АНАЛИЗ ПЛАНЕТНЫХ СИСТЕМ ИЗ ОКРУЖЕНИЯ СОЛНЦА

 

Виктор Анурьев, астрофизик

 

В продолжение анализа физической структуры Солнечной системы рассмотрим параметры её планетных систем. Под планетной системой далее по тексту будем понимать планету Солнечной системы вместе c её спутниками.

 

1.    Спутники планет Солнечной системы

 

Поскольку спутники планет малы по своим размерам, удалены от Земли на значительные расстояния и, как планеты, не имеют собственного излучения, то наши знания об их параметрах скудны и неточны.

Однако, уже на их основании и на основании знаний о параметрах самих планет  можно делать определённые выводы, касающиеся их динамики и происхождения. На рис. 1, 2 и 3 представлены графики зависимости межспутникового расстояния от удаления спутников до планеты для планетных систем Юпитера Сатурна и Урана.

На рис. 4, 5 и 6 приведены графики зависимости массы спутника планетной системы от межспутникового расстояния. Причём для Юпитера рассмотрены только те спутники из его многочисленного семейства, для которых известна в настоящее время их масса.

Анализ указанных графиков в совокупности с графиками зависимости межпланетного расстояния от удаления планеты от Солнца и зависимости массы планеты от межпланетного расстояния (рис. 2 и 3 в [1]) позволяет сделать следующие выводы:

1.                                   С увеличением расстояния планеты от Солнца и спутника от планеты межпланетное и межспутниковое расстояние увеличивается.

2.                                   Масса планеты зависит от расстояния до Солнца, поскольку на небольших расстояниях большая часть космической материи поглощается горячим светилом. Большие массы планет располагаются только на значительном удалении от Солнца.

3.                                   Масса спутника зависит от расстояния до планеты. Большие массы спутников располагаются только на значительном удалении от планеты.

4.                                   Масса планеты и спутника зависит от межпланетного и межспутникового расстояния. Большие массы планет и спутников располагаются только на больших межпланетных и межспутниковых расстояниях и на значительном удалении от Солнца или планеты.

Эти выводы подтверждают тот факт, что все планетные системы из окружения Солнца, как и сама Солнечная система в основе своей произошли из газопылевой среды под действием сил трёх полей: гравитационного, электрического и магнитного.

            Особо обращает на себя внимание спутниковая система Юпитера, не похожая по расположению спутников ни на одну из систем. Она имеет два мощных скачка между 6 и 7 и между 10 и 11 спутниками. Межспутниковое расстояние на этих скачках почти одинаково и для планетных систем составляет огромную величину – порядка 9.22 млн. км. По всей видимости это связано со скачкообразным ослаблением и последующим резким усилением силы магнитной индукции в связи с бурной деятельностью происходящих процессов на Юпитере – как на малой звезде.

 

2.      О несоответствии гравитационного поля Земли расстоянию до Луны

 

Табл. 1
Планетная система	Спутник	Сила притяжения планетой (дин)	Сила притяжения Солнцем (дин)
Земля Марс   Юпитер   Сатурн Уран Нептун	Луна   Фобос   Деймос   Пасифе   Синопе   Феба   Оберон  Тритон  Нереида	1,987х10(25) 3,087х10(20) 4,939х10(18) 0,023 0,0226 0,0226 4,458х10(24) 3,036х10(27) 1,969х10(21)	6,62х10(30) 1,638х10(18) 1,638х10(17) 0,0234 0,0234 0,0067 4,199х10(21) 3,633х10(23) 5,857х10(19)

В работе [1] представлено несоответствие радиуса гравитационного поля Земли расстоянию до Луны.  Уже 88 тыс. км. Луна находится в поле притяжения Солнца и вне поля притяжения Земли.

Аналогичная ситуация с Юпитером. У него сразу два последних спутника – Пасифе и Синопе находятся в таком же положении, как и Луна. Пасифе - 192,4 тыс. км., а Синопе – 392.4 тыс. км. уже находятся в поле притяжения Солнца.

В табл. 1 представлены силы гравитации для последних спутников всех ближайших к нам планетных систем (жирным шрифтом в круглых скобках в таблице записана степень числа 10). Для Юпитера и Сатурна массы представленных в таблице спутников неизвестны и потому в качестве расчётной принят 1г., совершенно не влияющий на относительное соотношение сил планет и Солнца.   

В таблице отчётливо просматривается превышение силы притяжения Солнцем Луны, Пасифе и Синопе над силой притяжения соответствующих им планет – Земли и Юпитера. По логике известных нам законов физики эти три объекта уже давно должны были сойти со своих орбит и стать по меньшей мере планетами Солнечной системы. Однако, это не происходит.

Объяснение в настоящее время одно: Солнце силой гравитации притягивает не отдельно каждый из спутников и их планету, а только один центр тяжести всей планетной системы.

Мы детализируем  эту ситуацию и раскроем её с привлечением сил магнитной индукции, поскольку именно она на стадии первоначального формирования объектов Вселенной выполняет роль созидателя вихревых образований, зачатков будущих объектов Вселенной.

Совместные действия магнитной индукции с гравитацией центра притяжения закручивают вещество, создавая прообраз новой планеты, спутника, звезды. Первоначально гравитация центра уровня иерархии n силой F_g центра притяжения S разгоняет частицы пылевой массы до больших скоростей (рис. 7). Магнитная индукция силой F_i по правилу «левой руки» изменяет направление потока заряженных частиц на 90˚, создавая тем самым автономное вихревое образование в виде нового объекта уровня иерархии n-1 и выводя его движение на орбиту со скоростью                                                   

 

v =(γ·M/R)^½.

 

В зависимости от расстояния R до центра притяжения, массы вихревого образования и скорости его движения и формируются его параметры: размер, масса, плотность. Сила магнитной индукции, являясь центростремительной силой, направлена в сторону, противоположную силе гравитации. Она противодействует гравитации, выступая в роли её противовеса.

Таким образом, на Луну, находящуюся в новолунии в подсолнечной точке будут действовать четыре силы (рис. 8): две силы – сила притяжения Солнца F_gs и сила магнитной индукции F_iz Земли направлены на Солнце и две – сила притяжения Земли F_gz и сила магнитной индукции Солнца F_is направлены Земле. 

В табл. 2 представлены численные значения всех сил индукции и гравитации для последнего спутника каждой из планетных систем из окружения Солнца с массой, равной массе электрона. В пределах наших знаний о точности удалений спутников от планет, из графика следует примерное равенство сил, направленных к Солнцу (графа 4) и от Солнца к планете (графа 7). Это означает, что хотя Луна уже и находится на расстоянии 88 тыс. км. в поле гравитации Солнца и сила притяжения Солнца значительно больше силы притяжения Земли, однако такое же превышение силы магнитной индукции Солнца, направленная в сторону от Солнца, над силой магнитной индукции Земли, направленной к Солнцу, компенсирует эту разность сил и Луна благополучно делает свои обороты, красочно освещая по ночам земные просторы.

В дополнение следует выразить сомнение в существовании центробежной силы, поскольку она полностью тождественна силе магнитной индукции, являющейся наряду с гравитацией основой в построении Вселенной.

Проведём анализ магнитной индукции спутников. Методом, описанном в [1] для определения магнитной индукции планет Солнечной системы, она определена для всех ближайших к нам планетных систем и на рис. 9 представлена в виде графиков.

На графике спутники Юпитера, наибольшей из планетных систем в окружении Солнца, имеют кривую магнитной индукции, поведение которой аналогично падению магнитной индукции для самих планет (рис. 10). Последняя, в зависимости от расстояния до Солнца в точности подчиняется закону

B = B₀·R^-α/3,                 (1)

 

где B₀ и α  - константы систем, определяемые напряжённостью магнитного поля на поверхности Солнца или планеты.

Для анализа графиков других планетных систем сместим графики Сатурна, Урана и Нептуна относительно графика Юпитера на три спутника вправо в соответствии с их примерным удалением от планет,  как показано на рис. 11. В этом случае для Урана и Нептуна кривые магнитной индукции полностью идентичны кривой Юпитера начиная с точки её перегиба. Наоборот, спутники Марса, находящиеся на сравнительно близком расстоянии от планеты, располагаются на графике, соответствующей кривой Юпитера в его левой части, где падение индукции значительно.

Кривая падения магнитной индукции для спутников планетной системы Сатурн несколько отличается своей нестандартностью. Однако и она, по всей видимости, соответствует индукции спутников Юпитера, начиная с точки перегиба кривой.

Наблюдаемый на графике рис. 11 разброс магнитной индукции спутников в зависимости от планеты говорит о том, что спутники могут появляться на различных удалениях от планеты, в зависимости от величины напряжённости магнитного поля планеты и наличия космической материи для их формирования.

 

3. Анализ ускорения силы гравитации в подсолнечной точке местонахождения

последнего спутника планетной системы

 

На рис. 12 представлены графики ускорения сил гравитации, которые действует на последний спутник планетной системы со стороны Солнца и со стороны планеты в момент, когда при движении по своей орбите он становится между ними, перемещаясь на линию планета - Солнце.

На графике ускорения силы гравитации, действующей со стороны планеты на спутник, отчётливо просматривается превышение притяжения для Марса (точка 4) и Урана (точка 7) над ускорением Солнца. Для Марса такое превышение составляет в 31 раз, для Урана – в 1071 раз (табл. 3).

Табл. 3
Планета	Ускорение силы гравитации Солнца	Ускорение силы гравитации планеты	Отношение ускорения гравитации планеты к ускорению Солнца (раз)
1. Меркурий 2. Венера 3. Земля 4. Марс 5. Юпитер 6. Сатурн 7. Уран 8. Нептун 9. Плутон	3,965 1,136 0,5972 0,2559 0,0234 0,0067 0,0016 0,0007 0,0004	0,2703 8,057 0,0226 0,0227 1,713 0,0221 99,63	0,4526 31,48 0,9658 3,388 1071 31,57 249075

Превышение, равное для планеты Марс имеет и Нептун (точка 8, в 32 раза), но в силу малых значений их величин простым глазом на графике это не заметно.

Превышение силы гравитации Плутона по данным его параметров на сегодняшний день составляет в 249 тыс. раз. На графике он не отмечен по причине огромной величины этого значения.

Небольшое превышение в 3,5 раза имеет и Сатурн.

Это означает, что все перечисленные здесь планетные системы с превышением собственного ускорения гравитации имеют возможность появления спутников на ещё более удалённых расстояниях, чем то, на котором находится их последний спутник. Необходимыми условиями для такого их появления являются в первую очередь наличие магнитного поля и космической материи. Последней на периферии Солнечной системы больше чем достаточно. Это в свою очередь говорит о том, что у Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона на периферии их гравитационных полей есть возможность появления новых и новых ещё более удалённых спутников.

В таблице и на графике рис. 12 в точке 3 для Луны у Земли отчётливо просматривается обратное - превышение ускорения гравитации Солнца над ускорением планеты. Это и есть парадокс Луны – она обращается вокруг Земли, а принадлежит полю гравитации Солнца.

Аналогичная ситуация и у спутников Юпитера – Пасифе и Синопе. В табл. 3 для них  также заметно незначительное превышение ускорения гравитации Солнца над планетой.

 

4.      Определение напряжённости магнитного поля на планетах Солнечной системы

 

Напряжённость магнитного поля Н_z и соответствующая ей магнитная индукция В_z в межпланетной и межспутниковой среде связаны соотношением:

 

Н_z  = В_z / μ_z · μ_0,,

 

где μ  - магнитная проницаемость среды, μ₀  - магнитная постоянная. Зная Н_z на поверхности Земли и силу магнитной индукции на расстоянии нашего спутника Луны и, по уже известной магнитной индукции планетных систем на расстоянии в 384.4 тыс. км., можно найти их отношение и  оценить напряжённость магнитного поля на поверхности другой планеты по формуле:

 

H_p ≈ H_z · B_p · μ_z /( B_z · μ_p).      (2)

 

где H_p – напряжённость магнитного поля на поверхности планеты, B_p – магнитная индукция планеты на расстоянии 384.4 тыс. км., μ_p  - магнитная проницаемость среды планеты на этом же удалении, B_z – магнитная индукция Земли на расстоянии 384,4 тыс. км.,  μ_z – магнитная индукция Земли на том же расстоянии, , B_z – магнитная индукция Земли на расстоянии 384,4 тыс. км.,  μ_z – магнитная индукция Земли на том же расстоянии, Н_z – напряжённость магнитного поля на поверхности Земли.

Или при  μ_z = μ_p  имеем:

H_p≈ H_z·_·B_p/ B_z        (3)

 

 

Оценим значение напряжённости магнитного поля на поверхности планеты. Это особенно интересно для Юпитера, поскольку процессы на поверхности этого огромного кипящего шара и для человека, и для летательных аппаратов напоминают нам молодую всепоглощающую звезду.

Определяя по формуле (1)  магнитную индукцию и проницаемость среды для планетных систем на расстоянии Луны и принимая напряжённость магнитного поля на поверхности Земли Н_z, равную 0.5 эрст, по формуле (2)  и (3) получаем табл. 4 оценочной напряжённости магнитного поля на поверхности магнитных диполей планет гигантов Солнечной системы.

Если согласиться с данными графы 3, то наибольшим магнитным полем обладают Юпитер, затем следует Сатурн с напряжённостью на поверхности в 5.19 эрст. Далее идёт Нептун - 2.07 эрст и Уран с 1.9 эрст.

В соответствии же с графой 2 напряжённость диполей всех планет равна и составляет порядка 0.5 эрст.  Если принять этот результат, то здесь столь малое и одинаковое значение магнитного поля планеты компенсируется его силой и мощностью действия, ибо сами планеты огромны в своей массе и размерах.

Представим магнитную мощность планеты Θ в виде её магнитного потока, проходящего через поверхность спутника с радиусом Луны и удалением на расстояние 384.4 тыс. км.:

 

Θ = B * S,

 

где  В – магнитная индукция планеты на расстоянии Луны, S – поверхность лунного полушария. Тогда, вычисляя Θ для каждой из планет, получим графу 5 табл. 4. В графе 6 представлена скорость спутника планеты на расстоянии Луны. Эти показатели наглядно отражают разнообразие магнитной мощности планетных систем.  Для сравнения в таблице представлены их значения для Солнца.

Отметим, что современные исследования в этой области объектов Солнечной системы не показывают сколько-нибудь значительных величин напряжённости магнитных полей на поверхности планет, что соответствует данным графы 2. Не замечено магнитного поля диполя и на Сатурне, где возможно мы просто находимся во временном интервале смены полярности магнитных полюсов. Его спутник Феба, обращающийся по орбите в обратную сторону от движения всех других спутников и от направления вращения планеты тому подтверждение.

 

ВЫВОДЫ

 

Таким образом, на основании работы [1] и настоящей статьи следует:

1.                            Масса и планет, и спутников зависит от межпланетного расстояния и от удаления от Солнца. Особенно это заметно на примере шестого спутника Титана у Сатурна (шестой на графике, рис. 4), самого большого спутника Ганимеда у Юпитера (четвёртый на графике, рис. 5) и у спутника Титания у Урана (четвёртый на графике, рис. 6) и на примере графика планет (рис. 3 в [1]). Там на больших межпланетных расстояниях находятся только планеты – гиганты.

2.                           Количество спутников у планетной системы определяется массой планеты и её удалением от Солнца (рис. 13). На графике рисунка отчётливо просматривается синхронность поведения графика количества спутников у планеты и графика массы планет, которая в свою очередь зависит от удаления от Солнца. Это ещё раз подтверждает факт более независимого существования удалённых от Солнца планет.

Удалённые от Солнца планеты больше поглощают космической пыли и имеют в сравнении с планетами земной группы большую возможность создания нового объекта в виде их спутников.

3.                           С удалением от центра притяжения (от Солнца или от планеты) межпланетное и межспутниковое расстояние увеличивается. Эта особенность характерна для Солнца и всех его планетных систем, за исключением Юпитера. У Юпитера это справедливо для первых шести спутников до расстояния в 1 млн. км. Далее следуют две цепочки скачков с разрывом в межспутникового расстояния 9.22 млн. км. и с последующим расположением четырёх спутников после первого скачка с почти одинаковым интервалом  200 тыс. км и четырёх спутников с интервалом порядка в 1 млн. км. после второго.

4.                               Анализ местоположения планет в Солнечной системе соответствует местоположению магнитных силовых линий магнитного поля Солнца (рис. 9 в [1]). Чем больше удаление от диполя, тем больше расстояние между его силовыми линиями.

Аналогичный анализ для спутников планет подтверждает этот факт. Силовые линии магнитного поля, под воздействием которого формировались спутники, замыкаются на планетах. Это отчётливо заметно по межспутниковым расстояниям Сатурна и Урана.

5.                               На примере Юпитера в его точках разрыва межспутникового расстояния 9.22 млн. км. можно проследить за поведением магнитной активности планеты с последующим усилением её мощи или же с  последующей сменой полярности диполя.

После первого межспутникового скачка в 9.22 млн. км. у Юпитера его четыре спутника движутся по своим орбитам в направлении вращения Юпитера или в направлении движения его первых шести спутников. Это говорит о неизменности полюсов магнитного диполя Юпитера после этого скачка. После второго межспутникового скачка в 9.22 млн. км. у Юпитера все его четыре спутника движутся по своим орбитам в сторону, противоположную направлению вращения самого Юпитера и противоположную направлению движения первых десяти спутников. Это говорит о том, что перед формированием второй цепочки спутников магнитное поле Юпитера сменило полярность, изменив свои полюса на противоположные. Эта полярность и должна сейчас наблюдаться.

Для Сатурна ситуация Юпитера повторяется: после разрыва в межпланетном расстоянии в 9.4 млн. км. появился спутник Феба, направление движения которого противоположно направлению движения первых восьми его спутников, что тоже соответствует смене полярности его магнитного диполя.

У Нептуна межпланетный разрыв, объясняемый изменением магнитной полярности, после которого появился его растущий спутник Нереида, меньше и составляет 5.2 млн. км.

Уран – единственная в Солнечной системе планета, которая движется по своей орбите лёжа на боку. Его экватор наклонён к плоскости орбиты на 98˚. Такому положению при его формировании могла способствовать нестационарность магнитного поля Солнца во взаимодействии с магнитными полями соседей – Сатурна и Нептуна. И та, и другая планета имеет спутник с обратным вращением.

Это и самая молодая из всех планет гигантов. Все спутники Урана движутся по своим орбитам в одном направлении – направлении вращения Урана и их межспутниковое расстояние невелико – всего несколько тысяч километров. Об этом же говорит и относительно близкое удаление всех спутников Урана, и превышение его силы притяжения над силой притяжения Солнца для последнего спутника Оберона в 1071 раз.

Анализ структуры Солнечной системы с учётом наличия на её пространстве магнитного поля показывает, что в её формировании участвуют три силы: гравитационная, электрическая и магнитная. Гравитационная разгоняет частицы космоса, создавая токи заряженных частиц, магнитная сила разворачивает направление их движения на 90˚, преобразуя в вихревой поток и выводя его на орбиту вокруг центра притяжения.

Причём, центром притяжения являются как само Солнце, так и уже сформировавшиеся планеты. Солнце своим тяготением формирует планеты, сами планеты формируют спутники, образуя планетные системы.

 

 

Литература:

1.      В.Г.Анурьев. Анализ динамики и физической структуры Солнечной системы, Галактики и Метагалактики.  2009.

2.      Э.М.Дубинин., И.М.Подгорный. Магнитные поля небесных тел. М. «Знание», 1980.

3.      Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. Справочник по физике, М. «Наука», 1974.

4.      Ф.Л.Уипл. Семья Солнца: планеты и спутники, М. «Мир», 1984.

5. Под ред. П.И.Бакулина. Астрономический календарь. М. «Государственное издательствово физико-математической литературы». 1962.

 

Внимание: При использовании материала статьи ссылка на статью обязательна!

 

10.07.2009 г.

На первую стр.

  Выход