Попробуем рассчитать условия возникновения белой дыры и её параметры. Анализ давлений внутри звёзд и планет, а так же их внутреннего строения и условий существования позволяет предположить наличие нескольких основных типов белых дыр. Белая дыра первого типа (Wh1) возникает при давлениях равных 5·10(10)н/м(2), при этом создаются условия для преодоления Кулоновского барьера и возникают термоядерные реакции на грани устойчивости и могут далее поддерживаться за счёт эффекта тунелирования. Температуры таких белых дыр Т=10(8)К. Белая дыра второго типа (Wh2) возникает при давлениях выше 5·10(10)н/м(2), при этом возникают устойчивые термоядерные реакции за счёт преодоления Кулоновского барьера. Температуры таких белых дыр будут от 100 млн. К и выше. Существует ещё и третий класс белых дыр (Wh3) с диапазоном температур от 0,3·10(18)К до 1,7·10(18)К, они будут рассмотрены ниже.
Анализ показывает, что самым малым космическим телом, подходящим на эту роль, вероятно, является Луна, у неё на поверхности имеются следы вулканической деятельности, и, даже, наблюдались её проявления.
Ученым из Массачусетского технологического института удалось доказать, что на раннем этапе существования у Луны было магнитное поле, превышающее магнитное поле Земли в настоящее время. Об этом сообщает новостная служба Science NOW. Статья исследователей опубликована в журнале Science. Это может быть объяснено наличием небольшого плазменного ядра, медленно вращающегося внутри планетоида. Мы не рассматриваем спутники планет – гигантов, на которых обнаружены следы крио-вулканизма, так как такие процессы могут происходить при сравнительно малых температурах и иметь другие причины.
По существующей теории, в процессе образования путём аккреции из космической пыли протопланетного облака, Луна постепенно сжималась под действием сил гравитационного сжатия. Наконец, когда давление внутри неё достигло порогового значения, могли возникнуть условия для образования белой дыры. Известно, что у Луны раньше было магнитное поле, аналогичное земному, которое просуществовало достаточно долго, даже по астрономическим меркам. По данным Рени Вебера (Renee Weber) из Маршалловского центра космических полетов NASA и Рафаэля Гарсиа (Raphael Garcia) из Университета Тулузы во Франции, на основе проведённых ими сейсмических исследований, на Луне до сих пор существует раскалённое ядро диаметром 330 км и расплавленная мантия диаметром 480 км. Ряд известных астрономов – исследователей Луны, в частности, Джон Келлер, ученый проекта LRO из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, считают, что на Луне до недавнего времени осуществлялась вулканическая деятельность. В настоящее время давление внутри Луны составляет примерно 9,43·10(9)н/м(2). Это давление рассчитано, исходя из современного радиуса и плотности Луны. Скорее всего, давление в начале формирования Луны было несколько больше и достигало минимального необходимого давления - 5·10(10)н/м(2), но, с течением времени, оно уменьшилось из-за расширения Луны, вследствие внутреннего разогрева и её малой массы. Это привело к уменьшению плотности небесного тела и давления внутри него. Поэтому в настоящее время белая дыра внутри Луны, практически, прекратила своё существование. На Марсе давление в настоящее время составляет 4,9·10(10)н/м(2), что тоже немного ниже минимально необходимого для преодоления Кулоновского барьера. Поэтому и на Марсе постепенно исчезло магнитное поле, которое раньше у него было. Потеря магнитного поля привела к уменьшению плотности атмосферы и температуры на его поверхности. На Венере плазменное ядро существует, но оно очень медленно вращается из-за особенностей аномального вращения Венеры, поэтому не может создать заметное магнитное поле.
Для того чтобы рассчитать мощность излучения энергии белой дыры Wh1Sel внутри Луны, заметим, что как температура, так и средняя плотность Земли в разные периоды времени, меняется очень мало. С учётом погрешности расчётов и недостатка достоверных данных, можно сказать, что эти два параметра, практически, остаются постоянными. В связи с этим, логично предположить, что температура внутри других планет тоже будет зависеть от средней плотности этих планет.
Давление внутри Земли в разные периоды времени можно определить по формуле:
P=R·ρ·g ,
где P – давление внутри Земли в заданный период времени;
R – радиус Земли в заданный период времени;
ρ – средняя плотность Земли в заданный период времени;
g – ускорение свободного падения на поверхности Земли в заданный период времени.
Зависимость мощности ИК излучения энергии Wh1 Земли от среднего давления внутри Земли для каждого периода времени n=40 млн.лет приведены в табл.
---------------------------------------------------------------------------
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---------------------------------------------------------------------------
| P·10(10) кг/м(2)| 10,5 | 12,9 | 16,6 | 21,3 | 26,6 | 34,5 |
----------------------------------------------------------------------------
| Wh1·10(17) Вт | 41,5 | 52 | 66,7 | 85,1 | 108,1 | 137,4 |
----------------------------------------------------------------------------
Можно заметить, что коэффициент зависимости мощности ИК излучения энергии Wh1 Земли от давления P внутри Земли, или планеты равен:
τ = Wh1/ P ≈ 4·10(7)Вт·м(2)/кг, или Wh1≈ 4·10(7)· P Вт. (1)
Рассчитаем мощность излучения энергии Wh1 внутри Луны во время её образования:
Wh1Sel= τ· PSel =4·10(7)·5·10(10)=20·10(17)Вт,
где τ – коэффициент зависимости мощности ИК излучения энергии Wh1 от давления внутри планеты.
Приняв начальные условия внутри Луны при её образовании за минимальные требования для Wh1, можно определить её минимальный радиус Rmin по формуле:
Rmin=(Wh1Sel/4πT(4)·σ)1/2≈1,7·10(-4)м.
Итак, мы можем записать минимальные условия возникновения белой дыры (Wh1), и её параметры:
где PWhmin ≈ 10(10)н/м(2) – необходимое давление для создания неравновесности в вакууме;
TWhmin ≈ 10(8)K – минимальная температура Wh1;
RWhmin ≈ 1,7·10(-4)м - минимальный радиус Wh1;
Wh1min ≈ 2·10(18)Вт – минимальная мощность Wh1.
Так же логично предположить, что вакуум неоднороден по своей плотности. В таком случае, мощность излучения Wh1 во времени будет выглядеть следующим образом:
Wh1(t)= Wh1·kvacdt,
где Wh1(t) – изменение мощности белой дыры во времени;
kvacdt – изменение плотности вакуума во времени.
Вероятно, существуют три класса Wh1 – это классы Wh1P1, Wh1P2 и Wh1S. В классе Wh1P1, давление внутри небесного тела находится в пределах от 10(10) до 10(11)н/м(2), а температура, примерно равна 10(8)К. В этом случае, мощность излучения, после начала работы Wh падает и белая дыра работает на грани стабильности, сюда относятся такие небесные тела, как Луна, Марс и Меркурий,. В классе Wh1P2, при давлении от 10(11) до 10(12)н/м(2), и температурах немного превышающих 10(8)К, Wh работает стабильно, понемногу увеличивая мощность излучения, в эту группу попадают Венера, Земля и все планеты – гиганты, кроме Юпитера. У Юпитера давление в центре достигает 2,3·10(12) н/м(2), и он уже относится к классу Wh1S, куда попадают космические объекты с 10(12) до 10(13)н/м(2) и температурами в центре значительно превышающих 10(8)К. Wh1S Юпитера, создавая в его центре мощное плазменное ядро, обеспечивает его сильным магнитным полем и мощным тепловым, электромагнитным и, даже, рентгеновским излучением.
Нарастание массы планет, вследствие действия внутри них Wh1, приводит к постепенному удалению их от Солнца, поднимая гелиоцентрическую орбиту. Так как кинетическая энергия планеты, вращающейся по орбите вокруг Солнца, равняется E=2m(p)M☼G, то увеличение массы планеты m(p) приводит к повышению этой энергии, что равносильно включению двигателя космического аппарата на орбите и переводу его на более удалённую орбиту. Именно поэтому, раньше на Земле и на Марсе было теплее.
Таким образом, мощность излучения энергии белой дыры зависит от давления внутри планеты и от её массы, и мы можем рассчитать мощность излучения энергии белой дыры внутри планет земной группы нашей Солнечной системы по формуле (1).
Тогда, для планет Солнечной системы, классов Wh1P1 и Wh1P2 можно составить такую таблицу мощности ИК излучения белых дыр.
----------------------------------------------------------------------------------------
| Планета |Меркурий|Венера|Земля|Марс|Сатурн|Уран|Нептун|
----------------------------------------------------------------------------------------
| Wh1·10(17) Вт | 19,8 | 112,2 |137,4 | 19,6 | 167,6 |114,4| 180 |
-----------------------------------------------------------------------------------------
В следующей статье мы рассмотрим: классификацию белых дыр. Температуру внутри звёзд, квазизвёздных объектов и внутригалактических ядер
Этот канал только что образовался и нуждается в Вашей поддержке.
Если Вас интересует тема мироздания в котором мы живём, то давайте исследовать эту тему вместе. Ставьте лайки, подписывайтесь на канал, поделитесь с друзьями и оставляйте комментарии!