22.5. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ СОСТОЯНИЯ РОДИТЕЛЬСКИХ ТЕЛ МЕТЕОРИТОВ
Поскольку должны были существовать родительские тела метеоритов, большей частью значительно превышавшие по размерам сами метеориты, возникает вопрос, каким образом возникли эти родительские тела. В принципе эта проблема аналогична проблеме раннего роста зародышей планет. В гл. И мы видели, что здесь единственным физически приемлемым механизмом, установленным до сих пор, является планетизимальная аккреция. Это означает, что все составные тела в Солнечной системе должны были образоваться путем объединения меньших тел и, в конечном счете, малых сконденсированных зерен. Следовательно, чтобы понять происхождение родительских тел метеоритов, мы должны рассмотреть их аккрецию с помощью механизма струйного потока.
Как отмечалось выше (разд. 6.6 и 12.2), «струйный поток» является удобным термином для обозначения совокупности зерен, движущихся по сходным кеплеровским орбитам и взаимодействующих за счет столкновений друг с другом непосредственно или через газ как промежуточное звено. Причину сохранения целостности струйного потока можно объяснить разными способами: фокусирующим действием гравитационного поля, диффузией с
отрицательным коэффициентом диффузии, или действием «кажущегося притяжения», или динамическим притяжением между зернами.
Метеорные потоки и струйные потоки астероидов, вероятно, представляют собой струйные потоки этого рода; они рассматривались в разд. 4.3.3. и 4.6.2. Профиль струйного потока астероидов показан на рис. 4.3.6. Установлено, что в фокальных областях относительные скорости составляют всего
Это относится к наблюдаемым астероидам с размерами
и более. Вероятно, они должны сопровождаться множеством малых тел, которые чаще взаимодействуют друг с другом. Поэтому их относительные скорости часто должны быть гораздо меньше — менее
Следовательно, струйный поток можно охарактеризовать как область, где происходят столкновения зерен на сходных орбитах в некотором диапазоне относительных скоростей. Первоначально средняя скорость столкновений высока, что приводит к фрагментации, плавлению и испарению. В результате постепенной диссипации энергии при столкновениях или из-за трения в газе средняя внутренняя скорость со временем уменьшается.
Когда определенная доля скопления достигает относительных скоростей порядка
становится эффективным прилипание между частицами (см. разд. 7.4) и может начаться аккреция в большие тела. В ходе этой эволюции зерна и скопления зерен, формируясь, разрушаясь и группируясь заново во время орбитального движения в космическом пространстве, подвергаются воздействию космических лучей. Молекулы газа могут удерживаться в струйном потоке за счет кажущегося притяжения.
В метеорных потоках волны плотности могут создавать локальные концентрации (сгущения) частиц, которые иногда, вероятно, могут приводить к образованию комет (разд. 14.3). Большую часть истории жизни метеоритов следует рассматривать, используя в качестве основы граничные условия для образования и эволюции комет.