<< 5. Kriticheskii radius chasticy | Oglavlenie | 7. Radius "sfery ispareniya" >>
6. Dvizhenie chasticy v gravitacionnyh polyah Solnca, yadra komety s uchetom svetovogo davleniya. Ploskaya ogranichennaya zadacha treh tel
Razdely
- 6.1. Ploskaya ogranichennaya zadacha treh tel. Uravneniya dvizheniya sistemy 'yadro komety - chastica'
- 6.2. Ploskaya ogranichennaya zadacha treh tel. Chislennye rezul'taty i analiz
V dannom paragrafe budet rassmotrena ploskaya
ogranichennaya zadacha treh tel (smotri 
2). Pervym etapom
resheniya postavlennoi zadachi yavlyaetsya opredelenie uravnenii
dvizheniya sistemy "yadro komety - chastica". Vtorym etapom yavlyaetsya
opredelenie nachal'nyh uslovii, odnoznachno opredelyayushih zakony
dvizheniya ukazannyh tel. Etim etapam budet posvyashen pervyi punkt
dannogo paragrafa.
Vtoroi punkt dannogo paragrafa budet posvyashen analizu zakonov dvizheniya tel modeli na primere yadra komety Galleya, predpolagaya, chto veshestvo, slagayushee chasticu - vodnyi led.
6.1. Ploskaya ogranichennaya zadacha treh tel. Uravneniya dvizheniya sistemy "yadro komety - chastica"
Soglasno opredelennoi modeli rassmatrivaemoi
fizicheskoi sistemy uravneniya dvizheniya dlya yadra i chasticy komety
mogut byt' predstavleny sistemoi (35)
ili
Pervye dva uravneniya sistemy (49) s
uchetom nachal'nyh uslovii opredelyayut zakon dvizheniya yadra komety.
Vozmozhnye analiticheskie resheniya dlya dannoi pary uravnenii
predstavleny v prilozhenii 
. Vtoraya para uravnenii sistemy
(49) opredelyaet (s uchetom nachal'nyh
uslovii) zakon dvizheniya chasticy yadra komety. Ochevidno, chto
poslednyaya para uravnenii sistemy (49)
mozhet byt' reshena lish' sovmestno s pervymi dvumya uravneniyami.
Uchtem takzhe, chto
, a
parametr 
po-prezhnemu opredelyaetsya vyrazheniem
(39). Sledovatel'no, sistemu
(49) udobno predstavit' v sleduyushem
vide
Sistema differencial'nyh uravnenii
(50) est' sistema uravnenii dvizheniya
ploskoi ogranichennoi zadachi treh tel. Dlya odnoznachnogo resheniya
poslednei neobhodimo zadat' nachal'nye usloviya. Budem polagat',
chto v nachal'nyi moment vremeni yadro komety i chastica nahodyatsya v
afelii 8, t.e.
gde
- uglovaya
skorost' yadra komety v afelii. Znachenie parametra 
budem opredelyat' neposredstvenno dlya kazhdogo konkretnogo sluchaya.
6.2. Ploskaya ogranichennaya zadacha treh tel. Chislennye rezul'taty i analiz
V dannom punkte predstavim rezul'taty i analiz zakonov dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya. Otmetim, chto dlya chislennyh raschetov znacheniya fundamental'nyh konstant, parametrov orbity komety Galleya i ee massy byli vzyaty iz rabot [6], [8], [10].
|
Ris. 13.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
 =0 m/s,
RP=10-5 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom odnomu
periodu obrasheniya
(TGalleya=76 let).
|
|
| Ris. 14.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
=0 m/s,
RP=10-5 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom desyati
periodu obrasheniya komety.
|
|
| Ris. 15.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
=0 m/s,
RP=10-6 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom odnomu
periodu obrasheniya komety.
|
|
| Ris. 16.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
=0 m/s,
RP=10-6 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom desyati
periodu obrasheniya komety.
|
|
| Ris. 17.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
=0 m/s,
RP=10-7 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom odnomu
periodu obrasheniya komety.
|
|
| Ris. 18.
Zakony dvizheniya yadra i chasticy komety Galleya s uchetom
nachal'nyh uslovii (51) i
=-2000 m/s,
RP=10-5 m,
ρP=820 kg/m3,
nP=1.29 na vremennom intervale, ravnom odnomu
periodu obrasheniya komety.Primer obrazovaniya anomal'nyh hvostov u
komety.
|
Na grafikah 13 predstavleny zakony dvizheniya yadra
komety i chasticy s radiusom RP=10-5 m
dlya
ukazannogo nabora nachal'nyh uslovii v sluchae vremennogo intervala,
ravnogo odnomu periodu obrasheniya komety Galleya
(RGalleya=76 let).
Ochevidno, chto pri prohode yadrom komety
perigeliya chastica ves'ma sushestvenno otstaet ot yadra po znacheniyu
polyarnogo ugla, odnako pri etom velichiny radiusov-vektorov etih
tel raznyatsya neznachitel'no. Otsyuda mozhno sdelat' vyvod, chto
dannaya chastica (iz vodnogo l'da) lezhit na pryamoi, otklonyayusheisya na
znachitel'nyi ugol 
ot napravleniya "Solnce-yadro" (smotri
ris. 6), i, sledovatel'no, uchastvuet v obrazovanii
kometnogo hvosta vtorogo tipa [1], [3].
Na grafikah 14 predstavleny zakony dvizheniya yadra i chasticy pri teh zhe nachal'nyh usloviyah, chto i v predydushem sluchae, na vremennom intervale, ravnom desyati periodam obrasheniya komety. Ochevidno, chto po mere techeniya vremeni chastica vse bolee i bolee otstaet ot yadra komety, i posle shestogo prohoda perigeliya kometoi chastica perehodit na okolosolnechnuyu orbitu s periodom obrasheniya, priblizitel'no ravnym 83 godam. Pri etom dvizhenie ne yavlyaetsya strogo povtoryayushimsya, poskol'ku s kazhdym oborotom afelii chasticy udalyaetsya ot Solnca. Prichina takogo haraktera dvizheniya - sushestvennoe vliyanie sily svetovogo davleniya na chasticu pri kazhdom prohode cherez perigelii.
Na grafikah 15 dany zakony dvizheniya yadra komety i chasticy s radiusom RP=10-6 m dlya ukazannogo nabora nachal'nyh uslovii v sluchae vremennogo intervala, ravnogo odnomu periodu obrasheniya komety Galleya. Ochevidno, chto uzhe pri pervom prohode yadrom komety perigeliya kometa teryaet chasticu i poslednyaya perehodit na okolosolnechnuyu orbitu. Pri etom, ochevidno, chto rol' sily svetovogo davleniya v opredelenii zakona dvizheniya yavlyaetsya bolee sushestvennoi, chem dlya chasticy s radiusom RP=10-5 m (ochen' medlenno menyaetsya polyarnyi ugol).
Iz grafikov 16 (te zhe nachal'nye usloviya, chto i v predydushem sluchae, na vremennom intervale, ravnom desyati periodam obrasheniya komety) stanovitsya yasno, chto chastica dvizhetsya po okolosolnechnoi orbite s periodom obrasheniya, priblizitel'no ravnym 148.9 let. I dannoe dvizhenie ne yavlyaetsya strogo povtoryayushimsya, poskol'ku afelii chasticy udalyaetsya ot Solnca s kazhdym vitkom.
Demonstraciya zakonov dvizheniya yadra i chasticy s radiusom RP=10-7 m predstavlena na grafikah 17 v sluchae vremennogo intervala, ravnogo odnomu periodu obrasheniya komety Galleya. Netrudno videt', chto dannyi sluchai yavlyaetsya podtverzhdeniem rezul'tatov, poluchennyh v predydushem paragrafe. Zdes' sila svetovogo davleniya opredelyaet harakter dvizheniya chasticy i radius dannoi chasticy men'she znacheniya kriticheskogo radiusa. Poetomu chastica vybrasyvaetsya za predely Solnechnoi sistemy.
Na grafikah 18 predstavleny zakony dvizheniya yadra i chasticy s RP=10-5 m v sluchae, kogda v nachal'nyi moment vremeni chastica vybrasyvaetsya iz yadra komety v napravlenii k Solncu so skorost'yu 2 km/s. Ochevidno, chto pri podhode k Solncu chastica dvizhetsya vperedi yadra. Ona namnogo ran'she prohodit svoi perigelii. Sledovatel'no, takaya chastica mozhet uchastvovat' v obrazovanii "anomal'nyh" hvostov [1], [11], [12]. Situaciya takogo izverzheniya chastic iz yadra mozhet byt' realizovana pri processah deformacii vnutrennih chastei yadra, obuslovlennyh izmeneniem temperatury sredy, fazovymi perehodami veshestva yadra komety.
Iz rassmotrennyh rezul'tatov sleduet vazhnyi vyvod: chastica, poteryannaya kometoi, mozhet imet' dva principial'no razlichnyh scenariya dvizheniya. 1. Chastica mozhet byt' zahvachena Solncem i pereiti na okolosolnechnuyu orbitu, sledovatel'no, komety dolzhny ostavlyat' posle sebya "poyasa" chastic, a tochnee disk, kotoryi lezhit v toi zhe ploskosti, chto i orbita komety, massovaya plotnost' kotorogo opredelyaetsya kolichestvom chastic, poteryannyh kometoi, ih radiusom, plotnost'yu i ih nachal'nymi usloviyami dvizheniya. 2. Chastica mozhet byt' vybroshena za predely Solnechnoi sistemy, a, sledovatel'no, stat' chasticei mezhzvezdnoi sredy. Esli komety obrazuyutsya takzhe v drugih zvezdnyh sistemah, to vybroshennaya v mezhzvezdnuyu sredu kometnaya materiya mozhet yavlyat'sya odnim iz istochnikov holodnoi temnoi materii (cold dark matter). Hotya ee vklad, skoree vsego, budet ochen' malym v obshuyu predpolagaemuyu massu temnoi materii.
<< 5. Kriticheskii radius chasticy | Oglavlenie | 7. Radius "sfery ispareniya" >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
komety - kosmicheskaya pyl'
Publikacii so slovami: komety - kosmicheskaya pyl' | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
