Формирование звёзд и планет с точки зрения школьной физики. Детальный алгоритм рождения звёзд и появления планет, и следствия из него - страница 7

Теперь оценим эффективность этого «транспорта». Допустим в начальный момент времени условия были прописаны максимально жёстко – наше рассматриваемое облако указанного размера и плотности только что пережило близкий взрыв сверхновой, излучением которой были испарены вообще все пылинки любого состава, но само облако не успело разлететься в стороны, и почти сразу остыло в силу своей оптической прозрачности. Исходно есть одиночные молекулы, которые ежесекундно испытывает порядка 0.1 соударений, из которых одно из 1200 – другая молекула воды. Значит соударение молекул воды с водой происходит раз в 10000 секунд, и предположим что их слипание происходит 1 раз из 10 – каждые 100000 секунд. На самом деле в связи с низкой температурой, вероятность слипания должна быть около 100%, но предположим именно худший вариант. Значит за год наша исходная одиночная молекула, сталкиваясь только с одиночными молекулами воды, превратится в частицу из 300 молекул, массой 5000 единиц, с характерной скоростью падения уже в сантиметры в секунду! А за тысячелетие – получится масса порядка миллионов единиц, а скорость падения уже метры в секунду. И это при условии, что она соударялась исключительно с одиночными молекулами, а не с такими же снежинками, и с постоянной частотой соударений, а не растущей в связи с увеличением размеров снежинки.

А если вспомнить, что 300 молекул за год – это содержимое всего 0.1 куб. мм исходного газа, если принять во внимание наличие ионизирующего излучения, которое создаёт разноимённо заряженные частицы, притягивающиеся на очень больших расстояниях, если вспомнить что дипольные молекулы великолепно притягиваются к любой заряжённой частице, даже если сами не имеют заряда, тогда даже за год частица сможет дорасти до порядка миллиона молекул, а за десять лет и до миллиарда молекул (это количество молекул воды всего в 1 литре газа), обретя способность падать со скоростью в сотни метров в секунду (десятки процентов средней скорости молекул водорода). А самые крупные из льдинок смогут падать и до километров в секунду, пока скорость набегающего водорода не нагреет частицу до температуры кипения. И летя с ускорением 10^-7, даже с десятой его частью (90% будет расходоваться на торможение об другие частицы), самые крупные частицы за столетие легко наберут скорость порядка 30 метров в секунду, или миллион километров в год, а за тысячу лет укрупнятся и наберут скорость падения километр в секунду – с такой установившейся скоростью от окраины облака радиусом 500АЕ до будущего центра Солнца можно долететь всего за 2 тысячи лет.

Таким образом, мы нащупали тот краеугольный камень, который отличает мою теорию от всех прочих – исходное гомогенное газо-пылевое облако с первых же лет своего существования начнёт расслаиваться. То есть – газ будет потихоньку стягиваться к центру облака по своим газовым законам, а находящаяся в нём пыль, точнее сказать снежинки, исходно состоящие по большей части из обычного водяного льда и прочих молекул, станет оседать в толще газа по совершенно другим законам, существенно обгоняя в своём падении окружающий газ.

Что ещё будет происходить в это время? Во-первых, эти снежинки набегающим потоком молекул будет разогреваться, возможно превращаясь в капли, если позволит давление окружающего газа. Во-вторых, в них будут врезаться в самые разные молекулы и одиночные атомы, в том числе и тяжёлые элементы, которые будут ими поглощаться, в результате на выходе получится очень грязный снег, с содержанием примесей не менее десятков процентов по массе. В-третьих, будучи достаточно «тёплой», да ещё и сложного состава, снежинки начнут излучать тепло, но не на линиях излучения (поглощения) простых молекул газов – будучи ансамблем частиц, пылинка сможет излучать в широком частотном диапазоне, и её излучение станет быстро выходить из облака, почти без поглощения. То есть, падающая в гравитационном поле частица может стать не столько нагревателем, сколько холодильником – нагреваясь и излучая сама, она уменьшает полную энергию системы. Правда тут верно и обратное – в отличие от водорода, эти частицы будут легко нагреваться светом любых иных звёзд, приходящим в сторону облака. В-четвёртых – в снежинках начнут происходить первые химические реакции, к примеру, если гидридам натрия и хлора чрезвычайно сложно встретиться в космосе, то попав в снежинку, едва она начнёт подтаивать, они неминуемо встретятся и прореагируют до образования соли, которая будет ещё больше растапливать снежинку, а отходы в виде молекулы водорода постепенно покинут её. А ещё в ней будут тяжёлые и редкоземельные элементы, имеющие свойства катализаторов. И в результате в снежинке будут создаваться первые сложные вещества, например типа ароматических углеводородов, которые после этого смогут испаряться из снежинок при нагреве, и следы которых астрономы фиксируют в пылевых облаках. И в-пятых – если снежинка прогреется до полного испарения всех летучих веществ, то останется падать очень маленькая, но тяжёлая крупинка солей тяжёлых или тугоплавких металлов, массой в миллиарды атомных масс – именно это и будет космической пылью.