Глава IV. ОСДСС. Смещение перицентра орбиты спутника в свете теории захвата. 

Орбиты спутников Солнца характеризует ещё одна не упоминавшаяся ранее величина. Это долгота перигелия – угол, показывающий ориентацию орбиты в плоскости эклиптики Солнечной системы, направление большой её оси. 

Показательно, что по этой характеристике Солнце не налагает на свои спутники никаких ограничений. Долгота перигелия и для старых, и для молодых спутников Солнца сохраняет зависимость от начальной величины и варьируется равномерно по всему возможному диапазону в пределах от 0º до 360º. Такая свободная ориентация характерна и для планет (табл. 2). Вот уж подлинно нет следствия без причины. Если организующие и управляющие силы (магнитное и гравитационное поля экспанта) нейтральны к положению орбитальных осей спутников, то никаких перемен, никакой концентрации в определённых зонах не происходит. Картина сохраняет вольный, первозданный вид.

  

Рис. 7. Орбиты некоторых периодических комет и астероидов.

Если два–три десятка орбит произвольно взятых астероидов или короткопериодических комет спроектировать на плоскость эклиптики, то получится роза ветров, ромашка с Солнцем в её центре (рис. 7). Направление лепестков такой ромашки, равномерно окруживших Солнце, зависит от исходного направления движения объектов в околосолнечном пространстве, остаётся реликтовым указателем этого направления.

Произвольная, свободная ориентация орбит спутников Солнца по долготе перигелия  свидетельствует о том, что движение независимых небесных объектов в межзвёздном пространстве не имеет ни преимущественных, ни запрещённых направлений. Любые направления и любые плоскости движения равновозможны и равновероятны. То же можно сказать и о скоростях движения этих объектов. Они случайны и бесконечно разнообразны, что и делает возможным захват.

Но независимость долготы перигелия от внешних факторов не означает её абсолютной независимости. Эта характеристика пусть и по другим законам, но тоже меняется и меняется очень даже существенно.

Астрономам хорошо известно такое оригинальное явление, как угловое смещение перигелия (перицентра). Среди вековых возмущений орбит небесных тел оно занимает особое место. Угловое смещение перигелия присуще всем планетам, как правило невелико и измеряется угловыми секундами или даже долями секунды в год. Его природу принято объяснять влиянием соседних планет и особых трудностей при таком объяснении как будто не возникает. Однако есть и исключения. Много забот в этом плане доставил астрономам и физикам Меркурий. Из всех планет Солнечной системы смещение перигелия его орбиты максимально и составляет 532 секунды за столетие. Объяснить такое большое смещение возмущающими влияниями других планет не удавалось. Не поддавались объяснению посредством теории тяготения по крайней мере 43 секунды смещения перигелия за столетие.

Головоломную задачу, казалось, решил Эйнштейн. Согласно его теории относительности любая планета даже без участия возмущений от других планет должна якобы описывать в своём движении медленно поворачивающийся эллипс. По расчётам Эйнштейна релятивистское смещение перигелия Меркурия составило ровно 43 секунды за столетие. Такое совпадение было воспринято учёными как подлинный триумф общей теории относительности.

Однако выдвинутая в 60–х годах двадцатого столетия скалярно–тензорная теория гравитации предсказывает заметно меньшее смещение перигелия Меркурия, чем это следовало из теории относительности. По последним представлениям всё ещё не поддаются объяснению 4 секунды смещения. Предпринимаются попытки объяснить эти секунды эффектами, связанными со сплюснутостью Солнца, но на этом пути возникли проблемы с доказательствами.

Аномальное вращение орбиты Меркурия надолго загрузило и астрономов, и физиков. Авторы каждой новой теории спешили внести свою лепту в решение задачи века, однако, воз, похоже, и ныне там.

Что такое смещение перигелия с позиции теории захвата?

При сближении двух тел объект меньшей массы под действием притяжения экспанта изменяет направление движения. Если угол поворота пантекса относительно начального пути составляет менее 90º (α<90º), то происходит взаимодействие первого порядка (отклонение от начального пути). Если же угол поворота превышает 90º (α>90º), происходит взаимодействие второго порядка, столкновение. А при взаимодействии третьего порядка, захвате, угол поворота пантекса–спутника составляет 90º от начального пути. Большая ось эллиптической траектории первого витка спутника образует с направлением его начального движения прямой угол. На участке АВС (рис. 8) экспант сообщает спутнику не только ускорение W, но и, в результате разворота на 90º, задаёт ему крутящий момент М кр. Если орбиту спутника представить в форме жесткого обруча, то крутящий момент будет выглядеть приложенным, как к рычагу, к концу ее продольной оси  в точке афелия. При этом осью или точкой вращения станет экспант.   Второй виток орбиты спутника по форме оказывается подобным первому, но смещённым от него вновь на угол, равный или очень близкий к прямому. То же самое произойдет при третьем, четвертом, пятом и n–ном оборотах.  

Рис. 8 .  Вращение спутниковых орбит.

Каждый новый оборот вокруг экспанта будет сопровождаться очередным смещением перигелия орбиты спутника. Долгое время после захвата угол смещения φ будет сохраняться близким к 90º. Но поскольку заданному единовременно при захвате моменту вращения М кр. в дальнейшем никаких новых импульсов не сообщается, то вращение орбиты со временем должно прекратиться: угловая скорость ее вращения неуловимо медленно, но неуклонно снижается. φ = f(t);  φ ->  0 при t -> .  Здесь t– время.

Через миллиарды лет после сотен миллионов оборотов вокруг экспанта угол смещения перигелия орбиты спутника должен сократиться до нескольких секунд  в столетие. Он, естественно, будет больше у спутника, совершившего меньшее число оборотов вокруг экспанта. Поэтому-то совсем не случайно именно у Меркурия, самой молодой планеты Солнечной системы, угол смещения перигелия максимален. Напомним, у Меркурия близки к максимальным также  эксцентриситет и угол наклонения орбиты (е=0,206; i = 7º). Таким образом, угол смещения перигелия – это ещё один возрастной показатель. Никаких проблем, связанных с угловым смещением перигелия, в теории захвата не возникает. Чем больше угол смещения, тем моложе спутник. Только и всего. Вращение орбиты спутника, как и его обращение вокруг экспанта, осуществляется за счет энергии спутника, за счет его исходной космической энергии движущегося тела.

У автора нет сравнительных данных по углам смещений перигелиев комет и астероидов. Но можно смело предположить, что у короткопериодических комет и астероидов углы смещения перигелиев орбит могут приближаться к 10º за столетие. Возможные пределы значений – [1º…10º].

У некоторых долгопериодических комет углы смещения могут быть близки к 90º. Пределы значений углов смещения перигелиев таких комет предположительно – [10º…90º].

Астрономы, умеющие точно рассчитать время возвращения к Солнцу известной периодической кометы, никогда не знают, в какой части неба она объявится. Появление кометы– всегда неожиданность, всегда маленькое открытие. Причиной тому большой угол смещения перигелия её орбиты даже за один оборот кометы вокруг Солнца.

 

   <<< назад                                               далее >>>

 
Hosted by uCoz