Rastislav Vallo © 2004
| Vznik slnečnej sústavy, vznik sluneční soustavy, slnečná, sústava, Zem, Mesiac, Slnko, planéta, planéty, vesmír, astro, astronomia, rotácie, |
|
Vznik slnečnej sústavy
Rastislav Vallo © 2004 | |
Roztrhanie - delenie Proto-PlanétyKritickú dráhu (s excentricitou 0,2) vo vzdialenosti okolo 10 AU od PS v perihéliu, dosiahla PP za 50-150 mil. rokov (Obr. 4), V oblasti roztrhania hustota plynu odpovedala približne hustote atmosféry Zeme vo výške 80-140 km, kde nastáva deštrukcia meteorov. (Pozn.: V prípade meteorov ide o malé, tuhé telesá a roztrhanie trvá niekoľko sekúnd). PP bola tekuto-plastické teleso, odolnosť proti roztrhnutiu bola nižšia a sily pôsobili niekoľko rokov.Základný obraz poskytuje porovnanie kritickej hustoty atmosféry Zeme a Proto-Slnka. Podľa Boyle-ovho zákona (Buchwald) hustota vzduchu Zeme odpovedá tlaku vo výške "z" podľa rovnice: p = p(0) . EXP (-a z) = 0,0084 . EXP (-0,143 z) ... kde p(0) je tlak na úrovni mora 1,23.10^-3 g/cm^3, EXP je základ prirodzených logaritmov, "a" konštanta závislá od hustoty, teploty a zloženia atmosféry (8,314 joules/Kelvin/mole). Relevantné hodnoty boli získané astronautmi počas misií na obežnej dráhe Zeme (Roach, NASA): výška km hustota g/cm^3 (Boyle) hustota g/cm^3 (astronauti) 100 5,17.10^-9 120 2,9 . 10^-10 140 1,7 . 10^-11 160 9,7 . 10^-13 8.271.10^-13Hustota atmosféry Protoslnka závisela od hustoty mraku v ktorom sa telesá pohybovali a vzdialenosti od stredu PS (obr. 3). Plyn (a prach) na telesá padal - Protoslnko nebolo "globula" s typickým, rotujúcim prachoplynovým diskom. Potom pád plynu zo vzdialenosti "R" na vzdialenost "r", spôsobil zvýšenie hustoty na daný objem v pomere "p" :
4 PI R^2 dr
p = ----------- = ( R/r )^2
4 PI r^2 dr
 Obr. 3 - Pomer vzrastu hustoty dopadajúceho plynu a prachu na Proto-Slnko Ak za východziu hodnotu zoberieme hustotu mračien na rozhraní hviezd, vo vzdialenosti 100 000 AU od Protoslnka 10^-18g/cm^3, potom vypočítaná hustota plynu (a prachu) dosahovala hodnoty: výška AU p (pomer) hustota atmosféry Protoslnka g/cm^3 5 4,0 . 10^8 4,0 . 10^-10 10 1,0 . 10^8 1,0 . 10^-10 20 2,5 . 10^7 2,5 . 10^-11Proto-Planéta po malých posunoch v dráhe pozvoľna klesata do miesta svojho delenia (obr. 4). Samotné teleso bez atmosféry, malo priemer okolo 30-35 000 km. Guľový tvar sa pozvoľna deformoval až došlo k roztrhnutiu-deleniu.  Obr. 4 - Pozvoľné približovanie Protoplanéty do oblasti s "kritickou hustotou" prachu a plynu Dominantný vplyv na utvorenie dráh planét mala rotácia Proto-Planéty. Pri rotácii asi 6 hodín, sa bod na rovníku PP pohyboval rýchlosťou 4-4,5 km/sekundu, čo je porovnaní s rýchlosťou v dráhe 10-11 km/sek významná hodnota. Výsledná rýchlost telesa "vt" bezprostredne po oddelení bola: vt = (vd2 + vr2)-1/2, ... kde "vd" je rýchlost v dráhe a "vr" je rýchlosť od rotácie (obr. 5). 
Obr. 5 - Vplyv rýchlosti rotácie na rozpad (sčítanie vektorov) Z priestoru medzi dvoma najväčšími planétami (Jupiter, Saturn) sa z telesa PP oddelila zostávajúca látka, z ktorej sa utvorili relatívne menšie telesá. Telesá s najnižšími rýchlosťami, smerovali na najnižšie dráhy a boli intenzívne brzdené vplyvom hustejšieho prostredia. Telesá s vyššími rýchlosťami, smerovali "von", opustili husté vrstvy atmosféry a dosiahli vyššie dráhy, ako pôvodné teleso Proto-Planéty. Dráhy sa výrazne diferencovali. Menšie telesá získali väčšiu odolnosť k roztrhaniu.  Obr. 5a - Simmulácia pohybu 2 telies (Jupiter a Saturn) Všetky utvorené telesá "zdedili" rovnaké vlastné rotácie. Najväčšie telesá okamžite pripútali k obehu menšie telesá, ktoré sa stali ich mesiace a z drobných teliesok a prachu prstence. Vznikol planetárny systém, ale jeho telesá naďalej klesali vo svojich dráhach. Numerické varianty počítačových simulácii Jadro Proto-Planéty, ktorého látku tvorilo pôvodné teleso MACHO, malo hmotnosť odpovedajúcu asi 25-30 násobku hmotnosti Zeme a polomer 15 - 17 000 km. Štartovací bod bol stanovený do predpokladaných ťažísk budúcich telies v minimálnej vzdialenosti 8 000 km od stredu pôvodného telesa, t.j. asi polovica polomeru proto-Planéty. (Pozn. autora:Je zaujímavé, že v prípade zníženia tejto hodnoty pod 7-8 000 km, sa nové telesá znova spojili! Rovnice tým súčasne potvrdili jednak silu gravitácie - nad odstredivou silou, ale aj korektnosť programu). Vzrast "trhacích síl" bol pomalý (dráha PP sa dotýka kružnice "kritická hustota") a v realite trvalo deformovanie telesa až po samotné roztrhnutie niekoľko dní. Deformačné sily pôsobili priečne na smer pohybu - ako slapy, ktoré na Zemi utvárajú príliv a odliv. Dá sa predpokladať, že "elipsoid" sa primárne rozdelil na 2 základné časti, ktoré utvorili 2 telesá (Jupiter a Saturn). Z priestoru medzi dvoma najväčšími hmotami sa oddelila zostávajúca hmota, z ktorej sa utvorili relatívne menšie telesá. Už pri malých zmenách relatívnych rýchlosti utvorených telies v počítačovej simulácii (okolo 10-100 m/sek) a smeru pohybu (do 8-10°), sa utvárali veľmi rozdielne varianty planetárnej sústavy. Dá sa nájsť empirické zadanie so vznikom retrográdnych dráh, prekrížením dráh ako má Neptún a Pluto, vznikom mesiacov, i úniku telies po hyperbolickej dráhe. Vplyvom brzdenia, telesá oddelené z PP zo strany privrátenej k PS (s najnižšou rýchlosťou), zmenili orientáciu perihélia za afélium (obr. 5b) a potom sa dráha (poloos "a") začala skracovať opačne ako u ostatných telies. 
Obr. 5b - Simulácia pohybu 5 telies - utvorenie mesiaca (biela a červená dráha) V najmenšej dráhe už vidieť vplyv brzdenia - afélium tvorí pôvodné perihélium. |
|