24 подписчика
Эффект “Пионеров” - наблюдаемое отклонение траектории движения различных объектов Солнечной системы от ожидаемой, рассчитанной по текущей модели движения космических тел. Эффект был обнаружен при наблюдении за Пионер-10 и Пионер-11, первыми аппаратами, достигшими внешних пределов Солнечной системы. Оба “Пионера” замедляются под действием силы гравитации Солнца и других сил, однако, при сравнении этого замедления с теоретически рассчитанным, обнаруживается дополнительная сила неизвестной природы, отличная от всех других известных сил, влияющих на аппараты. Данная сила вызывает замедление аппаратов, равное примерно 1.0 x 10-8 см/с2 на расстоянии 6 а.е. от Солнца, затем величина замедления растет до 8.74 x 10-8 см/с2 на расстоянии 15 а.е. от Солнца и сохраняет это значение постоянным и направленным в сторону Солнца до расстояния 45 а.е.
Предлагались различные объяснения этого эффекта, но к настоящему моменту считается, что адекватное объяснение связано с анизотропией интенсивности теплового излучения энергетических элементов аппаратов.
В предыдущих постах мы уже оценивали максимальное значение ускорения Кориолиса для объектов Солнечной системы, равное 2 х 10-8 см/с2. В случае Пионеров оно значительно меньше и не может объяснить наблюдаемое замедление. Попробуем объяснить эффект следующей моделью.
Модель
Предположим, что вокруг Солнца сферически симметрично распределено обычное барионное вещество. Если плотность вещества зависит от расстояния как 1/r, то напряженность гравитационного поля не зависит от радиуса. Наблюдаемый эффект растет примерно на порядок в диапазоне расстояний 6-15 а.е. до Солнца и лишь затем сохраняет постоянное значение до расстояния 45 а.е. Для объяснения такого поведения эффекта предположим, что сферически симметричное распределение вещества вокруг Солнца, c обратно пропорциональной зависимостью плотности вещества от расстояния, начинается с расстояния 5 а.е. Наблюдаемый эффект удовлетворительно описывается при изменении расстояния от 6 а.е. до 45 а.е. Для массы, заключенной в этом объеме, получим значение равное приблизительно 100 массам Земли.
Обсуждение
Рассмотрим возможность образования сферически симметричного слоя барионного вещества вокруг Солнца в нужном количестве и в нужном месте. Известно, что основным компонентом межпланетной среды является солнечный ветер – потоки разреженной плазмы из внешних областей солнечной короны, равные примерно 3 х 10-14 массы Солнца в год в современную эпоху. За время жизни Солнца, равное примерно 5 млрд лет, суммарные потери массы Солнца за счет солнечного ветра составляют примерно 3 х 1029 г. Итак, простая оценка показывает, что за время существования Солнечной системы, в границах гелиосферы вполне может накопиться барионное вещество в количестве, требуемом для объяснения эффекта “Пионеров”. Теперь оценим возможность расположения необходимого количества вещества в нужном месте, а именно, в сферическом слое, начинающемся примерно в 5 а.е. от Солнца и заканчивающемся как минимум не ближе 45 а.е. Это может быть атомарный и молекулярный водород, образовавшийся из солнечного ветра. Опуститься ниже 5 а.е. ему не дает давление солнечного ветра, а зависимость плотности от расстояния определяется противодействием гравитации Солнца и давления солнечного ветра, а также возможно магнитным полем Солнца.
Предлагается объяснение эффекта “Пионеров” в рамках теории гравитации Ньютона в предположении, что вокруг Солнца распределено обычное барионное вещество с обратно пропорциональной зависимостью плотности вещества от расстояния до Солнца в сферически симметричном слое, располагающемся примерно в диапазоне от 5 а.е. до 45 а.е. от Солнца, с общей массой приблизительно равной 100 массам Земли.
3 минуты
20 декабря 2025