Теория непостоянства орбит

Космические тела могут иметь разные по форме орбиты, 8-образные, вытянутые и круговые. В рамках этой статьи рассматривается только движение тел по орбитам близким к круговым. Обычно по таким орбитам движутся планеты и некоторые их спутники.
О спиралеобразном движении небесных тел было известно с древнейших времен, например, у древнегреческого философа Платона в диалоге Тимей: ”...движение тождественного сообщает всем звездным кругам спиралеобразный изгиб по причине противоположной устремленности двух [главных движений]”.
Под противоположной устремленностью двух [главных движений] здесь следует понимать противодействие силы притяжения и центробежной силы (сейчас эти понятия оспариваются, им даются другие названия, но как их не назови, суть от этого не меняется). Преобладание одной силы, над другой приводит к движению по спирали, которое может быть как восходящим, так и нисходящим. Причиной движения по восходящим орбитам служит преобладание центробежной силы над силой притяжения, при этом скорость на орбите убывает. Для крайних спутников звезд, при значительной степени раскручивания – старения звезды, может произойти отрыв спутника от звезды. Так в Космосе появляются свободные луны. Причиной движения по нисходящим орбитам, наоборот, служит преобладание силы притяжения, при этом скорость возрастает. Для ближайших спутников планет, преобладание силы тяготения ведет к снижению орбит и, в конечном итоге, к падению спутников на планеты. Другой причиной снижения орбит может быть увеличение массы тел за счет падающих на них метеоритов, астероидов, космической пыли и т.д. либо «захвата» планетой свободной луны (в этом случае происходит резкое снижение орбиты). Движение по нисходящим орбитам характерно для ближайших спутников газовых планет. Также по нисходящей орбите движется спутник Марса Фобос.
Обе эти силы изменчивы. Возможно, сила притяжения первична, а центробежная сила вторична. Чтобы понять причину изменения силы притяжения, обратимся к закону всемирного тяготения Ньютона.
F = G*m1*m2 / R2
где F - сила притяжения, m1 и m2 – для данной статьи, масса звезды и планеты, R2 - квадрат расстояния между ними, G – гравитационная постоянная. ~6.67* 10-11м³/(кг с²).
Причиной уменьшения силы притяжения может служить уменьшение массы взаимодействующих тел. Солнце, сгорая, теряет приблизительно 4,26 млн. тонн/сек или 1,34*1014т/год (см. Википедию). Относительно всей массы Солнца (1,99*1027тонн) такое убывание ничтожно мало и за время существования развитой цивилизации не ощутимо. Однако, если учесть, что этот процесс идет многие миллиарды лет, то потери массы Солнца весьма значимы. Процесс сгорания и убывания массы идет не только на Солнце, но и на других звездах.
Следовательно, в формуле непрерывно убывает масса Солнца и, как следствие, непрерывно убывает сила притяжения. Убывание силы притяжения ведет к постепенному удалению планет от звезды (раскручиванию по спирали). Увеличение массы носит случайный эпизодический характер, тогда как процесс сгорания идет постоянно, непрерывно и преобладает.
Разделим расстояние от Солнца (условно) на 3 зоны:
1-я близкая к Солнцу, назовем условно «красная», где слишком высокие температуры;
2-я средняя, назовем условно «зеленая», где от - 50о до + 50оС, это зона жизни;
3-я дальняя, назовем условно «синяя», где очень низкие температуры.
Когда Солнечная система была совсем молодой, все планеты её находились в «красной зоне». По мере раскручивания, планеты, по очереди, начиная с самой дальней, входили в «зеленую зону» и тогда на них возникали условия для жизни. Затем постепенно удалялись в «синюю зону», и жизнь зарождалась на следующей планете, которая входила в «зону жизни». Сама «зона жизни» тоже не стоит на месте, а постепенно приближается к своей звезде. Когда Солнце было больше, оно излучало больше света, тепла и энергии, и «зеленая зона» находилась дальше. То есть, «зона жизни» и планеты «красной зоны» движутся навстречу друг другу.

Движение планет по восходящей спирали ведет к неуклонному понижению температуры и изменению климата. Пока температура на полюсах (где самые низкие температуры) была выше 100С, весь мировой океан Земли находился в парообразном состоянии. Атмосфера была очень тяжелой, плотной, раскаленной, перенасыщенной парами, малопрозрачной для солнечных лучей. Когда температура на полюсах стала меньше 100С, начал формироваться мировой океан, уровень которого, по мере остывания, постепенно поднимался. При понижении температуры на экваторе ниже 100С, уровень мирового океана достиг своего максимального значения, а площадь суши – минимального. Дальнейшее охлаждение планеты привело к формированию и разрастанию ледниковых шапок на полюсах, понижению уровня мирового океана и увеличению поверхности суши.
С понижением температуры на полюсах до 30-40С, появились условия для возникновения жизни, на южном полюсе – на суше, на северном – в воде. По мере остывания климата, жизнь распространялась от полюсов к средним широтам и далее к экватору.
Таким образом, мировой океан на планетах, по мере их удаления от Солнца, проходит все состояния жидкости: парообразное, жидкое, твердое.
В период зарождения жизни на Земле Антарктида была значительно больше и соединялась с Южной Америкой, от которой в дальнейшем была отрезана поднявшимся уровнем мирового океана. Разрастающийся ледник Антарктиды постепенно вытеснял все живое к берегам. Все меньше и меньше оставалось на этом материке суши, пригодной для жизни, и всем его обитателям приходилось искать пропитание в океане. Шел многотысячелетний процесс изменения видов: из сухопутных, животные превращались в морских обитателей. Выжили и сохранились лишь те виды обитателей полярного материка, которые приспособились к жизни в воде. Так в океане появились млекопитающие.

Доказательством удаление Земли от Солнца служат результаты изучения климата Земли, путем исследования ледниковых кернов, добытых из глубоких скважин Антарктиды и Гренландии, во второй половине прошлого столетия. Исследования показали неуклонное понижение температуры, иногда сменяющееся кратковременными потеплениями. За 120 тыс. лет температура снизилась на ~10С. Последний ледниковый период закончился 10-12 тыс. лет назад. Сами ледники способствуют, отчасти, своему распространению, отражая солнечный свет и тепло и охлаждая воздух вокруг себя.
На куполе Конкорд, 750 ю.ш. по общей длине кернов в 3270м, был определен возраст ледника в 890 тыс. лет. К полюсу толщина ледника нарастает и достигает более 4000м, т.е. весь ледниковый покров Антарктиды сформировался примерно за 1,2 млн. лет.
В Ледниковый период карта Земли была несколько иной. Уровень воды в мировом океане был ниже. Материки были больше за счет более широкой береговой зоны, но немалая их часть подо льдами была не пригодна для жизни. Были острова, которые сейчас мы видим на карте как мелководье.
Когда ледники покроют всю Землю, жизнь на ней закончится, но закончился Ледниковый период.

Со времен Ветхого завета люди слышали о Великом потопе, Одна из версий причины потопа – это изменение наклона оси вращения. Разумеется, прецессия земной оси, как и изменение угла её наклона, имеет место. Ведь нет ничего постоянного. Но это влияет на смену времен года; чем больше наклон оси, тем более жаркое лето и более холодная зима. Средняя температура Земли от этого не должна сильно измениться. Возможен также поворот Земли при сохранении наклона оси вращения, то есть ось будет проходить не через нынешние полюса, тогда ледники растают частично или полностью. Но известно, что средняя температура Земли менялась синхронно как в Антарктиде, так и в Гренландии. Последний потоп был 11-12 тыс. лет назад, а возраст ледников, как в северном, так и в южном полушарии исчисляется сотнями тысяч лет. Следовательно, данная версия не объясняет причину последнего потопа.
Сейчас только 2 планеты Меркурий и Венера находятся в «красной зоне» и жизни на них пока не было. Что же отличает Меркурий и Венеру от других планет? - У них нет лун! Тогда как у всех планет «синей зоны», как минимум 2 луны. Логично предположить, что луны появляются у планет в период «зеленой зоны» - жизни на планете. Под лунами здесь подразумеваются «захваченные» спутники планет, вращающиеся на ближайших к ним орбитах с небольшим эксцентриситетом. Итак, в Ледниковый период у Земли ещё не было Луны. И вот она пришла и стала спутником Земли, то есть вместе с ней стала вращаться вокруг Солнца по её же орбите.
Вернемся теперь опять к закону всеобщего тяготения Ньютона. Если раньше в этом законе непрерывно изменялась сила притяжения и масса Солнца в сторону убывания, а расстояние - в сторону увеличения, то масса Земли, обозначим её mp, оставалась относительно неизменной. Приход Луны изменил эту величину на m(p+m) - суммарная масса Земли и Луны.
F=G*ms* m(p+m) / R2
Сила притяжения резко возросла, вероятно, также несколько изменился и наклон оси. Земля вместе с Луной устремилась к Солнцу. Климат резко потеплел. Началось быстрое таяние льдов. Поднимающийся уровень мирового океана затапливал низменные прибрежные земли материков и невысокие острова. Карта Земли становилась такой, какой мы её видим сейчас. Горы льда на севере материков не могли растаять в один день. В течение нескольких недель уровень мирового океана постепенно поднимался. Значительная часть населения Земли погибла. После потопа шел тяжелый процесс выживания и приспособления к новым землям и к изменившимся климатическим условиям, все достижения той цивилизации были утрачены и забыты. Освободившиеся от ледников и опустошенные потопом земли, безжизненные, но с реками и озерами, заселялись заново, растениями, животными и людьми.
Приход Луны был великим бедствием для живших тогда на Земле, но жизнь на планете продлилась на многие и многие тысячелетия.
С приходом Луны начался новый жизненный цикл на Земле.

С приходом Луны сократился годовой цикл обращения Земли вокруг Солнца, по двум причинам:
1) Возросла скорость вращения Земли вокруг Солнца.
2) Сократилась длина пути Земли вокруг Солнца
Как известно, длина окружности определяется по формуле
С= 2*п*R, где п=3,14 — константа, а R — радиус вращения.
С точки зрения восходящих орбит, жизнь или условия для неё были на всех планетах «синей зоны», поэтому изучение их особенно интересно. Из них 4, более дальние, (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), являются гигантскими газовыми шарами, тогда, как 4 ближние «малые» планеты Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), имеют твёрдую оболочку. Что могло привести к разрушению «газовых планет»? Основным отличием «газовых» планет от «твердых», является наличие колец, состоящих из песка, пыли, мелких обломков. В зоне колец вращаются также и крупные фрагменты. Это не что иное, как расколотые луны! Они находятся на ближайших орбитах.

Причиной взрыва луны могло быть столкновение с другим космическим телом либо чрезмерно сильное воздействие. Последнее наиболее вероятно. Под действием притяжения «захваченная» свободная луна падает на центральное тело; им может быть не только планета, но и звезда. Во избежание столкновения, необходимо изменить вектор скорости, желательно, под прямым углом к радиусу планеты – вывести на орбиту. Сама по себе «захваченная» луна не может свернуть с пути падения, для этого необходимо внешнее воздействие. Так, как помимо расколотых, у «газовых» шаров есть и целые луны, то кто-то выводил их на орбиты, то есть на этих планетах, в свое время, существовали развитые цивилизации! Вероятно, взрыв последних лун произошел из-за ошибок ученых. При этом высвободилось плазменное ядро, и с неба на планету упал огонь. Выделилась колоссальная энергия, которая вызвала распад твердой оболочки этих планет. Газовые планеты отличаются также малой плотностью и большей скоростью осевого вращения.
Интересно оценить размеры «газовых» планет до разрушения. Предположим, что плотность этих планет в период жизни на них равнялась плотности Земли. Найдем отношение фактической плотности планет pпл к плотности Земли pЗ (строка 2 табл.). Рассчитаем радиус газовых планет до разрушения через приведения их плотности к плотности Земли (строка 4 табл.). Из расчета видно, что радиус Юпитера был всего лишь в ~2.5 раза больше земного. Сатурн и Нептун были немного больше Земли, а Уран даже немного меньше Венеры. Найдем отношение расчетного радиуса газовых планет к радиусу Земли (строка 5 табл.) и увидим, что оно почти совпадает с отношением ускорений свободного падения планет gпл к g Земли (строка 6 табл.)!

Формулы расчета Юпитер Сатурн Уран Нептун Примечание
pпл (кг/м3) 1326 687 1270 1638 Плотность планет факт.
pпл/pЗ 0.24 0.125 0.23 0.297 Отношение плотности планет к плотности Земли, pз=5515
r (км) 71492 60268 25559 24264 Радиус планет фактический
rрасч=r*pпл/pЗ 17158 7534 5879 7206 Расчетный радиус планет до разрушения
gпл (м/сек2) 24.79 10.44 8.87 11.15 Ускорение своб. падения планет
rрасч/rЗ 2.69 1.18 0.92 1.13 Отношение расчетного радиуса к радиусу Земли, rз=6378
gпл/gЗ 2.53 1.07 0.91 1.14 Отношение ускорений свободн. падения планет и Земли, gз=9.78

Таким образом, половину планет Солнечной системы постигли катастрофы. Здесь так же уместно упомянуть об ещё более глобальной катастрофе, планеты Фаэтон (между Марсом и Юпитером), которая, по непонятным причинам, разлетелась на куски, образовав пояс астероидов вокруг Солнца.
Марс — единственная планета, благополучно прошедшая через «зону жизни» и сохранившая свою целостность. Следующая за Землей планета, которая войдет в «зону жизни» - Венера, но вероятность жизни на ней весьма мала, так как нет смены времен года из-за вертикальности оси, нет нормального суточного режима. У Венеры очень медленное обратное (относительно других планет) осевое вращение — длина суток равна 243 земным суткам.

У Земли сейчас одна Луна. Отношение диаметров Луны и Солнца почти равно отношению расстояний от Земли до Луны и от Земли до Солнца. Орбита Луны почти стационарна, она лишь незначительно удаляется (восходящая спираль), что совершенно безопасно для Земли. Поверхность Луны, обращенная к Земле, как и у некоторых лун других планет, отличается от обратной стороны. В ней преобладают моря, она более разрушена, оплавлена, и на ней есть области сдавливания (масконы). Все это свидетельствует о том, что со стороны Земли на Луну было оказано мощнейшее воздействие,вызвавшее разрушения, расплавление и сдавливание её поверхности.
Существует вероятность появления у Земли второй луны. Это может привести к значительному потеплению климата.
Ссылки:В. М. Котляков. Глобальные изменения природы в «зеркале» ледяного керна, 1992г.
Платон «Диалог Тимей»
«Википедия» - свободная интернет энциклопедия.
Светлана
15.01.2011г.