Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дикке Р. -> "Гравитация и вселенная" -> 15

Гравитация и вселенная - Дикке Р.

Дикке Р. Гравитация и вселенная — М.: Мир, 1972. — 102 c.
Скачать (прямая ссылка): gravitaciyaivselennaya1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 31 >> Следующая


Возможно, что Солнце, как и быстро вращающиеся звезды, образовалось путем конденсации гигантского турбулентного газового облака. Момент количества движения турбулентного газа мог бы передаться звездам, образовавшимся из него, и обусловить их вращение.

Быстрое вращение отмечено у звезд с массами, превышающими 1,6 массы Солнца. Такие звезды являются более голубыми, чем Солнце, а их поверхностные температуры выше 6500 К. У более красных звезд вращение обычно не 51 II.- Сплюснутость Солнца и гравитация



наблюдается, хотя оно отмечено у очень молодых красных звезд.

Очень любопытное объяснение различного вращения голубых и красных звезд предложено Крафтом [И]. Согласно теории звездных атмосфер, звезды с температурой поверхности ниже 6500 К имеют протяженный конвективный поверхностный слой. Такая конвективная зона турбулентна из-за конвективного теплового потока, идущего из недр к поверхности звезды, и это непрерывное «кипение» поверхностных слоев вызывает излучение акустических волн в верхние слои звездной атмосферы, нагревая ее. В свою очередь из-за непрерывного подогрева верхней атмосферы она «испаряется» в пространство и вызывает образование звездного ветра. Описанная картина аналогична наблюдаемой на Солнце. Можно думать, что звездный ветер, взаимодействуя с красной звездой, стремится затормозить вращение ее поверхности, так как при закручивании магнитного поля, вмороженного в плазму ветра, возникает момент вращения. Считается, что у голубых звезд нет такого конвективного слоя, а поэтому нет ни звездного ветра, ни действующего на поверхность момента вращения [И].

Исследуя звездные скопления, Крафт показал, что красные звезды, принадлежащие молодым скоплениям, вращаются, и чем моложе скопление, тем быстрее вращаются эти звезды [12]. Такое замедление вращения красных звезд превосходно согласуется с гипотезой о моменте вращения, действующем на поверхность звезды и сравнимом с известной величиной момента, вызываемого солнечным ветром, если тормозятся лишь поверхностные слои, а не вся звезда в целом. Чтобы вращение всей звезды в целом существенно замедлилось, требуется момент в 50 раз больше.

При определенных условиях внутренняя часть Солнца могла бы вращаться быстрее, чем поверхностная,— вращаться свободно и без турбулентности, а момент количества движения «просачивался» бы медленно к поверхности в силу внутреннего трения слоев. Солнце так громадно, что этот механизм потери момента количества движения работает сравнительно медленно, и даже слабый момент вращения, приложенный к поверхности звезды, может поддерживать медленное вращение внешних слоев. 52

II.- Сплюснутость Солнца и гравитация

Итак, вырисовывается следующая картина: только что образовавшееся Солнце представляло собой быстро вращающийся газовый шар, «испаряющий» солнечный ветер; плазма ветра закручивала магнитные силовые линии, вследствие чего на поверхность Солнца действовал момент вращения, замедляющий вращение внешнего слоя Солнц? толщиной в 30% радиуса (рис. 14). При этом внутренняя часть Солнца, видимо, продолжала вращаться быстро (может быть, с периодом 2 дня). По нашим оценкам, внешний ^ слой Солнца был заторможен моментом вращения, действовавшим со стороны солнечного ветра, и приобрел приблизительно свой теперешний период вращения (27 дней), всего за несколько сотен миллионов лет.

Сплюснутость гравитационных эквипотенциальных поверхностей можно было бы без труда обнаружить, если бы на поверхность Солнца практически не действовали возмущающие силы. Легко доказать, что поверхность Солнца по своей форме в точности отражает форму суммарной эквипотенциальной поверхности (суммы гравитационного и центробежного полей) в системе отсчета, скорость вращения которой равна средней угловой скорости вращения солнечной поверхности, при условии, что поля скоростей и магнитные поля на поверхности Солнца достаточно слабы [9], если их рассматривать в этой вращающейся системе. Таким образом, перед нами стоят теперь две задачи. Во-первых, является ли поверхность Солнца слегка сплюснутой? Во-вторых, соответствует ли сплюснутость Солнца (если ответ на первый вопрос окажется положительным) сплюснутости гравитационных эквипотенциальных поверхностей, которая является следствием деформации глубинных недр Солнца? По-моему, на оба эти вопроса следует ответить положительно.

Обратимся к первой задаче т- к наблюдению сплюснутости Солнца. Ожидаемая деформация крайне мала: при ' (0=5 ее величина составляет всего (гэкв — Гпол)Лэкв= =5-10-5. Такая слабая сплюснутость соответствует разности между экваториальным и полярным радиусами Солнца всего лишь в 35 км. Другими словами, при наблюдении с Земли эти-радиусы должны отличаться друг от друга лишь на 0,05". К сожалению, Солнце приходится наблюдать днем, когда земная атмосфера очень неспокойна. Из-за

Л 53 II.- Сплюснутость Солнца и гравитация



этого изображение Солнца в телескопе размывается примерно на 3", что много больше ожидаемого значения 0,05". Бесполезно даже прибегать к обычной уловке астрономов, исследующих Солнце,— вставать пораньше, чтобы добраться до телескопа, пока Солнце не поднялось высоко и не нагрело воздух. Дело в том, что нам нужно проводить наблюдения в те немногие часы около полудня, когда Солнце стоит достаточно высоко в небе, чтобы свести к минимуму эффект атмосферной рефракции.
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 31 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed