Приложение 2

Возможный механизм формирования системы Солнце-Юпитер.

            Согласно современным представлениям звёзды в спиральных рукавах галактик, подобной нашему Млечному пути, формируются, в основном, внутри сгущений, называемых компактными зонами, расположенными внутри гигантских газо-пылевых космических облаков. Типичная компактная зона имеет диаметр порядка нескольких световых месяцев, плотность в десятки тысяч молекул на кубический сантиметр и температуру порядка 10K. Поскольку гравитационному сжатию компактной зоны противостоят силы давления газа, формирование звезды начинается в наиболее плотной локальной области – центре конденсации, когда плотность вещества достигнет критического значения. С этого момента происходит необратимый процесс падения окружающего вещества на этот центр конденсации, завершающийся образованием протозвезды. Образующаяся протозвезда, имеющая диаметр всего в одну световую секунду, «засасывает» сначала прилегающее вещество, затем в образовавшийся вакуум падают следующие слои. Процесс происходит до тех пор, пока температура и давление внутри протозвезды не достигнут порога термоядерной реакции. Остаток вещества компактной зоны, масса которого многократно превышает массу протозвезды сдувается при этом «звёздным ветром» - потоком быстрых частиц, выбрасываемых протозвездой.

            Обычно критическая точка - центр конденсации находится вблизи центра тяжести компактной зоны, где давление газа максимальное. Однако, центр конденсации может образоваться и на периферии, например, если ударная волна от взрыва Сверхновой сожмёт вещество периферийной области до критического значения. Если газо-пылевое облако уподобить обычному, то периферийный центр конденсации будет в этом облаке каплей дождя. Силы газового давления, сдерживающие газ от падения к центру тяжести, практически не действуют на массивный компактный центр конденсации и он движется к центру компактной зоны, поглощая вещество, встречающееся на его пути.

            Возможна ситуация, когда в одной компактной зоне почти одновременно (по космическим меркам) образуются два центра конденсации: внутренний – стационарный и периферийный – движущийся к нему. В этом случае более массивный внутренний центр может захватить в спутники периферийный центр. Сделаем приблизительную оценку:

            Допустим, компактная зона является шаром, радиусом R=10¹⁵м (близким к одному световому месяцу), с однородно распределенным веществом  плотностью 10^-16 кг/м³ (30000 молекул водорода на кубический сантиметр). Считаем, что центр конденсации свободно падает (хотя это не так из-за изменения его массы вследствие конденсации). Ускорение свободного падения шара с постоянной плотностью равно
 , где G=6,67*10^-11 - гравитационная постоянная,  - плотность, r-удаление точки от центра компактной зоны. Такая сила гравитации ведёт себя как сила упругости пружины. В таком силовом поле частица совершает гармонические колебания с периодом ., что составляет около 1млн.л лет. Падение периферийного центра конденсации до центра тяжести компактной зоны происходит за 1/4 часть периода колебаний т.е. около 250 тыс. лет. Расчёты и компьютерноё моделирование процесса конденсации протозвезды, проводившиеся с 1972 года (Ларсен), показывают, что протозвезда солнечной массы конденсируется за время порядка 1 млн. лет. Таким образом, периферийный центр конденсации может «упасть» к внутреннему на заключительном этапе конденсации внутреннего компонента. Будучи захваченным в спутники, периферийный компонент – протоЮпитер двигался вначале по очень эксцентрической орбите, но из-за взаимодействия с окружающим газом перешёл почти на круговую орбиту. Из-за близости к протоСолнцу внешняя оболочка протоЮпитера диссипировала. В смеси с падающим на Солнце веществом она образовала протопланетный диск. Солнце приобрело большую часть момента импульса вследствии поглощения части вещества из рассеявшейся оболочки протоЮпитера, но некоторая часть момента существовала до приближения протоЮпитера . Поэтому плоскость осевого вращения современного Солнца немного наклонена к плоскости орбиты Юпитера Такая оценка показывает возможность образования двойной системы Солнце-Юпитер вышеописанным способом.