Виль Борисович Ермолин

Образование Солнечной системы

Наша Галактика является спиральной галактикой, а Солнце находится в одном из её спиральных рукавов. Такой рукав указывает на то, что многие миллиарды лет назад в Галактике произошел очередной гигантский взрыв, в результате чего огромное количество звёздного вещества в виде своеобразного рукава было выброшено вместе с первобытным Солнцем и с невидимой материей за пределы Галактики. Поскольку Галактика вращается вокруг своего центра, то материя, выброшенная по радиусу от центра вращения, стала терять свою угловую скорость обратно-пропорционально величине радиуса, в результате чего и получился спиральный рукав. В районе нахождения нашего Солнца, кроме соседних звёзд было много объектов, которые по своим размерам были намного меньше Солнца, а потому они не имели собственного свечения. По своему составу они были также достаточно разнообразны, т.к. очевидно были осколками самых разных звёзд, которые потерпели катастрофу, находясь в самых разных фазах своего развития. Некоторые из этих объектов были захвачены Солнцем и превратились в планеты, некоторые из которых и до сих пор вращаются вокруг него.

Наша задача — рассмотреть вопрос о том, почему все планеты вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении, и почему плоскости орбит всех планет и всех спутников планет, за исключением спутников Урана, почти совпадают друг с другом и с плоскостью Солнечного экватора (с положением осей вращения мы уже разобрались).

Итак, рассмотрим процесс захвата и начала движения по орбите вокруг Солнца какой-нибудь одной планеты (например, Земли). Трудно предположить, что при подлёте к Солнцу Земля имела такой угол и скорость, которые сразу обеспечили бы ей круговую орбиту, совпадающую с плоскостью орбиты Солнца.

Скорее всего, орбита Земли была достаточно вытянутой. Направление подлёта Земли неизвестно, и это теперь невозможно определить, да нам это и не нужно. Мы снова рассмотрим два крайних варианта положения возникшей орбиты, а любые остальные будут лишь промежуточными между рассматриваемыми вариантами. Предположим, что плоскость орбиты Земли при её движении вокруг Солнца (в первом варианте) перпендикулярна плоскости орбиты Солнца при его движении вокруг центра Галактики и совпадает с радиусом этой орбиты Солнца. При этом Земля будет двигаться вокруг Солнца по часовой стрелке, если наблюдатель находится впереди её движения по орбите вокруг Солнца, а само Солнце будет двигаться по орбите вокруг центра Галактики тоже по часовой стрелке, если это наблюдать из центра вращения Галактики. Находясь в точке, ближайшей к центру Галактики (перигелий), Земля будет иметь минимальную скорость в пространстве при её движении вместе с Солнцем по орбите вокруг центра Галактики, поскольку она будет иметь меньший радиус вращения по орбите вокруг центра Галактики, т.к. будет находиться к этому центру ближе, чем Солнце. По мере движения также и по орбите вокруг Солнца Земля будет удаляться от центра Галактики, а поэтому опять возникнут силы Кориолисова ускорения, в результате чего её орбита начнёт "заваливаться" в левую сторону, т.е. как бы отставать от движения Солнца по орбите. Когда же Земля окажется в точке максимального удаления от центра Галактики (афелия), то её скорость в пространстве в направлении движения Солнца по его орбите будет максимальной и при движении Земли после точки максимального удаления от центра Галактики по направлению к Солнцу, вследствие постепенного уменьшения радиуса до центра вращения Галактики снова появятся силы Кориолисова ускорения, которые теперь будут действовать в противоположном направлении, т.е. начнут "заваливать" орбиту Земли в правую сторону, т.е. Земля будет стараться обогнать движение Солнца по орбите. Силы Кориолисова ускорения будут оказывать влияние на движение Земли по орбите вокруг Солнца до тех пор, пока плоскость орбиты Земли вокруг Солнца не совпадёт с плоскостью орбиты Солнца при его движении вокруг центра Галактики. При дальнейшем движении Земли по орбите вокруг Солнца силы Кориолисова ускорения будут продолжать воздействие на её орбиту, в результате чего её вытянутая орбита будет превращаться в округлую. При этом вращение Земли вокруг Солнца будет происходить по часовой стрелке (прямое вращение). Поскольку мы не в силах изменить направление движения Солнца по орбите вокруг центра Галактики, то рассмотрим, что произойдёт, если Земля будет теперь двигаться в обратном направлении (против часовой стрелки) при своём движении по орбите вокруг Солнца. Тогда, после прохождения точки минимального удаления от центра Галактики Земля будет двигаться по орбите вокруг Солнца, а её орбита под действием сил Кориолисова ускорения начнёт "заваливаться" опять в левую сторону, т.е. в сторону отставания от Солнца, а после прохождения точки максимального удаления от центра Галактики её орбита опять под действием сил Кориолисова ускорения начнёт "заваливаться" вправо, т.е. в сторону опережения движения Солнца по орбите. И опять эти силы Кориолисова ускорения будут действовать до тех пор, пока плоскость орбиты Земли не совпадёт с плоскостью орбиты Солнца. И опять силы Кориолисова ускорения будут способствовать тому, что вытянутая орбита Земли будет превращаться в округлую. И снова Земля будет двигаться по орбите вокруг Солнца по часовой стрелке.

Теперь рассмотрим вариант, когда плоскость орбиты Земли при её движении вокруг Солнца проходит через его полюса и перпендикулярна радиусу орбиты Солнца при его движении вокруг центра Галактики по часовой стрелке (как и в предыдущем варианте). Здесь необходимо сделать замечание, что в реальном мире невозможно точно выдержать угол в 90° между плоскостью орбиты Земли и радиусом орбиты Солнца. Поскольку будет хотя бы небольшое отличие от угла 90°, то это означает, что при движении Земли по орбите вокруг Солнца плоскость орбиты Земли будет смещена относительно северного полюса Солнца в одну сторону, а относительно южного полюса в другую, т.е. при прохождении по орбите вокруг Солнца над его северным полюсом орбита будет сдвинута, например, чуть дальше от центра Галактики, а при прохождении по орбите над южным полюсом орбита будет сдвинута чуть ближе к центру Галактики. Поскольку Земля при этом вместе с Солнцем движется по круговой орбите вокруг центра Галактики, то неизбежно возникает центробежная сила «А».

А = V²/ R,

где V — скорость движения по орбите,

R — радиус орбиты.

Из формулы видно, что с ростом радиуса, при одной и той же угловой скорости, линейная скорость тоже увеличивается, а т.к. она в квадрате, то при увеличении линейной величины — радиуса, скорость получит квадратичное увеличение, т.е. при увеличении радиуса орбиты центробежные силы возрастают. Следовательно, при нахождении Земли в районе северного полюса Солнца центробежные силы действуют сильнее, чем при прохождении Земли по орбите в районе южного полюса Солнца. А это приведёт к тому, что орбита Земли начнёт склоняться в районе северного полюса Солнца в сторону его экватора, стараясь как можно дальше удалиться от центра Галактики, тогда как в районе южного полюса она будет склоняться тоже в сторону экватора Солнца, но меньше и при этом будет приближаться к центру Галактики. В результате постепенно плоскость движения Земли вокруг Солнца практически совпадёт с плоскостью движения Солнца вокруг центра Галактики. При этом если вращение Земли вокруг Солнца происходило по часовой стрелке, если наблюдать это из центра Галактики, то и при новом положении орбиты движение Земли по орбите останется таким же (прямое движение и, значит, устойчивая орбита). Т.к. при новом положении орбиты будет действовать Кориолисово ускорение, направленное в противоположные стороны, то вытянутая орбита со временем превратится в почти круговую.

Теперь посмотрим, что будет с орбитой Земли вокруг Солнца, если Земля будет вращаться вокруг Солнца против часовой стрелки. Как и в предыдущем случае в связи с действием центробежных сил плоскость орбиты Земли через некоторое время почти совпадёт с плоскостью орбиты Солнца при его движении вокруг центра Галактики. Однако, в данном случае, в связи с вращением Земли вокруг Солнца против часовой стрелки, силы Кориолисова ускорения будут уже действовать не в противоположных направлениях, а навстречу друг другу (см. рис. 2, фиг. «А»). Такая орбита является неустойчивой, поскольку всякий раз, когда Земля пройдёт точку перигелия на орбите, она будет двигаться в сторону движения Солнца по его орбите вокруг центра Галактики, но силы К.У. (Кориолисова ускорения) при этом, в связи с направлением их действия будут стараться "завалить" орбиту Земли в противоположном этому движению направлении. После прохождения на орбите Земли точки афелии, силы К.У. опять начнут "заваливать" орбиту Земли, но уже в сторону, совпадающую с направлением движения Солнца вокруг центра Галактики. В результате через определённое время, зависящее от параметров движения Земли и Солнца, орбита Земли, развернувшись почти на 180°, снова совпадёт практически с плоскостью вращения Солнца вокруг центра Галактики. И снова Земля будет двигаться вокруг Солнца по часовой стрелке, и, следовательно, её орбита будет устойчивой и снова под влиянием сил К.У. орбита Земли, если она была вытянутой, через некоторое время станет почти круговой.

Итак, из всего того, что было сказано выше, следует сделать вывод о том, что в природе существует 3акон планетных орбит и планетных осей вращения.

Наверх << 1 2 3 4 >>

При использовании материалов данной статьи ссылка на автора обязательна!

ermolin-2004@yandex.ru