О ПРИРОДЕ ХОНДРИТОВ, КОМЕТ, АСТЕРОИДОВ, ПЛАНЕТ…

[Евплухин В.П.]

ЧЕРНАЯ ДЫРА В ЯДРЕ ГАЛАКТИКИ M87

В центре эллиптической галактики M 87 (NGC 4486), которая удалена от нас на 53,5 млн. св. лет, с помощью Телескопа горизонта событий удалось сделать первую в истории наблюдений фотографию сверхмассивной черной дыры.
https://www.youtube.com/watch?v=FYnLFINveO4

Интересно, что светящееся вещество вокруг черной дыры (фото 1) образует фигуру, напоминающую многоугольное ядро типичной спиральной галактики с вереницами (о которых выше уже неоднократно говорилось), а также шестиугольники вокруг магнитных полюсов Сатурна, прежде всего – Южного (фото 2).
Похожую конфигурацию околоядерной зоны выдает и программа «Галактика», которая описывает движение заряженных частиц в магнитном и гравитационном полях (фото 3).

Таким образом, это можно считать дополнительным аргументом к сделанному в начале темы предположению, что эллиптические галактики должны эволюционировать в спиральные.

[Евплухин В.П.]

ЗАГАДКА ИЗ АНТАРКТИДЫ

Относительную распространенность в природе двух стабильных изотопов углерода (С12 и С13) характеризует отношение 50 : 1, однако в одном из метеоритов, найденном недавно в Антарктиде, обнаружена маленькая графитовая крупинка (обозначенная LAP-149), в которой содержание С13 выше нормы в 50 000 раз ( https://www.nature.com/articles/s41550-019-0757-4 ). Кроме того, там же присутствуют и силикаты.
Есть предположение, что эта частица имеет межзвездное происхождение, и ее возникновение связано с взрывом сверхновой.

Как уже отмечалось, в Солнечной системе существуют аномалии и по другим изотопам, при этом все они довольно хорошо согласуются с магнитно-плазменным механизмом. 
Легко убедиться, что имеется согласие и в данном случае (см. таблицу).
Но особенно важно обратить внимание, что рядом с кольцами, которые соответствует изотопу С13 (при n = 1, 3 и 4), располагаются и кольца кремния (при n = 4 и 1), что естественным образом объясняет «соседство» С13 и Si28 в метеорите.

R = 0,01516(m(166,3 – X))^½/n

       m          n      X, эВ      R, а.е.      26.3R

С   13,003     1    11,260     0,6807
Si   27,977    1     8,152      1,0084 
С   13,003     4   147,993    0,0585      1,5385
Si  27,977     4   103,084    0,1594      4,1922
С   13,003     3    83,513     0,1658      4,3605

Таким образом, можно предположить, что графитовая крупинка когда-то находилась в составе одного из астероидов, расположенных чуть дальше Марса (1,54 а.е.), или же, напротив, – недалеко от Венеры (0,68 а.е.).
Впрочем, есть вероятность, что метеорит прилетел и с более далекой орбиты (4,36 а.е.), но это возможно лишь в том случае, если перигелий орбиты соответствующего астероида достаточно близок к орбите Земли (1 а.е.).

[Евплухин В.П.]

ЗАКОНОМЕРНАЯ ДВОЙСТВЕННОСТЬ

Образование двойных объектов в Солнечной системе (типа Плутон- Харон или Земля-Луна) принято связывать с катастрофическими столкновениями.
Однако, как было показано выше (на основе магнитно-плазменного механизма), такие объекты должны возникать закономерным (эволюционным) образом, причем не только среди астероидов и планет, но и среди звезд.

Если судить по работам последних лет, то к такому же выводу (на мой взгляд) подталкивают и астрономические наблюдения.
 
ЦИТАТА: «Объекты пояса Койпера показывают большую долю двойных систем, при этом компоненты имеют сопоставимые размеры»
https://arxiv.org/abs/1905.02282

ЦИТАТА: «Методом микролинзирования обнаружена массивная (0.63 MJ) планета, вращающаяся в 0.53 а.е. от массивного (63 MJ) коричневого карлика. Это второй случай после OGLE-2017-BLG-1522 (arXiv:1803.05095). До этого у коричневых карликов находили либо компаньоны сопоставимой массы (типа системы Луман 16), либо маломассивные, например, OGLE-2013-BLG-0723LB/Bb (arXiv:1507.02388). Как коричневые карлики обзавелись полноценными юпитерами, пока не очень понятно (arXiv:1905.01239: MOA-bin-29b : A Microlensing Gas Giant Planet Orbiting a Low-mass Host Star).

[Евплухин В.П.]

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМЕТНЫХ ЯДЕР

ЦИТАТА: «Наблюдаемые физические свойства кометных ядер связаны с их сложной историей. Они имеют низкую плотность (480 ± 220 кг/м³)  и малую диэлектрическую проницаемость (1,9-2,0), что соответствует высокой пористости (70-80%) и очень низкой прочности на растяжение (< 100 Па). Кроме того, они имеют низкую объемную тепловую инерцию, которая позволила им сохранять, причем буквально с момента образования ядер, очень летучие вещества (например, CO, CO₂, CH₄, N₂)».
https://arxiv.org/abs/1905.01156

Наличие летучих веществ и слабая связанность вещества указывает на то, что у комет нет ничего общего с планетезималями, которые непосредственно участвовали в формировании планет, имея при этом близкие круговые орбиты и, как следствие, частые столкновения.
О возможной природе комет, а также их роли в возникновении Солнечной системы говорилось в начале темы.

[Евплухин В.П.]

ПУШЕЧНОЕ ЯДРО

ЦИТАТА: «PSR J0002+6216 – это пульсар, расположенный в созвездии Кассиопеи и удаленный от Земли на 6500 св. лет. Он является одним из самых быстродвижущихся (1127 км/с), поэтому его называют также «Пушечное ядро».
От центра туманности CTB 1 (Abell 85), образовавшейся после взрыва сверхновой, пульсар пролетел уже 53 св. года. При этом из-за большой скорости PSR J0002+6216 приобрел хвост протяжённостью 13 световых лет (фото 1)».
https://public.nrao.edu/news/cannonball-pulsar/

На мой взгляд, причину и следствие здесь поменяли местами.
Более логичным представляется вариант, когда первичным является «хвост» пульсара, или, точнее, плазменный джет, выброшенный вдоль магнитного жгута. Таким образом, аналогичный джет должен быть также с противоположной стороны туманности (его просто не видно). Кстати, у другого остатка сверхновой (фото 2) двойственность джетов хорошо заметна.

Выше уже говорилось, что пульсары можно уподобить плазменным объемным резонаторам, которые возникают именно внутри джетов. При этом сгустки плазмы образуются естественным образом, ведь после взрыва ионизированное вещество способно беспрепятственно перемещаться только вдоль поля, а количество частиц с наиболее вероятной скоростью (согласно распределению Максвелла) всегда имеет максимум.
Вот как раз в «точках» сгущения этих частиц и должны появляться пульсары.

Известно, что не каждая вспышка сверхновой приводит к появлению таких пульсирующих звезд.
Однако, исходя из сказанного, нельзя исключить, что вдоль симметрично расположенных джетов могут одновременно возникать более одного пульсара...

[Евплухин В.П.]

ЕЩЕ РАЗ ПРО ЭЛЕКТРОНЫ

В начале темы все расчеты относились к ионной компоненте плазмы, а электроны не рассматривались, ввиду их малой массы.
Однако некоторые оппоненты снова поднимают вопрос насчет рекомбинации ионов, утверждая, что при образовании нейтральных атомов они должны потерять полученную скорость.

Очевидно, это не так! Ведь облако плазмы, оставаясь электрически нейтральным, включает в себя множество ионов и электронов, которые имеют различные скорости (как по модулю, так и по направлению). Поэтому рекомбинация происходит в момент присоединения к иону не «своего», а «чужого» электрона, движущегося примерно с такой же, как у иона, скоростью.
Таким образом, нейтральный атом может продолжать движение, практически сохраняя значения своих кинематических параметров.

[Евплухин В.П.]

ЗАВИСИМОСТЬ РАЗМЕРОВ ГАЛАКТИК ОТ ИХ МАССЫ

В астрофизике известны два эмпирических соотношения, связывающих светимость эллиптических и спиральных галактик с дисперсией скоростей звезд (Фабер-Джексона и Тулли-Фишера, соответственно). Используя теорему вириала, на основе этих соотношений была получена зависимость между радиусами галактик (R)) и их массами (M):

                                     R ~ M^½

Уместно отметить, что данная зависимость непосредственно вытекает также из магнитно-плазменного механизма.
Напомню, что в начале темы была выведена формула, связывающая относительный радиус траектории R заряженной частицы массой m в однородном магнитном поле (с использованием формулы Эйнштейна). В приближенном варианте она имеет вид:

                                      R = pm^½,

где p – константа.   

Очевидно, если вдоль указанной траектории движется N ионов водорода (из которого, в основном, состоят все галактики), и при этом суммарная масса всех ионов совпадает с массой типичной галактики (Nm = M), то «автоматически» получаем приведенную выше зависимость R(M).   

[Евплухин В.П.]

О ПРИЧИНАХ РЕТРОГРАДНОГО ДВИЖЕНИЯ ЭКЗОПЛАНЕТ

В настоящее время с помощью транзитного метода у большого количества звезд обнаружены планеты. При этом примерно шестая часть звезд (для которых установлено направление вращения вокруг оси) имеют планеты с ретроградными орбитами.

Естественно, эти факты сразу поставили под сомнение существующие теории происхождения планетных систем.

В качестве объяснения астрофизики предложили несколько идей, в частности, одни допускают переворот оси вращения звезды ( https://www.newscientist.com/article/mg20727765-200-tilting-stars-may-explain-backwards-planets/ ), другие считают возможным взаимодействие облаков с разными моментами вращения ( https://arxiv.org/pdf/1410.1743v1.pdf ).

Применительно к Солнечной системе, в которой тоже есть объекты с обратным вращением (Венера, Уран), а также с ретроградными орбитами (как у Тритона), в начале этой темы я уже приводил свой вариант решения проблемы.   

Напомню, что в газовом облаке, находящемся в магнитном поле и имеющем в своем составе несколько разных газов, при некоторых условиях могут образоваться ионы с обратными по знаку зарядами. Однако такие ионы вращаются в магнитном поле в противоположных направлениях.
Например, кислород (который согласно магнитно-плазменному механизму, соответствует Урану и Венере) наиболее легко образует отрицательные ионы. Ведь, как известно, среди самых распространенных атомов у него наибольшее сродство к электрону – 1,46 эВ (так называется энергия, которая выделяется или поглощается при присоединении электрона к изолированному атому http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_khimika_i_tekhnologa/12_obshchie_svedeniya/6033 ).
У водорода эта величина в 2 раза меньше (0,75 эВ), а у гелия – почти в 5 раз, и, вдобавок, она имеет другой знак (- 0,3 эВ), что означает поглощение энергии при образовании иона.

Однако с потенциалом ионизации (то есть энергией отрыва электрона https://studfiles.net/preview/4175787/page:14/ ) ситуация обратная. Здесь уже у гелия наибольшее значение (24,6 эВ), а у водорода и кислорода оно гораздо меньше – 13,53 и 13,56 эВ, соответственно.

Таким образом, если газ, состоящий, например, из водорода, гелия и кислорода, начнет медленно нагреваться и переходить в ионизированное состояние, то первыми лишатся одного электрона атомы водорода и кислорода, а вот гелий, наоборот, может присоединить лишний электрон. И тогда вокруг звезды появятся три кольца, из которых одно (гелиевое) будет вращаться в одну сторону, а два – в другую (механизм образования таких колец описан в начале темы).

Учитывая, что отрицательный ион гелия появляется с поглощением энергии, температура гелиевого кольца должна понижаться, и, значит, там могут возникнуть условия для образования протопланеты с ретроградной орбитой.
Очевидно, звезда (после захвата водородного кольца) будет вращаться в прямом направлении...

[Евплухин В.П.]

ПРАВИЛО СПУТНИКОВЫХ РАССТОЯНИЙ В СИСТЕМЕ УРАНА

В начале темы была выведена формула, которая ставит в соответствие радиусам траекторий наиболее распространенных изотопов (движущихся в магнитном поле) радиусы спутников и колец планет-гигантов:

                                         R = pm^½,

где p – константа, m – масса атома.

Однако массы изотопов очень близки целым числам, поэтому формулу можно рассматривать в виде правила спутниковых расстояний (для самых внутренних спутников и колец), причем вместо m берутся последовательные натуральные числа: n = 1, 2, 3…
В этом случае счет ведется от стабильных изотопов водорода и гелия (1H, 2H, 3He, 4He), или, другими словами, – от водородно-гелиевой оболочки центрального тела (звезды или планеты). Кстати, современные модели внутреннего строения планет-гигантов вполне согласуются с приведенной формулой (см. рис. ниже, а также здесь: https://sites.usask.ca/astr104working/past-projects/uranus-and-neptune-2/ ).
Если же надо начинать расчет от первого кольца или спутника, то подкоренное выражение будет, очевидно, таким: (n + a), где а – целое (например, для Урана a = 5).

Интересно обратить внимание, что наиболее распространенные стабильные изотопы (вплоть до цинка-70) образуют почти непрерывную последовательность, а это означает, согласно магнитно-плазменному механизму, что каждому числу должен соответствовать довольно большой спутник (или кольцо). По крайней мере, уже известным внутренним спутникам и ярким кольцам действительно соответствуют самые распространенные изотопы.
Мелким спутникам и слабым кольцам соответствуют менее изобильные атомы или даже радиоактивные. Последних только два – это изотопы с массовыми числами 5 и 8, среди которых нет стабильных. Тем не менее, орбиты, соответствующие таким изотопам, не являются пустыми, например, n = 8 соответствует реальному кольцу Урана. Скорей всего, это указывает на то, что миллиарды лет назад, когда Солнечная система только зарождалась, количество подобных изотопов (например, 8He) было достаточно большим. 

Наконец, уместно отметить, что «натуральная» запись формулы не учитывает то, что изотопы разных химических элементов могут иметь одинаковые массовые числа. Поэтому одному числу n может соответствовать сразу несколько очень близких колец или спутников.
И такие факты действительно имеют место.

ЦИТАТА: «Кроме известных колец существуют почти неразличимые пылевые полосы и весьма слабые и тонкие колечки между ними. Самое яркое кольцо ε состоит из множества узких оптически плотных колечек» (Фотометрия с Вояджера 2: первые результаты для Атмосферы Урана, спутников и колец (англ.) // Science. 1986.  P. 65-69).

Правило спутниковых расстояний в системе Урана
                    R = 13,128 n^½, n = 1, 2, 3…

n          R             R               
         расчет   реально
                        тыс. км.
1       13,13      ~ 13         Слой жидкого водорода     
2       18,57      ~ 19         Слой жидкого водорода
3       22,74         ?           Водородно-гелиевый слой
4       26,26       26,0        Уран           
5       29,35      ~ 30         Верхние слои атмосферы
6       32,16      32,00        Внутр. край кольца ζc         
7       34,73      34,92        Центр кольца  ζc                   
8       37,13      37,85        Внеш. край кольца ζc
9       39,38      39,60        Кольцо  1986U2R
10     41,51      41,837       Кольцо 5                       
11     43,54      42,57         Кольцо 4                       
12     45,48      45,661       Кольцо β                       
13     47,33      47,175       Кольцо η                       
14     49,12      49,751       Корделия     
15     50,84      51,149       Кольцо ε                     
16     52,51      53,764       Офелия       
17     54,13                            ?                               
18     55,70                            ?                         
19     57,22                            ?                           
20     58,71      59,165        Бианка         
21     60,16                            ?                       
22      61,58      61,766       Крессида     
23      62,96      62,658       Дездемона   
24      64,31      64,360       Джульетта   
25      65,64      66,097       Порция       
26      66,94      66,10         Внутр. край кольца ν           
27      68,22      69,90         Внеш. край кольца ν           
28      69,47      69,927       Розалинда   
…………..
32      74,27       74,80        Купидон       
33      75,43       75,255      Белинда       
34      76,56       76,42        Пердита       
…………..
42      85,08       86,0           Внутр. край кольца μ
43      86,09       86,004       Пак
…………..
52      94,67       94,5           Центр  кольца μ                   
…………..
55      97,36       97,734       Маб
…………..
62     103,37      103,0         Внеш. край кольца μ 

Как видим, довольно большому количеству последовательных номеров n с хорошей точностью соответствуют последовательные спутники или кольца.
Очевидно, столько совпадений невозможно объяснить никакой случайностью.

В заключение, приведу номера, соответствующие гипотетическим спутникам или кольцам, которые должны быть открыты в первую очередь (так как они указывают наиболее распространенные изотопы из оставшихся, способных образовать достаточно крупные тела):
n =18, 29, 30, 31, 54, 57, 58, 60.         

[Евплухин В.П.]

ПРАВИЛО СПУТНИКОВЫХ РАССТОЯНИЙ В СИСТЕМЕ НЕПТУНА

Правило для системы Урана, описанное выше ( http://tunguska.ru/forum/index.php?topic=865.msg9941;topicseen#msg9941 ), неплохо работает также при расчете радиусов орбит внутренних спутников и колец в системе Нептуна.
Это однозначно указывает, что формирование планет-гигантов происходило строго закономерно, при этом вещество концентрировалось в районе той или иной орбиты в результате дифференциации изотопов в магнитном поле.
Этот процесс происходил согласно приближенному закону (см. начало темы):

                       R = pm^½,

где p – константа, m – относительная атомная масса.     

Правило спутниковых расстояний в системе Нептуна
                      R = 12,94 n^½, n = 1, 2, 3…

n          R             R               
         расчет   реально
                        тыс. км.

1       12,94      ~ 13         Слой жидкого водорода     
2       18,30      ~ 18         Слой жидкого водорода
3       22,41         ?           Водородно-гелиевый слой
4       25,88       24,6        Нептун
5       28,93      ~ 29         Верхние слои атмосферы
…………...
10     40,92      40,9          Внутр. край кольца Галле
11     42,92      42,9          Внеш. край кольца Галле
…………...
14     48,42      48,227       Наяда     
15     50,12      50,075       Таласса                     
16     52,51      52,526       Деспина       
17     53,35      53,200       Кольцо  Леверье
18     54,90      ~ 54          Внутр. край кольца Лассела
19     56,40      57,2           Внеш. край кольца Лассела
20     57,87      57,6           Кольцо Араго         
…………..
23      62,06      61,953       Галатея   
24      63,39      63,0           Кольцо Адамса   
…………..
32      73,20       73,548      Ларисса
………………….
66     105,13      105,300     Гиппокамп

Известные спутники и кольца Нептуна соответствуют наиболее распространенным изотопам. Однако среди остальных тоже есть достаточно изобильные нуклиды, поэтому, в первую очередь, можно ожидать открытия новых объектов под номерами 6, 7, 9, 12,13, 31, 33-35, 39, 40, 48, 52, 54-60.

[Евплухин В.П.]

СООТВЕТСТВИЕ СИСТЕМ УРАНА И НЕПТУНА

Если спутники и кольца Урана поставить в соответствие спутникам и кольцам Нептуна (согласно приведенным выше правилам), то можно заметить, что одинаковые номера, образующие пары, указывают на наиболее распространенные атомы.
Например, для Корделии и Наяды – это азот-14, для Офелии и Деспины – кислород-16, для Дездемоны и Галатеи – натрий-23, для Купидона и Лариссы – сера-32, и т. д.
Отсюда логично предположить, что каждая соответственная пара спутников (или колец) может иметь близкий химический состав, причем с избытком того нуклида, которому эта пара соответствует.

       Система Урана                    Система Нептуна
-----------------------------------    -----------------------------------
n        R                                 n       R                           

4      26,0         Уран              4     24,6        Нептун   
.................                            .................
6      32,00       Внутр. кр. ζc   6                       ?     
7      34,92       Центр ζc         7                       ?
8      37,85       Внеш. кр. ζc    8                       ?
9      39,60       Кольцо  U2R   9                       ?
10    41,837      Кольцо 5       10    40,9       Внутр. кр. Галле             
11    42,57        Кольцо 4       11    42,9       Внеш. кр. Галле               
12    45,661      Кольцо β       12                       ?               
13    47,175      Кольцо η       13                       ?               
14    49,751      Корделия      14    48,227    Наяда
15    51,149      Кольцо ε       15    50,075    Таласса             
16    53,764      Офелия         16    52,526    Деспина     
17                         ?              17    53,200    Кольцо  Леверье               
18                         ?              18    ~ 54       Внутр. кр. Лассела                         
19                         ?              19     57,2       Внеш. кр. Лассела           
20     59,165      Бианка          20    57,6       Кольцо Араго
21                         ?               21                       ?
22     61,766      Крессида       22                       ?
23     62,658      Дездемона     23    61,953    Галатея
24     64,360      Джульетта     24    63,0        Кольцо Адамса   
25     66,097      Порция          25                       ?     
26     66,10        Внутр. кр. ν   26                       ?
27     69,90        Внеш. кр. ν    27                       ?         
28     69,927      Розалинда     28                        ?
.................                             .................
32     74,80        Купидон        32     73,548     Ларисса
33     75,255      Белинда        33                        ?
34      76,42       Пердита        34                        ?
.................                             .................
43      86,004     Пак               43                        ?
.................                             .................
52      94,5        Кольцо μ        52                        ?           
.................                             .................
55     97,734      Маб               55                        ?
.................                             .................
66                       ?                 66     105,30     Гиппокамп

Думаю, эта табличка могла бы помочь в поисках новых внутренних спутников или колец в системах Урана и Нептуна.