Общение Общие вопросы

Слабые места конденсационной теории. "Трещит ли она по швам"? - Добавить тему

комментарии
1
Leonid3182 · 10-09-2016

Peery_Maus, сейчас придёт geolux и пояснит :-)

2
Peery_Maus104 · 11-09-2016

Хотя суть вопроса вроде бы понятна. Однако хочу добавить маленькую преамбулу.
Речь идёт о теории (гипотезе) рождения и эволюции звёзд и планетных систем. Ещё Кант и Лаплас предполагали, что все тела в Солнечной системе имеют общее происхождение - из того же вихря газа и пыли, в котором зародилось Солнце. Так же считает большинство современных астрономов, опирающихся на огромное количество доказательств и исследований. Однако ни одна выработанная гипотеза не даёт абсолютно исчерпывающих ответов, а теоретические модели постоянно пересматриваются и дорабатываются.
Хотелось бы услышать конструктивную критику слабых мест упомянутой теории с предложением альтернативных моделей образования звёздных и планетных систем, которые устраняли бы эти недостатки, при этом не плодя новых проблем.

3
dilettant163 · 11-09-2016

Андрей, я бы сказал, что конденсационная теория претерпевает серьёзные уточнения, швы пока ещё крепкие, хотя натяжение материала налицо. :-)

4
Sqwair777105 · 12-09-2016

"Трещит ли она по швам"?
Нее! Не трещит, а расширяется! :)
Основная проблема - не найден механизм образования частиц от нескольких долей мм до сантиметров (кажись недавно была статья, посвященная этой проблеме и ее исследованию). То бишь нет представления, за счет чего и как образуются тела из газа и микропыли.
Далее, нестыковка скоростей вращения Солнца и планет, со скоростью прото-облака, ретроградность Венеры и Урана. И их наклон к плоскости эклиптики.

5
dimitpij100 · 12-09-2016

"альтернативных моделей образования звёздных и планетных систем, которые устраняли бы эти недостатки, при этом не плодя новых проблем." Таких нэма! есть альтернативные, но они натянуты за уши что твой микимаус! Тут как с большим взрывом-вопросы есть, критиков полно, но адекватной замены никто предложить не может.
П.С. "ни одна выработанная гипотеза не даёт абсолютно исчерпывающих ответов" Это можно сказать о любой гипотезе-даже у ОТО есть слабые места!

6
Peery_Maus104 · 12-09-2016

Хорошо, раз уж пока альтернативщики не заметили моего вопроса, подкину я за них одну из кажущихся нестыковок. Благо коллега Sqwair777 упомянул здесь слово "ретроградность". Но речь не о Венере с Ураном, а об остальных планетах Солнечной системы вкупе с их спутниками с "правильным" осевым и орбитальным вращением (если смотреть с севера, то все вращаются против часовой стрелки). Хотя вроде логичнее было бы как раз ретроградное осевое вращение планет и их спутников. Кажется этот вопрос уже как то обсуждался здесь на сайте, но я тогда в суть обсуждения не вник. А сейчас не знаю, где искать?

7
Delitant131 · 13-09-2016

Sqwair777. Да, эта тема обсуждалась более года назад, и в ней озвучивалась гипотеза, что мелкие частицы слипались за счёт статики и ионизации газа + звёздный ветер (т.е. ударные волны).

8
Peery_Maus104 · 25-09-2016

И всё же, вернёмся к нашим «баранам», то бишь к планетам Солнечной системы, мысленно представив их «рождение» согласно имеющихся теорий. Поскольку, как я вижу, тема не хочет развиваться, попробую подискутировать сам с собою.
Итак, рассуждения с позиции Скептика (сомневающегося в правдоподобии конденсационной гипотезы):
- Представим себе два элемента будущей планеты, вращающихся среди прочих своих «собратьев» по почти круговым орбитам вокруг зарождающейся протозвезды в направлении ПРОТИВ часовой стрелки (если смотреть с северного полюса). Орбиты их и относительные скорости достаточно близки, так что они вступают в гравитационное взаимодействие и в конечном итоге эта пара соединяется в единый более крупный элемент. Но поскольку один из исходных элементов до объединения находился на внутренней орбите (ближе к протозвезде), а следовательно должен был иметь скорость немного больше своего соседа, то после объединения новая пара должна была получить вращательный момент – закрутку ПО часовой стрелке. Все последующие события в среднем (статистически) только усилят этот эффект.
Реальное же положение вещей прямо противоположное (по крайней мере в Солнечной системе): осевое вращение планет как правило совпадает с направлением их движения по орбитам. Самым простым объяснением такого вращения мог быть вариант «рождения» планет на очень близких орбитах к Солнцу (с периодом обращения в несколько часов). В таком случае планеты, находясь в приливном захвате, всегда обращены к звезде одной стороной, т.е. один оборот вокруг Солнца равен по продолжительности одному обороту вокруг оси. При этом и направление вращения совпадает – ПРОТИВ часовой стрелки. Далее должно было произойти событие (возможно вспышка Новой, т.е. самого Солнца), заставившее планеты очень быстро удалиться от звезды до примерно нынешних орбит (из-за резкого ослабления гравитации в результате потери звездой значительного количества своей массы). При таком быстром перемещении скорость и направление осевого вращения планет сохранились, тогда как орбитальный период увеличился на много порядков.
О том, как могли образоваться планеты в непосредственной близости от звезды (или из самой звезды) можно предложить много различных гипотез. Найдётся ли среди них место конденсационной?.. Но среди открытых экзопланет многие вроде соответствуют этим условиям (имеются в виду орбитальные периоды от нескольких дней до нескольких часов).

9
Leonid3182 · 25-09-2016

Peery_Maus, вы не в первый раз ставите "мысленный эксперимент", но не совсем и не всё учитываете. Давайте вместе подумаем, но с бумагой и карандашиком:
Рисуем две концентрических линии, изображающих кусочек круговых орбит двух тел. Изображаем на этих орбитах точками наши два тела, тело на верхней орбите (верхнее) чуть впереди тело на нижней орбите (нижнее) догоняет его. Когда тела сблизились, притяжение их друг к другу стало заметным. Соединяем их на рисунке прямой, показывающей направление силы притяжения. Тела под действием этой силы меняют свои орбиты с круговых на эллиптические. Нижнее тело чуть направлено вверх, верхнее чуть вниз. Рисуем орбиты до пересечения. В этой точке пересечения нижнее тело догнало верхнее. Рисуем две слипшиеся точки, верхнее впереди по движению, нижнее сзади (догнало). А составляющие скорости их, направленные вверх и вниз образовали вращающий момент в ту же сторону, что и вращение тел вокруг центрального. Слипшиеся тела закрутились.

10
Peery_Maus104 · 25-09-2016

Leonid3, В общем, наверное с Вами можно согласиться. Однако, как мне кажется, тут могут быть и варианты: Нижнее тело, догоняя верхнее, успело сравняться с ним и в точке слипания оказалось рядом (т.е. не сзади, а слева от него), или даже немного проскочило вперёд (тогда сзади оказалось бы уже верхнее тело). Хотя здесь я могу и ошибаться. Впрочем, думается мне: на столь близких орбитах разница скоростей должна быть на столько незначительной, что вообще не должна бы существенно повлиять на вращение небесных тел. А при гораздо больших скоростях тела будут либо отскакивать друг от друга, либо даже разрушаться (с возможным обратным слипанием в будущем).
А что сказал бы мой воображаемый Защитник (конденсационной гипотезы) ?
- Возможно, причину подобной закрутки нужно искать раньше, ещё в газопылевом облаке. Итак, мы имеем огромный (по планетарным меркам) вихрь преимущественно из газа и возможно пыли, в центральной части которого формируется протозвезда. На все частицы облака действуют центробежные и центростремительные (гравитация) силы, а также Кориолисово ускорение. Пока не «зажглась» термоядерная реакция в звезде (отсутствует звёздный ветер), гравитация заставляет эти частицы двигаться по спиральным орбитам, накапливая массу протозвезды. При этом в самом облаке (из-за естественных неоднородностей плотности) неизбежно возникают местные мини вихри. А теперь, чтоб не ходить далеко, посмотрим на атмосферу нашей родной планеты, как прообраз (аналог) рассматриваемого облака. В северном полушарии атмосфера вместе с Землёй вращается в направлении ПРОТИВ часовой стрелки. И все местные вихри, в которых преобладает центростремительная сила (циклоны) также закручиваются ПРОТИВ часовой стрелки (благодаря силе Кориолиса). Возвращаясь теперь к нашему облаку, находим логичное объяснение, почему не только планеты, но и их спутники преимущественно вращаются в одном направлении. Как-то так...

11
Leonid3182 · 25-09-2016

Peery_Maus, варианты, конечно, могут быть любые, но если зажмурить глаза и представить себе это движение, то станет понятно, что вариант приводящий к вращению в том же направлении более вероятен, чем другие, и при наборе массы именно он определяет направление вращения.
Разница в скорости незначительна, почти нулевая, но она ЕСТЬ и накапливается!
Большие скорости появляются в присутствии тел с уже большой массой, которые могут столкнуть с круговой орбиты на эллиптическую более мелкие. Песчинкам же не хватает массы, чтобы за короткое время взаимодействия сильно изменить орбиту друг друга.
Сила Кориолиса появляется тогда и только тогда, когда свободному волеизъявлению, нет, не то :-) свободному движению что-то мешает на постоянной основе, так воздуху мешает падать к центру земная твердь, а улетать вверх -- небесная (ну может притяжение Земли), вот и вынужден он огибать земной шар, где его и подстерегает Кориолис. На орбите ничто не мешает (спросите у космонавтов) и каждая песчинка крутится по своей, пока не столкнётся с другой.
Ещё раз: каждая песчинка от атома водорода до планеты крутится по своей орбите, а не по спирали, пока не вступит во взаимодействие с чем-то. Сталкиваясь с себе подобными часть энергии песчинки переводят в тепло, скорости их снижаются и средняя орбита тоже понижается.

12
Peery_Maus104 · 26-09-2016

Leonid3: "каждая песчинка от атома водорода до планеты крутится по своей орбите, а не по спирали, пока не вступит во взаимодействие с чем-то."
- Но ведь масса центрального тела при формировании планетной системы постоянно увеличивается? Вот это увеличение гравитационного взаимодействия и приводит к движению по спирали. Очевидно также, что и при потере массы звездой планеты по спирали будут удаляться от неё.
-
И ещё: "...каждая песчинка крутится по своей, пока не столкнётся с другой... Сталкиваясь с себе подобными часть энергии песчинки переводят в тепло, скорости их снижаются и средняя орбита тоже понижается."
- При этом и возникает движение как бы поперёк формирующегося протопланетного диска. А при таком перемещении и проявляется сила Кориолиса. К стати, уйти частичкам далеко в верх или вниз не даст та сила, которая и заставляет диск сплющиваться почти в одну плоскость.

13
Leonid3182 · 26-09-2016

Peery_Maus, ответьте на такой вопрос: на МКС действует сила Кориолиса? Ведь она (МКС) крутится не по экватору!
В протопланетном диске песчинки крутятся не в параллельных плоскостях, а каждая в своей плоскости вокруг общего центра тяжести, где уже набирает массу будущая звезда, и все орбиты с одинаковым средним радиусом пересекаются, и каждая (кроме тех, что имеют орбиту точно в центре диска) имеет в своей скорости составляющую, перпендикулярную плоскости диска, и движение поперёк есть всегда. Даже в галактиках, в т. ч. и нашей :-)
Ну и когда вокруг зарождающейся звезды протопланетный диск сформировался, то почти всё, что могло упасть на звезду уже упало, остальное крутится по круговым орбитам :-)

14
Peery_Maus104 · 26-09-2016

Сила Кориолиса должна действовать внутри МКС (в плоскости её орбиты, направление вращения Земли здесь не имеет значения). Возможно, на самой станции она особо и не ощущается (ввиду малого объёма). Но если сбросить с МКС какой-нибудь груз строго вертикально вниз на Землю, очень скоро мы заметим, что он начнёт опережать станцию (пока не войдёт в атмосферу). Если не так, то поправьте меня. И я тогда соглашусь, что сила Кориолиса может присутствовать не во всякой вращающейся системе.
-
"Ну и когда вокруг зарождающейся звезды протопланетный диск сформировался, то почти всё, что могло упасть на звезду уже упало, остальное крутится по круговым орбитам :-)"
- И всё-таки немножко уточним: по эллиптическим.

15
Leonid3182 · 26-09-2016

Peery_Maus, если "бросить" что-либо от МКС, то этот предмет просто ляжет на другую орбиту, которая в точке отрыва будет иметь скорость суммарную (ПАРАЛЛЕЛОГРАММ скоростей помните?) скорости бросания и скорости МКС. Более того если бросать в направлении полусферы по направлению скорости МКС, в т. ч. и вниз, к Земле, то абсолютная величина скорости получится БОЛЬШЕ и средний радиус орбиты увеличится. Лишь если бросать назад, скорость будет уменьшаться, а если бросить (выстрелить) точно противоположно направления скорости МКС и с её скоростью, то только в этом случае тело будет иметь нулевую скорость относительно центра тяжести Земли и полетит вертикально вниз. И ни какого Кориолиса.

16
Peery_Maus104 · 27-09-2016

Leonid, В том, что Вы описали, конечно же я с Вами согласен. Но по определению: сила Кориолиса - это одна из сил инерции, существующая в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения. Всякая вращающаяся система является неинерциальной. И во всех описанных Вами случаях падения тел можно усмотреть проявление силы Кориолиса. Впрочем, кроме последнего. Но здесь то как раз для полной компенсации её влияния и требуется "бросить (выстрелить) точно противоположно направления скорости МКС и с её скоростью". К стати и в случае попытки реализации идеи космического лифта проявление этой силы будет весьма ощутимой помехой (мне так кажется).
Однако, мы немного отвлеклись от темы. Как бы там ни было (с Кориолисом и его силой или без него), наблюдаемое совпадение орбитального и осевого направлений движения небесных тел выглядит вполне логичным с точки зрения конденсационной гипотезы.
Но вот как быть вроде как с наблюдаемыми случаями ретроградного орбитального вращения части экзопланет относительно остальных в одной и той же планетной системе? Или эти данные всё-таки ещё требуют подтверждения?

17
Leonid3182 · 27-09-2016

".. проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.." (с)Peery_Maus
Представляем себе спутник-шпион (они запускаются на орбиту проходящую через полюса). Большую часть времени он летит ПОД УГЛОМ к оси вращения ЗЕМЛИ. Наблюдаем за ним со стороны Андромеды (это их шпион) и устанавливаем: ось орбиты спутника не меняет своего направления, как бы Земля не вращалась вокруг своей оси (и вокруг Солнца, и Солнце вокруг центра галактики).
Чешем затылок: а где же Кориолис?

18
dilettant163 · 27-09-2016

Я что-то упустил? Почему КТ свелась к примитивному толкованию на основе кориолисовой силы? Направление вращения - это лишь малая толика из всей КТ, причём, как мне кажется, эта "проблема" даже не первого порядка.

19
Leonid3182 · 27-09-2016

dilettant, так сначала надо отмести всё второстепенное, чтобы добраться до главного. Вот скажет коллега, что "действительно, нет в космосе Кориолиса!", и пойдём дальше :-)

20
Peery_Maus104 · 28-09-2016

Leonid3, Ну да, здесь у меня возражений нет. А с чего бы ось орбиты спутника должна менять своё направление, если нет никакого внешнего воздействия? Я не это имел в виду. Попробую пояснить на примере этого же спутника. Пусть он вращается по круговой орбите. Плоскость орбиты спутника, как и ось его орбиты проходят через центр Земли (направление вращения планеты здесь не имеет никакого значения, так как спутник находится далеко за пределами атмосферы). Проведём от спутника условную радиальную линию к центру вращения (для привязки системы отсчёта, которая вращается вместе со спутником). Теперь выполним "неумелый" маневр по переводу спутника на более низкую орбиту путём включения маневрового двигателя с внешней стороны, направляя спутник точно к центру Земли (вдоль вращающегося радиуса - для большей наглядности). И замечаем при этом, что спутник "не хочет" перемещаться строго по этому вращающемуся радиусу, а уходит вместе с тем немного вперёд по ходу движения. Если маневр был не продолжительным, так чтобы спутник не вошёл в атмосферу и его увеличившаяся скорость не оказалась меньше первой космической для меньшей (в этот момент) высоты полёта, то результат будет очевиден: спутник перейдёт с круговой на эллиптическую орбиту с средним радиусом больше предыдущей. Но вернёмся к нашей системе отсчёта. Мы то направляли спутник строго вертикально вниз (радиальная составляющая вектора скорости), а сила инерции (разница между скоростью спутника на верхней орбите и тангенциальной скоростью точки на вращающейся условной радиальной прямой, в которую должен был бы переместиться спутник) и есть той самой Кориолисовой силой, которая как бы уводит спутник в сторону.

21
Peery_Maus104 · 28-09-2016

Михаил (dilettant), И я тоже согласен, что "Направление вращения - это лишь малая толика ... и "проблема" не первого порядка." Но она всё же как бы есть. И поскольку никто ничего для обсуждения не предлагал, я и взял "наобум" первое попавшееся. И в принципе, для меня понятно, что "проблемы", как таковой и нет.
Что же касается Кориолисовой силы, то если коллега не хочет признавать её присутствие в космосе, я согласен: то пусть её не будет и на Земле. А все специфические геофизические эффекты просто объясняются действием сил инерции в неинерциальной системе.

22
Leonid3182 · 28-09-2016

Peery_Maus, вы же привязали систему отсчёта к прямой соединяющий спутник и центр вращения (центр тяжести) и в этой системе ваш спутник перемещается строго по линии вниз :-)

23
Peery_Maus104 · 28-09-2016

Leonid3, Я имел в виду за начало отсчёта точку, в которой был спутник перед началом маневра. Чтобы было понятнее, предлагаю вернуться к первому моему примеру: "если сбросить с МКС какой-нибудь груз строго вертикально вниз на Землю". И далее будем наблюдать в иллюминатор: "строго по линии вниз" он опускаться не будет, поскольку тангенциальная составляющая скорости его движения должна оставаться равной скорости МКС, но сама вертикальная линия, соединяющая МКС с центром земли не будет паралельна той вертикали, что была в момент сбрасывания груза. Поэтому с МКС мы будем наблюдать, как груз "начнёт опережать станцию", отдаляясь от неё вниз и одновременно вперёд по направлению движения МКС. И этот эффект становится наглядным, если нарисовать схему орбиты станции и параллелограм скоростей сброшенного груза.
Ну, или если представить другой пример: космический лифт. При опускании лифта с геостационарной орбиты на Землю он будет отклонять (натягивать) трос в восточном направлении, при подъёме же - напротив, в западном.

24
Peery_Maus104 · 28-09-2016

P.S.: Хотя, впрочем сила Кориолиса проявляется не только в космическом, но и вообще в любом лифте на Земле. За исключением полюсов (где направление движения совпадает с осью вращения). И будет максимальна на экваторе. Но если на том же экваторе мы будем перемещаться не в лифте, но горизонтально по меридиану (либо по параллели), то эта сила также будет равна нулю.

25
Leonid3182 · 28-09-2016

".. "строго по линии вниз" он опускаться не будет, поскольку.." поскольку сколько раз повторять: ВСЕ ТЕЛА В КОСМОСЕ (кроме ракет) ДВИГАЮТСЯ ПО ОРБИТАМ. Орбиты определяются начальной скоростью и законом тяготения Ньютона.

26
Peery_Maus104 · 29-09-2016

Leonid, Ну так бы сразу и сказали! :-)
А вообще-то, я тут немного поразмыслил и пришёл к выводу, что пожалуй всё-таки не стоит привлекать Кориолисову силу к пояснению причин формирования вращения объектов планетных систем и галактик. Потому как такое пояснение точно будет выглядеть как бы "притянутым за уши"...

27
Leonid3182 · 29-09-2016

Peery_Maus, :-)
"..Вот скажет коллега, что "действительно, нет в космосе Кориолиса!", и пойдём дальше.." (с)Leonid3
Ну что, идём дальше или остановимся?

28
Peery_Maus104 · 30-09-2016

Leonid3, Какие ещё могут сомнения? Конечно же идём дальше! Тем более, что с Вами общался не сам Peery_Maus, а его "воображаемые Скептик и Защитник" (см.комменты в начале обсуждения), которые впрочем такие же дилетанты во многих вопросах астрофизики, как и он сам. Так что Вы уж не обессудьте.
Сейчас же мне хотелось узнать ответ на вопрос, о котором я вскользь уже здесь упоминал: о ретроградном движении в планетных системах. Цитата из "Вики": "В 2010 году были открыты несколько горячих юпитеров с обратным обращением, что поставило под вопрос нынешние теории формирования планетных систем". Может, кто в курсе, на сколько можно доверять этой информации, и если так, то как можно это объяснить?

29
Leonid3182 · 01-10-2016

Peery_Maus, автор статьи не geolux случайно? :-)
Конечно, истины в последней инстанции в вики нет и не будет, как к надёжному источнику информации относиться к ней не надо, скорее указатель направления для дальнейшего поиска.
Из любого правила всегда есть исключения, которые правило лишь подтверждают :-)

30
dilettant163 · 01-10-2016

Андрей, а Вас ничего не смутило в приведённой цитате? По этим "неправильным" ГЮ единого мнения нет, даже их существование (независимо от того, правильно они обращаются или нет) и то далеко не всеми признано. Давайте опираться только на 100% подтверждённые данные. Хотя если этих планет (ГЮ), наберётся в пределах "стат. погрешности", то с большой долей вероятности можно говорить о "неестественности" формирования таких систем (звезда-ретроградно обращающийся ГЮ), как вариант - захват звездой "чужой" планеты.

31
Peery_Maus104 · 01-10-2016

Леонид, Михаил, спасибо! Вообще, я допускаю возможность существования таких систем. Разумеется, как исключение из правила. Упомянутая статья, скажем прямо, не изобилует примерами. А тем случаям, которые действительно имеют место, можно найти вполне логичное рациональное объяснение без привлечения альтернативных теорий.
Впрочем, подождём вступления в дискуссию представителей иных взглядов с аргументированной критикой гипотезы, которая на их взгляд "трещит по швам".

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!