К концу прошлого столетия была разработана теория существования силы, действующей на облако космической плазмы, движущееся в слабом магнитном поле, и получены первые её экспериментальные доказательства. Согласно этой теории, при напряжённости магнитного поля Н<10-12 Гс в облаке плазмы, движущемся в слабом магнитном поле, возникает сила, перпендикулярная скорости облака. Указанная сила имеет определенное сходство с силой Лоренца. Обе силы порождаются магнитным полем. Под действием как той, так и другой силы частица движется по окружности, радиус которой пропорционален скорости движения частицы. Поэтому найденная сила была названа квазилоренцевой.
Однако сходство лоренцевой и квазилоренцевой сил является чисто формальным. Основное различие данных сил заключается в том, что сила Лоренца действует лишь на заряженные частицы, безразлично, находящиеся в газе или изолированные. Квазилоренцева сила действует одинаково на все частицы плазмы, как заряженные, так и нейтральные. Эта сила возникает статистически лишь в больших ансамблях частиц в результате хаотических столкновений заряженных частиц с нейтральными. К отдельной изолированной частице понятие квазилоренцевой силы неприменимо.
Для экспериментального подтверждения разработанной теории было рассмотрено движение линзовидной галактики без собственного магнитного поля, во внешнем магнитном поле перпендикулярном плоскости галактики. Напряженность поля 10-20—10-19 Гс. Масса галактики 1010 масс Солнца, радиус галактики 3∙103 парсек. При расчётах скорость галактики варьировалась в пределах от нуля до 200 км/сек.
Расчёты показали следующее.
При скорости движения галактики относительно магнитного поля около 20 км/с образуется отходящая от галактики ветвь, несколько раз меняющая знак кривизны (рис 1а). В местах изменения знака кривизны в ветви концентрируется материя. Это обусловлено замедлением движения частиц газа в этом месте. Похожую структуру имеет галактика MCG 6-25-77 (рис.1б)
Рис. 1
При скорости галактики 200 км/с и напряжённости магнитного поля Н=10-20 Гс у галактики формируются два спутника на перемычках (рис.2а). Похожая структура наблюдается у галактики VV 394 (рис.2б)
Рис. 2
Галактические структуры, приведенные на рисунках 1б и 2б, до появления теории квазилоренцевой силы казались необъяснимыми. Поэтому объяснение этих структур можно считать предварительным экспериментальным подтверждением реального существования данной силы.
Теорию квазилоренцевой силы тогда, в конце 20-го столетия, опубликовать не удалось. Обнародовать полученный результат стало возможным только в августе 2009 года на сайте «Астрогалактика» в цикле статей «Формы галактик» (http://www.astrogalaxy.ru/805.html). К тому времени были получены дополнительные экспериментальные подтверждения реальности квазилоренцевой силы. С помощью этой силы удалось объяснить возникновение экзотических форм галактик, приведенных на фотографиях рис.3 слева. Галактики таких форм считаются загадочными.
Рис. 3
Итак, существование квазилоренцевой силы к настоящему моменту можно считать экспериментально подтверждённым.
Помимо рассмотренного на рис 1-3 движения галактики как единого целого во внешнем магнитном поле есть ещё своеобразное движение космической плазмы при гравитационном сжатии плазменного облака. В этом случае скорость любого фрагмента облака направлена к центру облака. Поскольку квазилоренцева сила перпендикулярна скорости, у сжимающегося облака появляется крутящий момент (рис.4) и облако начинает вращаться. Ось вращения совпадает с направлением магнитного поля
Рис. 4
Для того чтобы несколько космических объектов получили одинаковую ориентацию в пространстве, необходимо, чтобы их протооблака на стадии гравитационного сжатия находились в регулярном магнитном поле, имеющем для всех будущих объектов одинаковое направление. Возникает вопрос — есть ли в космосе такие огромные регулярные магнитные поля? Ответ на этот вопрос дали исследования Х. Альфвена.
Ещё в 1939, исследуя структуру северных сияний, Альфвен обратил внимание на идентичность плазменных структур в плазме северного сияния и в плазме газового разряда в лабораторных условиях. В обоих случаях в плазме рождаются электрические токи в виде парных витых шнуров, что придаёт плазме волокнистый вид. В обоих случаях плазма имеет ячеистую структуру. В обоих случаях магнитное поле ведёт себя непредсказуемо: области регулярного поведения могут внезапно смениться областями, где магнитное поле изменяет направление почти на 180о.
Считая, что нет никаких причин полагать, что существование ячеек и волокнистости ограничено только теми областями пространства, куда уже проникли космические корабли, Альфвен в 1963 г. впервые предсказал волокнистую и ячеистую структуру вселенной в больших масштабах. Подтверждение его правоты пришло почти через тридцать лет. В 1991 году телескоп Хаббла получил снимки, подтвердившие волокнистую структуру космоса (рис.5). Структуры, сфотографированные телескопом Хаббл, получили название «космическая паутина».
Рис. 5
В космосе мы сталкиваемся с явлением, когда структуры на разных масштабах, отличающихся на много порядков, создаются по законам самоподобия (по принципу космической матрёшки). В науке это явление носит название ФРАКТАЛ.
Со времён Х.Альфвена наблюдательные возможности астрономии колоссально выросли. У Алфвена были экспериментальные данные о структуре магнитных полей плазмы в лаболатории и околоземном пространстве. Сейчас же известна структура магнитного поля всей нашей Галактики, полученная с помощью телескопа «Планк» (рис.6)
Рис. 6
На рис.6 есть области с регулярным магнитным полем (область 2) и области, где магнитное поле разворачивается на 180о (область 1). Сейчас для нас представляют интерес области с регулярным магнитным полем.
Долгое время вращение космических тел объясняли результатом их случайных столкновений. Но так не получается объяснить наблюдаемую иногда регулярность во вращении многих космических объектов.
Известно, что все восемь планет в Солнечной системе обращаются по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, в каком вращается Солнце, то есть против часовой стрелки, если смотреть со стороны Северного полюса Земли. Шесть планет из восьми также вращаются вокруг своей оси в этом же направлении (рис.7).
Рис. 7
И только Венера вращается в обратном направлении, а Уран – лёжа на боку. Вот им-то, скорее всего, когда-то действительно «хорошо досталось» при случайном столкновении.
А вот другой пример наблюдаемой регулярности вращения. 11апеля 2016 г. от Королевского астрономического общества поступило сообщение, что при наблюдении за 64 радиогалактиками, расположенными в одной и той же большой удаленной области Вселенной, у нескольких галактик была обнаружена одинаковая ориентация джетов. На рис.8 слева эти галактики отмечены кружками
Рис. 8
Джет – это узконаправленные пучки, выбрасываемые из полюсов галактики (рис.9). Вероятность случайного совпадения ориентации джетов галактик, расположенных в сотнях миллионов световых лет друг от друга, ничтожно мала. Этому наблюдению также нужно дать какое-то объяснение.
Рис. 9
Объяснение заключается в том, что Выделенные галактики в своё время сформировались из протогалактических облаков расположенных в регулярном магнитном поле. Точно так же совпадение направлений вращения в Солнечной системе объясняется формированием системы из протооблака, расположенного в регулярном магнитном поле. Учитывая масштабируемость структур космоса, можно утверждать, что во Вселенной есть сколь угодно большие области с регулярным магнитным полем, в которых могут формироваться космические объекты с одинаково направленными осями вращения.
Это интересно
+1
|
|||
Последние откомментированные темы:
-
Физик заявил, что на Земле живут миллионы пришельцев
(4)
TatiKa
,
26.02.2022
-
Британский ученый призывает к освоению Нептуна и Урана
(4)
фм+/
,
14.02.2022
-
NASA наймет теологов для выполнения необычного задания
(6)
TatiKa
,
10.02.2022
-
Сан-Марино может стать новой «Женевой НЛО»
(4)
фм++)
,
11.01.2022
20240426091715