Смысл цвета текста:
/* Комментарии */
Гиперссылки
Деградация вращения газовых
небесных тел
/* Термин газовое небесное тело (ГНТ) означает
далее звезду или внешнюю газовую часть таких планет, как Юпитер, Сатурн, Уран и
Нептун.*/
В результате вязкой диссипации механическая энергия вращающихся газовых масс постепенно переходит в тепло, а интеграл
по объёму ГНТ от кинетической энергии монотонно убывает.
/* Выделяемое при диссипации тепло приводит к
значительному разогреву газа внутри ГНТ. Известно, в частности, что Юпитер
излучает в окружающее пространство существенно больше тепла, чем получает от
Солнца. Повышенные температуры в глубине ГНТ приводят к тому, что каменная
часть находится в размягчённом состоянии – стеклообразном или жидком в зависимости
от материала*/
Требование сохранения интегрального углового момента при уменьшении интеграла от кинетической энергии приводит к тому,
что замедление вращения вблизи оси
газового тела, где средняя плотность максимальна и поэтому сосредоточена
основная масса тела, сопровождается увеличением угловой скорости вращения по
мере удаления от оси (хорошо известно дифференциальное вращение Солнца и
Юпитера).
Всё
возрастающий градиент скорости на максимальном удалении от оси, т.е. вблизи
экватора, периодически приводит к потере
устойчивости и образованию макровихрей в низких широтах, распадающихся на
более мелкие вихри (известные пятна на Солнце), что дополнительно увеличивает диссипацию энергии и требует нового
перемещения газовых масс к экватору.
/* При наличии заметной ионизации газа во
всяком упорядоченном движении, кроме нейтральных атомов и молекул, из
заряженных частиц участвуют только протоны и другие, главным образом, положительные ионы. В то же время движение главных носителей отрицательного
заряда – свободных электронов, обладающих несоизмеримо меньшей массой и
большими скоростями, практически полностью хаотично.
Следовательно, всякое упорядоченное
движение ионизированного газа является одновременно электрическим током,
создающим магнитное поле. В частности, вращающиеся
вокруг оси звезды ионизированные газовые массы подобно обмотке гигантского
соленоида создают её основное магнитное
поле.
Сильные поля создаются также макровихрями в
низких широтах, на образование которых затрачивается механическая энергия
упорядоченного движения, равная сумме кинетической энергии вращающихся масс
вихря и энергии магнитного поля. При распаде макровихрей эта суммарная энергия
переходит в тепловую, что ещё больше увеличивает диссипацию энергии в низких
широтах Солнца и других звёзд. */
Поскольку диссипация энергии в низких широтах
вращающихся ГНТ является процессом с
положительной обратной связью, её интенсивность (скорость перехода
кинетической энергии вращения в
тепловую) экспоненциально растёт со временем.
Необходимость сохранения углового момента при
возрастающей скорости диссипации требует возрастания градиента скорости, а,
следовательно, увеличения гидродинамической неустойчивочти и уровня
турбулентности, что при достижении некоторого критического порога, приводит к
взрывоподобным выбросам массы и энергии.
В случае звёзд, где распад вихрей вызывает
одноременно разрушение созданного ими магнитного поля и, значит, диссипация
энергии особенно велика, относительно небольшие взрывы происходят постоянно (Coronal Mass Ejections).
Для планетных ГНТ, у которых степень
ионизации в поверхностных слоях несравненно меньше, чем у звёзд, вероятно происходит
только один взрыв, в результате которого теряется вся водородно-гелиевая
наружная зона вместе со значительной
частью более тяжёлой внутренней зоны, а каменная часть, в которой теперь
сосредоточена основная масса планеты, вместе с остатками газа и воды продолжает
вращаться с имевшейся ранее угловой скоростью.
/* Наблюдаемое состояние внутренних планет –
Меркурия, Венеры, Земли и Марса, у которых масса атмосферы (а в случае Земли и гидросферы)
несоизмеримо меньше массы каменной части, даёт основание предположить, что у
них такие взрывы уже произошли.*/
Вполне возможно, что в звёздах небольшие
взрывы также не дают полной разрядки тепловой энергии, и наблюдаемая сейчас
фаза жизненного цикла Солнца закончится значительно более сильным взрывом,
последствием которого станет резкое снижение давления в центральной области,
прекращение реакции термоядерного синтеза, а также падение температуры и
интенсивности солнечного излучения.
Дата последнего обновления: 27.02.08