13.3. ГРАВИТАЦИОННАЯ АККРЕЦИЯ
В случае гравитационной аккреции на зародыш (см. гл. 7 и 12) скорость ударяющегося зерна
будет равна или будет превышать скорость убегания
для зародыша. В случае пренебрежимо малой внутренней или относительной скорости в струйном потоке имеем
Это важный типичный случай, который мы проанализируем.
Уравнение (13.1.10) показывает, как изменяется собственное вращение сферического зародыша
в процессе аккреции. Если
имеем
где мы воспользовались уравнением (13.3.1) и положили
Следовательно, если аккреция происходит таким образом, что
или, вернее, его взвешенное среднее, сохраняется, и если положить
где
то угловая скорость собственного вращения будет стремиться к величине
Это значение не зависит от
Однако если вслед за аккрецией происходит перераспределение плотности тела, так что его относительный радиус инерции изменяется от
до оса» то
изменится и станет равным
Таким образом, видно, что данной модели аккреции присуще очень важное свойство: угловая скорость осевого вращения тела, образовавшегося в результате планетезималъной аккреции, при постоянном угле соударения
не зависит от размера тела. Модель, обладающая таким свойством, объясняет, во всяком случае качественно, изохронность вращений (см. разд. 9.7). Примечателен тот факт, что угловая скорость вращения тел с массами в пределах от
до
не обнаруживает какой-либо систематической зависимости от размера тела.
Изохронность осевых вращений дает эмпирическое подтверждение рассматриваемой нами теории планетезималъной аккреции. Она является также веским аргументом против идеи протопланет со свойствами, сильно отличающимися от свойств современных планет. Невозможно совместить изохронность вращений и с гипотезой происхождения планет и спутников путем гравитационного коллапса первичного облака.
Использовавшаяся выше планетезимальная модель является слишком упрощенной, так что ее трудно применить к действительности. Поэтому мы рассмотрим две другие более реалистичные модели, которые также объясняют сходство между собственными вращениями образовавшихся в результате аккреции тел.