет недоста­точный объем и не может восполнить потерю тепловой энергии, недостигающей поверхности и атмосферы планеты.
82
Помимо этого, следует выделить особенность атмосферы Урана по температурному режиму. Несмотря на скудность тепло­вой энергии на поверхности планеты, в нижних слоях атмосферы, в верхних слоях стратосферы и термосферы планеты температура значительно возрастает и достигает 800−850 К. Это можно объ­яснить присутствием в слоях метана и других углеводородов, по­средствам фотолиза метана.
Ионосфера планеты находится на высоте от 2000−10000 км, она имеет плотный характер. Ионосфера поддерживается ультра­фиолетовой радиацией Солнца, и от солнечной активности зави­сит ее плотность.
В процессе исследования космическими аппаратами, уста­новлено, что на Уране имеется магнитное поле, которое имеет специфический характер как из-за его наклона к оси вращения, так и смещением относительно полюсов планеты. Средний пока­затель магнитного поля составляет 0,23 гаусса.
Магнитосфера Урана наполнена заряженными частицами такими, так протоны, электроны и ионы, которые поступают главным образом из теплых слоев термосферы планеты.
Как отмечалось выше, атмосфера Урана имеет очень спо­койный характер в виду как бы слабой тепловой энергии, посту­пающей из нижних слоев планеты, а ее средняя температура − самая низкая из всех планет Солнечной системы. Вместе с тем, по нашему мнению, такое состояние атмосферы Урана вызвано главным образом его расположением в холодном поясе Солнеч­ной системы, а его внутренняя энергия, хотя и имеет высокий тепловой уровень, не способна повлиять на потепление климата.
В этой связи, на основании последних исследований атмо­сферы планеты была установлена повышенная активность времен года. Здесь, видимо, можно отметить, что на эти явления в наибольшей степени могут оказать влияние смещения полюсов и неустойчивый характер как Урана, так и других соседних планет.
4.5. Сатурн, его происхождение и развитие
Сатурн – шестая планета в Солнечной системе. Возможно, совместно с Ураном или после его рождения формировалось но­вое небесное тело, новый объект, и через 110 млн лет путем
83
взрыва из внешней оболочки Солнца и околосолнечных дисков был выброшен во внешнюю среду, т.е. родился новый объект или новая планета в дальнейшем названная Сатурном. В течение 12,5 земных лет он удалился от Солнца на расстояние 1,5 млрд км, и достиг установленной для него родительницей (Солнцем) орби­ты. Температура планеты достигала десятков миллионов граду­сов, его тело имело бурлящий характер, содержало огромное ко­личество веществ, типа водорода и гелия взрывного характера.
В этой связи планета и по температурному режиму, и по степени радиоактивности превосходила все другие, рожденные до нее (Плутон, Нептун, Уран). Причем, как и другие планеты, новая начала свой путь по солнечной орбите и вращаться вокруг своей оси. Один оборот вокруг Солнца эта планета (в дальней­шем получила название Сатурн) совершает за 29,5 земных лет, а первоначальный оборот вокруг своей оси был достаточно мед­ленный и совершался примерно за 5 земных суток. Имея сильно возмущенный характер, новая планета в течение примерно в пер­вые 500 млн лет сформировала и родила огромное количество спутников – 62, крупнейшими из которых являются Титан, Ми­мас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея и Япет.
Рождение такого большого количества спутников стало возможным благодаря мощным термоядерным силам, мощной тепловой энергии и достаточно сильному характеру взаимодей­ствующих сил, т.е. формирование гравитации магнитного поля силы тяжести, а также как структуры самой планеты, так и ее ат­мосферы. Примечательным фактом является то, что такие спут­ники, как Энцелада, Титан, Япет, Тефия, Мимас, Диона и некото­рые другие очень схожи с Луной, они обращены одной стороной к планете и имеют такой же характер взаимодействия с планетой, как и Луна. В действительности такой факт имеет особый статус, т.е. каким образом, как и почему эти спутники его приняли. И в этом отношении мы можем попытаться обосновать этот про­цесс через призму взаимодействующих факторов между планетой и этими спутниками. Почему они так же, как и Луна обращены к планетам одной стороной? Что и требуется по возможности нам доказать.
84
Но изначально хотелось бы рассмотреть вопросы формиро­вания структуры самой планеты и ее атмосферы. С принципиаль­ной точки зрения структура каждой планеты так же, как и Сатур­на примерно одинакова, поскольку все они − дети Солнца.
Анализируя известные данные о планете Сатурн, делаем вывод, что как сама планета, так и ее атмосфера состоят главным образом из водорода и гелия с некоторыми примесями метана, углекислого газа и некоторых углеводородов. Структура планеты включает в себя ядро, мантию, верхнюю оболочку и атмосферу. Ядро планеты главным образом состоит из железа, никеля, ме­таллического водорода и некоторых газообразных веществ. Тем­пература в ядре достигает почти 12 тыс. градусов по Цельсию, и имеет диаметр в 25 тыс. км.
Внешней оболочкой планеты является атмосфера, которая представляет собой сравнительно спокойное пространство, где порой наблюдаются ветры, дующие иногда с огромной скоро­стью, достигающей 1800 км/ч.
Вещественное содержание ядра планеты с присутствием железа создает благоприятные условия для формирования доста­точно мощного магнитного поля, которое по своей силе близко к средним значениям магнитного поля между Землей и Юпитером. Она также обладает дипольным характером, как магнитное поле Земли и Юпитера. Магнитное поле планеты имеет достаточно протяженный характер, поскольку она простирается к Солнцу на миллионы километров. Магнитосфера планеты располагается примерно на удаление планеты на 800 тыс. км.
Современное положение Сатурна характеризует его как га­зовый гигант, и по данным исследований он не имеет твердой поверхности. При огромном экваториальном радиусе (60 300 км) планета имеет достаточно сильное сжатие, и обладает массой, в 95 раз превышающей массу Земли. Однако плотность планеты Сатурн ниже плотности воды, что значительно отличает ее от других планет Солнечной системы, где этот показатель выше. Ускорение свободного падения на планете примерно равно показа­телям как на Земле, так и на Нептуне, но меньше юпитерианской.
В современном состоянии планета Сатурн, ее обращение вокруг своей оси составляет примерно 10,5 – 10,7 часов.
85
Атмосфера планеты главным образом состоит из водорода (примерно 96%), и гелия (примерно 3%), с примесями метана, аммиака, фосфина и этана. В атмосфере появляется облачность, возникают молнии в виде мощных электрических разрядов, а также возникают сияния, подобно земным, но более мощного ха­рактера. Энергетический потенциал достаточно высок и форми­руется как за счет потребляемой энергии от Солнца, так и за счет внутренней энергии, передающейся из нижних слоев как на по­верхность, так и в атмосферу планеты. И здесь следует отметить, что энергетический потенциал Сатурна значительно выше Нептуна, Урана и Плутона, но как показывают научные исследо­вания ниже, чем у планет, расположенных ближе к Солнцу.
Многочисленные исследования, проведенные за последние годы такими космическими аппаратами, как «Вояджер», «Касси­ни» и другими, дают более-менее достаточную характеристику крупных спутников планеты Сатурн таких, как Титан, Энцелад и других наиболее крупных спутников, и особенно состоянию их атмосферы, в которой главным образом содержатся метан, азот, и другие примеси, что указывает на затухающий их жизненный ха­рактер. В то же время обнаруженное присутствие воды на Энце­ладе дает основание делать предположения о происходящих ка­ких-то жизненных процессах, поскольку она является одним из главных источников такого жизненного процесса.
У спутника Титан такие же характеристики, как и у Энце­лада: большие размеры, достаточное количество воды, что дает возможность предположить наличие некоторых микроорганизмов на планете.
На планете Сатурн обнаружены кольца. Причина их воз­никновения и структура самих колец до настоящего времени еще не достаточно изучены. По всей видимости, можно предполо­жить, что кольца Сатурна образовались в процессе формирования структуры и атмосферы путем кристаллизации плазменных структур и других углеводородов под действием мощных грави­тационных и магнитных сил и мощной энергии самой планеты.
Таким образом, анализируя современное состояние плане­ты Сатурн в сравнении с гипотетическими предположениями о ее первоначальном состоянии и процессом эволюционного разви-
86
тия, можно сделать вывод о том, что планета превращается или уже превратилась в газовый гигант, но еще с достаточно высокой энергетикой его существование на солнечной орбите может про­длиться примерно 2−3 миллиарда лет. За этот период существо­вания планета превратится в полное газообразное состояние, а твердые элементы ядра мантии – в космическую пыль, и в таком виде эта масса под действием еще достаточно мощных сил Солн­ца уйдет в околосолнечное пространство.
4.6. Юпитер, его происхождение и развитие
Пятой планетой Солнечной системы является Юпитер, ко­торый имеет очень большой размер: диаметр − более 140 тыс. км, масса – величина огромная и составляет примерно − 317 масс Земли, плотность 1,33 г/см³.
Происхождение Юпитера имеет схожий характер с други­ми планетами. Он получил свое зарождение в недрах Солнца, сформировался там и путем термоядерного взрыва через внешние диски Солнца ушел в космическое пространство на 778 млн км от него. Это небесное тело, в последующем названо Юпитером, вы­шло на отведенную ей орбиту с периодом обращения вокруг Солнца в 11,9 земных лет. Он также вращается вокруг своей оси, имея достаточно огромные размеры и высокотемпературный ре­жим (температура свыше 1 млн градусов). Юпитер вращался во­круг своей оси достаточно медленно. Период вращения составлял 7−8 земных часов.
Юпитер как самая большая планета представляет большой интерес с точки зрения его формирования, развития и превраще­ния в гигантскую газовую планету. Кроме того, весьма интересно формирование биологической составляющей в жизни планеты, т.е. с большей долей уверенности можно говорить о возникнове­нии, развитии и отмирании жизни на ней. В этом аспекте можно делать различные предположения или строить гипотезы, но одно­значного ответа в современных условиях дать нельзя в той части, каким образом зарождалась и была жизнь на этой планете, и в каком виде.
Эту крупнейшую планету отличает и то, что все явления как планетарного, так и атмосферного характера имеют отличи-
87
тельные особенности по отношению к Земле. Практически все происходящие атмосферные явления имеют удвоенный или утро­енный объем земных.
Вокруг планеты Юпитер вращается 67 спутников, круп­нейшими из которых являются: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Кроме того они имеют лунный характер и обращены одной сто­роной к планете. Крупнейший спутник − Ганимед, диаметр кото­рого составляет 5270 км, он больше планеты Меркурий.
В последующем примерно в течение 500 миллионов лет шел процесс созревания планеты, т.е. принимали окончательный вид её внутренние структуры, формировалась внешняя оболочка, приобретала определенную направленность взаимодействующая сила и свою устойчивую структуру атмосфера. В этот период также устанавливалось более конструктивное влияние энергети­ческого потенциала Солнца на вновь рожденную планету Юпи­тер. Постепенно эти изменения стали оказывать влияние на уско­рение вращения планеты вокруг своей оси и примерно в период 1−3 миллиарда лет совершала 1 оборот за 18−20 земных часов.
По всей видимости, в этот период происходили интенсив­ные изменения, как в физическом, так и в биохимическом состо­янии планеты. В этот период могла зародиться жизнь, которая в последний миллиард лет отмирала и к настоящему времени вряд ли можно предположить, что жизнь на планете, есть, хотя не­большое присутствие воды в атмосфере присутствует.
По яркости свечения планету Юпитер можно соотнести с яркостью Луны и Венеры.
В структуре планеты Юпитер имеется ядро, масса которого составляет примерно 1.9×1027 кг, температура поддерживается на уровне 30 тыс. градусов Цельсия. Ядро состоит главным образом из железа, твердых кристаллов, с присутствием металлического водорода. Между поверхностью и ядром располагается мантия, которая состоит главным образом из металлического водорода, гелия и различных каменистых пород и других составных эле­ментов. Температурный режим в этой части планеты поддержи­вается на уровне 20−10 тыс. градусов Цельсия.
По данным научных исследований, проведенных за по­следние годы, Юпитер якобы не имеет твердой поверхности, со-
88
стоит главным образом из различных газовых смесей. Атмосфера Юпитера простирается примерно на 16 тыс. км от его поверхно­сти и состоит главным образом из водорода и гелия, с примесями метана, этана и других элементов, а на высоте в 300 км темпера­тура выше, чем на Венере. Температура на поверхности Юпитера колеблется от -20 до -140 градусов Цельсия, а температура атмо­сферы − от 50 до 700 К.
Для планеты Юпитер характерны возникновения облаков и большой облачности, а также образование темных пятен, проис­хождение которых еще не достаточно изучено, т.е. как? Каким образом? И за счет чего они образуются? И какую роль они вы­полняют?
Взаимодействие водорода и гелия обеспечивается главным образом за счет ионизирующих факторов, тогда как взаимодей­ствие других элементов, присутствующих в атмосфере, недоста­точно изучено с точки зрения их влияния на состояние атмосфе­ры как во внешних, так и внутренних областях.
Энергетический запас планеты обеспечивается как за счет привноса ее от Солнца, так и за счет внутренних резервов, кото­рые характеризуются мощным потоком. Внутренняя энергия Юпитера конвективным путем поступает в мантию и в верхние слои атмосферы, пополняя тем самым недостающий энергетиче­ский запас, идущий от Солнца.
На планете наблюдаются частые сияния, которые совсем неадекватны с земными, частые и очень мощные электрические разряды в виде сильных молний, а также гамма-излучения.
Кроме того, по параметрам радиоизлучения планета Юпи­тер практически схожа со своей родительницей – Солнцем. Ра­диоизлучение планеты имеет тепловой характер, который под­держивается, главным образом, внутренним тепловым излучени­ем с двух сторон, это позволяет сделать вывод о том, что эти процессы обеспечиваются магнитосферным содержанием атмо­сферы.
Высокоэнергетический потенциал внутренних частей пла­неты и поступающая энергия от Солнца создали благоприятные условия для формирования мощной гравитации и мощного маг-
89
нитного поля. Гравитационными силами обладает не только пла­нета, но и пятна, образующиеся на ней, и крупные спутники.
Самая крупная планета Солнечной системы имеет радиус в 71,4 тыс. км, что в 11 раз больше радиуса Земли, массой, в 317 раз превышающей земную, но составляющей тысячную долю солнечной.
Плотность Юпитера соотносится с плотностью Солнца, а сила тяжести в 2,5 раза превосходит земную.
Расстояние от Земли до Юпитера – величина непостоянная и колеблется от 588 до 967 млн км. Среднее расстояние от Юпи­тера до Солнца составляет около 790 млн км, период обращения по орбите вокруг Солнца − 11,86 земных года.
Поскольку на Юпитере его экваториальная плоскость близ­ка к плоскости орбиты, на планете не бывает смены времен года.
Время обращения вокруг своей оси у Юпитера на совре­менном этапе его жизни считается самым быстрым и составляет примерно 9,5 земных часов.
Поскольку в облаках Юпитера обнаружено присутствие воды, а также ее содержание в недрах планеты позволяет сделать выводы, что на планете была биологическая жизнь в виде мель­чайших и даже крупных микроорганизмов. Этот факт подтвер­ждается и последними исследованиями, проведенными с помо­щью космических аппаратов.
Планета Юпитер уже имеет красноватый оттенок, который, видимо, вызывается во первых – угасанием планеты, а во вторых – появлением таких газовых соединений, как фосфор, сера, угле­род и возможно некоторых органических веществ.
Внутри планеты находится ядро, диаметр которого состав­ляет около 20 тыс. км. Далее между ядром и газовой оболочкой имеется пространство типа мантии, состоящей из металлического водорода с достаточно высокой температурой (около 6300−21000К), и толщиной примерно 40 тыс. км. Верхняя газовая оболочка, простирающаяся до облаков, состоит главным образом из водорода и гелия и простирается на расстояние в 21 тыс. км.
Сегодняшняя атмосфера Юпитера имеет как бы трехслой­ный характер, и эти слои в основном состоят из водорода и гелия, с примесями аммиака, гидросульфида аммония и воды в ее ниж-
90
нем слое. В облаках, окружающих атмосферу, присутствуют кроме металлического водорода ледяные частицы водорода и во­ды. Если и выпадают осадки на Юпитере, то они имеют гелиевый характер.
Довольно интересной является термосфера Юпитера, где постепенно теряется температура, уменьшается энергетический потенциал, повышается радиоизлучение, обеспечивающее прояв­ление полярных сияний. За термосферой формируется ионосфера планеты. Температурный режим в этих областях составляет при­мерно 800−1000К.
Инерционный характер Юпитера позволяет определить массу ядра, которая составляет 10 земных масс.
Циркуляционный характер теплового режима обеспечивает появление ветров, скорость которых в отдельные периоды и в отдельных местах достигает 600 км/ч.
На планете отмечено образование полосовых зон, т.е. полос Юпитера. Происхождение этого явления, по всей видимости, можно обосновать мощными взаимодействующими силами пла­неты и особенно гравитацией магнитного поля, внутренним теп­лоэнергетическим потенциалом, которые в своей совокупности в атмосфере, состоящей главным образом из водорода и гелия и под воздействием значительного радиоизлучения и имеющегося в некоторых областях планеты рентгеноизлучения дают такой эф­фект. Однако последовательная совокупность имеет предположи­тельный характер и возможно требует дополнительных исследо­ваний.
Интересно и то, что полосы Юпитера постоянно находятся в движении, они изменяются по циклам, по физическим и энерге­тическим свойствам.
Наличие красных пятен, по размерам превышающих диа­метр Земли, также вызывает большой интерес для изучения этого процесса, а именно: за счет чего и как образуются такие пятна, почему у них такой цвет и так далее. Рассмотрев некоторые дан­ные научных исследований о происхождении пятен, можно кон­статировать такое предположение: обладая очень огромными размерами, очень мощными теплоэнергетическими, электромаг­нитными, гравитационными силами, а также достаточно мощным
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]