Кн жйесіні пайда болуы туралы азіргі кзарас.
Бл салада біз Ю.Шмидті теориясын атап туімізге болады. Бл теория бойынша планеталар суы газ-тоза блттан жасалу керек. Галактиканы центрін айналып озалан Кніміз ол блтты зіне тартып аландытан, Кн жйесіні рылысыны кейбір задылытарын Шмидт жоары айтылан негізде тсіндіріп беруге ммкіндік алды. Сонда планеталарды ашы бойынша орналасуы, оларды орбитальды айналыса атысуы т.с.с мселелер осы Шмидт теориясыны негізінде жеткілікті дрежеде тсіндіріледі.
Бізді планета жйесіні дамуын ысаша баяндайтын болса, ол тменгі реттегідей болады. Шамамен бдан 5 миллиард жыл брын зінен магнит кш сызытары тіп жататын те сзылыы газ-тоза блтты ішінде орталы шоыр /сгущение-оюлану/ -алашы Кн /протосолнце/ пайда болады. Ол алашы Кн жайлап сыылып отырады. Ал блтты екінші, массасы 10 еседей аз блігі, сол орталыты тірегінде жайлап айналады.
Атомдарды, молекулаларды жне тозады блшектерді зара сотыуыны нтижесінде блтымыз біртіндеп сыылып, ыза бастайды. Сйтіп, Кнні тірегінде созылыы газ-тоза дискасы пайда болады. Оны магнит рісі моментті дисканы сырты абатына берілуін амтамасыз етеді.
Алашы планеталы блтты /протопланета блтыны/ эволюцияалы даму варианты бойынша /В.С.Сафонов варианты/ уелі бл блтта газ-тоза блтыны /компонеттерге/ раушылара бліну, жіктелу процессі жреді. Тозанны орталы жазытыа отырыуы, шамамен блтты Кнні тірегінде 1000 айналыс жасау уаытыны ішінде теді. Осымен бірге тозаны млшері де артады.
Сйтіп, Кнні экватор жазытыыны аймаанда тозаны жоары тыыздыы бар абаты пайда болады. Ол абатты тыыздыы белгілі бір кризистік мнге жеткеннен кейін, онда гравитациялы орнысызды пайда болады. Осыны нтижесінде уелі саина пайда болады да, ол тез арада шоырларды алашы млшерімен массалары Кннен І астрономиялы бірлік ашыты шін 40 км, кг, ал Юпитерді ашытыындай аралы – 105 км, 1019 кг болады. Ары арай здеріні меншікті салмаыны нтижесінде шоырлар сыылып, тыыздалады да лкендері сіп, кішілері бзыла береді.
Тоза шоырларды жеке атты денелерге айналуы І а.б. ашыты шін небрі 10000 жыла созылады, ал Юпитерді Кннен ашытыындай аралы шін шамамен 1 миллион жыл уаыт ажет болады.
зара серлесуді эффектілігіні шоырды радиусыны трт дрежесіне пропорционал болатындыына есептеу арылы кз жеткізуге болады. Осыны нтижесінде шоырды е лкендеріні млшерлері тез артады да, планетаны пайда болуыны алашы бастамасы басталады. Сйтіп, уаытты туімен оларды зара тартылыс серлеріні негізінде орбиталары орныты болатындары ана алады. Осыан байланысты Жерді осы кездегі млшерге дейін суі 100млн.жыла дейін ана созылу керек. Дл осы сызыты жолмен алып-планеталар да пайда болады, біра, бл жадайда конденсация уаыты бірнеше есе кп болады. Алашы планетаны /протопланета/ массасы Жер массасынан 2-3 еседей кп болатындай шамаа жетсе, онда протопланетаны блтыны рамына енетін газды интенситві трде бірігу процессі /аккреция/ жреді.
Есептерді нтижелерімен баылауды йлесімді болуын ескерсек онда алып-планеталарды су процесі кезінде Кн жйесінен елеулі млшерде атты затты латырылып тасталандыы туралы болжам айтуымыз керек. Осыны нтижесінде блтты шеттерінде кометалар пайда болады да, азіргі кегде дейін процессті бір блігіні саталып отырандыын креміз.
Жеке шоырларды Жерге тсуі жне Жерді біртіндеп сыылуы нтижесінде планетаны ойнауы ыза тседі. Радиоактивті ыдырау процесіні серіненде Жерді ызу дрежесі артып, сырта елерліктей жылу млшері блінеді. Ары арай затты гравитациялы дифференциация фазасы басталады да ауыр химиялы элементтер жне оларды осылыстары тмен тсіп, ал жеілдері жоары ктеріледі. Бл Жер ыртысыны алашы пайда болу кезеі шамамен І млрд, жыла созылды.
Алашы Жер /прото Земля/ зіні дамуыны бастапы кезеінде радиусы 100 км-дей серіктерді тобымен оршалан болады. Уаытты туімен олардан он Жер радиусындай ашытыта Ай /тзеледі/ жасалады. Ары арай айту-тасу былысыны нтижесінде Ай біртіндеп Жерден алыстай береді де, ал Жерді зі з есінен айналу жылдамдыын баяулатады.
азіргі деректер бойынша Жерді жасы 4,6 млрд жыл. Айды пайда болу жолы бірнеше гипотезалармен тсіндіріледі. Айды Жерге жеткізген топыраыны жасы 3,3 млрд жыл. Осыан араанда Жер мен Ай бір уаытта бірге пайда болмаан. Жер екінші бір лкен денемен сотыысып лкен опарылыс болып соны нтижелерінде Жерді серікті пайда болды деген оз арас ке жайылан.
Сратар:1.Космогония негіздері жне космология мселелері. 2.Кн жйесіні космогониясы. 3.Кант пен Лапласты космогониялы болжамдары. 4.Жер мен планеталарды жасы. 5.Экзопланеталар.
Шы лекция. Фотометриялы, гравитациялы жне термодинамика-лы парадокстар. Иерархиялы рылым. Кеейе тсе-тін алам проблемасы. Критикалы тыызды. Хаббл тратысы. Ысты алам жне реликтік сулелену жайында тсінік. Жерден тыс алам.
Кптеген баылаулардан негізінде шоырланан жеке те кшті шоырланан галактикалардан метагалактиканы ішінде біртекті- изотропты трде лесетіндігін кз жеткізуімізге болады. Осындай баыланан фактілерді космология бірттас лем шін де оны біртекті - изотропты деп есептеп пайдаланады. Бл трыдан Кнмен Кн системасы жне адам мен жер ерекше бліп арастыратын емес, атардаы лем объектілеріне жатады.
Екінші баылаан факт - ол галактикаларды бізден алыстайтын озалысы болады. Бл мселені Космология оларды орнысыздыымен (стационарлы болмауымен), ттас лемні кеейуімен байланыстырады.
Метагалактика клемінде Галактикаларды алыстау былысымен те лкен массасы бар объектілер болады. Сондытан мндай системаларда шешуші кш гравитация кші болып саналады. Ал, те алыс орналасан галактикаларды озалыс жылдамдытары жары жылдамдыына шамалас болады. Осы факторды ескере отырып, бірттас лемні кйін сипаттау шін жалпы салыстырмалы теорияны, яни гравитациялы релятивті теорияны пайдалуымыз керек. Бл теорияны дамытан ататы алым А.Эйнштейн болды.
лемні біртекті жне изотропты космологиялы моделін жалпы салыстырмалы теорияны негізінде алаш арастыран кеес математигі А.Фридман болан. Ол кісі зіні зерттеуіні нтижесінде біртекті жне изотропты лемні стационарлы болмайтындыын крсетіп галактикаларды бізден алыстау былысын тсіндіреді. Сонда ана А.Фридманны сынан моделі бойынша лемдегі кез-келген екі объектіні t уаыт моментіндегі ашытыы мынадай рнекпен аныталады:
мндаы - объектілерді бастапы уаыт моментіндегі ашытыы, ал R(t) масштабы фактор. Осы факторды уаыта туелділігі арылы лемні кеейу сипаты аныталады. ашытыты згеру жылдамдыы Хабблді заы негізінде аныталады, яни мына рнекпен
Мнымен атар, лемні рамындаы затты орташа тыыздыына сйкес оны кеейуі уаыта атысты шексіз бола алады немесе ол сыылу процесімен алмасады.
Мндай туелділік тыыздыты кризистік мнімен аныталады, яни
Масштабы факторды уаыта туелді графигімен тыыздытарды ара-атынасы тменгі суретте берілген.
1-сурет. Бл суретте космологиялы модельді ш типі бейнеленген
Егер p>pup, болса, онда лемні уаыта атысы кеейуі сыылумен алмасады. Бл жадайда кеістікті геометриялы асиеті сфералы геометриямен (о исытыы бар кеістікті геометриясымен) аныталады. лемні мндай моделін жабы (тйы) модель деп атайды.
Егер p=pup, болса, онда лемні геометриясы Евклид геометриясы болады.(кеістікті исытыы нл болатын жадай) да оны кеейуі шексіздікке мтылады.
Егер p<pup болан жадайда лемні геометриясы Лобачевскийді геометриясына сас болып (теріс исытыты бір кеістік) кеейту уаыта атысты шексіз болады. лемні p<pup болатын моделін ашы модель деп атайды.
Хаббл тратысыны мні шін галактикадан тыс астрономия 50/км(с.мин) нтиже береді. Сонда pup=510-30г/см3 болады.
Метагалактиканы рамындаы галактикалар саныны 1011 екендігі есептеліп аныталады. Ал, Метагалактиканы млшері 6000 Мпс болып баалананын ескеріп, рбір галактиканы массасы шамамен бізді Галактиканы массасындай болады деп абылдаса, онда затты Метагалактикадаы орташа тыыздыы 10-31г/см3болады. Демек, p<pup
шарты орындалып отыр. Ендеше лемімізді арастырып отыран моделі теріс исытыы бар кеістік геометриясымен сипатталу керек жне оны біз баылайтын кеейуі шектелмеген (шексіз) сипатта болады.
лемні рамындаы затты орташа тыыздыын баалаан кезде оны тек баыланылатын (суле шыару) массасы ана ескеріледі. Кейінгі жылдары лемні «жасырын массасы» деген мселеге кіл аударылып отыр. Бл объектіні суле шыару процессі негізінде анытай алмайтын ерекше массасы болады. Мндай масса жарырауы аз кішігірім жлдыздар формасында не нейтрино формасында шоырланан болып келуі ытимал. Оларды осындай «жасырын массаларын» ескерген жадайда лемні рамындаы затты орташа тыыздыы артады.
Дегенмен біз арстыран лемні біртекті жне изотропты модельдері R=O болатын кймен сипатталады. Бл кй to шекті ткен уаыта сйкес келеді де, затты тыыздыы осы кй кезінде шексіз болан болуы керек. Мысалы, Евклид кеістігі болан жадай шін млрд жыла те болады.
Бл уаытты «лемні жасы» деп те атайды. Демек осы уаытты шамасына дейін белгілі физикалы задылытарды олдануымыза болады.
Сратары: 1.Фотометриялы, гравитациялы жне термодинамикалы парадокстар. 2.Иерархиялы рылым. 3.Кеейе тсетін алам проблемасы. 4.Критикалы тыызды. 5.Хаббл тратысы.6.Ысты алам жне реликтік сулелену жайында тсінік. 7.Жерден тыс алам.
[1] Плутон 2006 жылы лкен планеталар санаынан шыарылып ергежейлі планеталара жатызылан.
[2] 2006 жылы Церера ергежейлі планеталар тізіміне енді.