22.7. СИЛЫ СЦЕПЛЕНИЯ В МЕТЕОРИТНОМ ВЕЩЕСТВЕ

При достаточном уменьшении внутренней энергии струйного потока столкновения в среднем перестают быть разрушающими и в принципе возможен статистический общий рост тел, образованных объединением зерен (зародышей). Однако для того, чтобы это имело место, между частицами обязательно должна действовать сила сцепления; из-за малости участвующих масс гравитационное притяжение между частицами оказывается неэффективным в качестве такой силы.

Прямое исследование Луны, особенно изучение связующих сил в агрегатах частиц на лунной поверхности, выявило два процесса, способных привести к возникновению сцепления в космической среде: электростатическое связывание и осаждение паров (см. разд. 7.4). Агрегаты, образующиеся с помощью этих процессов, впоследствии могут уплотняться за счет ударных волн. Рыхлое состояние, достигаемое путем осаждения паров и за счет устойчивой внутренней поляризации в частицах лунной пыли, подверженной действию условий космической среды, рассматривалось также в разд. 20.4. п. 2. Сила сцепления между зернами изменяется от 10 до 170 дин при усредненных дипольных моментах в несколько сотен Кл/см. Чтобы такие силы привели к возникновению прилипания при касательном падении зерен, движущихся по орбитам, необходимо, чтобы их относительные скорости снизились до значений порядка от нескольких тысяч метров в секунду, характерных для исходных зерен, сталкивающихся друг с другом в струйном потоке.

Магнитные силы, по порядку величины подобные электретным силам, приводят к группированию зерен магнетита (рис. 22.7.1) [84, 231, 242]. Это явление, вероятно, имеет второстепенное значение в основном процессе аккреции, так как оно воздействует только на ферромагнитные твердые тела. Однако оно представляет собой эффектное проявление слабых сил, приводящих к группировке частиц в космическом пространстве, а также характеризуется

Рис. 22.7.1. (см. скан) Разрез через скопление шаровидных кристаллов магнетита в углистом хондрите Оргуйэл. (Из работы [242]; реплика электронной микрофотографии.) Если предположить, что высота и ширина скопления равны, то оно содержит по крайней мере тысячу шариков. Каждый из этих шариков, по-видимому, является монокристаллом магнетита с граненой поверхностью. Кристаллы легко разъединяются и удерживаются вместе, вероятно, благодаря магнитным силам. Слабо связанные сгущения, подобные этим, вероятно, должны аккумулироваться при относительных орбитальных скоростях отдельных сфероидов в диапазоне ниже

магнитные поля, существовавшие в эру образования планет [57, 58, 83, 84, 86, 87, 125]. Жесткая компонента остаточной намагниченности и ориентация магнитных моментов агрегатов указывают на то, что рост и (или) объединение частиц происходили в магнитных полях порядка Наблюдаемая намагниченность не могла возникнуть из полей планет [83, 87, 88]. Чтобы понять происхождение и распределение первичных полей и их влияние на распределение вещества, необходимо рассмотреть магнитогидродинамические процессы, действующие в космическом пространстве в настоящее время и действовавшие в гетегонную эру (см. гл. 21 и 23).

Зерна магнетита в углистых хондритах, подобных показанному на рис. 22.7.1, кристаллизовались и (или) объединялись при температуре зерен ниже приблизительно 800 К [86—88] из замагниченной плазмы, имевшей температуру, вероятно, на порядок большую (см. разд. 22.1). Этот магнетит характеризуется исключительно низким содержанием никеля [79]. Кроме того, в зернах отсутствуют микроскопические включения металлического никеля, который характерен для окисленных железоникелевых частиц. Следовательно, магнетит вряд ли мог возникнуть при окислении железоникелевой фазы, как иногда предполагают.