СВИДЕТЕЛЬСТВА ОБ ОТСУТСТВИИ СОБСТВЕННОГО ТЯГОТЕНИЯ У СПУТНИКОВ САТУРНА

 

А.А.Гришаев,  независимый исследователь

 

 

Введение.

Согласно нашей концепции [1], тяготение порождается не массами, и спутники планет не обладают гравитационным притягивающим действием – за исключением редчайших аномальных случаев: Луны и, как мы допускали ранее, Титана. В данной статье мы представляем новые поразительные факты по этому вопросу.

С 2004 г. в окрестностях Сатурна работает зонд КАССИНИ. Одной из его задач является сбор информации о спутниках Сатурна, поэтому свободный полёт зонда время от времени подправляется так, чтобы зонд прошёл недалеко от того или иного спутника. КАССИНИ оснащён оборудованием для определения, на основе закона всемирного тяготения, массы космического тела при близком пролёте от него. Но, судя по публикуемым данным, спутники Сатурна не вносят гравитационных возмущений в полёт КАССИНИ, причём, это справедливо и для самого крупного спутника Сатурна – Титана.

Экспериментальные свидетельства об отсутствии собственного тяготения у Титана могут показаться невероятными в свете того факта, что Титан, в ряду спутников планет, является уникальным обладателем плотной атмосферы. Но противоречия здесь нет: мало кто знает, что атмосфера Титана, фактически, свободно стекает в космическое пространство – и Титан быстро потерял бы её, если бы не было процессов, которые её постоянно пополняют. Ни наличие этой атмосферы, ни парашютный спуск сквозь неё зонда ГЮЙГЕНС не доказывают наличие у Титана собственного тяготения.

 

Попытки определения масс спутников Сатурна по пролётной методике.

Методика пролётного определения массы космического тела заключается в следующем. По ходу пролёта космического аппарата рядом с космическим телом, аппарат сначала приближается к нему, а потом удаляется от него. При свободном движении в центральном поле тяготения справедливо выражение [2]:

,

где v – скорость движения, GM - гравитационный параметр притягивающего центра, т.е. произведение гравитационной постоянной на его массу, r - расстояние до притягивающего центра. В случае движения «из бесконечности», когда (1/r0)=0, гравитационный параметр выражается следующим образом:

GM » V×DV×R,

где V – подлётная скорость, DV – приращение скорости по достижении точки наибольшего сближения, R – расстояние до притягивающего центра от точки наибольшего сближения. Изменение скорости зонда вызывает соответствующее изменение допплеровского сдвига при радиосвязи с Землёй. По величине пролётного допплеровского «провала» находят приращение скорости DV и, зная подлётную скорость V и расстояние наибольшего сближения R, находят гравитационный параметр космического тела. Эта методика хорошо зарекомендовала себя, например, при пролёте рядом с Меркурием зонда «Маринер-10» [3] (см. также [4]).

Утверждается [5,6], что именно эта методика использовалась для пролётного определения масс спутников Сатурна. Некоторые из них – например, Рея, Япет, Диона, не говоря уже про Титан – по размерам сопоставимы с Меркурием, и КАССИНИ совершил уже множество пролётов рядом с ними, включая пролёты «впритирку», на нескольких десятках километров от поверхности. Однако в официальных научных материалах [5-7], посвящённых движению КАССИНИ в окрестностях Сатурна, на диаграммах с допплеровскими данными нам не демонстрируют ни одного пролётного «провала», который, как в случае с Меркурием, прямо свидетельствовал бы о наличии собственного тяготения у того или иного спутника. Если нам не предъявляют прямых свидетельств, то сразу возникает вопрос – а получены ли они, эти прямые свидетельства? О том, что эти свидетельства НЕ получены, убедительно говорит следующий нюанс. Если возмущение скорости КАССИНИ при близком пролёте от спутника имело бы место, и соответствующая особенность в допплеровском сдвиге регистрировалась бы, то массу спутника можно было бы рассчитывать после каждого такого удачного пролёта. Например, масса Реи по результатам пролёта №1 составила бы столько-то, по результатам пролёта №4 – столько-то, и так далее. С каждым удачным пролётом рядом с тем или иным спутником, наращивалась бы последовательность значений его масс, прямо и честно найденных по пролётной методике. Но нам не предъявляют этих последовательностей значений масс того или иного спутника, полученных по результатам индивидуальных пролётов рядом с ним. Вместо этого, нам дают наборы значений масс сразу девяти главных спутников Сатурна – причём, эти девятки значений масс приходятся на одни и те же моменты времени, что хорошо заметно при сопоставлении диаграмм на Рис.7 из статьи [6]. Поразительно: нас уверяют в том, что для определения масс спутников использовалась пролётная методика – и тут же приводят данные, которые демонстрируют, что, для индивидуальных пролётов, эта методика оказывалась бессильна. Ничуть не конфузясь, специалисты из NASA поясняют, что значения масс спутников – в совокупности – получались совсем по-другому, методом оптимизации многих параметров, в число которых входили эти массы: «На каждом обрабатываемом сегменте траектории оценивались, помимо гравитационного параметра Сатурна, ещё и гравитационные параметры его девяти главных спутников» [6] (переводы везде наши).

Вон оно что! Метод оптимизации многих параметров с успехом применяется для высоконаучных доказательств наличия того, что в реальности не существует. Когда не получаются прямые и честные доказательства, используют как раз метод оптимизации многих параметров. А прямо и честно – допплеровские данные, полученные при попытках пролётного определения масс спутников Сатурна, свидетельствуют о том, что они не вносят гравитационных возмущений в полёт КАССИНИ, т.е. о том, что собственного тяготения у них нет.

Жаль, что об этом не подозревают учёные, которых впечатлили т.н. гейзеры на Энцеладе, сфотографированные тем же КАССИНИ. Учёные теряются в догадках – какие же это мощные энергетические процессы должны происходить внутри космической ледышки («icy moon»), чтобы струи паров и кристалликов льда взлетали на сотни километров над поверхностью и свободно уходили в космос. Если бы учёные знали, что у Энцелада нет собственного тяготения – а с помощью КАССИНИ это доказано! – то разгадка взлёта и ухода в космос струй паров и кристалликов льда была бы совсем простой.

Да что там Энцелад! С помощью КАССИНИ доказано, что собственного тяготения нет и у Титана. Он ведь тоже не вызывает пролётных допплеровских «провалов», а, значит, не вносит гравитационных возмущений в движение пролетающего рядом зонда. Каков курьёз: при близких пролётах от Титана, притормаживание КАССИНИ об его атмосферу регистрируется [7], а гравитационные возмущения полёта – нет! И нас пытаются убедить в том, что отсутствие этих гравитационных возмущений меркнет перед фактом наличия у Титана атмосферы. Один этот факт, якобы, доказывает наличие собственного тяготения у Титана – ибо чем же удерживается его атмосфера, если не его тяготением? Увы, атмосфера Титана ведёт себя совершенно не так, как ведут себя атмосферы, действительно удерживаемые тяготением той или иной планеты.

 

Свободный сток атмосферы Титана.

Между атмосферами планет и атмосферой Титана есть бросающееся в глаза различие: атмосфера Титана стекает в космическое пространство настолько интенсивно, что вдоль всей орбиты Титана (с радиусом около 20 радиусов Сатурна) существует огромное газовое облако, порождаемое этим стоком. Так, читаем: «Атомы и молекулы водорода и атомы азота ускользают… и формируют тор Титана, огромное облако нейтрального газа, обращающееся вокруг Сатурна» [8]. Про это орбитальное облако было хорошо известно

 

Рис.1. Концентрация атомарного водорода в торе Титана [9].

 

уже в 80-х годах ХХ века (см., например, [10]) – благодаря анализаторам ультрафиолета на бортах американских аппаратов «Пионер-11» и «Вояджер-1,2».

Заметим, что у планет тоже происходит диссипация атмосфер. Преодолеть планетарное тяготение могут те молекулы, скорость которых больше второй космической. При термической диссипации атмосферы, планетарное тяготение преодолевают молекулы с энергиями, соответствующими хвосту высоких энергий в распределении Максвелла. Высокоэнергичные частицы солнечного ветра, при соударениях с молекулами атмосферы, тоже могут передавать этим молекулам импульсы, достаточные для преодоления планетарного тяготения. Однако, диссипация атмосфер планет имеет ничтожную интенсивность, и ни одна планета не имеет, вдоль всей своей орбиты, газового облака из потерянных молекул. Вот почему обнаруженный тор Титана выглядел аномалией и требовал нестандартного объяснения.

Мало кто знает, что при первых попытках объяснить феномен тора Титана предлагалась модель [11], в которой Титан считался движущимся безмассовым точечным источником, изотропно испускающим частицы с теми или иными характерными скоростями. При этом «гравитационное поле спутника игнорировалось» [10], и рассматривалось движение испущенных атомов в бесстолкновительном режиме при действии тяготения только Сатурна. При правильно выбранных скоростях испускания, этот до предела упрощённый подход давал адекватную геометрию поперечного сечения тороидального облака, с его растянутостью в радиальном направлении примерно от 9 до 35 радиусов Сатурна. «Газы, испущенные с передней полусферы спутника, имели бы период обращения больше, чем у Титана, следовательно, они, в итоге, отставали бы от спутника и заполняли бы пространство снаружи его орбиты. Газы, испущенные с задней полусферы, имели бы период обращения меньше, чем у Титана, они в итоге обгоняли бы Титан и заполняли бы пространство внутри его орбиты» [10]. В этих рассуждениях мы усматриваем некорректность: при изотропном разлёте частиц с движущегося по орбите Титана, все траектории этих частиц были бы эллиптические, с преобладанием тех, которые проходили бы одной своей частью снаружи орбиты Титана, а другой – внутри неё. Но главной некорректностью здесь была другая: позже выяснилось, что изотропный разлёт частиц не имеет места.

Удивительно уже то, что модель, в которой собственное тяготение Титана игнорировалось, была опубликована – ведь, с ортодоксальных позиций, такая модель вообще не имела права на существование. Впрочем, попытки учесть тяготение Титана не прояснили вопрос с тором Титана, а лишь запутали его. Как отмечалось выше, для убегания молекулы, её скорость должна быть больше второй космической. Если гравитационный параметр Титана принять равным 8978.2 км3/с2 [12], то, при радиусе Титана 2575 км, на высоте 100 км от его поверхности вторая космическая скорость должна составлять около 2.6 км/с. Для атома азота, эквивалентная температура составляет 3800оК. Для разумного процента убегающих атомов азота, требуется температура намного больше той, которая получена в результате измерений. Не зря специалисты сходятся в том, что механизм диссипации атмосферы Титана не может быть термическим. Да и действием солнечного ветра в данном случае можно пренебречь – ввиду удалённости системы Сатурна от Солнца. Не будем останавливаться на экзотических и неправдоподобных моделях происхождения тора Титана – согласно которым, например, источником частиц в торе Титана является атмосфера Сатурна (!), а не Титана (см., например, критику в [13]).

Обратим внимание на главное: все модели, допускающие собственное тяготение Титана, испытывают большие трудности при объяснении того вопиющего факта, что сток атмосферы Титана происходит далеко не изотропно. Атмосфера стекает, практически, в одну сторону – противоположно вектору орбитальной скорости Титана, отчего за Титаном тянется газовый хвост. При допущении собственного тяготения у Титана, такой анизотропный сток атмосферы является чудом, для возможности которого нужно, чтобы поле тяготения Титана было не центрально-симметричным, как того требует закон всемирного тяготения, а имело бы, извините за выражение, «задний проход», т.е. створ, в котором тяготение отключено или, по крайней мере, сильно ослаблено. Допущение такого створа является абсурдом с позиций закона всемирного тяготения, поэтому попытки объяснения газового хвоста Титана зашли в тупик.

Между тем, феномен газового хвоста Титана находит тривиальное и естественное объяснение при допущении отсутствия у Титана собственного тяготения (в согласии с допплеровскими данными, см. выше). Газовый хвост свидетельствует о том, что происходит, фактически, свободный сток атмосферы Титана. И если при этом атмосфера Титана не иссякает, то логично допустить, что она постоянно пополняется, т.е. что поверхность Титана «газит». Даже если газовыделение происходит на всех участках поверхности с примерно одинаковой интенсивностью, свободный сток атмосферы должен быть несимметричен из-за того, что Титан движется с орбитальной скоростью 5.55 км/с и оказывает соответствующее динамическое давление на переднюю часть атмосферы. Главной причиной ветров на Титане могут быть не перепады температур на дневной и ночной сторонах, а перепады давления на передней и задней сторонах. Тогда, в установившемся режиме, в атмосфере Титана должны происходить перемещения газовых масс из передней части в заднюю – с последующим свободным уходом в космос. Орбитальная скорость у теряемых таким образом газов мало отличается от орбитальной скорости Титана, и это даёт немедленное естественное объяснение того, почему теряемые газы образуют тороидальное облако вдоль орбиты Титана. А главная причина расползания этого облака – это, на наш взгляд, столкновения его частиц друг с другом и с «посторонними» частицами.

По-видимому, перетекание атмосферных масс из передней части в заднюю и проявилось как сильные ветры, обнаруженные зондом ГЮЙГЕНС в ходе его парашютной посадки на Титан.

Кстати, об этой посадке.

 

Парашютное шоу с зондом ГЮЙГЕНС.

Даже дети знают, что парашютный спуск используется для того, чтобы замедлить скорость падения, обусловленного тяготением. На эту детскую логику и рассчитывали организаторы эпизода с парашютной посадкой на Титан зонда ГЮЙГЕНС, сброшенного тем же КАССИНИ. Цель была достигнута: «Как может у Титана не быть собственного тяготения, - вопрошают нас, - если ГЮЙГЕНС спускался в атмосфере Титана на парашютах?!»

Отвечаем: в данном случае парашюты, при движении сквозь атмосферу, можно было с успехом использовать и при отсутствии тяготения – просто для гашения остатка скорости, которая на подлёте к атмосфере составляла около 6 км/с. ГЮЙГЕНС следовало направить так, чтобы он попал в Титан по инерции. После баллистического торможения в верхних слоях атмосферы до скорости, меньшей скорости звука, уже можно было использовать парашюты – с таким расчётом, чтобы скорость зонда при контакте с поверхностью составила несколько метров в секунду. Эта задача, которая была решена блестяще, не представляет, на наш взгляд, особых сложностей – при наличии на ГЮЙГЕНСе акселерометра, высотомера и надлежащим образом запрограммированного процессора, для управления последовательностью раскрытия и отделения парашютов.

Интересная деталь (см., например, [14,15]): самый большой парашют, диаметром 8.3 метра, использовался не на последнем этапе спуска, а на предпоследнем – на заключительном же этапе спуска использовался парашют с гораздо меньшим диаметром: 3 метра. Странно? Нет, в случае с Титаном это не странно. Парашютные спуски при наличии тяготения и при его отсутствии – существенно различаются. В первом случае, на аппарат действуют две главные силы – сила тяжести и сила парашютного торможения – величины которых, в установившемся режиме, равны, поэтому аппарат снижается с постоянной скоростью. Во втором же случае, на аппарат действует одна главная сила – сила парашютного торможения – поэтому аппарат снижается, непрерывно теряя скорость. Напрашивается вывод: самый большой парашют ГЮЙГЕНСа тормозил слишком сильно, так что аппарат потерял бы всю скорость, не достигнув поверхности Титана. Поэтому его и заменили на меньший парашют, чтобы обеспечить достижение поверхности. Этот переход, с большого парашюта на малый, является, на наш взгляд, важным косвенным свидетельством об отсутствии собственного тяготения у Титана.

Немаловажная деталь: хотя бортовая видеокамера ГЮЙГЕНСа работала в течение всей парашютной посадки (см., например, [14,15]), до оригинала этого фильма нам не удалось добраться. Вместо оригинала, в Интернете выложена и растиражирована поделка, состряпанная средствами компьютерной анимации. Можно лишь гадать о страшных секретах, содержащихся в оригинале. Например, если вход в атмосферу не был строго вертикален, то, при наличии тяготения, снижение происходило бы по кривой, которая, на завершающем участке, выходила бы на отвесную линию. При отсутствии же тяготения, всё происходило бы иначе: снижение продолжалось бы в направлении, заданном при входе в атмосферу. Поэтому, по мере приближения к поверхности, снижение всё больше отличалось бы от отвесного – что, при видеосъёмке, проявлялось бы как всё больший крен горизонта. Так или иначе, но бесспорно: правду от нас скрывают. Но если правду от нас скрывают, то как можно верить тому, что нам говорят?

Да и «доказательство» наличия тяготения у Титана, с помощью парашютного шоу, мы серьёзно воспринимать не будем.

 

Заключение.

Допплеровские данные, полученные при работе зонда КАССИНИ, прямо свидетельствуют о том, что спутники Сатурна не оказывают гравитационных возмущений в движение зонда – причём, это справедливо и для Титана. Атмосфера Титана отнюдь не удерживается его тяготением, поскольку она свободно стекает в космос, формируя тороидальное газовое облако вдоль всей орбиты Титана. Парашютный спуск ГЮЙГЕНСа на Титан тоже не доказывает наличия у него собственного тяготения: парашюты могли использоваться просто для гашения остатка от подлётной скорости.

Вышеизложенные факты в очередной раз подтверждают нашу концепцию тяготения [1], согласно которой, малые тела Солнечной системы не обладают гравитационной притягивающей способностью. Единственным исключением, среди спутников планет, остаётся Луна – со своим аномально организованным тяготением [16,17].

 

Автор благодарит Ивана, автора сайта  http://inanik3.narod.ru - за любезную помощь в доступе к первоисточникам.

 

 

Ссылки.

 

1.               А.А.Гришаев. Книга «Этот «цифровой» физический мир». 2010. – Доступна на данном сайте.

2.               В.И.Левантовский. Механика космического полёта в элементарном изложении. «Наука», М., 1974.

3.             D.E.Gault, J.A.Burns, P.Cassen. Mercury. Ann.Rev.Astron.Astrophys., 15 (1977) 97-126. Доступна на http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1977ARA%26A..15…97G 

4.               А.А.Гришаев. Тяготение Меркурия и проблема векового движения его перигелия. – Доступна на данном сайте.

5.               N.J.Rappaport, J.W.Armstrong, S.W.Asmar, et al. Gravity fields and interiors of the Saturnian satellites.

3-rd Annual Meeting of the Asia-Oceania Geosciences Society, Singapore, July 10-14, 2006.  http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/39828/1/06-1658.pdf

6.               F.J.Pelletier, P.Antreasian, S.Ardalan, et al. Cassini orbit determination performance (July 2008 – December 2011).

http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/42474/1/12-1901.pdf

7.               P.G.Antreasian, J.J.Bordi, K.E.Criddle, et al. Cassini orbit determination performance during Saturn satellite tour August 2005 – January 2006. 

http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/41289/3/07-2092.pdf

8.               M.S.Mattews. Origin and Evolution of Planetary and Satellite Atmospheres. “University of Arisona Press”, 1989. P.713.

9.               Веб-ресурс  http://sprg.ssl.berkeley.edu/~ledvina/oldcaptionsv2.html

10.            W.H.Smyth. Titan’s hydrogen torus. Astrophysical Journal, 246, (1981) 344.

11.            T-M.Fang, W.H.Smyth, M.B.McElroy. Planet.Space.Sci., 24 (1976) 577.

12.            W.H.Smyth, M.L.Marconi. Icarus, 101 (1993) 18.

13.            D.A.Hilton, D.M.Hunten. Icarus, 73 (1988) 248.

14.            Веб-ресурс  http://tvsh2004.narod.ru/saturn1/sat_moons_22-1.html

15.            Веб-ресурс  http://godkosmicheskojjery.ru/saturn1/sat_moons_22-1.html

16.            А.А.Гришаев. «Зыбкое пространство», порождающее собственное тяготение Луны. – Доступна на данном сайте.

17.            А.А.Гришаев. Аномальные оптические феномены, порождаемые окололунным «зыбким пространством». – Доступна на данном сайте.

 

 

Источник:  http://newfiz.info

Поступило на сайт: 23 апреля 2013.