Формирование звёзд и планет с точки зрения школьной физики. Детальный алгоритм рождения звёзд и появления планет, и следствия из него - страница 10

Итак, плывёт себе в космическом пространстве облако пыли и газа… СТОП, вопрос первый – откуда пыль? Изначально было именно облако газа, получившегося после остывания плазмы, состоящее из отдельных атомов и самых простейших 2-5-атомных молекул, в основном гидридов, и сам водород тоже превратился в молекулярный газ. И в каждом куб. мм есть около 3000 молекул гидрида кислорода, то есть воды. А температура облака единицы кельвинов на границе, и десятки ближе к центру – чтобы противостоять хоть и мизерному, но всё же имеющемуся давлению, возникающему при микрогравитации.

Предполагая, что это облако в первом приближении почти шарообразное, слегка вращается, и с почти равномерной плотностью, то оно вызывает некоторое притяжение к геометрическому центру, которое возрастает от центра к периферии. И на границе облака, на расстоянии 500 АЕ от центра, где притягивает вся масса облака, ускорение свободного падения составляет уже 10^-7 м/сек^2, или – одну стамиллионную от ускорения свободного падения на уровне Земли. Таким образом, мы прописали все начальные условия для моделирования небулярной гипотезы, впервые предложенной ещё Кантом и развитой Лапласом.

Итак, у нас имеется облако указанной плотности, с числом молекул порядка 10^15 штук в кубометре, и длиной свободного пробега частиц между соударениями порядка 1—5 километров. Температура газа в этом облаке от единиц кельвинов на границе до десятков в центре. И соответственно, скорость молекул водорода должна быть порядка 200—1000м/сек (температура от 3 до 75 градусов кельвина). Соответственно, ежесекундно молекулы испытывают порядка 0.01—1 соударений.

И что же в таких условиях происходит в газе, состоящем из смеси самых разных молекул и атомов, охватывающих всю таблицу Менделеева? Как известно из обзорного курса ядерных технологий, обогащение урана нужными изотопами происходит в центрифугах, когда под действием большого ускорения, тяжёлые элементы быстрее падают вниз (к стенке центрифуги), нежели лёгкие. Здесь у нас ситуация вроде бы прямо противоположная – ускорение просто микроскопическое. Но зато, в отличие от центрифуги, у нас и температура газа гораздо ниже (на порядок или два), и давление ниже в миллиарды раз, и что самое главное – отношение весов молекул и атомов гораздо более высокое. Хочется понять, с какой скоростью в таких условиях может падать отдельная частичка?