Вход

Образование протопланетного диска

Реферат по астрономии
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 89 кб (архив zip, 15 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу





Образование протопланетного диска

В настоящее время по информации многих сайтов, в том числе www.space.com и www.nasa.gov , астрономами обнаружены такие объекты, как инфракрасные звезды , коричневые карлики и молодые звезды с газовопылевыми дисками .

В статье “Модель развития звездных систем” показана общая схема рождения звезды и ее планетной системы. Представленная гипотеза начального развития системы хорошо согласуется с имеющимися моделями образования звезд и планет .

Нетрудно догадаться , что реальные процессы и условия намного сложнее .Начальный период зарождения звезды скрыт от визуального наблюдения коллапсирующей оболочкой, состоящей из плотного газа и пыли , а имеющиеся ИК и радиотелескопы не могут обеспечить необходимой детальности . Тем не менее, на основе известных законов можно приблизительно представить, что предшествует появлению молодой звезды и образованию протопланетного диска .

Все относительно и начальная газопылевая туманность, конечно, может вращаться как единое целое вокруг какого-то центра , но даже если есть начальное упорядоченное движение относительно центра или оси в ней самой, оно неминуемо должно затормозиться внутренним трением и перейти к хаотическому движению частиц , т.к. это все таки не твердое тело . При соударениях частиц, энергия их движения преобразуется в тепло и, соответственно, скорость и энергия одной части относительно другой уменьшаться, что приведет к выравниванию параметров и состояния с небольшими различиями в скоростях .В такой равномерно перемешанной среде роль сил гравитации очень мала, и рост начальных тел происходит больше под действием межмолекулярных сил и сил поверхностного натяжения (своего рода конденсация , слипание , смораживание и т.д. более тяжелых элементов и пыли ).По мере роста эти тела перемещаются к центру облака, и в нем формируется центральное тело, постоянно увеличивающее свою массу за счет падающих начальных тел.

Внешний вид туманностей (например туманность Ориона ,в созвездии Орла М16 и др.), в которых по современным предположениям сейчас образуются звезды, никак не говорит о их осевом вращении . Из вышесказанного следует ,что решения Ричарда Ларсона (образование звезд из невращающегося облака ) соответствует действительности .Тогда возникает вопрос о том, как возникает вращающийся протопланетный газопылевой диск .Ответ можно найти при рассмотрении внешних планет нашей системы , их атмосфер ,состава , строения и других физических параметров .

Все эти планеты ,так называемые газовые гиганты, из-за своего положения получают очень мало энергии от Солнца . Мощные много километровые плотные атмосферы, переходящие в океаны , вращаются очень быстро несмотря на силы внутреннего трения в газах и жидкостях , которые (если учесть возраст системы ) уже давно должны были погасить любое движение . Можно сделать вывод, что тепло, идущее из недр планет, где происходят самые немыслимые химические реакции, превращает их в своеобразные гигантские турбины, раскручивающие свои атмосферы, и поддерживает это вращение даже на самых верхних уровнях . Твердые ядра планет служат своеобразным тепловым регенератором или аккумулятором и задают направление для процессов, упорядочивая их .Они из за своего твердого состояния, массы и инерции служат точкой приложения разнонаправленных сил и за счет трения преобразуют их в тепло .

Например, Нептун, находясь на таком расстоянии от Солнца, что последнее выглядит как яркая звезда (других внешнеих источников энергии нет), вращает свою атмосферу с максимальной скоростью до 2200 км/час .Фотографии этих планет явно указывают на строгую упорядоченность потоков, и при наличии мощных турбулентностей никак нельзя говорить о хаотичном движении восходящих и низходящих потоков.

Принимая во внимание все эти доводы, можно сказать, что мы имеем своеобразные кадры начального развития звезды, выявленные из начальной туманности, и если расположить их примерно в такой последовательности: (Уран-Нептун) (Сатурн-Юпитер), то получится процесс во времени. Нельзя исключать и такой важный фактор , как электризация движущихся частиц в атмосфере и ,в результате этого, возникновения магнитного поля .Исследования показывают, что все эти планеты имеют такие поля ,а Сатурн и Юпитер особенно мощные. С возрастанием напряженности магнитного поля усиливается его ускоряющий эффект и отклонение частиц к полюсам , т.е. перпендикулярно к плоскости вращения .В первую очередь из туманности адсорбируются ферромагнитные пылевые частицы, что вносит дополнительный вклад в формирование железного ядра будущей звезды .Скорее всего, мощное магнитное поле и служит ускорителем частиц и дополнительным толчком для начала термоядерных реакций, без которых формирование диска невозможно .

В тоже время, вращение газопылевой оболочки значительно ускоряет формирование ядра, т.к. любая, даже самая маленькая частица, попав в поток , уже не может из него вырваться и неизбежно перемещается к ядру под действием не столько сил гравитации, сколько по законам газо и гидродинамики . При достижении критической массы ( по некоторым данным 10-20 масс Юпитера) начинаются термоядерные реакции , протозвезда в это время представляет собой раскаленное центральное тело, окруженное вращающейся обширной областью с повышенной плотностью шаровидной формы , по виду напоминающей Юпитер, только больше размером, да еще и в плотной туманности ,которой тоже передалась небольшая часть вращательного момента . С началом термоядерных реакций и детонацией накопленного водорода окружающее протозвезду в-во получает такой мощный импульс и источник энергии, что силы трения не могут сдержать разворачивающийся диск ,а возрастающее магнитное поле направляет все частицы, находящиеся вне плоскости вращения, к полюсам .

С уменьшением плотности вне диска скорость его вращения увеличивается , т.к. вращающееся в-во все меньше тормозится боковым трением, и диаметр диска растет .

Тепло передается по диску с возрастающей интенсивностью, т.к. его толщина уменьшается . Сложные химические соединения ,образовавшиеся в околозвездной оболочке на начальном этапе,частично выгорают,образуя своеобразную золу, и перемещаются по плоскости к краю под действием центробежных сил и высокэнергичных частиц,идущих от молодой звезды .

После очистки пространства вне плоскости вращения излучение протозвезды стабилизируется ,а в-во в диске уже не может упасть на эвезду благодаря своему вращению.

По приведенному варианту видно, что в своем развитии система проходит через наблюдаемые фазы коричневого карлика , инфракрасной звезды , молодой звезды с газопылевым диском и , в последующем , звезды с планетной системой . В тоже время становится ясно, насколько разные условия образования у каждой планеты и как сильно они зависят от начального состава туманности и других физических параметров .Любой этап или просто процесс достоин целой книги и в сочетании с остальными имеет множество оттенков, которые очень трудно описать во всех подробностях .

Да простят меня математики и астрофизики за отсутствие в этой статье точных цифр и формул ,но следует заметить, что большинство описанных процессов относится к наименее изученным турбулентным движениям (таким же как движение части воды в струе , воздушных потоков в комнате с обогревателем или воздушных и водяных потоков в атмосфере и океанах ), которые математически точно описать на современном уровне невозможно , и надо ли . Одно несомненно, это красота явлений природы , которые можно изучать и уточнять до бесконечности, выявляя мельчайшие детали .

Автор Александр Тар


© Рефератбанк, 2002 - 2017