Научное объяснение правила Тициуса Боде

Кузнецов А.И., Кузнецов В.А.

Многие модели Солнечной системы условно показывают орбиты планет через равные промежутки, однако в действительности, за малым исключением, чем дальше планета находится от Солнца, тем больше расстояние между её орбитой и орбитой предыдущего объекта. Например, Венера приблизительно на 0,33 а.е. дальше от Солнца, чем Меркурий, в то время как Сатурн на 4,3 а.е. дальше Юпитера, а Нептун на 10,5 а.е. дальше Урана.

Учеными было предпринято много попыток установить зависимость между орбитальными расстояниями, однако, ни одна из них не стала общепринятой [1].

Около 260 лет тому назад немецкий астроном Иоганн Тициус объявил, что нашёл закономерность в нарастании радиусов орбит планет, вращающихся вокруг Солнца. Эта закономерность была обнаружена им в 1766 году и получила известность благодаря работам Иоганна Боде в 1772 году.

Правило Ти;циуса – Бо;де (называемое также законом Бо;де) представляет собой эмпирическую формулу, приблизительно описывающую расстояния между планетами Солнечной системы и Солнцем (средние радиусы орбит).

Правило устанавливает, что, начиная с Меркурия, каждая следующая планета располагается примерно вдвое дальше от Солнца, чем предыдущая. Наблюдения показали, что первые семь планет (если учесть и малые планеты пояса астероидов как возможные обломки пятой планеты) с хорошей точностью следуют этому правилу. Открытый в 1781 году Уран также хорошо вписался в общую закономерность, только Нептун выпадает из этого правила.

Закономерность, подмеченная Тициусом, получила название «Закон планетных расстояний» и дает значения орбит со средней ошибкой около 2%.

Одна из формулировок правила Ти;циуса – Бо;де гласит: для любой планеты среднее расстояние от её орбиты до орбиты самой внутренней планеты (в Солнечной системе - Меркурия) в два раза больше, чем среднее расстояние от орбиты предыдущей планеты до орбиты самой внутренней планеты.

В течение многих лет, после того как закон был сформулирован, ему не придавали большого значения. Единственным пропагандистом нового закона был директор Берлинской обсерватории Элерт Боде (так что в дальнейшем стали говорить о законе Тициуса-Боде, а иногда даже о законе Боде). Открытие Гершелем планеты Уран в 1781 г. сразу привлекло внимание астрономов к закону Тициуса. Неожиданно закон обрел новый эвристический смысл, так как «предсказал» (с ошибкой всего в 2%) новую планету, о существовании которой никто не подозревал [2].

Закон Тициуса сыграл важнейшую роль в исследовании Солнечной системы. Благодаря ему был открыт пояс астероидов (Пиацци в1801 г.), планеты Нептун (Леверрье в 1846 г.) и Плутон (Клайд Томбо в 1930 г.).

Следует заметить, что установленная закономерность нарушается на Меркурии, а Нептун вообще не подчиняется этому закону, поэтому в дальнейшем астрономы стали называть закон Тициуса правилом Тициуса-Боде.

В течение последующих 200 лет многие ученые пытались объяснить этот закон на основе тех или иных теорий, а также старались подобрать другие, более сложные формулы, лучше соответствующие опытным данным (Блэгг и Ричардсон). Большинство же теоретиков свою беспомощность просто объяснили тем, что никаких объективных предпосылок для срабатывания этого закона нет, и всё это чистое совпадение.

Строгого теоретического обоснования данной математической закономерности не существует до сих пор. Учеными предприняты попытки обобщить это правило на спутники планет и на известные экзопланеты.

Тимоти Бовард из Австралийского национального университета попробовал применить данное правило к 27 экзопланетным системам, для которых известны хотя бы несколько планет с относительно правильными орбитами [3].

Оказалось, что 22 системы удовлетворяли взаимным соотношениям радиусов орбит лучше, чем Солнечная, где, напомним, есть Нептун, которого по правилу не должно быть, и отсутствует целостная планета между Марсом и Юпитером, предсказываемая правилом. Три системы подходят под правило хуже Солнечной, а ещё две — примерно в той же мере, что и Солнечная.

Итак, 89% планетных систем, которые известны в степени, достаточной для проверки правила Тициуса - Боде, соответствуют ему не хуже той системы, в которой оно было открыто. Конечно, 89% не слишком хороший результат, однако он значительно лучше, чем можно было бы предположить.

Три планеты Солнечной системы - Юпитер, Сатурн и Уран - имеют систему спутников, которые, по мнению ученых, скорее всего, сформировались в результате таких же процессов, как и в случае самих планет. Однако, оказалось, что эти системы спутников не подчиняются правилу Тициуса - Боде в его первоначальном виде. Однако, как выяснил в 1960-е годы астроном Стэнли Дермотт, для его использования можно немного обобщить правило Тициуса - Боде [3].

Существующие статистические данные за 2020 год по экзопланетным орбитам убедительно указывают на общее выполнение законов, подобных Тициусу – Боде.

Несмотря на все это, научного обоснования правила Тициуса - Боде до сих пор так и не существует, принято считать, что это эмпирическая формула, приблизительно описывающая расстояния планет от Солнца.

Мы считаем, что трудности с научным обоснованием этого правила обусловлены ошибкой, допущенной учеными при выборе существующей схемы вращения планет Солнечной системы в одной плоскости с Солнцем.

Принято считать, что общая плоскость эклиптики объясняется тем, что «строительный материал» для Солнца и планет когда-то был един и, вероятно, вращался вокруг своей оси. Впоследствии под действием тех или иных причин «стройматериал» разделился на две неравные части, которые сохранили направление своего изначального вращения. Большая часть стала шаром Солнцем, меньшая - диском вокруг него. Планеты образовались из этого диска, и этим объясняется, почему у планет плоскости вращения вокруг Солнца примерно совпадают.

Всем понятно, что такое объяснение, без какого-либо научного обоснования, больше похоже на волшебную сказку, или на технологию приготовления заготовок из теста для лепки пельменей или вареников, чем на солидную теорию.

Мы считаем такое объяснение в корне неверным и предлагаем научное объяснение правила Тициуса-Боде в соответствии с предложенной нами Гипотезой извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС).

Согласно нашей гипотезы, все орбиты планет Солнечной системы находятся не в одной, а в отдельных параллельных плоскостях. Они расположены на различном удалении от Солнца, по одну сторону от него, на внутренней поверхности конуса (рисунок 1), извергающегося из Солнца спирального потока солнечного ветра, вращающегося против часовой стрелки.

Поскольку внутри конуса (вихря) при этом образуется разрежение, то холодные потоки межпланетного вещества увлекаются внутрь конуса. Движение встречного потока этого вещества внутри конуса осуществляется по спирали, вращающейся в противоположную сторону (по часовой стрелке).

Согласно нашей Гипотезы, удаленность орбиты каждой планеты от Солнца зависит от величины, действующей на нее, силы потока солнечного ветра, которая определяется плотностью планеты и ее диаметром. Учитывая существенное различие этих параметров для планет Солнечной системы, можно с уверенностью сказать, что их расположение относительно Солнца также будет существенно отличаться. Конкретное место и устойчивость расположения каждой планеты Солнечной системы на ее орбите определяется местом равновесия действия на нее сил встречных спиральных потоков солнечного ветра и межпланетной среды.

Движущиеся по внутренней поверхности конуса планеты подвергаются с противоположных сторон воздействию двух вращающихся в разных направлениях сил, раскручивающих их вокруг собственной оси в горизонтальной плоскости, аналогично волчку. Существующее в центральной зоне вихря разрежение создает центростремительную силу, удерживающую планеты на круговой орбите. Поскольку скорость наружного потока солнечного ветра выше, чем внутреннего, то планеты вращаются и движутся по орбите в одном направлении: против часовой стрелки.

Выходящий из Солнца солнечный ветер представляет собой быстро вращающийся спиральный поток. Его диаметр по мере удаления от поверхности увеличивается, образуя конус. Этим объясняется увеличение диаметра орбит планет по мере их удаления от Солнца.

Во время парада планет было установлено, что плоскость Солнечной системы наклонена примерно под углом в 60 градусов к галактической плоскости, то есть к диску Млечного Пути. Это означает, что Млечный Путь на небе наклонен к плоскости эклиптики (плоскости орбит планет по существующей теории) под этим же углом.

С учетом нашей гипотезы это направление соответствует не положению плоскости вращения планет, а углу расширения образующей конуса, на границе взаимодействия потоков.

Тогда угол наклона образующей конуса к его высоте (оси вращения) составит примерно 30 градусов. Следовательно, угол вращения при вершине конуса будет равен 60 градусам. Из этого следует, что центральное сечение конуса по его высоте на любом расстоянии от его вершины представляет собой равносторонний треугольник, т.е. диаметр орбиты любой планеты будет равен расстоянию от Солнца до, находящейся на орбите, планеты (рисунок 1).

Радиус орбиты планет Солнечной системы, как катет прямоугольного треугольника, лежащий против угла в 30 градусов, будет в 2 раза меньше расстояния от Солнца до планеты по образующей конуса (гипотенузе).

В этом случае, существующее в настоящее время понятие, что радиус орбиты планеты и расстояние от планеты до Солнца – это одно и тоже, будет в корне не верно. Согласно нашей гипотезы, это две разные вещи: радиус будет в два раза меньше расстояния от Солнца до планеты.

Истечение потока солнечного ветра по спирали осуществляется в виде полосы, высота которой определяется диаметром Солнца и скоростью истечения из него солнечного ветра. Величина шага между витками такой спирали по мере удаления потока от Солнца будет меняться с определенной закономерностью. Скорее всего, с учетом расширения конуса и снижения скорости потока, это расстояние (шаг) будет увеличиваться.

Распространение солнечного ветра от Солнца в виде полос можно хорошо наблюдать во время утренней зари, которая представляет собой определенное количество различающихся по цвету полос вдоль горизонта.

Очевидно, характер изменения шага между витками, в совокупности с величиной угла образующей конуса в 30 градусов, обеспечивают закономерность в нарастании радиусов орбит планет по отношению к расстоянию до Солнца, установленную «Законом планетных расстояний» Тициуса-Боде равную двум.

Поскольку орбита планет определяется местом пересечения витка спирали солнечного ветра, образующего конус, с встречным, опускающимся по зоне разряжения к Солнцу, спиральным потоком, межпланетной среды, то расстояние до планет будет кратным шагу витка солнечного ветра. Размер его очевидно можно будет определить астрономически. С учетом существующих расстояний от Солнца до планет, среднее значение его размера будет равно примерно 0,1 а.е. Тогда Меркурий будет находиться от Солнца на расстоянии примерно 4-х, Земля – 10-и, Юпитер 52-х витков и остальные аналогично им.

Нарушение существующей закономерности и особенности вращения Меркурия, очевидно, можно объяснить наличием завихрений истекающего потока солнечного ветра, из-за его расположения «слишком близко» к Солнцу.

Нарушение закономерности Нептуном определяется его расположением на границе расположения Солнечной системы, где возможны завихрения от взаимодействия солнечного ветра с потоком звездного ветра, образующего рукав Ориона Галактики.

Соблюдение этого правила для Плутона, очевидно, обусловлено нормализацией движения потока звездного ветра.

Если наша гипотеза верна, то, с учетом всего выше изложенного, вызывает недоумение замалчивание учеными наличия существенной разницы между радиусами орбит и расстояниями от планет до Солнца, которая обязательно должна была обнаружиться при астрономических замерах.

В этом случае результаты расчетов радиусов орбиты с помощью третьего закона Кеплера и орбитальной формулы, с учетом наших замечаний, должны быть ошибочными.

Таким образом, предложена гипотеза научного объяснения правила Тициуса-Боде о закономерности в нарастании радиусов орбит планет и расстояния между планетами Солнечной системы.
 
ЛИТЕРАТУРА

1. Солнечная система. [Электронный ресурс] – URL: https://ru.wikipedia.org/wik [дата обращения 05.10.2025].

2. Правило Тициуса – Боде. [Электронный ресурс] – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki [дата обращения 05.10.2025].

3. Правило Тициуса-Боде лучше выполняется вне Солнечной системы. [Электронный ресурс] – URL: https://wolf-kitses.livejournal.com/362778.html [дата обращения 21.10.2025].