ОЩЕ

29-01-2003

Online от 1 юли 2002

 

Страницата

на Емил Граматиков

 

29 януари 2003, 20:004

Астрономия: Раждането на Луната

Архив:

Генетика: За ползата от секса

 

Това е смес от 15 образа на Луната заснети през три цветни филтъра на Galileo на  8 декември 1992. Тогава сондата била на 425 000 км от Луната и на 69 000 км от Земята. Областите в червено съответстват на лунни планини, синьото в оранжеви оттенъци (Oceanus Procellarum, Океан на бурите) указва за старинни вулканични потоци лава. По-сините морски области съдържат повече титан, отколкото оранжевите области

виж по-добре.

Море Tranquillitatis (на Спокойствието), виждащо се като тъмно-синя кръпка вдясно, е по-богато на титан от море Serenitatis, до което се допира. Малките пурпурни области близо до центъра са pyroclastic отлагания, бедни на желязо, формирани от експлозивни вулканически изригвания. Вижда се и кратера Tycho с диаметър 85 км. В 1990 лунна сонда при полет над лунните полюси откри воден лед във вечно засенчените полета.

У. Хабърд пише: “Всички данни указват на високотемпературния произход на Луната. Съдържанието на елементи, като Mg, Al, Ca и Si, в мантиите на Луната и Земята се оказват близки, но тя е силно обеднена с такива летливи елементи, като K, Na и Cl. Последователността на кондензация на Луната е била завършена при сравнително високи температури.”

Астрономите отскоро обсъждат възможността отломки от обект, сблъскал се със Земята, да са формирали Луната. Но точно какво се е ударило и кога - това е повод за дискусии. За да съгласуват момента на импулса на системата Луна-Земя, са били предложени различни модели: че сблъскването е станало в началото на историята на Земята; че са били два сблъсъка... Ново изследване, публикувано миналата година в Nature приема, че единствен сблъсък на обект с размера на Марс е създал нашия спътник. Уравненията не правят разлика между твърда, стопена и изпарена фаза на веществото, земната материя не би кондензирала обратно в същия състав. Земята би била суха и безводна, а Земята е най-мократа планета. Удар, при който са излетяли парчета на стотици хиляди km, би снабдил с движение водните молекули, така че не е ясно какво би ги накарало да паднат обратно на Земята.

Можем ли да сглобим знанията, натрупани през вековете?

Индианците мая се интересували от изгревите и залезите на Венера. Искали да знаят кога тя се появява като утринна звезда и кога – като вечерна. Забелязали, че пет цикъла на Венера са точно равни на осем календарни години. Венера извършва пет оборота повече от Земята за нейните осем.

След като станало известно разположението на планетите, Кеплер свързал времената и разстоянията със закон: квадратите на сидеричните периоди се отнасят, както кубовете на средните разстояния (или големите полуоси на орбитите), но това е само изражение на факта, че има тежко тяло в центъра на системата. Липсва обяснение за разстоянията. В “Космографична тайна” Кеплер пише: “Почти цяло лято загубих с тази трудна работа и в крайна сметка стигнах до истината съвсем случайно”. На 9 юли 1595 г. като решава с учениците  някаква геометрична задача, той чертае на дъската равностранен триъгълник с вписана и описана окръжности. Отношението на радиусите е 2:1 и е близко до отношението на радиусите на кръговите орбити на Сатурн и Юпитер – 8,2:5,2 по данните на Коперник. Тези две планети са първите (по посока на Слънцето), а “триъгълникът е първата фигура в геометрията. Незабавно се опитах да впиша в следващия интервал между Юпитер и Марс квадрат, между Марс и Земята – петоъгълник, между Земята и Венера – шестоъгълник… Трябва да се разглеждат тримерни форми и ето, любезни читателю, откритието ми е във Ваши ръце!”

Правилните многостени са: тетраедър, куб, октаедър, додекаедър, икосаедър. За всеки от тях съществуват описана (която опира във върховете) и вписана сфера (която опира във всяка стена). Центровете на тези сфери съвпадат помежду си и с центровете на многостените. С орбитата на Меркурий Кеплер малко се е изхитрил, понеже нейната сфера не се допира до стените на октаедъра, а до ръбовете му.

През 1772 г. Даниел Тиций от Витенберг съобщил за една редица от числа. Тя станала известна под името “закон на Боде”, защото 4 години по-късно друг немски астроном – Йохан Елерт Боде, публикувал труд върху нея. В редицата 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192... всяко число е равно на половината от следващото с изключение на 0, където би трябвало да стои 1,5. С прибавянето на 4 се получава редица, която дава относителните средни разстояния между планетите и Слънцето (след деление на 10 разстоянията са в астрономически единици – а.е.).

Най-голямата загадка е несъществуващата планета под № 5.

Церера бе открита на 2,77 единици! В нощта на 31 декември 1800 г. Джузепе Пиаци забелязал, че една от звездите, за които създавал каталог, е изменила своето положение за една нощ. Тази малка планета с размер около 1000 км е била наречена Церера в чест на римската богиня на плодородието. В 1802 г. била открита Палада, след 2 г. Юнона, а след още 3 – Веста. Били наречени астероиди – звездоподобни. Към 1860 били открити 62.

В 1904 г. бил открит Ахил, който се бил настанил на орбитата на Юпитер. Около него има група наречена “гърци”: Агамемнон, Аякс, Диомед, Нестор, Одисей,  Хектор, които са като авангард на охраната. От другата страна, пак на 60о, са “троянците”:  Анхиз, Еней, Патрокъл, Приам, Троил.

Лагранж, изследвайки система от три тела: първото с малка маса, второто с маса до 0,04 от масата на третото, установил, че всичките те ще се въртят около общия център на масата и относителното им положение остава неизменно. По орбитата на Юпитер съществуват пет точки на устойчиви положения.

В 1949 г. е открит астероид № 1566. Орбитата му е елипса, изтеглена отвъд Марс, и се приближава до Слънцето на 28,5 млн. км. Нарекли го Икар. В юни 1968 г. Икар премина край Земята на 6,36 млн. км. Доколкото всичките размери на орбитите са относителни, то наблюдаването на Икар дава линейният размер, необходим за мащаба на Слънчевата система.

 Работата с безразмерни величини е по-проста. Окръжността има 1 296 000 секунди. Земята “изминава” за денонощие 3 548 ъглови секунди. Юпитер се движи с 299”, а Марс – с 1 887”. Малко над 400” се намира сам астероидът Туле. Празнина до 450”, където 15 астероида образуват групата на Хилда. Те правят 3 обиколки, докато Юпитер прави 2. Също като нотните трайности в музиката или като тон и хармонични на него. При 2:1, 7:3, 5:2, 3:1 астероиди няма, това са “забранени” орбити. Тези процепи са открити от американския учен Джон Киркууд още в 1866 г., когато са били известни само 88 астероида.

Резонанси

Планетите участват в две въртения. Във всички книги ще ги видите нанизани като маниста на телчици, които не са окачени никъде. Колкото и да е странно, това е в сила само за Луната и още за няколко спътника. При движението си около Земята тя показва едно и също лице, периодът на нейното околоосно въртене съвпада с лунния месец от 27,322 денонощия. Луната е в резонанс 1:1 със себе си.

Италианският астроном Джовани Скиапарели обявил в края на 80-е години на ХІХ век, че такова е движението и на Меркурий – едната му половина винаги е обърната към Слънцето. Планетата трябва да се завърта веднъж за една обиколка от 88 дни. Други астрономи в продължение на 75 г. твърдяха, че са наблюдавали същото. При липсата на атмосфера, осветената страна би трябвало да е нагрята до 400оС, а тъмната да е изстинала до 0 К. “Меркурий има особеността да е не само най-горещото, но и най-студеното място в цялата Вселена” – писал през 1962 г. Фред Хойл.

През 1964 г. изследвания с радиотелескоп на австралийски астрономи показаха, че температурата на тъмната страна на Меркурий е около 15,5оС.  Като използваха отражения от противоположни точки на планетата, през 1965 г. Гордън Петънджил и Ролф Дайс откриха втората грешка на Скиапарели. Меркурий се завърта веднъж за 59 дни, което е две трети от орбиталния му период. За две обиколки около Слънцето Меркурий се завърта три пъти. Ако приемем, че Меркурий е труден за наблюдение (легендата разказва, че Коперник на смъртния си одър е споменал, че никога не е виждал Меркурий) и астрономите използват най-благоприятните моменти за наблюдение, и сигурно са виждали едни и същи петна, е било лесно да се приеме, че завъртанията са 4, а те всъщност са били 6.

За два пълни оборота около Слънцето Меркурий извършва три оборота около оста си, което съответства на резонанс 3:2. Периодът на неговото въртене 58,6461 съставлява 2/3 от орбиталния му период 87,96935 денонощия.

През 1962 г. с радара на Калифорнийската ракетна лаборатория е установено, че Венера се върти бавно назад… нейният период на завъртане – 243,16 дни (денят е по-дълъг от годината), е такъв, че когато Венера е най-близо до Земята, към нас е обърната една и съща страна на планетата. В Дон Жуан Байрон говори за “розово небе с една звезда, блестяща като негово око”. Защо е необходимо Венера винаги да ни наблюдава по такъв особен начин?

“Може би тя има несиметрично разположена маса или достатъчно голяма приливна издутина, което е направило възможно свързването й със Земята в този неочакван резонансен цикъл.

При обратното въртене със сидерически период 243,16 денонощия между две последователни долни съединения със Земята, Венера извършва точно пет оборота около своята ос. Затова при всяко най-голямо сближение към Земята ще бъде обърната една и съща нейна област. Не лесно да се разбере по какъв начин взаимодействието на Земята с компонента от гравитационното поле на Венера може да удържа планетата в резонанс от толкова висок порядък. При период на въртене 243,0084 денонощия, най-близката към Земята точка, при последователните съединения, постепенно се измества на изток.” – пише У. Хабърд.

8 х 365,26 = 2922, което разделено на венерианската година 224,7 дава 13, или Венера извършва пет оборота повече от Земята за нейните осем. Същото разделено на периодът на околоосно въртене на Венера, което е в обратна посока, се получава 12. В този случай единицата се изважда.

Вижда се, че целите числа съвсем не са рядкост за движенията на вътрешните планети, това е условие за хармония и музика. Слънчевата система е като музикален инструмент, като лира със струни опънати между телата.

Лаплас е сравнил наблюденията на древните с тези от ХVІІІ в. и установил, че движенията на Луната, Юпитер и Сатурн се променят, а простосмъртните продължавали да “ядат, пия и веселят”. Той показал, че периодите в закъсняването на Сатурн или в ускоряването на Юпитер са от един и същ порядък – около 900 г. След това първата ще се ускорява, а втората ще се забавя.

Движенията на Юпитер и Сатурн се отнасят както 5:2, на Нептун и Плутон, както 3:2. Орбитите на Меркурий и Плутон (открит в 1930) са много по-ексцентрични и по-наклонени към равнината на еклиптиката.

Повечето от Нептун-пресичащите орбити са неустойчиви - тялото в такава орбита или ще се сблъска с Нептун или ще бъде изхвърлено за време по-малко от 1 процент от възраста на слънчевата система. Но Плутон се защитава от тесните сближавания с газовия гигант от феномен наречен libration резонанс. Плутон прави две обиколки около Слънцето, през времето за което Нептун прави три; следователно може да се каже, че орбитата на Плутон е в 3:2 резонанс с Нептун. Относителните движения на двете планети гарантират, че, когато Плутон пресича орбитата на Нептун, той е далече от голямата планета. Фактически, разстоянието между тях никога не пада под 17 а.е.

Ръкави

Нека в някакъв момент стълб прах е разположен по радиуса между орбитите на Венера и Земята, а неговите частици да се движат по кръгови орбити около звездата. Тогава той ще се върти в обратна посока с период 460 дни.

Обратното въртене на Венера е свързано с наличието на древен “мост” между Венера и Земята. Материалът от моста се е оформил в “междинна” планета и тя е осъществявала съгласуването на движенията. Защо Венера няма луна? Защото Земята я е откраднала и то в насипно състояние. Луната е от по-изветряли скали, кръжащи във вътрешната част на орбитата на Земята, които са били подложени на по-високи температури.

Радиални потоци са нарушавали еднообразието на сгъстяващите се прах и газ и са образували продълговати гравитационно свързани шлейфове. Те са се засуквали при въртенето, но не са се разрушавали. На компютърното моделиране се вижда как голяма планета, газов гигант, изсмуква веществото в една четвърт от облака, но мостът с по-ниско лежащата планета успява да се запази.

Възможно е луната Харон (диаметър 1270 km) на планетата Плутон (диаметър 2320 km), която е относително най-голямата, да е също такъв остатък. Charon е по-синкав, което означава, че те имат различни състав на повърхността и структура. Самият процес на сътворението е оставил отпечатък върху облика на Слънчевата система. Гравитацията е запуснала хода на “часовниковата” система и е регулирала до съвършенство нейния ход. При съвпаденията на стрелките на огромния часовник се проявяват отчетливи спомени, които се наслагват.

Планетите са се образували по двойки: Венера – Земя, Юпитер – Сатурн, Уран – Нептун. Кои са самотни? Меркурий, Марс, Плутон. Първа, четвърта, девета … и колко още зависимости могат да се открият! Наистина системата, която ни е предоставила място за съществуване и философстване, е уникална. 

                             Е 14916

home    top


© 2002 Още Инфо