WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 27 | 28 || 30 | 31 |   ...   | 55 |

Обескураживающая орбита Плутона, а также последующее открытие факта его двойственности (в 1978 г. оказалось, что это двойная система сравнимых по размеру тел Плутон–Харон) породило даже дискуссиюо статусе Плутона в нашей системе. Стоит ли считать его действительно большой планетой № 9, или всего лишь самым большим транснептуновым телом, так сказать «недо-планетой» Но, к счастью, Плутон устоял, и планет у нас осталось-таки 9 шт.

Интересное замечание приводит в своей работе Александр Алексеев: «Маловероятно возникновение 2000 центров концентрации вещества при процессе планетообразования, т. к. малые центры концентрации слились бы с большими». Действительно, по оценкам ряда работ, процесс формирования планет из газопылевого диска проходил очень быстро, просто лавинообразно. Уже через 40 млн. лет после распада диска на кольца скорость выпадения вещества на протопланету № составляла около 15 млрд. тонн в час, так что ещё через 60 млн. лет Земля уже набрала почти полностьюсвоюнынешнююмассу. От общего срока жизни нашей планетной системы в 4,5 млрд. лет процесс формирования планетных тел земной группы занял всего около 1% времени.

Дальше Плутона расположен т. н. «пояс Койпера», в котором находятся «остатки» протопланетного облака в виде многочисленных мелких тел типа астероидов или ядер комет. Они представляют собой сгустки пыли и замёрзших газов, размерами до десятков (сотен) км, которые ещё никогда не объединялись в тела планетного типа. К настоящему моменту обнаружено около 200 таких трансплутоновых тел.

Малые планеты гораздо более свободны в выборе своих орбит, которые покрывают почти всю нашу систему. Однако, и для них существуют определённые «правила планетного движения». Астероиды не могут находиться на т. н. «запрещённых» орбитах, периоды вращения по которым находятся в целочисленных23 соотношениях с периодом обращения Юпитера (например: 4/3, 3/2, 7/3, 5/2, 3/1, 10/3 и т. д.). Масса Юпитера настолько большая, что даже у далёких астероидов, взаимное расположение которых с ним будет регулярно повторяться, за счёт приливного воздействия отклонения в пространстве будут суммироваться и накапливаться; рано или поздно такой астероид «раскачается» и будет Строго говоря, имеется ввиду, что отношение периода обращение астероида вокруг Солнца к периоду обращения Юпитера вокруг Солнца (11,86 лет) не может совпадать или отличаться незначительно от какой-нибудь дроби с небольшим числителем и небольшим знаменателем. Слова «незначительно» и «небольшим» в данном контексте условны — чем больше отличие, числитель и знаменатель дроби, тем менее выражен эффект «запрещённых» орбит для данной орбиты.

«выброшен» со своей прежней орбиты. Если расположить все астероиды по возрастанию их орбит, то чётко будут видны те области, в которых они просто отсутствуют, т. н. щели или «люки Кирквуда».

С учётом малых планет вопрос об общем числе планет в нашей системе заходит в тупик. Очевидно, что чем меньшего размера астероиды мы сможем разглядеть, тем большее их число мы увидим:

Размер, км 500 150 50 15 5 2 Оценка числа 1 25 150 2000 5000 20000 Общее число всех астероидов оценивается в 70 000 штук., а тела с размерами менее 1 км выделяются в следующий класс «метеороидов». Общая масса всех астероидов оценивается в 0,1 % массы Земли.

К счастью, 97 % всех астероидов далеко от нас и расположены между 2,1 и 3,6 а. е.

Как пишет в своей работе Марина Витлина: «Планеты в Солнечной системе расположены как раз так, чтобы не особо притягиваться к другим». Это не совсем так, ибо планеты всегда, в силу закона всемирного тяготения притягиваются друг к другу, и друг на друга влияют.

Другое дело, что система больших планет изначально образовывалась как единый ансамбль, и мы можем питать надежду, что этот ансамбль обладает достаточной устойчивостью во времени, раз наша система уже просуществовала 4,5 млрд. лет и не рассыпалась. По расчётам, орбиты планет совершают небольшие «качания» вокруг своих устойчивых положений, так сказать «не выходя за рамки приличий». Примерами же взаимного влияния планет остаются факт отсутствия планеты № 5 «Фаэтон», который из-за гравитационного воздействия Юпитера так и не сложился в единое целое, и явные гравитационные резонансы (согласования) периодов собственного вращения и орбитального движения, которые демонстрируют Меркурий и Венера (см. вопрос №462, стр. 153). Однако следует сказать, что проблема устойчивости нашей планетной системы в целом и возможных гравитационных захватов и катастрофических «перестановок» планет пока далека от своего окончательного разрешения.

04 декабря 2000 г. поступило сообщение, что за орбитой Плутона обнаружено некоторое тело (индекс 2000WR106), имеющее абсолютную звёзднуювеличину 3,5m и находящееся на расстоянии 43 а. е. от Солнца.

Это означает, что в зависимости от величины его альбедо (т. е. отражательной способности поверхности), оно может иметь размеры от до 1200 км в диаметре. Поскольку большинство трансплутоновых тел достаточно тёмные, скорее всего, данный объект действительно имеет размер более 1000 км, что делает его кандидатом на звание «планеты №10». Астрономы теперь будут внимательно следить за этим «кандидатом в планеты», чтобы определить точно его орбиту и размеры. После этого ему будет присвоен постоянный номер члена солнечной системы, а затем, по-видимому, развернётся некоторая дискуссия о том, каким же именем его назвать.

Глава 16. Кометы, астероиды и прочая космическая мелочь 761. Почему кометы называют «видимое ничто» 762. Вы решили попутешествовать по Солнечнойсистеме и для этого сели верхом на комету Галлея. Опишите Ваши дальнейшие впечатления.

У некоторых участников конкурса с самого начала возник совершенно справедливый вопрос: а можно ли вообще на это самое ядро сесть, да ещё верхом Очевидно, что аналогии с пушечным ядром, на котором в своё время с таким блеском восседал барон Мюнхаузен, в данном случае несколько неуместны. Многие верно указывали фактические размеры ядра кометы Галлея, которые были определены в ходе космического эксперимента «ВЕГА». Это был первый в истории человечества случай, когда миссиями СССР, Европы и Японии непосредственно наблюдалось ядро кометы. По результатам съёмки советских космических аппаратов, ядро имеет весьма неправильнуюформу (как говорят сами исследователи, оно похоже на стоптанный башмак) и размеры 16 8 км. Это примерно две Джомолунгмы вместе по объёму или вся Москва по площади поверхности. Так что сесть «верхом» на этот объект будет весьма непросто.

Видимый горизонт на поверхности ядра будет достаточно близким — в среднем около 150 м, однако его поверхность крайне неровная. Помимо собственной неправильной формы, на поверхности ядра имеются кратеры размером от километра и меньше, образовавшиеся, по-видимому, при столкновениях с другими обломками ядер комет, метеороидов, или из-за взрывов собственных газов. Очевидно, что на меньших масштабах, в сотни и десятки метров, поверхность ядра будет крайне изрытой, и приятный пикник тут вряд ли получится. (Из работ:

«Путешествие не будет особенно комфортабельным».) Закончив геометрические рассмотрения, перейдём к физическому взгляду на ядро кометы Галлея. Масса ядра оценивается в 6 · 1017 г, или на 10 порядков меньше, чем у Земли (МЗ =6 · 1027 г). Ускорение свободного падения составит 0,16 см/с2 (в 6000 раз меньше земного), а первая космическая скорость у ядра кометы Галлея — около 2 м/с.

Это значит, что плавно поводя руками, можно любые предметы запускать в качестве спутников в космос. Прыгать на ядре также не рекомендуется. Во-первых, запросто слететь можно, а во-вторых, провалиться.

Про ядро известно также, что оно вращается вокруг своего центра тяжести и малой оси с периодом около 53 часов. На дальнем кончике ядра с учётом большего расстояния от центра (10 км) космонавт массой 100 кг будет весить всего около 4 г (пакетик чая + кусочек сахара), а его линейная скорость за счёт вращения ядра составит 0,3 м/с, так что центробежное ускорение ещё на 10% уменьшит его «вес».

Ядра комет в основном состоят из льда (Н2О), сухого льда (СО2), замёрзших газов (метан, аммиак и др.), с включением космической пыли и каменистого материала. Плотность ядра кометы может составлять около 1 г/см3 в центре и до 0,5 г/см3 вблизи поверхности, что на Земле соответствует смеси снега со шлаком. Наиболее употребительным образом, которым астрономы характеризуют внешний вид ядер комет, служит подтаявший сугроб, покрытый коркой грязи. По мере испарения с поверхности кометы лёгких газов, более тугоплавкие минеральные и органические вещества спекаются и образуют пористую корку.

По расчётам, на поверхности комет, не подходящих к Солнцу ближе 2 а. е., улетучивающийся материал замёрзших газов замещается пористыми корками-матрицами с плотностью 0,01–0,001 г/см3. Она пропускает выходящие газы, но при этом очень рыхлая и непрочная, так что попытка «сесть верхом» на комету может напоминать скорее прогулку по густому лесу после обильного снегопада: всё время проваливаешься, и за шиворот падает. А если войти в контакт с кометой с некоторой скоростью, то не исключено, что можно и глубоко в неё «зарыться».

Совершенно очевидно, что никакой атмосферы вокруг ядра большую часть времени жизни кометы нет, так что, рассчитывая на круиз, нужно непременно запастись всеми системами жизнеобеспечения, предусмотренными для открытого космоса: скафандр с обогревом и защитой от космических лучей, запасы пищи и воды, прочие удобства и т. п. Припасы, кроме того, потребуются надолго, а точнее, на всю жизнь.

«Покопавшись» в ядре и устроившись на нём по возможности удобнее, самое время вспомнить, что комета не стоит же на одном месте, а несётся по Солнечной системе — именно потому мы и выбрали её в качестве транспортного средства. В перигелии (ближайшей к Солнцу точке орбиты) комета отстоит от него всего на 0,58 а. е. (86768000 км), т. е. ближе к нашему светилу, чем Венера (0,72 а. е.) и почти вдвое ближе, чем Земля (1 а. е. или 149597900 км). В этот момент в соответствии с законами Кеплера комета развивает свою максимальную скорость — 54,5 км/с, стремясь побыстрее убежать от жарких объятий. При этом она умудряется двигаться на 14% быстрее самого быстрого бога Меркурия (!). Запаса кинетической энергии ей хватает, чтобы улететь на максимальное расстояние 35,32 а. е., где она может уже не спеша прогуливаться тихим шагом 0,9 км/с (в 5 раз медленнее Плутона). Б ольшуючасть своей жизни комета прохлаждается на окраинах, но каждые 76,1 лет появляется во всём своём блеске во «внутренних покоях». Человечество уже 30 раз, начиная с 240 г. до н. э. и до последнего прилёта в 1986 г., любовалось этим удивительнейшим феноменом природы, хотя и со смешанными чувствами.

Многие участники Турнира описывали свои гипотетические впечатления, как мелькание проносящихся мимо звёзд и планет, свистящий ветер, манёвры кометы с ускорениями и резкими поворотами «туда-сюда». К счастью, всё обстоит проще и обыденнее. («Расстояние между мной и космическими телами изменялось довольно медленно».) Несмотря на значительные перемещения в пространстве, внешний вид звёздного неба не изменится и остается вполне таким же, как и на Земле (правда, параллаксы звёзд увеличатся в 30 раз, но даже для Проксимы Центавра он составит всего около 20 угловых секунд). В ушах никакой ветер свистеть не будет: когда космонавты выходят в открытый космос, они тоже движутся вместе с Землей со скоростью30 км/с, так у них же ничего не свистит. Резко поворачивать и мотаться из стороны в сторону комета также не будет: все тела, движущиеся в поле тяготения, находятся в состоянии динамической невесомости, т. е. «свободно» падают.

Принципиальной особенностью именно кометы Галлея является наклонение плоскости её орбиты к эклиптике (плоскости, в которой лежит орбита Земли), составляющее 162. Это означает, во-первых, что комета движется в противоположном направлении относительно всех прочих планет Солнечной системы, т. е. является «обратной» по своему орбитальному вращению. А во-вторых, комета путешествует под углом 18 (180 - 162 =18) от плоскости орбиты Земли. В результате, восходящий узел её орбиты (т. е. точка пересечения эклиптики в верхнюю полусферу) находится на расстоянии 1,81 а. е. от Солнца (т. е. за орбитой Марса), затем комета «подлетает» вверх над эклиптикой на 0,17 а. е., где проходит свой перигелий, затем снижается и вновь пересекает эклиптику на расстоянии 0,85 а. е. (не доходя орбиты Земли), и летит дальше, всё вниз и вниз, пока не опустится в афелии до 9,99 а. е.

Здесь хотелось бы обратить внимание на ошибку, которуюдопустило абсолютное большинство участников. Почти все описывали своё захватывающее путешествие, как турне по планетам Солнечной системы:

прилетел туда, полетел сюда, увидел то, посмотрел это. Но дело в том, что за счёт наклонения орбиты к плоскости эклиптики, где большинство планет обретаются, комета никогда не приближается к планетамгигантам, и на почтительном расстоянии проходит от внутренних планет. (Митюшина Е.: «все планеты мне увидеть не удалось, т. к. у них орбиты под разным наклоном».) Рекордное сближение кометы Галлея состоялось 11 апреля 837 г., когда она подошла к Земле на дистанцию 0,04 а. е. (примерно в 10 раз дальше Луны). Её (кометы) блеск тогда составил -3,5m (почти как Венера), а хвост раскинулся по небу на 97.

При этом франкский император Людовик 1 Кроткий (он же Благочестивый, 778–840 гг.) со словами: «Господь указывает мне, что я должен готовиться к смерти», раздал своё королевство детям. Но это так, к слову.

Pages:     | 1 |   ...   | 27 | 28 || 30 | 31 |   ...   | 55 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.