Главная страница

 

Невозможность гравитационного коллапса газо-пылевых небул

  Термин газовое небесное тело (ГНТ) означает в дальнейшем либо звезду, либо планету типа дальних планет Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), бόльшую часть массы которых составляет газ.

 

Гипотеза рождения ГНТ в результате гравитационного коллапса пыле-газовой небулы

  Согласно наиболее распространённой в настоящее время космогонической теории все ГНТ появились и продолжают появляться в результате гравитационного коллапса межзвёздных или межгалактических газовых (преимущественно водородных) или газо-пылевых небул. Весь процесс разделяется при этом на ряд этапов.

   1. Часть вещества небулы каким-то образом собирается в начальное сгущение. 

   2. Начальное сгущение термодинамически неравновесно и стремится к равновесному состоянию, обладающему большей массой, чем начальная.

    Из последней гипотезы следует, что начальное сгущение при переходе к равновесию растёт, втягивая в себя с помощью гравитации дополнительное вещество, т.е. играет роль аттрактора.  

    Если масса образовавшегося равновесного сгущения настолько велика, что температура и давление в его центре достаточны для прохождения реакции термоядерного синтеза, то оно становится звездой, а в противном случае – газовой планетой вроде Юпитера или Сатурна. 

 

Начальное сгущение не может появиться

   В качестве причины образования начального сгущения называют обычно интерферирующие звуковые волны или наложение сферических расходящихся ударных волн, образовавшихся при взрывах сверхновых. На самом деле эти явления не могут породить начальное сгущение.

  1. Звуковые волны не переносят вещество на расстояние, превышающее длину волны, и, следовательно, в принципе не могут создать какое-либо стационарное локальное сгущение.

  2. Предположение о наложении ударных волн несовместимо с гипотезой о Большом взрыве, т.к. не может объяснить появление первых звёзд. Если же отказаться от гипотезы Большого взрыва или рассматривать не первые звёзды, то наложение сферических расходящихся ударных волн, в принципе, может создать ситуацию, близкую к всестороннему сжатию, которое в состоянии породить локальное сгущение. Для этого требуется наличие не менее четырёх сферических ударных волн, центры которых не лежат в одной плоскости, причём моменты прихода фронтов этих волн в точку возникновения сгущения должны совпадать с достаточно высокой точностью. Одновременное выполнение всех этих условий является практически нереализуемым событием.  

  Однако, даже если произошло чудо, крайне маловероятное событие произошло и начальное сгущение образовалось, то оно будет не расти, а расплываться.

Единственным равновесным состоянием любого сгущения является начальная небула

    В любом ГНТ, как и в атмосфере ближних планет, имеется достаточно разреженная область, где отношение длины свободного пробега частиц газа к характерному пространственному масштабу изменения плотности больше единицы или сравнимо с ней.

// Для атмосферы Земли – это стратосфера и более высокие слои;

// для Солнца – область, лежащая выше фотосферы.

    В разреженной области на баланс массы вещества существенное влияние оказывает процесс диффузии – перенос вещества, обусловленный тепловым движением частиц газа.

    При учёте диффузии в уравнении неразрывности, вязкости в уравнениях движения и теплопроводности в уравнении энергии, описывающая процессы в ГНТ система уравнений газодинамики становится квазилинейной системой уравнений в частных производных второго порядка параболического типа.

    В задачах, описываемых системой уравнений параболического типа, устанавливающееся со временем равновесное состояние не зависит от начальных условий и определяется граничными условиями, а также источниками и стоками внутри области, если таковые имеются.

    Поскольку внутри ГНТ отсутствуют источники массы, максимум плотности равновесного состояния может достигаться только на границе, т.е. быть равным плотности исходной небулы.

    ГНТ имеет тенденцию расплываться, а максимум плотности внутри тела убывать до значений в окружающей среде. 

 

·        Единственным равновесным состоянием ГНТ является его отсутствие

·        Рост массы начального сгущения и гравитационный коллапс газовой небулы невозможны

·        Существующие ГНТ не могли появиться за счёт «гравитационного всасывания» массы из окружающего разреженного пространства    ‌                           

·        В процессе возникновения ГНТ наращивание его массы не может происходить за счёт вещества, находящегося в газообразном состоянии при более низком давлении

·        Постоянно появляющиеся новые звёзды не могут возникать за счёт втягивания окружающего чрезвычайно разреженного вещества, а, значит, они возникают из вещества, которого ранее поблизости не было

 

 И.С. Житомирский

Дата последнего обновления:  28.02.08

Главная страница