Откуда в Солнечной системе древний космический мусор
Откуда в Солнечной системе древний космический мусор
Есть мнение, что расширение Земли объясняется поглощением планетой метеоритов и космической пыли на общую сумму 40 000 тонн в год. И это очень странное мнение, ибо объяснить расширение Земли нельзя ничем, поскольку, учёным удалось измерить скорость её сжатия. Что же до пыли, то каждый лично может помножить 40 тысяч тонн на 4 миллиарда лет и поделить на массу Земли, получив законные ноль и ноль в периоде процентов. А можно обойтись и без арифметики, просто вспомнив, что средняя толщина скопившегося за последние 4 миллиарда лет реголита на Луне составляет всего 10 метров, причём, состоит он больше из обломочного материала, чем из пыли… Тем не менее, некоторые правильные вопросы могут возникнуть и в связи с пылью. Например, почему речь всё время о 4 миллиардах лет, если возраст Солнечной системы больше - 4.5 миллиарда?

По плотности кратеров на Луне и других безатмосферых телах, по возрасту найденных на Земле оставленных астероидами кратеров и по содержанию космической пыли в породах разного возраста, удалось установить, что интенсивность бомбардировки последние 4 миллиарда лет оставалась на постоянном уровне. Однако, до этого — в катархее — она была несравненно выше. После того как Протоземля превратилась в Землю, слившись с последним планетоидом своего кольца, на планету продолжали сыпаться гигантские (не только, но мелочь и пыль были тогда не в счёт) обломки расколотых в столкновениях планетоидов, оставшиеся с предыдущих этапов планетезимали и их осколки. К которым чуть позже добавились ещё и фрагменты лун, не нашедших устойчивого положения на орбитах своих планет.

В настоящий момент «вторая тяжёлая бомбардировка» — конкретно обломками лун — не считается, впрочем, уже отдельным событием. Но не суть. Суть же в том, что причины быстрого снижения частоты импактных событий первые 500 миллионов лет существования Солнечной системы очевидны. Астероиды расходовались, запас же не пополнялся.

...Следовательно, возникает вопрос, почему темп выпадения материалов на Землю не падал потом. По идее, это должно означать, что в системе производятся, восполняя убыль, новые пыль и метеориты.

Производятся. Этот процесс именуется космической эрозией. Сталкиваясь с космической скоростью с поверхностью безатмосферного тела микрометеорит испаряется, выбивая микрократер, объёмом на пару порядков превосходящим собственный объём. Даже жесткие излучения могут испарять камень по молекуле. Затем, кремниевый и железный пар остывают, подобно водяному пару собираясь в снежинки — в пыль… И если тело крупное, то пыль, не покинув его гравитационную яму, оседает на поверхность. Если же мелкое, — меньше 400-500 километров в диаметре, — производство оказывается расширенным. Одна космическая пылинка превращается в 10, 100 или 1000 пылинок.

То же касается и метеоритов. Камень, врезавшийся в поверхность астероида, раскидывает тучу обломков, которые отправятся в самостоятельный полёт, чтобы столкнуться с другими астероидами и образовать ещё больше мелких обломков… В целом, если относительно крупные тела — в прошлом планетоиды, а теперь планеты, малые планеты и регулярные луны, — благодаря импактам растут, то мелкие теряют массу и разрушаются.

А где много мелких тел? В Главном Поясе Астероидов. Пыль идентификации не поддаётся, но среди падающих на Землю метеоритов около 0% составляют фрагменты коры Луны и Марса, а также внесистемные метеориты (найден один). Остальные 100%, судя по соотношению изотопов кислорода О16 и О17, происходят из пятого кольца. Оно и служит для восполнения запасов пыли и мусора в системе.

...Но тут возникает, — плохо, если нет, — следующий правильный вопрос. Размножение пылинок и камней в пропорции 1 к 100 даёт очень крутую экспоненту. Космическая эрозия саморазгоняющийся процесс, и — как кажется — Пояс должен просто взорваться. Однако, не взрывается, поскольку — это установлено пролетавшими сквозь него аппаратами — пыли там не больше, чем в окрестностях Земли. Она не накапливается в Поясе и скорость эрозии не растёт.

Торможение солнечным ветром ничего не значит для планет, но весьма существенно для пыли и мелких тел. Даже небольшой астероид «живёт» в окрестностях Земли только десятки миллионов лет. Наработанный эрозией мусор спускается из Пояса на всё более низкие орбиты, поглощаясь в итоге Солнцем.

Третий правильный вопрос, — он тоже должен возникнуть, — как Солнечная система вообще образовалась, если крупные тела собираются из мелких, но мелкие-то в столкновениях не растут, а разрушаются? В современной Солнечной системе это так, однако, планетезимали возникли раньше, — на завершающем этапе коллапса газопылевой туманности. То есть, в условиях качественно более высокой, чем сейчас, плотности газа и пыли.

В настоящий момент пылинка движется в вакууме, взаимодействуя, помимо сил гравитационных, практически только с квантами солнечного излучения. Туманность же жила по законам газа, частицы которого постоянно взаимодействуют между собой. При этом происходит обмен импульсом и его усреднение, — орбиты упорядочиваются. А значит, две соседние пылинки будут иметь околонулевую относительную скорость. Как позже и две соседние планетезимали в составе кольца. При столкновениях происходило слияние, а не разрушение, так как скорость столкновений была не выше, чем это обусловлено взаимным притяжением тел, — причём, тел ничтожной по космическим меркам массы.

...Треш и угар начались лишь на следующем — «катастрофическом» — этапе, когда сливаться стали солидные, успевающие ускорить друг друга при сближении до километров в секунду, планетоиды. Но это были уже тела выше порога «склонности к росту». Орбиты разлетающихся осколков стали уже не упорядоченными, скорость новых столкновений возросла, но формирующаяся планета подбирала почти всё разбросанное.Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 30 октября 2022 Комментариев 0 | Прочтений 710

Ещё по теме...
Добавить комментарий
Периодические издания
Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия