http://old.subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/14072164/

 

Гипотеза о росте масс астероидов и комет

В статье «К вопросу о том, как возникают астероиды и кометы»  (http://old.subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/14048532/) была выдвинута гипотеза, согласно которой рост массы малых космических тел происходит за счёт недавно открытой и уже экспериментально подтверждённой силы притяжения, порождаемой тепловым излучением тела.  Было даже высказано  предположение, что астероиды и кометы являются зародышами будущих планет.

Природа силы притяжения отдельных частиц к излучающему телу в указанной статье не объяснялась, была дана только ссылка на статью, где описаны и природа силы и подтверждающий её эксперимент. Как это обычно бывает, читатели по ссылке не ходили, и природа силы притяжения осталось абсолютно непонятной. Из-за этого, в частности, написана эта статья. Хотя не только из-за этого. Последние наблюдения  за астероидами позволили добавить некоторые дополнительные соображения.

Итак, природа силы притяжения частиц к излучающему телу.

Подчеркнём, что все рассматриваемые явления происходят в вакууме, а не в воздушной среде. Это существенно.

Ниже даны выдержки из статьи  «Открыта сила притяжения за счет теплового излучения»: 

«Экспериментально обнаружено, что тепловое излучение от нагретого тела притягивает — а не отталкивает! — находящиеся поблизости атомы. Явление было теоретически предсказано четыре года назад. Притяжение возникает за счёт сдвига уровней энергии притягиваемой частицы. Для полярной молекулы появляется энергия взаимодействия, линейно пропорциональная электрическому полю излучения. Она может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как ориентирован дипольный момент относительно внешнего поля. Но даже если у молекулы или атома нет своего дипольного момента, то он индуцируется тем же самым электрическим полем излучения. Поле поляризует частицу: слегка растягивает в стороны положительные и отрицательные составляющие и тем самым наводит в ней дипольный момент, пропорциональный напряженности поля. При этом энергия атома понижается. Атом энергетически чувствует, что плотность энергии излучения неоднородна в пространстве, — и его «тянет» в том направлении, в котором она возрастает. Существует, конечно, и встречное взаимодействие — прямое давление теплового излучения на атом. И свет, и тепловое излучение, будучи электромагнитными волнами, оказывают давление на любую мишень. Но расчеты показывают, что такое радиационное давление на отдельные атомы очень слабое, намного слабее описанной силы притяжения:
Атом притягивается к источнику теплового излучения с силой
~T4/r3».

Описание эксперимента, подтверждающего данный теоретический вывод, можно посмотреть здесь: (http://elementy.ru/novosti_nauki/433088/Otkryta_sila_prityazheniya_za_schet_teplovogo_izlucheniya).

Подчеркнём, что «нагретым» считается любое тело, температура которого выше абсолютного нуля. Были рассмотрели силы, действующие внутри пылевого облака плотностью 1 г/см3, нагретого до 300 К и состоящего из частиц размером 5 микрон. Для таких параметров сила взаимного притяжения двух соседних пылинок за счет теплового излучения получилась в миллиард (!) раз больше, чем за счет гравитации. На макроскопических расстояниях силовой эффект от теплового излучения уменьшается, но всё равно он перебивает гравитацию даже на удалении в километр.

В какой мере эти результаты приложимы к условиям космоса? Вот данные для кометы Чурюмова – Герасименко: температура на освещённой стороне колеблется между −183 и −143 °C.  То есть от 90° до 130°К. Это в 1,5 – 2 раза меньше 300 К в предыдущем примере. При понижении температуры в соответствии с зависимостью F~T4/r3  сила притяжения снизится в 5-16 раз и будет не в миллиард  раз больше, чем сила гравитации, а только в сто миллионов раз больше. Нас это вполне устраивает. Заметим также, что комета Чурюмова – Герасименко довольно прихотливо вращается, подставляя Солнцу поочерёдно разные места. Поэтому пылевой слой на ней будет более или менее равномереым.

А аттракторах Солнечной системы создаются  условия  для сближения различных малых космических тел – астероидов, камней, пыли. Там, согласно описанному механизму,  возникнет сильное притяжение пыли к крупным фрагментам. Пыль буквально облепит более крупные каменные обломки.  А конкретная форма получившегося «произведения» – это уже дело случая.

Замечено, что приблизительно каждый шестой астероид (вероятно, и комета тоже) состоит из двух более массивных фрагментов, соединённых сравнительно тонким перешейком (рис.1)

Рис. 1

Объясняется это тем, что  при медленном сближении в аттракторах крупных облепленных пылью фрагментов, они объединяются в единое тело. В таком случае представляется, что должны встречаться, хотя и значительно реже, тела, состоящие из трёх фрагментов.

На рис.2 показан в разных ракурсах астероид Итокава

  Рис. 2

У этого астероида можно выделить два массивных фрагмента (помечены жёлтым) и третий по космическим масштабам маленький (помечен красным). Хотя этот «фрагментик»  не такой уж маленький  - 50 метров в поперечнике.