7.4. ÏÅÐÅÕÎÄ ÎÒ ÔÐÀÃÌÅÍÒÀÖÈÈ Ê ÀÊÊÐÅÖÈÈ
Äëÿ äàííîãî ñòðóéíîãî ïîòîêà, íåïðåðûâíî ïîïîëíÿåìîãî èíæåêòèðóåìûìè ÷àñòèöàìè, ìîæíî ïðåäëîæèòü ñõåìó ðàçâèòèÿ èç ýòèõ ÷àñòèö çàðîäûøåé è, â êîíöå êîíöîâ, îäíîãî âòîðè÷íîãî òåëà.
Ïåðâîíà÷àëüíî ñòðóéíûé ïîòîê ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñìåñü ÷àñòèö íà ñëó÷àéíûõ îðáèòàõ. Ñòîëêíîâåíèÿ, êàê áûëî ïîêàçàíî â ãë. 6, áóäóò ïðèâîäèòü ê óâåëè÷åíèþ ñõîäñòâà èõ îðáèò. Âåðîÿòíî, ÷òî äàæå â ïåðâîå âðåìÿ ïîñëå ôîêóñèðîâàíèÿ â ñòðóéíîì ïîòîêå ïðåîáëàäàåò ôðàãìåíòàöèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðåæäå ÷åì ñòðóéíûé ïîòîê ñìîæåò ýâîëþöèîíèðîâàòü âî âòîðè÷íîå òåëî, äîëæíà ñóùåñòâîâàòü ñòàäèÿ ïåðåõîäà îò ïðåîáëàäàíèÿ ôðàãìåíòàöèè ê ïðåîáëàäàíèþ àêêðåöèè.
Èìåþòñÿ îñíîâàíèÿ ïðåäïîëàãàòü, ÷òî ðåøàþùèì ôàêòîðîì â ðàâíîâåñèè ïðîöåññîâ ôðàãìåíòàöèè è àêêðåöèè ÿâëÿåòñÿ âíóòðåííÿÿ ñêîðîñòü ñòðóéíîãî ïîòîêà. Ïðè áîëüøîé ñêîðîñòè ñòîëêíîâåíèÿ ïðèâîäÿò ê ôðàãìåíòàöèè. Ïðè ìåíüøèõ ñêîðîñòÿõ ñòîëêíîâåíèÿ ïðèâîäÿò ê àêêðåöèè. Íàõîæäåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåé â îáëàñòè ïåðåõîäà ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé ïðîáëåìîé. Îíà
Ðèñ. 7.4.1. (ñì. ñêàí) Ñöåïëåííûå êîíöàìè óäëèíåííûå ïûëèíêè õàðàêòåðíû äëÿ ñêîïëåíèé ÷àñòèö ëóííîé ïî÷âû, îáðàçîâàííûõ âñëåäñòâèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé. Èññëåäîâàíèÿ ýòèõ ÿâëåíèé óêàçûâàþò, ÷òî îíè ïîÿâèëèñü èç-çà óñòîé÷èâîé âíóòðåííåé ïîëÿðèçàöèè äèýëåêòðè÷åñêèõ ïûëèíîê, âûçâàííîé îáëó÷åíèåì [45].
âêëþ÷àåò íå òîëüêî âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó ñàìèìè ÷àñòèöàìè, íî è âçàèìîäåéñòâèå ÷àñòèö ñî ñêîïëåíèÿìè, îáðàçóþùèìèñÿ ïðè íàèìåíüøèõ âîçìîæíûõ ñêîðîñòÿõ äëÿ äàííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòåé.
Ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ òàêîãî ñêîïëåíèÿ äåìîíñòðèðóþò îáðàçöû ìàòåðèàëà ëóííîé ïîâåðõíîñòè [45, 46, 48, 49, 52]. Ýòè äàííûå ïîêàçûâàþò, ÷òî äèýëåêòðè÷åñêèå ÷àñòèöû, âûíåñåííûå â êîñìè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî, ïðèîáðåòàþò óñòîé÷èâóþ âíóòðåííþþ
íàìàãíè÷åííûìè ÷àñòèöàìè (êîòîðûå ñîñòàâëÿþò ëèøü ìàëóþ äîëþ ìàññû) ìîãëè ïðîèñõîäèòü â òîì æå äèàïàçîíå ìàëûõ îòíîñèòåëüíûõ ñêîðîñòåé ÷àñòèö [209].
Ñëåäîâàòåëüíî, ñòîëêíîâåíèÿ â êîñìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå ìîãóò â çíà÷èòåëüíûõ ðàçìåðàõ ïðîèñõîäèòü ìåæäó ðûõëûìè («ïóøèñòûìè») òåëàìè, ÷üè ñâîéñòâà â ñòîëêíîâåíèÿõ ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ñâîéñòâ òâåðäûõ òåë, îñîáåííî â äîçâóêîâîì äèàïàçîíå ñêîðîñòåé. Ïîñêîëüêó èìååòñÿ î÷åíü ìàëî ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ î ñòîëêíîâåíèÿõ ìåæäó ðûõëûìè òåëàìè, ðàññóæäåíèÿ î ñòîëêíîâåíèÿõ â êîñìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå íåèçáåæíî îêàçûâàþòñÿ âåñüìà óìîçðèòåëüíûìè.
×òî êàñàåòñÿ ñòîëêíîâåíèé îòäåëüíûõ ÷àñòèö, òî èññëåäîâàíèÿ Ãîëòà è Õåéòîâèòà [174] ïîêàçàëè, ÷òî òàêèå ñòîëêíîâåíèÿ ïðè ñâåðõâûñîêèõ ñêîðîñòÿõ ïðèâîäÿò ê ïîòåðå ìàññû, à íå ê àêêðåöèè. Êåððèäæ è Âåääåð [243] ïðîäåìîíñòðèðîâàëè, ÷òî ýòè óñëîâèÿ ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ òàêæå íà äèàïàçîí äîçâóêîâûõ ñêîðîñòåé ïðè óäàðå òâåðäûõ ÷àñòèö ïî òâåðäîé ìèøåíè. Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ îòäåëüíûõ òâåðäûõ ÷àñòèö àêêðåöèÿ ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíîé òîëüêî ïðè ýíåðãèè ñîóäàðåíèÿ, ñðàâíèìîé ñ ýíåðãèåé ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî (èëè ìàãíèòîñòàòè÷åñêîãî) ñöåïëåíèÿ ÷àñòèö, ò. å. ïðè ñêîðîñòÿõ ïîðÿäêà
è ìåíåå. Êîãäà â ðåçóëüòàòå ñòîëêíîâåíèé îòíîñèòåëüíûå ñêîðîñòè ÷àñòèö â ñòðóéíîì ïîòîêå óìåíüøàòñÿ íàñòîëüêî, ÷òî ñóùåñòâåííàÿ äîëÿ ÷àñòèö áóäåò èìåòü ñêîðîñòè â ýòîì äèàïàçîíå, îáðàçîâàíèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêè ñâÿçàííûõ öåïåîáðàçíûõ ïûëåâûõ ñãóùåíèé, ïîäîáíûõ òåì, êîòîðûå îáðàçóåò ëóííàÿ ïûëü, ïî-âèäèìîìó, ñòàíåò ýôôåêòèâíûì.
Âàæíûì ïðîöåññîì ïîñëå ýòîé ñòàäèè â äàííîì ñëó÷àå äîëæíî áûòü ñòîëêíîâåíèå îñòàâøèõñÿ ÷àñòèö, èìåþùèõ âûñîêóþ ñêîðîñòü, ñî ñêîïëåíèåì ÷àñòèö, èìåþùèì íèçêóþ îáúåìíóþ ïëîòíîñòü
Ýêñïåðèìåíòû ñ öåëüþ ìîäåëèðîâàíèÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ ÿâëåíèé ýòîãî ïðîöåññà âûïîëíèë Âåääåð [411], êîòîðûé îáñòðåëèâàë ñî ñâåðõâûñîêîé ñêîðîñòüþ ïîëèñòèðîëîâûìè øàðèêàìè äèàìåòðîì îò 2 äî
ðûõëóþ áàçàëüòîâóþ ïûëü, îáðàçîâàííóþ ÷àñòèöàìè ðàçìåðîì
Ïðè ýòèõ óñëîâèÿõ âûáðàñûâàåìàÿ ìàññà ïðåâûøàëà ìàññó áîìáàðäèðóþùåãî òåëà íà äâà èëè òðè ïîðÿäêà âåëè÷èíû. Ïîýòîìó êàæåòñÿ íåâåðîÿòíûì, ÷òîáû ñêîïëåíèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêè ñâÿçàííûõ ÷àñòèö ìîãëî àêêóìóëèðîâàòü ìàññó â ðåçóëüòàòå îáñòðåëà èõ ÷àñòèöàìè ñî ñêîðîñòÿìè, ïðåâûøàþùèìè íåñêîëüêî êèëîìåòðîâ â ñåêóíäó. Îäíàêî áàëëèñòè÷åñêèå ýêñïåðèìåíòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ÷àñòèöû â äîçâóêîâîì äèàïàçîíå ñêîðîñòåé ìîãóò çàõâàòûâàòüñÿ è îáðàçîâûâàòü ñëàáî ñâÿçàííûå ñêîïëåíèÿ âíóøèòåëüíûõ ðàçìåðîâ áåç ïîòåðè ìàññû âñëåäñòâèå âòîðè÷íûõ âûáðîñîâ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ýòîì ñëó÷àå â ñåìåéñòâå ÷àñòèö, îáðàçóþùèõ ñòðóéíûé ïîòîê, ýôôåêòèâíàÿ àêêðåöèÿ â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè äîëæíà íà÷èíàòüñÿ ïðè ñðåäíåé îòíîñèòåëüíîé ñêîðîñòè îêîëî