Замедление вращения Солнца

Введение

Исследования строения солнечной системы выявили ряд особенностей в её структуре.  Одной из них является распределение углового момента между Солнцем и планетами. Оказалось, что наша звезда обладает угловым моментом в 200 раз меньшим, чем планеты, тогда как в спутниковых системах больших планет центральное тело имеет значение углового момента в 100 раз большее, чем спутники. Делалось множество попыток для объяснения медленного вращения Солнца. Ясно, что это может быть связано с процессом формирования планетной системы. Рассмотрим качественно один из возможных сценариев появления указанной особенности. Стремиться к большой точности бессмысленно, так как абсолютно неизвестны начальные условия. Будем основываться на закономерностях  вращательного движения и упрощённых выражениях, его описывающих. Откажемся также от перебора всевозможных вариантов, выбрав один из них, чтобы более наглядно выявить суть явления.
Современные характеристики Солнца известны. Оно имеет: массу [100=10^(2)]       Ms = 2 10^(30)kg, радиус Rs=7 10^(8)m, плотность ds= 1400 kg/m3,   момент инерции Is=0,4 MsRs^(2),     период вращения Ps= 2,4 10^(6)sec,       угловой момент            Ls=0.4 MsRs^(2)fs = 2 10^41 J*sec.[* - это умножение]. Справочные данные:
Угловой момент кольца  L = MR^(2)f J*sec.
Угловой момент однородного шара    L = 0,4 MR^(2)f J*sec.
Нужно найти выражение,связывающее Ps c начальным Po,и степень эамедления q = Ps/Po.

Предположение

Солнце формировалось при сжатии первичного облака, которое было спутником звезды с массой 100 Ms. Через десять миллионов лет оно выглядело как звезда спектрального класса Am и обладало: массой Mo= 1,1 Ms , радиусом Ro =10^(9)m, большой частотой вращения fo с малым периодом Po и магнитным полем, в тысячу раз превышающего наблюдаемое сейчас у Солнца.  По оценкам специалистов массивные звёзды проходят свой жизненный путь за десяток миллионов лет и взрываются как сверхновые с образованием ударного фронта и не оставляя никакого остатка. Ударный фронт двигается при этом со скоростью Vф = 10^(7)m/sec и обладает плотностью dф . Видимо, воздействие подобного объекта на молодое Солнце и послужило причиной замедления его вращения, так как оно было спутником массивной звезды.

Замедление вращения Солнца

Важные моменты процесса показаны. Рис.1(а) отображает исходное состояние звезды перед воздействием ударного фронта, обладавшего ощутимым скоростным напором   p, который изменил её форму от сферической до эллиптической,  p= dф Vф^(2) J/m3. Это показано на рис.1(b), из которой видно, что большая ось эллипсоида вращения совпала с направлением оси вращения. Оставшиеся оси предполагаются равными. Такая фигура соответствует одному из состояний стоячей кольцевой волны тяжести, для которой разность значений величин большей оси и исходного радиуса звезды, определяет  амплитуду волны (А). Движение вещества в стоячей волне происходит по определённым траекториям. Это схематично изображено стрелками на рис.1(b). Оно начинается сразу же по окончанию воздействия.
 
Поток вещества в экваториальной плоскости к экватору создаёт условия для отрыва от него  тороподобного кольца с массой Мк = 0,1 Мo, а масса звезды будет уже равна солнечной М1 = Мs. При удалении кольца от звезды на расстояние r(t) угловой момент кольца будет увеличиваться, а звезды уменьшаться, что и приведёт к эффекту замедления вращения центрального тела (см. рис.1(с)). Согласно закону о сохранении углового момента составим уравнение.
Lo = Lk + L1     (1).  Предполагая, что R1 = Ro, a Mo = Mk + Ms ,q=Ps/Po,
Распишем выражение (1) в следующем виде:
q Ls = Lk + L1, или q = Lk/Ls + L1/Ls, после несложных вычислений найдём
     степень замедления,  q =  Ps /Po = r(t)^(2)/5Ro^(2)    (3).

Допустим q = 200, тогда r(t) = 6 10^(9)m. До этого расстояния должна была существовать сильная связь, видимо, благодаря магнитному полю.
 
Заключение

В рамках сделанных предположений удалось дать логичное объяснение наблюдаемому медленному вращению Солнца и найти выражение для степени замедления. Удаление кольца в плоскости экватора зафиксировало положение наклона оси вращения Солнца относительно плоскости эклиптики в семь градусов.

Литература
1.The modern problems of the star evolving. Ed. by A.G. Masevich. Nauka   Publishers, Moscow, 1989 (In Russian).
2. А.Б. Северный. Некоторые проблемы физики Солнца. Москва, Наука, 1988.