Решение проблемы о спутниках является, может быть, ключом к пониманию задачи о формировании планетных систем. Конечно, самым доступным объектом Космоса для исследования и анализа остаётся солнечная система. С каждым годом увеличивается объём достоверной информации о физических характеристиках тел, населяющих её. Отсутствует только реальная модель процесса. Я тоже не претендую на роль ясновидца, хочу только обратить внимание людей на некоторые обстоятельства.
Давно замечено, что системы больших планет похожи на саму солнечную систему. Планеты ведь тоже можно рассматривать как спутники Солнца. Практически все спутники обращаются вокруг центральных тел в прямом направлении и также вращаются, что является сильной закономерностью. Ещё одно закономерное свойство заключается в том, что спутники сформировались в экваториальной плоскости и имеют не случайные орбитальные радиусы. Какой же природный процесс мог способствовать этому? Лично я считаю, что это были волновые процессы, и попробую это обосновать. Здесь важно обратить внимание на некоторые особенности волновых процессов. Волны появляются при возмущении систем с распределёнными параметрами. Будь то атмосфера или поверхность океана. Всё связано с наличием сил, которые желают вернуть систему в состояние равновесия. В Космосе мы наблюдаем материю с распределёнными параметрами. Значит, волновые процессы играют там большую роль. Возникает только небольшая трудность, слишком много там разного рода гармоник. Попробуй в них разобраться. Решать точные уравнения бесполезно, так как запутаешься в решениях. Упрощать задачу? В этом случае можно тоже промахнуться. Для начала, можно просто сопоставить то, что мы наблюдаем со свойствами волн, которые уже установлены. Морские волны существуют благодаря наличию силы тяжести. Частицы жидкости двигаются в них по круговым орбитам, причём направление движения совпадает с направлением распространения волн. Когда появляются условия, обеспечивающие рост амплитуды, то гребень волны опрокидывается с образованием вихря. Для длинных волн, соизмеримых с глубиной, скорость распространения определяется квадратным корнем из произведения ускорения свободного падения на глубину. Предположим, что такие волны сопровождают сжатие протооблака. Наличие углового момента позволяет выделить экватор и полюса. Между полюсами появляется стоячая кольцевая волна, которая задаёт период изменений формы облака, а вдоль экватора будет распространяться волна с вытянутым по меридиану гребнем. При этом в объёме облака будут возбуждаться звуковые волны, скорость распространения которых определяется температурой, так как газ практически идеальный. Облако медленно нагревается при сжатии за счёт выделяющейся гравитационной энергии, часть которой излучается в Космос. Тогда при определённой температуре может появиться резонанс, что и приведёт к росту амплитуды волны, бегущей вдоль экватора. Гребень её опрокинется с образованием вихря, который далее превратится в протоспутниковое облако. Оно наследует от вихря угловой момент и Кеплеровскую скорость движения по орбите. Следовательно, в периодах обращения спутников сохранена информация о частотах волн их породивших. Зная частоту и учитывая, что длина звуковой волны низшей моды практически равна радиусу облака, вычисляем скорость звука, а далее оцениваем температуру для стадии появления каждого спутника. Знание температуры позволяет оценить светимость объектов по мере их эволюции, а также определить скорость сжатия. Для этого составляется небольшое уравнение баланса энергии. Следует приравнять половину выделившейся при сжатии облака на dR гравитационной энергии к энергии пошедшей на излучение за время dt. Отношение этих величин и даст представление о скорости сжатия. Результаты расчётов показывают, что светимость протосолнца сначала возрастала, а затем уменьшалась, а сжатие происходило со скоростью порядка сотен метров в секунду. Для протопланет эта величина составляет только несколько миллиметров в секунду. Зная скорости сжатия, можно прикинуть времена эволюции. Размеры объектов известны. Получается, что Солнце выходило на Главную Последовательность за время порядка 10 000 лет, а сжатие планет растянулось на миллионы лет.
Оказывается, что данный подход позволяет оценить величину углового момента протосолнца, если следовать следующей логике рассуждений. Выше было отмечено, что угловой момент облаков наследовался от вихрей. Большие планеты сохранили его, поэтому, применив формулу для углового момента однородной сферы, можно вычислить линейную скорость вращения облаков по мере их сжатия. Получается, что стадии формирования колец больших планет соответствует скорость вращения в два раза превышающая скорость звука, т.е. вращение шло со сверхзвуковой скоростью. Аналогом колец больших планет в солнечной системе является пояс астероидов. Зная скорость звука для этого этапа развития Солнца, остаётся только предположить, что вращение протосолнца происходило со скоростью в два раза большей, чтобы оценить величину первоначального углового момента. Получается, что молодое Солнце имело угловой момент в тысячу раз больше современного! Действительно, произошла значительная потеря углового момента Солнцем.
Итак, волновой подход к проблеме формирования солнечной системы может дать новую информацию о протекавших процессах.
Интересно, может ли кто-либо, хорошо владеющий компьютерной графикой, изобразить в виде мультфильма этот сценарий?