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[原创文章] 行星的起源(二):原行星物质汇聚的原动力——流体力

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SamuelHan 发表于 2014-2-12 08:53 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–北京–北京 京宽网络电信数据中心

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本帖最后由 SamuelHan 于 2014-4-22 21:12 编辑

上一贴讨论了引力在原行星物质汇聚中不能起建设性作用,
所以在恒星原始星云吸积过种中,即使有个别大质量的原行星物质,也会在漫长的绕行过程中被别的原行星物质撞碎,
因此,在恒星原始星云吸积过种中,还有比碰撞更柔和的作用力因素,可以长期作用,将原行星物质聚拢并由引力去束缚起来,
这就是恒星原始星云中的气体尘埃云了。

首先,由于气体尘埃云是弥漫分布的,气体尘埃云内的引力分布与中心天体的引力分布不同,
中心天体的引力是平方反比率,绕中心天体运行的物体走的是标准的椭圆轨道,
气体尘埃云内的引力分布,在核心处的引力为零,之外成正比增加,到边缘和外部接近平方反比率,
md-yl.jpg

在外围运动速度不足的碎片下降高度后,因为引力减小,越往内运行引力越小,会很快越过圆周运动所需的惯性性离心力,从而再回到高处,
所以,在气体尘埃云内运动的碎片会走一个比绕中心天体运行的物体的标准椭圆轨道更接近圆形的轨道,
nephu2.jpg

也就是说,在气体尘埃云内的碎片,会沿不同倾角、不同长轴指向和不同平均半径的扁圆轨道(其实与正圆轨道差很远,但不是椭圆轨道)运行。
那些运行方向与恒星原始星云自转方向相同的碎片,会随同恒星原始星云的吸积收缩而同步聚集在吸积盘上,进行进一步的造行星活动。


 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 08:56 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 京宽网络电信数据中心
本帖最后由 SamuelHan 于 2014-2-24 11:41 编辑

其次,那些大倾角运动的碎片,在恒星原始星云吸积盘形成后,会在每次穿越吸积盘过程中被增加一点沿吸积盘赤道方向的速度增量,
碎片运动的大倾角轨道的倾角,会在每一次穿越吸积盘时逐步减小,
nephu3.jpg

这个在哈勃的观察中有旁证:http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/12/
调倾角.jpg

也就是说,大倾角运行的碎片虽然不能随恒星原始星云的吸积运动同步收缩,但会在恒星原始星云的吸积盘形成后被同化到吸积盘同一平面附近。

编辑补充一个好看一点的图:
2_orbital precession in the accretion disk.jpg


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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 08:58 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 京宽网络电信数据中心
本帖最后由 SamuelHan 于 2014-2-24 11:44 编辑

第三,碎片运行轨道平面被恒星原始星云吸积盘同化后,走扁圆轨道的碎片轨道会被圆化,
包括长轴指向的调整,和扁圆轨道的圆化。
在恒星点火前,恒星原始星云只服从万有引力定律,所有气体尘埃都是轨道运动,总体上都是均速圆周运动,
这是候过远心点的碎片运动速度比气体尘埃慢,会被气体尘埃吹着加速,近心点高度会抬高,后移,
同样,过近心点的碎片运动速度比气体尘埃快,会被气体尘埃吹着减速,远心点高度会降低,后移,
结果就是,在恒星原始星云吸积盘里运行的碎片,轨道会不停往前进动,
nephu4.jpg

同时,圆度在不断增加,
nephu5.jpg

也就是说,恒星原始星云吸积盘的气体尘埃能使杂乱无章的碎片运动归一化。

编辑补充一个原理图和两个好看一点的图:
3_swung in a moving gas.jpg
4_Change in orbital eccentricity.JPG
5_oval orbit become round.jpg

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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 08:59 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 京宽网络电信数据中心
本帖最后由 SamuelHan 于 2014-2-24 11:47 编辑

第四,运动轨道归一化的碎片在恒星原始星云吸积盘气体尘埃的作用下聚拢、汇集,这个过程就是一个流体力学作用的过程,
运动轨道归一化的碎片就象编队飞行的飞机或舰队,过份接近的碎片会在流体作用力之下并轨,
nephu6.jpg

这个作用力与万有引力不同,万有引力是一个平方反比率的力,距离越近作用力越大,作用力越大反效果越大,——撞碎而不是汇聚!
流体力只与流体密度和相对速度有关,在恒星原始星云吸积盘里,因为气体尘埃密度有限,相对速度也不大,作用是柔和而持久的,
而且,一旦两个物体发生会接触,流体夹断,流体力就减小甚至消失,不会象引力那样搞到一拍两散。

一旦碎片在气体尘埃的作用下聚拢、汇集到一定的规模,就可以形成自己的势力范围,让引力发挥更大的作用——
——吸引住属于自己的气体附属层,让气体附属层的粘附作用和流体作用聚拢、汇集更多的碎片和气体尘埃,
——更大的碎片团和附属气体层会更快地吸引、聚拢、汇集更多碎片和气体尘埃,直到恒星核聚变点火,
——当碎片团大到一定的规模,就会在自身引力的作用下压出一个熔融的内核,
——当附属气体厚实到一定的程度,就会在自身引力的作用下压出一个高温高压的液化气体海洋层,甚至金属化气体幔层,
——当恒星原始星云的中心附近形成两三个这样的“行星”,这两三个“行星”就有可能各自成为吸纳气体的中心,形成密近的恒星胚胎,
......

这里补一个流体作用力的图:
云作用力.jpg

编辑换个图,再补充一个好看一点的图:
7_hydrodynamics in gas and dust.jpg
8_Rigid bodies amass in primordial nebula.jpg
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 09:01 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 京宽网络电信数据中心
本帖最后由 SamuelHan 于 2014-2-12 21:35 编辑

第五,吸积盘的外移和行星的内迁

恒星核聚变点火后,到恒星核聚变稳定燃烧初期,恒星原始星云吸积盘气体尘埃的运动状态会在光压的作用下改变,
因为有光压的支持,气体尘埃受到的引力小于光压力与运动惯性离心力之和,吸积盘气体尘埃残余会整体外移,
这就象恒星风暴一样把气体尘埃盘往外吹除一样。

气体尘埃盘的残余整体外移的过程中,气体尘埃运动速度小于环绕速度,也小于相同位置上行星运行速度,
整个恒星系统的行星都会被减速降轨,行星会集体内迁(这是我推出的内迁机制,从此我相信行星内迁说了)!

如果中心恒星质量足够大,核聚变的火焰足够猛烈,恒星风暴有可能把接近恒星的个别行星的气体层吹跑,露出裸露的岩心,这就是类地行星了,
恒星风暴把气体尘埃盘吹走后,还未来得及形成行星的原行星物质就永远失去了成为行星的可能,这就是小行星带、气体行星的光环和冥系矮行星了。

恒星风暴吹除气体尘埃盘的过程,是从内往外吹,内层对外层有遮挡作用,所以往外迁移的气体尘埃盘就象卷席子一样往外卷,最内圈是最密的,
在这过程中,已经成形的行星还会疯狂吸纳气体尘埃,形成外围的巨型气体行星,这些气体行星当然是内侧比外侧大了,
所以有木>土>天王>海王,
冥系矮行星还是个行星协,没有吸纳气体尘埃的能力,等气体尘埃的潮水退去,他们也象小行星带的那群小朋友一样在沙滩上裸泳了,
直到恒星把气体尘埃盘完全吹除,一切才水静河非。

当然,小的恒星不一定能把气体尘埃盘吹远,气体尘埃盘就有可能被完全吸收到大型的气体行星上,
如果恒星再小,象大部份的红矮星那样,甚至有可能完全吹不动气体尘埃盘,更剥不出裸露的类地行星,就会形成近轨上巨型的气体行星了。

在恒星核聚变点火前,整个吸积盘内,包括吸积中心附近,甚至在吸积中心位置上,都有形成行星的可能。


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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 10:08 | 显示全部楼层 来自: 中国–河北–廊坊 电信
本帖最后由 SamuelHan 于 2014-2-24 11:50 编辑

在恒星核聚变稳定后,
原始星云的剩余气体尘埃被吹除,或(在红矮星系统里)被行星完全吸纳之后,
行星的形成过程终止并且运行轨道稳定下来。

最后,就是等死之前的行星生命旅程了——

——行星的“下场”/“死亡”
在不同的恒星系统、不同的位置,迎接行星的是不同的下场:
1、在小质量恒星系统中,比如在红矮星系统,
恒星因为质量小,历经数百亿年慢慢烧完那一丁点的氢之后慢慢冷却,所属行星也只能乖乖地陪着至星进入地狱冥界。
2、在中等质量恒星系统中,比如与太阳质量不相上下这个级别的恒星系,恒星烧完氢之后变为红巨星,之后再沦为白矮星再冷却,
伴随他的行星,因为位置不同,会面临不同的命运,
近轨行星会淹没在红巨星的中心附近化为乌有,
中轨行里也淹没在红巨星的浅层,在太上老君的丹炉里炼为金丹(蒸发掉一切可以蒸发的物质,结下一个金属星球,
远轨行星可能只被剥光所有而成为裸行星——类地岩石行星。
之后齐齐沦入冰寒的冥府。
3、在大质量恒星系统中,随着中心恒星的爆发和超级爆发,随着恒星所抛出的气壳所到之处,行星虽是给烤干剥光,但也从此1重获自由了!
这一点可能唯理解一点,可以想象一下:
在太阳系,地球,绕日速度v0=sqrt(gR),g=GM/R^2,一一>v=sqrt(GM/R)      [sqrt()是开平方]
逃逸速度v1=sqrt(2gR),g=GM/R^2,一一>v1=sqrt(2GM/R),
如果太阳爆发把80%的质量抛向深空,m=M/5!
则V0'=sqrt(Gm/R)=sqrt(GM/5/R)=v0/sqrt(5)
V1'=sqrt(2Gm/R)=sqrt(2GM/5/R)=v1/sqrt(5)=v0/sqrt(2/5),约等于v0/1.6!
也就是说,如果太阳(或某个恒星)超级爆发,把80%的物质远远抛向宇宙深空,
随着抛出物越过某行星运行轨道,因为行星所受引力骤然减小,原来平稳运行的环绕速度是恒星爆发后相同位置上逃逸速度的1.6倍,行星将义无反顾地随被恒星抛出的气壳遁向宇宙深空!
(除非恒星爆发抛出气壳不起过总质量的一半)

编辑补充一个图两个照:
9_fate of planet.jpg
10_necklace nebula.jpg
11_supernova 1987a nebula.jpg
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北极之星 发表于 2014-2-12 10:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–山东–济宁 电信
技术贴,学习了

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哪里, 完全没有出处,完全没有学家,完全没有链接, 纯粹的民科,可以交流一下, 千万别当真。  详情 回复 发表于 2014-2-12 10:48
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 10:48 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房

哪里,
完全没有出处,完全没有学家,完全没有链接,
纯粹的民科,可以交流一下,
千万别当真。


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天知道wy1978 发表于 2014-2-12 10:59 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
哦~字体密集恐惧症

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马上简化、补图。 文不如表,表不如图(这规则是台湾人教的,只是打字比作图快,没办法)。  详情 回复 发表于 2014-2-12 11:14
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qyzl521 发表于 2014-2-12 11:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–河南–郑州 移动
此图“波”动太大。

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你说哪个图啊,我改一下。  详情 回复 发表于 2014-2-12 11:15
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 11:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房

马上简化、补图。
文不如表,表不如图(这规则是台湾人教的,只是打字比作图快,没办法)。
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 11:15 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房
qyzl521 发表于 2014-2-12 11:14
此图“波”动太大。

你说哪个图啊,我改一下。
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天知道wy1978 发表于 2014-2-12 11:20 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
SamuelHan 发表于 2014-2-12 11:15
你说哪个图啊,我改一下。

你的头像~干扰了大家学知识!哈哈
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qyzl521 发表于 2014-2-12 11:35 | 显示全部楼层 来自: 中国–河南–郑州 移动
SamuelHan 发表于 2014-2-12 11:15
你说哪个图啊,我改一下。

“天知道”兄正解。 在下知识匮乏,楼主所言在下懵懂。只参其一二。故而与楼主玩笑一下。
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榆次布吉羊 发表于 2014-2-12 11:42 | 显示全部楼层 来自: 中国–山西–晋中 电信
学习了。
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 11:47 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房
天知道wy1978 发表于 2014-2-12 11:20
你的头像~干扰了大家学知识!哈哈

不会吧,学物理正好有帮助的。
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浪浪剑心 发表于 2014-2-12 14:25 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 北京网联光通技术有限公司(信联云网)
不明觉厉
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 14:44 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 电信/电信/IDC机房

把木星、土星、天王星、海王星和其他行星上的冰雪、气体化开,
把这些气体撵到小行带以内摊开成一个气体盘,
再把太阳挡住,
就可以想象一下会发生什么事情了。



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法拉利ss 发表于 2014-2-12 16:28 | 显示全部楼层 来自: 中国–重庆–重庆–永川区 电信非住宅宽带用户
你的推断完全合理,我认真看完了,表示赞同。
而且按这个理论解释系外近轨大质量行星,完全行得通啊。
这个理论也很好地诠释了太阳系内各个行星的形成。
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 楼主| SamuelHan 发表于 2014-2-12 21:14 | 显示全部楼层 来自: 中国–广东 联通/数据上网公共出口
法拉利ss 发表于 2014-2-12 16:28
你的推断完全合理,我认真看完了,表示赞同。
而且按这个理论解释系外近轨大质量行星,完全行得通啊。
这个 ...

其实这个完全算不上什么理论,教科书上没有,各方面的论文也没有涉及。
而且,这个“推断”和以往的正规理论根本沒有任何可以相提并论的资格。
但是却有一个实质性的突破:
打破了恒星、行星、卫星和各种界限模糊天体间那种君君臣臣、父父子子的绝对主从关系!

在以往的各种正规理论体系中,恒星与行星、行星与卫星有着绝对的主从关系。
没有实实在在的中心主星,谁也不敢设想行星的形成与存在;
同样,没有行星就不能想象卫星的存在。
于是,双星(那怕是那么的普遍)、超级木星与矮星、月亮与火星/水星/大的小行星的存在与形成都让人抓狂,
只能寄望于各种无奇不有的灾难与偶遇中。

而在我那些推断中,
恒星不必要经过结婚才去拿行星的“准生证”,
行星也不必要走完“媒约婚庆”的程序才去“洞房”造卫星!
一切都在原始大星云混然天成的大环境中自然进行,
恒星、行星、卫星和各种界限模糊天体在原始大星云里都是平权的,都在各自默默地构建着自已的将来,
相互间只有运动关系上的主从,而没有那些三纲五常的血统辈份关系!


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