[Список Лекций] [Звёздная биография Земли и её роль в Солнечной системе] [Планеты «внешнего» круга] [Вариант модели строения Нептуна и Урана] [<<] [<] [^] [>] [>>]

Звёздная биография Земли и её роль в Солнечной системе

Вариант модели строения Нептуна и Урана

Модели Нептуна и Урана

Поддерживая установившееся мнение об идентичности внутреннего строения Нептуна и Урана, предлагаем новый вариант модели их строения, исходя из того, что формирование планет-близнецов происходило в низкотемпературном космическом пространстве (преимущественно водородного состава) из компонентов высокотемпературной оболочки, сброшенной Протосолнцем на 1-ой (углеродно-азотной) стадии второго этапа его эволюционного развития, когда (при Т > 10 МК) включается процесс α-синтеза (рис. 3 ).

1. В центре планеты находится металлическое ядро, состоящее из синтезированных промежуточных короткоживущих ядер Ве8, превратившихся в стабильный изотоп Ве9 при β+-распаде захваченных Ве8 ядер атомов водорода (Н1). При понижении температуры в синтезированное ядро металлического бериллия проникает некоторое количество свободно движущихся электронов, которые в виде шлейфа сопровождают процесс α-синтеза. В последующем (при вращении сформировавшейся планеты вокруг оси) движение электронов в центре может стать причиной возникновения магнитного поля планеты, а наличие шлейфа, образовавшегося при высокой температуре (Т > 10 МК) из оторванных от атомов гелия электронов (при формировании α-частиц) – образования электромагнитного поля. Последнее явление характерно для планет-близнецов.

2. Ядро из синтезированного щелочно-земельного металла бериллия окружено полой сферической планетарной оболочкой фуллереновой структуры из синтезированного углерода (3Не → 12С + γ). Свободные электроны из шлейфа (сопровождающего α-синтез) при понижении температуры в космических условиях проникают внутрь структуры, обеспечивая ее энергетическую устойчивость. Свойства данной структуры описаны выше, а ее объем зависит от количества участвующих в строении атомов углерода.

3. В мантии (пространстве между ядром и планетарной оболочкой) могут происходить процессы как формирования ядер элементов (3Li, 5B, 7N, 9F) 2-го периода таблицы Менделеева (см. табл. 2 ) с нечетным количеством протонов, так и последующих важных продуктов α-синтеза: кислорода (4Не → 16О + γ) и неона (5Не → 20Ne + γ). Кислород может участвовать в процессах окисления элементов 2-го периода таблицы Менделеева, а также в процессе образования молекул воды в атмосфере водорода. Процесс формирования элементов 2-го периода таблицы Менделеева (или 1-й стадии α-синтеза) заканчивается формированием ядер идеального газа неона, химическая инертность которого является гарантией затухания созидательных процессов. По-видимому, достаточно большое количество процессов образования и преобразования вещества мантии определило повышенную плотность планет-близнецов (1,64 и 1,26 г/см3 соответственно).

4. Поверх фуллереновой оболочки в атмосфере водорода при наличии кислорода могут образовываться молекулы воды (Н2О) при температуре Т > 0 °С, а затем водяных льдов в условиях космического холода (Т < 4 °С). Иными словами, формирование водного слоя планет происходит в небольшом интервале температур (0 < Т ≤ 4 °С), но имеет очень важное значение. Оно связано с уникальными свойствами воды, плотность которой максимальна при Т = 4 °С, поэтому при дальнейшем понижении температуры (Т < 4 °C) охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности плотного слоя, замерзает, образуя первую ледяную поверхность, и тем самым защищает лежащие ниже слои от охлаждения и замерзания [6]. Льды водного, метанового (СН3) и аммиачного (NН4) состава формируют кору планет.

5. Газовая оболочка водородно-гелиевого состава (Н2 = 80 и 83 %, Не = 19 и 15 %) создает основную массу планет-близнецов (см. рис. 3 ).

Таким образом, предлагаем рассматривать планеты Нептун и Уран как результат выброса продуктов 1-й стадии (α-синтез при 10 < Т< 30 МК) второго этапа формирования Протосолнца.

Сбросив вторую оболочку (что неизбежно привело к сжатию ядра и повышению температуры), Протосолнце, вероятно, вступило во 2-ю стадию второго этапа развития, на которой при Т > 30 МК в ядре звезды, по расчетам ученых, должен происходить α-синтез более сложных атомных ядер:

20Ne + 4He → 24Mg + γ, 24Mg + 4He → 28Si + γ, 28Si + 4He → 32S + γ,

32S + 4He → 36Ar (аргон имеет три стабильных изотопа: 36Ar, 38Ar, 40Ar).

Компоненты α-синтеза 2-й стадии второго этапа развиия Протосолнца (Mg, Si, S, Ar) относятся к 3-му периоду таблицы Менделеева (см. табл. 2 ). Среди указанных элементов особый интерес представляют двухвалентный щелочно-земельный металл магний (Mg), способный, по нашему мнению, по аналогии с Ве выступать в качестве ядра, и неметаллический кремний. Магний представляет собой смесь трех изотопов с массовыми числами 24 (78,70 %), 25 и 26. Его атомный вес 24,305. Известно пять радиоактивных изотопов, в их числе 23Mg (11,9 с; β+; γ), 27Mg (9,5 мин; β–; γ) и 28Mg (21,3 ч; β–; γ). Изотоп 28Mg применяют в качестве меченых атомов. Магний и его сплавы используют для изготовления оболочек твэлов для реакторов, охлаждаемых газом и работающих при умеренных температурах. Установлено, что в присутствии кислорода магний мало меняется, так как быстро покрывается тонким слоем оксида (MgO). Окись магния применяют в производстве керамики. Содержание магния в каменных метеоритах 15,8 % [3]. В свою очередь, кремний – элемент IV главной группы таблицы Менделеева, самый близкий гомолог углерода . Этот факт говорит в пользу того, что кремний может выступать в качестве основного компонента сферической планетарной оболочки, образующейся вокруг ядра и задающей размеры мантии. Двуокись кремния (SiO2) существует в виде многочисленных разновидностей, главная из которых кварц. Кварц характеризуется замечательными физическими свойствами: очень тверд, прозрачен, обладает пиро- и пьезоэлектрическими свойствами. При нагревании двуокись кремния становится пластичной (при Т < 1600 °С), может раздуваться наподобие пустотного шара, однако кварцевое стекло имеет довольно низкий коэффициент термического расширения. После охлаждения масса остается стекловидной и устойчивой к воздействию температуры и большинства реагентов [3].

[<<] [<] [^] [>] [>>]