ГИПОТЕЗЫ  О  ПРОИСХОЖДЕНИИ  ЗЕМЛИ  

 

     ФИЗИКА ЗЕМЛИ изучает природные процессы, которые происходили

когда-то, происходят в настоящее время и будут происходить в среде,

относящейся к планете Земля. Чтобы понять многие процессы, которые нам

недосягаемы, допустим некоторые предположения, основанные на логических

размышлениях, которые, в свою очередь,  основаны на простых физических

явлениях, которы достаточно изучены. Такие предположения называются

гипотезами.

 

Мною излагается совершенно новая  философия о развитии Земли и физических явлениях, на основе которых происходят основные процессы таинственной жизни планеты и представляет собой  новые (другие) гипотезы. Я вижу этот мир по своему. Как говорится, имею свое мнение и хочу его высказать.

 

Изложение составлено в такой последовательности:

1. Гипотеза  возникновения Земли и Луны,

2. Гипотеза возникновения земной коры,

3. Гипотеза реставрации земной коры,

4. Гипотеза возникновения землетрясений,

5. Гипотеза  электрического поля Земли,

6. Гипотеза  магнитного поля Земли.

 

 

 

 

  

ГИПОТЕЗА  ВОЗНИКНОВЕНИЯ  ЗЕМЛИ  И  ЛУНЫ

 

Для того, чтобы объяснить природные процессы, происходящие в планетах, необходимо первоначально ознакомиться с процессами, приведшими к их возникновению. Этим занимается астрофизика. Как все начиналось?

 

Вселенной или космосом называется весь окружающий материальный мир (греч. космос - мир). Вселенная бесконечна в пространстве и во времени. Материя во Вселенной распределена неравномерно и представлена звездами, планетами, пылью, метеоритами, кометами, газами. Доступная для изучения часть Вселенной называется Метагалактикой, включающая свыше миллиарда звездных скоплений галактик (греч. галактика - молочный, млечный).
 Наша Галактика носит название Млечного пути и относится к типу спиральных и включает свыше 150 млрд. звезд. Она представляет собой широкую белесую полосу звезд. Возраст Галактики ~ 12 млрд. лет. В средней части этой полосы расположена солнечная система, включающая звезду с названием Солнце и окружающими ее планетами.
Солнце до сих пор остается единственной известной науке звездой, на одной из планет которой существует жизнь. Поэтому чрезвычайно интересно исследовать механизм возникновения Солнечной системы. Я предполагаю, что планеты образуются, как правило, при рождении какой-нибудь звезды, т.е. одновременно. По этой причине, можно предположить, что имеется большая вероятность существования жизни еще где-нибудь во Вселенной. Вполне возможно, что во Вселенной существуют планеты с более развитой жизнью, чем на Земле.

 

 Существует несколько гипотез по поводу образования звезд и планет. Не буду  анализировать эти гипотезы – этому посвящено много литературы. А споры продолжаются. Я предполагаю, что процесс образования звездных систем приблизительно одинаков и предлагаю свой  вариант образования звездной системы, который объясняет почти все тонкости процесса.  В основе его лежит свойство космического газа.. Космический газ представляет собой сильно разряженный газ, в котором могут находиться атомы распространенных газов: водорода, гелия и продуктов их синтеза. Очень малая плотность космического газа создает особую равновесную среду космоса, которая является только средой. Будем считать эту среду своеобразной «атмосферой» космоса и постараемся проанализировать ее по аналогии с атмосферой Земли, которая нами более изучена и понятна.

 

Как  в земной атмосфере, так  и  в космосе существует  засоренность. В воздухе нашей атмосферы всегда присутствует влага и пыль. В космосе тоже всегда присутствуют космическая засоренность пылью, которая переносится космическими «ветрами». Если земные ветры возникают от перепада давления в атмосфере, то космические  «ветры» возникают от разницы сил притяжения – сил гравитации, которые постоянно меняются  из-за протекающих во вселенной процессов, которые создают сжатия среды и перераспределения масс и их инерционности. Космическая пыль под действием этих сил  постоянно находится в движении. При этом, необходимо не забывать про инерционные силы масс пыли, которые постоянно движутся своими маршрутами с космическими скоростями и меняют свои траектории от действия посторонних сил гравитации. Области с повышенной плотностью космической пыли формируются в облака – туманности, которые сходны с атмосферными. Как и атмосферные, космические облака тоже имеют разные свойства. Нас интересуют «тяжелые» облака, аналогичные земным дождевым, которые готовы «выпасть в осадки».

 

Американский астрофизик Л. Спитцер доказал, что если масса облака в 10-20 тыс. раз превышает массу Солнца, а плотность вещества в нем свыше 20 атом/см3, то такое облако начинает сжиматься под действием собственной массы. В нашей Галактике аналогичных облаков очень много. Процессы образования туманностей, звезд и планет в ней до сих пор продолжаются.

 

 При  взрыве звезды образуется космическая волна сжатия среды. Как спусковой механизм, эта волна сжатия уплотняет газопылевое облако (туманность) до определенных пределов плотности, после чего, оно продолжает сжиматься уже самостоятельно за счет взаимного притяжения своих частиц - начинается процесс автоконденсации, в результате чего возникают условия образования  зародышей тел, которые при определенных условиях превращаются как в центральное – звездообразующее тело, так и в его спиральный рукав , где могут возникать другие скопления масс - спутники . Это уже необратимый процесс.

 

 Подтверждением зарождения солнечных систем из холодного газопылевого облака служит открытие в 1977 г. американскими астрономами такого процесса в созвездии Лебедя, отстоящего от нас на расстоянии 10 тыс. световых лет. В области этого созвездия вначале был обнаружен светящийся дискообразный объект. Так проявляют себя облака газа и пыли, вращающиеся вокруг уплотненного ядра. Для того чтобы заглянуть внутрь такого облака, ученые стали его периодически фотографировать в инфракрасных лучах. На снимках они увидели процесс зарождения новой звезды в центре облака и семейства планет на периферии. Диаметр этого облака соответствует диаметру нашей Солнечной системы. Ученые установили, что светимость облака, окружающего ядро, ежемесячно убывает на 1%. Частицы в облаке постоянно испытывают столкновения, в результате чего облако разогревается и светится. Скорость частиц при столкновениях уменьшается, а движение их по спирали, приводит, в конце концов, к падению на ядро. В итоге, плотность частиц в облаке уменьшается, уменьшается и его светимость. Ядро под действием гравитационных сил постепенно разогревается. После того, как его масса станет свыше 0,08 Me, в нем начнут протекать термоядерные реакции. Облако, в момент его обнаружения, имело диаметр в 20 раз больше диаметра ядра и светилось в 10 раз ярче ядра. Через 100 лет, по расчетам астрономов, облако перестанет светиться, а ядро засияет в виде новой звезды. Затем потребуется еще 1000 лет, чтобы протозвезда набрала надлежащую массу для протекания в ней термоядерных реакций. Это объяснение процесса логичное, но не полное.

 

 ТУМАННОСТИ

 

Учеными доказано  существование туманностей и образование из них звездных систем. Но откуда возникают сами туманности? Можно предположить, что во Вселенной происходят обратимые процессы замкнутой системы. Так как Вселенная бесконечна, то ее можно считать замкнутой системой. Как на Земле, происходит испарение воды, затем ее конденсация и возвращение в систему испарения, так и во Вселенной: туманности превращаются в звездные системы, которые, со временем, взрываются и снова превращаются туманности. Я предполагаю, что термодинамически, космос  находится в равновесии. Вероятно, это происходит по той причине, что во Вселенной находится бесконечное количество постоянного космического газа и пыли в сильно разряженном состоянии. При таких условиях могут происходить процессы релаксации (восстановления) частиц космоса и его синтеза и расщепления за счет поглощения энергии всех видов. Частицы превращаются в энергию, а энергия превращается в частицы. Составные простейшие частицы синтезируются в сложные, а сложные – расщепляются до простейших. Это свойство бесконечного космоса и бесконечного времени. Бесконечность Вселенной  выражена в ее форме. Она представляет собой форму тороида с нечеткой наружной поверхностью, у которого нет ни начала, ни конца. Такая форма  имеет возможность изменять свой объем в виде пульсаций – «дышать». Периодически, Вселенная сжимается до образования взрыва. От взрыва она разбегается. Но силы  гравитации ее снова начинают собирать и сжимать. Уйти от влияния сил гравитации Вселенной невозможно.

 

В настоящий момент, даже  в нашей Галактике обнаружено существование множества туманностей, которые движутся по своим орбитам. Это вероятные претенденты на возникновение новых звездных систем. Как они образуются?. .

 

Как было описано выше, при возникновении достаточной загущенности (плотности) в туманности, она приходит в движение: образуется лидирующее ядро масс, которое притягивает остальные массы Туманности. Так начинает их объединение в единое тела – аккумуляция.

 

Так как Туманность сама находится в движении по своей орбите, то этот процесс наблюдается в виде спиральных рукавов. Хочу обратить внимание на оптическом проявлении Туманности. Пока частички массы находятся в размерах соизмеримых с длиной волны света, они невидимы. Видимость Туманности начинает проявляться при образовании тел соизмеримо больших, чем длина волны света. Маленькие тела окруженные газовой оболочкой окружающей среды представляют собой зарождающиеся кометы, которые объединяются в огромные кометы, некоторые из которых превращаются в конкретные тела - планеты. Т.е. спираль – это скопление комет. Окраинная  часть комет может «выскочить из спирали» и продолжать свой свободный полет под влиянием ближайших звездных систем.

 

Образовавшиеся кометы и тела, при приближении к центральному телу увеличивают свою скорость. Это происходит по причине того, что чем ближе к центральному телу приближаются окраинные массы, тем большее растет гравитационная сила притяжения  центра.  Наглядно можно такой процесс наблюдать в обычной раковине, полной воды. Если у нее вынуть пробку (открыть отверстие для слива воды), то отверстие притягивает воду и она начинает вращаться.  Если присыпать сверху немного сухого чая, то увидим, как распределяются скорости. Самые максимальные скорости наблюдаются вблизи отверстия. Чем дальше от отверстия, тем  меньше скорости. Движение частиц происходит по спиральной траектории. Если закрыть отверстие, частицы чая движутся к краям – это действие центробежной силы. Можно отрегулировать слив воды таким образом, что частички чая будут вращаться по постоянным орбитам – это устойчивое равновесие системы, которое нас интересует.

 

Для того чтобы в солнечной системе движение исходного вещества происходило по орбитальным траекториям, а не по спиральным, необходимо создать равновесие сил притяжения и центробежных сил. Как можно уменьшить силу притяжения Солнца, иначе все упадет на ее поверхность? Нужно что-то делать. Что? - Нужно уменьшить массу Солнца. Этот вариант предусмотрен природой.

 

 Можно предположить с большой вероятностью, что при возникновении протосолнца (предшественника Солнца) ее развитие шло по обычным законам формирования планеты типа Юпитер. Когда начало образовываться тело протосолнца, космический газ и пыль сепарируются по плотности. В результате, образуется планетное тело из космической пыли, которое окружено водородной атмосферой. Из-за роста массы протосолнца внутри его твердой части увеличивалось давление и температура. При достижении некоторых критических параметров сжатия, поднимается температура  образовавшегося тела, оно «вскипает» и взрывается. Такое явление можно наблюдать в микроволновке. При перегреве, некоторые продукты очень часто взрываются из-за испарения воды. Вполне возможно, что взрыв твердого ядра запустил первые ядерные реакции в его атмосфере. В результате: взрыв вынес  осколки ядра в околосолнечное пространство, а атмосфера вступила в ядерные реакции – так засветилась новая звезда – Солнце. Этот взрыв мог перевести спиральные траектории остаточной части масс Туманности -  в орбитальные.

 

При взрыве, более плотные осколки протосолнца отлетели «не далеко» от него, образуя зародыши планет земной структуры. Осколки  протосолнца и остаточной  пыли спирального рукава туманности, состоявшей из песчинок графита (как в карандаше) и кремния (тончайший песок), а также, возможно, окислов железа, смерзшихся вместе с аммиаком, метаном и другими углеводородами и более крупными и горячими осколками протосолнца перешли в кольцевое движение и начали объединяться за счет сил притяжения между собой. Столкновения этих песчинок привели к образованию камешков побольше, диаметром до нескольких сантиметров, рассеянных по колоссальному комплексу колец вокруг Солнца, в которых вращалось большое множество  возникших рыхлых и не рыхлых тел на различных орбитах. Так вокруг Солнца возникло кольцо материала, подобное кольцу Сатурна, но с размерами всей солнечной системы. По мере  столкновения тел в кольце,  их число уменьшалось - так происходило их укрупнение. Естественно, что укрупнения происходили по разным сценариям, но всегда сопровождались катастрофами. Каждая катастрофа еще больше уплотняла центральные тела.

 

Так, в солнечной системе, среди космического газа и пыли образовалось множество осколков протосолнца в виде астероидов. Все это представляло огромный диск, в котором начали формироваться микропланеты - протопланеты. Вначале их было большое множество. Постепенно они начали объединяться и в результате, вся масса  распределилась в виде колец. Каждое кольцо – рой астероидов и космической пыли, начало формировать свои кольцевые планеты и их спутники. Возраст солнечной системы, зафиксированный по древнейшим метеоритам, составляет около 5 млрд. лет. По всей видимости, именно к этому возрасту и относится момент взрыва суперпланеты под названием протосолнце.

 

 В настоящее время, Между планетами Марсом и Юпитером обнаружен небольшой астероидный пояс. Почему он остался? Некоторые ученые предполагают, что это остатки планеты Фаэтон. Однако суммарная масса астероидного пояса недостаточна для образования планеты. Скорее всего, астероидный пояс является остатком одного из солнечных колец, который еще находится в стадии поиска своего окончательного причала: упасть на Юпитер, Марс, Землю, Венеру  на Солнце. Идет завершающий этап «зачистки» солнечного космоса. До настоящего времени астероидный пояс так и не смог собраться воедино.  Гипотеза появления астероидного пояса может быть сформулирована так: пояс астероидов - это остаток одного из околосолнечных колец.

 

Существование движущегося тела по орбите создает гравитационные возмущения притяжения именно в плоскости орбиты, создавая орбитальное кольцо притяжения. Накопительные процессы интенсивно происходят только в процессе прямого контакта (столкновения) с частицами при движении по орбите. Остальной материал, который находится в стороне от орбитального канала образующегося тела или системы тел, не успевает к телу приблизиться. Однако, гравитационное возмущение от пролетевшего тела разгоняет космическую пыль в направлении его орбиты (орбитального канала) и она заполняет его. Постепенно, с каждым новым прохождение тела по орбите,  весь материал туманности втягивается орбитальным каналом гравитации и «оседает» на телах системы. Так,  кольца постепенно «осветляется» и затем полностью исчезает. «Осветление» колец начинается от центрального тела и завершается на окраине.

 

 В процессе эволюции солнечной системы, многие  протопланеты  могли между собой сталкиваться и объединяться в более крупные – планеты.  Таким образом, постепенно сформировалась система планет нашего Солнца. Можно предположить, что в на начальном этапе зарождения солнечной системы, планет могло быть больше, но некоторые из них могли упасть на Солнце. Эта версия возникла при поисках причин миллионолетних оледенений Земли. Можно предположить, что в момент падения на Солнце больших масс холодного вещества, температура Солнца падала – излучения энергии Солнца падали тоже. Земля замерзала от недостатка приходящего от Солнца тепла.

  

Теперь рассмотрим механизм возникновения спутников планет на примере появления нашей Луны. Я предполагаю появление Луны вблизи Земли в двух вариантах.

 

1. Вариант захвата Луны Землей. Центробежные силы отталкивания планет и других тел и гравитационные силы притяжения непостоянны и поэтому условия  взаимодействия тел могут меняться: они могут удаляться друг от друга или сближаться. Как говорят космонавты, спутник перешел на более высокую орбиту или более низкую, так и планеты могут как удаляться от Солнца, так и приближаться к нему до полного падения.

 

При изменении скорости планет от соударения с другими телами возникают условия сходимости и пересечения траекторий орбит планет,  условия сосуществования  тел на близких «параллельных» орбитах и объединнения между собой в планетно-спутниковые системы или сливаться в объединенное тело - планету.

 

Сближение тел близлежащих орбит,  которые имеют соизмеримо близкие орбитальные скорости, дает возможность гравитационного захвата малого тела большим. В движениях обоих тел возникают гравитационные возмущения и деформация орбитальной траектории. Малое тело начинается сближение их по вытянутой орбите, потом орбита округляется и вот малое тело становится спутником большого тела. Это приблизительный механизм возникновения (захвата) спутников планетами без катастроф. Более частый захват чреват столкновением с планетарной катастрофой и поглощением малого тела большим..Вероятность прямого столкновения всегда ниже, чем косого. При косом столкновении малое тело может выбить из большого кучу "брызг" которые могут иметь и космические скорости. Очень большая катастрофа заключается в том, что космическое пространство вокруг главного тела может на долгие годы заполнить пространство ближнего космоса и перекрыть доступ солнечной энергии на планету. Пыль в атмосфере может осесть очень быстро, но в космосе она может "висеть" десятилетиями и даже тысячелетиями. 

 

 Можно предположить, что Луна первоначально возникла как самостоятельная планета, которая вращалась на ближайшей параллельной орбите. Возможно, что  Земля и Луна возникли из одного пыле-астероидного кольца. При любом развитии событий, при сближении их орбит, вполне возможен захват более тяжелым телом (Земля) более легкого тела (Луна), при этом, она могла как спутник, первоначально появиться около Земли на  минимальном расстоянии, намного ближе настоящего. Ученые предполагают, что первоначальная орбита Луны находилась на расстоянии всего 60 тыс. км от Земли. Сейчас это расстояние составляет около 380 тыс. км. Невозможно представить себе силы приливных возмущений на Земле на начальном этапе.  Возникновение приливных тормозящих явлений в обоих телах привели к уменьшению скорости вращения Земли вокруг своей оси и удаление Луны. 

 

2. Вариант возникновения Луны вблизи  Земли. Нельзя исключать возможность возникновения спутников вблизи планеты во время ее образования и роста по другому сценарию.  При возникновении планеты, сначала возникает диск – линза исходного материала, который разделяется затем на центральное тело (протоземля) и кольца, из которых образуются (аккумулируются) одновременно несколько спутников. Некоторые спутники могли, сливаясь с Землей, укрупнять ее, другие - могли укрупнять Луну. Рассматривая планеты Сатур и Юпитер, можно предположить, что они представляют два этапа эволюции планет. Первый – начальный этап подобен планете Сатурн:  Сатурн владеет кольцами космического материала,  из которых через некоторое время образуется несколько спутников. Второй этап - Юпитер со спутниками, которые могут со временем соединиться в один спутник.

 

В начальный период, когда Луна и Земля «связались» гравитационными силами, они были легче, так как происходило их формирование (этап накопления массы). Масса продолжала накапливаться – Луна стала приближаться к Земле из-за увеличения сил притяжения. Затем, когда процесс аккумуляции закончился, за счет торможения от приливных сил, Земля  стала терять скорость вращения, а Луна - удаляться – таково ее настоящее состояние.

 

При дальнейшем удалении, когда гравитационные силы притяжения Луны к Земле сильно ослабнут, Луна может «оторваться» от  Земли и превратится в самостоятельную планету. Оставшись без Луны, на Земле поменяется климат, так как исчезнут приливные эффекты в атмосфере, океане и литосфере. Землетрясения и извержения вулканов будут более катастрофичными.

 

Исходя из изложенного, предлагаемая мною гипотеза допускает образование планет как из полностью холодных частиц вещества Туманности (окраинные планеты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), так и из объединенных горячих выбросов протосолнца с последующим накоплением холодных материалов (планеты земной структуры: Меркурий, Венера, Земля, Марс).

 

3. Загадки Луны. Третий вариант возникновения Луны Луна обращает свое внимание тем, что она имеет свои отличительные свойства. Во-первых, очень странно, что Луна всегда обращена к нам-землянам одной стороной. Во-вторых, она имеет не форму сферы (шара), форму сферы с выпяченной ("вздутой") частью в нашу сторону, словно электрическая лампочка, с обращенной к нам цокольной частью или груша, обращенная к нам плодоножкой.  Эти свойства, говорят о том, что Луна не сбалансирована и имеет смещенный в сторону Земли центр тяжести, который "привязывает" Луну  более тяжелой стороной к Земле. В результате, за счет их долгого действия притяжения  и пластичного состояния внутренних масс, поверхность Луны была деформирована, образуя "вздутие" на стороне , обращенной к Земле. По этому поводу можно сказать, что Луна могла произойти от удара посторонним телом по Земле. В результате этого удара Земля выплеснула в околоземное пространство пластичные горячие материалы разных плотностей внутрипланетного вещества мантии, ядра и коры, которые затем, на околопланетной орбите могли объединиться. Распределение масс происходило по закону гравитации. Cилы гравитации масс стремились распределить эти массы в теле Луны радиально равномерно, но сила гравитации Земли могла эти массы перераспределить со смещением более тяжелых (более плотных) в сторону Земли.. Здесь стоит вопрос: С какой части Земли произошел "выплеск"? Это могло произойти только в районе Тихого океана. Образовавшаяся "глобальная яма" могла привести в движение всю земную кору в ее сторону, разломив Пангею на части.

В некоторых изданиях пишется, что Луна имеет пустотелое строение..И поэтому любой удар по ее поверхности "долго звенит", словно колокол.  Это не так. Силы гравитации  могут собирать материал и уплотнять его и не позволят никакой пустоты внутри тела. Пустоты образуются чаще всего от того, что материалы при остывании лопаются и образуют усадочные  трещины. Следует иметь ввиду, что на Луне отсутствует атмосфера и передача звуковых волн над ее поверхностью исключена. Отсутствие атмосферы исключает также затухание колебаний материала, поэтому колебания участков лунной поверхности может быть очень долгим. Если говорить о колебаниях самой Луны, то их почувствовать невозможно из-за слишком малой частоты, которые не входят в спектр частот, которые могут чувствовать люди.

 

ГИПОТЕЗА ОБРАЗОВАНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

 

ЭТАПЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

  

Природа возникновения космического тела - планеты предполагает ее вращение с осью вращения перпендикулярной плоскости орбиты. Причины этого явления кроются в том, что аккумуляция массы тела происходит из материала, находящегося в плоскости рукава спирали исходного материала. Согласно законов механики, складывая количества движения приходящего вещества, мы получим определенную скорость вращения планеты, но с осью вращения, перпендикулярной плоскости орбиты. Поэтому, большой загадкой является изменение наклона оси вращения тела к плоскости орбиты.

 

 

Тело         Наклон оси (°)

 

Солнце          7,25

 

 Меркурий  ~0,01

 

 Венера      177,36

 

 Земля          23,439281

 

Луна              1,5424

 

Марс            25,19

 

 Юпитер        3,13

 

 Сатурн        26,73

 

Уран             97,77

 

Нептун         28,32

 

Плутон       119,61

 

Церера          ~4

 

Паллада      ~60

 

 

 

Причины наклона оси вращения следует искать в процессе развития самой планеты, перемещения масс в ней и изменения балансировки тела. Рассмотрим поведение масс планеты.  Схема э-0.

  

 

1 этап. Вращающееся тело образуется из вращающегося вокруг него облака материала. Эти условия предполагают возникновение идеально сбалансированного тела с осью вращения перпендикулярной плоскости орбиты. Сформированное тело имеет форму эллипсоида вращения: диаметр экваториальный намного больше полярного. Распределение массы на планете неравномерно. В  экваториальной части массы больше, чем в полярной, но балансировка не нарушена. Тело подобно сбалансированному гироскопу.

  

2 этап. Возникновение коры. При образовании главного реакционного слоя ( о нем я расскажу позже), появляется возможность перетекания жидкого магматического материала из главного реакционного слоя от давления извне. Так, более массивная экваториальная оболочка мантии предполагает выдавливанием магмы от реакционного слоя  через  более слабую полярную оболочку. Из плюмов в мантии, на поверхность девственной мантии начинает изливаться магма, которая, остывая, образует первичную кору планеты. По всей видимости, на Земле это происходило только в одной полярной части. Это согласуется с законами гидравлики: жидкость вытекает  там, где у нее меньше сопротивление – где уже есть дырка. А при образовании достаточного количества плюмов, другие просто не могут возникнуть.

 

3 этап. Началось построение земной коры  в области одной полярной зоны. Такое явление вызвало перераспределение масс: одно  полярное полушарие с образовавшейся корой стало тяжелее другого и это вызвало  в планете сразу два эффекта.

  

а. Разность масс полярных полушарий вращающейся планеты вызывает разность их притяжения Солнцем и Луной, что вызывает прецессию – меридианальное перемещение оси вращения. Годовая прецессия создает прирост наклона оси вращения, что представляет собой медленный дрейф оси вращения по меридиану от полюса к экватору. Здесь стоит обратить внимание на то, что величина прецессии зависит от возникающего момента кручения, возникающего от разности сил притяжения полярных полушарий, а эта величина непостоянная. В различные исторические моменты от перемещения масс внутри (магма) и снаружи (движение коры), момент кручения может меняться как по величине, так и по направлению, может замирать и ускоряться.

 

В конечном счете, ось вращения в настоящее время имеет свой исторический заключительный наклон, равный 23º,  который не является конечным. По данным науки, палеоперемещение магнитных полюсов может являться признаком изменения угла наклона оси вращения, т.е. географических полюсов.

 

б. Появление подвижного  слоя астеносферы,  позволяет  коре перемещаться более легким способом и планета приобретает сферическую форму. Нарушенное равновесие вращающегося тела создает предпосылки для перемещения масс на планете. Более массивные подвижные массы коры центробежными силами планеты стремятся переместиться к экватору, еще больше увеличивая давление в экваториальной части этого полушария.

 

По всей видимости, в какой-то исторический момент, образовавшийся в полярной части планеты единый материк Пангея, ,  полностью переместился в экваториальную часть планеты. Первоначальная земная кора представляла собой структуру большой площади и малой мощности,  без больших  гор. Большая часть ее была покрыта мелководным океаном. Максимальные глубины Мирового океана были не более 3000м. Теплый влажный климат позволял бурно развиваться растениям и животным – это периоды накопления известняка и угля – время динозавров. 

 

Под Пангеей накопилось достаточное количество магматического материала, которое в какой-то момент прорвалось и поползло, разламывая и разнося его осколки. Земля вступила в новый момент своей самобалансировки. Образовавшиеся материки распределились более-менее равномерно по всей планете и восстановили ее относительную уравновешенность. Насколько такая уравновешенность идеальна? – не известно. На планете обнаружено множество гравитационных аномалий. Как положительных, так и отрицательных. Суммарное их взаимодействие имеет влияние, как на перемещение континентов, так и на изменение угла наклона оси вращения планеты.

 

  

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

  

Официальная наука уже набрала много знаний о нашей планете.

 

Начнем знакомство со строения. По данным науки, строение представляет собой многослойное сферическое тело огромных размеров – схема с-1.

 

 

 

 

 

Глубина
км

Слой

Плотность
г/см³

 

 

 

0—35

Кора (местами варьируется от 5 до 70 км)

2,2—2,9

35—60

Самая верхняя часть мантии

3,4—4,4

35—2890

Мантия

3,4—5,6

2890—5100

Внешнее ядро

9,9—12,2

5100—6378

Внутреннее ядро

12,8—13,1

 

 

 

 

Земная кора - это верхняя часть твёрдой земли. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30—50 км на континентах

         Бывает два типа коры — континентальная и океаническая. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами базальтового состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит, с которой мы познакомимся подробнее позже.

 

Мантия Земли - это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами - породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др., составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5 — 70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Мантия расположена в огромном диапазоне глубин, и с увеличением давления в веществе происходят фазовые переходы, при которых минералы приобретают всё более плотную структуру. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя.  Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены, и число прямых данных весьма невелико, можно уверенно утверждать, что её состав со времен формирования Земли изменился значительно меньше, чем верхней мантии, породившей земную кору.

 

           Ядро Земли  состоит из железо-никелевого сплава с примесью других  элементов. Наукой предполагается, в ее центре находится твердое ядро того же состава. Я  предполагаю, что это не совсем так. В ядре, при условиях высоких давлений , температуры и долгого времени действия протекают реакции синтеза с образованием очень тяжелых элементов: золото и платина. Вполне возможно, что именно эти элементы находятся в центре ядра в жидком состоянии. Откуда такие предположения? Учеными доказано, что некоторые метеориты имеют золото-платиновое содержание. Их возникновение могло произойти только при соударении крупных тел (планет) или их прохождении рядом. В этих случаях, материал ядра мог выплеснуться в Космос и через некоторое время упасть на поверхность планет в виде "золотого дождя", образовав их месторождения. Другого объяснения появления золота и платины на Земле нет.

  

                                                    ТЕКТОНИКА

  

Согласно гипотезы тектонических плит, внешняя часть Земли состоит из двух слоёв. Литосфера – верхний слой, состоит из  земной коры. Под литосферой располагается астеносфера, составляющая наружную часть мантии. Астеносфера ведёт себя как перегретая и чрезвычайно вязкая жидкость.

 

ЛИТОСФЕРА,  (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Жесткая, твердая и хрупкая поверхность - верхний слой твердой поверхности Земли, который включает кору материковую и океаническую, которая находится на астеносфере. Литосфера может быть разной толщины - от 60 до 200 км в глубину.. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

 

Глобальная литосфера представляет собой мозаику из ее более мелких частей – тектонических плит, которые  плавают на астеносфере, словно льдины на воде. Движение тектонических плит характеризуется движением масс подстилающей астеносферы, на которой они дрейфуют (движутся вместе с верхним слоем астеносферы). Плиты представляют собой относительно жёсткие сегменты.. На границах между тектоническими плитами находится активная зона взаимодействия, где происходят  землетрясения, вулканическая активность, горообразование, образование океанских впадин.

 

АСТЕНОСФЕРА (от греч. asthenes — слабый и сфера), слой пониженной твёрдости, прочности и вязкости в верхней мантии Земли. Расположен на глубинах около 100 км под континентами и около 50 км под дном океана; нижняя граница его находится на глубинах 250—350 км. Не исключена прерывистость слоя. Сейсмическими исследованиями установлено, что в пределах астеносферы скорость распространения поперечных и, возможно, продольных сейсмических волн несколько ниже, чем в покрывающих и подстилающих слоях верхней мантии. Вязкость вещества астеносферы 10¹9 - 10²³пз, ниже и выше границ астеносферы она не менее 10²³ пз. Предполагается, что в пределах астеносферы, в связи с низким пределом текучести, происходит медленное перетекание масс в горизонтальном направлении под влиянием неравномерной нагрузки сверху со стороны земной коры. Такое перетекание позволяет захват и перенос их течением материков и их осколков.

 

             Наличие астеносферы объясняется высоким геотермическим градиентом, высокой температурой вещества, близкой к температуре плавления, и процессами релаксации. В пределах астеносферы лежат обычно очаги питания вулканов и осуществляется перемещение подкоровых масс, сопровождающих основные тектонические процессы. Термин "астеносфера." введён в 1914 американским геологом Дж. Барреллом.

 

 Существующая теория объясняет движение плит тем, что возникающие в толще мантии горячие зоны выбрасывают к поверхности нагретое подвижное вещество, которое своим напором заставляют континенты смещаться.

 

Внутри Тихоокеанской плиты много островов, и все они являются вулканами, многие из которых уже неактивны. В настоящее время считается, что большинство вулканов, расположенных во внутренних частях плит, образовались в результате деятельности мантийных столбов - плюмов. Многие из мантийных столбов очень долго сохраняют свою активность, а их проявления, такие как остров Гавайи, называют "горячими точками". Острова Гавайского архипелага были сформированы один за другим действием стационарной "горячей точки". Каждый остров изначально был подводной горой, пока дальнейшие извержения не подняли его над уровнем моря. Вулканы Гавайских островов как бы маркируют путь литосферной плиты над "горячей точкой". По мере удаления литосферной плиты от "горячей точки" вулканы затухают.

 

 КРИТИКА «НОВОЙ» ТЕКТОНИКИ

 

 «Новая» тектоника предполагает, что в рифтовых зонах происходит растяжение земной коры, а у островного кольца Тихого океана преобладает сжатие земной коры, которое объясняется столкновением тектонических плит.

 

Так ли это на самом деле?

 

Сжатие у островных дуг. Каковы признаки сжатия? Согласно «Сопротивления материалов» (есть такая наука), сжатие предполагает деформацию в виде утолщения материала в месте его сжатия и напряжения сжатия. У островной коры такого явления не наблюдается. Признаки роста мощности коры островов всегда связаны с проявлением признаков сжатия, но это сжатие от собственного веса растущего острова магматического состава и его деформации от ползучести материала в нагретом состоянии.

 

Края океанической коры, опускаясь и подныривая под островную кору, имеют признаки явно выраженного растяжения – словно какими-то силами  они затягиваются, «засасываются» или проваливаются в мантию. Какое же здесь сжатие, если образуется глубоководный желоб – признак разрыва?

 

 Принцип движения океанической  коры в области субдукции основан на том, что  астеносфера под океанической корой затягивается в щель между мантийными блоками за счет понижения внутри-планетного давления. По пути движения, движущаяся астеносфера переносит и  океаническую кору, находящуюся на ней и дрейфующую с ней.

 

Растяжение океанической коры в рифтовых зонах. Согласно того же  «Сопротивления материалов», растяжение  предполагает деформацию в виде утоньшения  материала в месте его растяжения с  признаками разрыва.

 

При беглом осмотре, рифтовое строение имеет признаки характерного растяжения в виде утоньшения. В разрезе можно отметить, что края океанической коры,  охватываемые рифтовую долину направлены вверх. Это говорит о том, что края  имеют признаки выдавливания лавы (магмы) из-под коры,  и из этой лавы идет построение молодой коры. В конечном счете, идет построение объединенного срединного хребта с заполнением пространства рифтовой долины.

 

Образование срединных поднятий. «Новая» тектоника, объясняя поднятия срединных хребтов при минимальной толщине океанической коры приняла предположение, что это поднятие связано с разрыхлением мантии после того, как это место освободилось от континентов и давление на мантию уменьшилось. Принцип изостазии.

 

С этим тоже можно поспорить. Принцип изостазии распространяется на вещество с признаками текучести или ползучести. Материал мантии не обладает такими свойствами - он может только уплотняться и переплавляться, но не разрыхляться. Такими свойствами обладает астеносфера. Образование срединных поднятий может происходить только за счет «перетекания» материала астеносферы, что более подходит к принципу изостазии. Астеносфера наращивается под срединными поднятиями за счет выдавленного материала из-под разделившихся материков .  Если рассматривать Атлантическое срединное поднятие, то ее срединное расположение можно объяснить синхронным перемещением более текучего материала астеносферы с обеих сторон: с запада и востока – со сторон континентов. По мере раздвижения континентов, синхронность «перетекания» материала астеносферы создает условия образования поднятия именно на середине пространства и с симметричными уклонами склонов. При условии взрыхления мантии, поднятие могло образоваться только с ассиметричными склонами (один круче другого), но такого не наблюдается.

 

Конвекция астеносферы. «Новая»тектоника объясняет движение континентов конвекционным движением астеносферы, суть которой заключается в разнице плотности материала при различных температурах. Так, горячая магма с малой плотностью поднимается на поверхность астеносферы и растекается. Остывшая магма имеет плотность выше исходной и поэтому у нее проявляется возможность снова погрузиться в недра Земли.

 

Обратимся к физическим свойствам материала. Двигаться может только тот материал астеносферы, который имеет большую подвижность  - только горячий. Теперь можно представить, что в некотором озере выбивает горячий источник, а края озера замерзли превратились в лед. Будет ли лед опускаться, чтобы поддержать конвекцию? Такого явления физика не знает. Кроме того, необходимо помнить о том, что при остывании магмы ее подвижность теряется и увеличивается гидравлическое сопротивление движению. На практике, очень часто используется подогрев труб, по которым качается   мазут. Остывая, мазут становится совершенно не текучим -  как битум. Вот  полная аналогия поведения состояния магмы.

 

Таким образом, теория тектоники плит не объясняет, как движение плит связано с процессами, происходящими в глубине планеты, поэтому необходима иная гипотеза, описывающая не только передвижение литосферных плит, но и внутреннее строение самой Земли с процессами, которые происходят в ее недрах. Однако разработка такой теории связана с большими трудностями, так как требует совместных усилий геологов, геофизиков, физиков, химиков, математиков и географов. И, тем не менее, попытки ее создании не прекращаются.

 

В объяснении тектоники плит  мною  замечена несогласованность знаний  физических явлений, которая появилась из-за узкопрофильных подходов в объяснении явлений. На основании доступной и изученной информации, я предлагаю вниманию свой взгляд на процессы,  протекающие в Земле. Мой взгляд очень отличается от принятой рабочей гипотезы.

 

 ВНУТРИ-ПЛАНЕТНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

 

Ранее уже несколько раз проскакивал термин «внутри-планетное» давление. Пришел момент объяснить, что это такое.

 

Образование космического тела - планеты Земля в солнечной системе мы рассмотрели в разделе «Астрофизика». При определенных условиях внутри планеты начинают просыпаться явления «жизни» планеты. Как и почему это происходит?

 

При наращивании масс в теле планеты создаются условия подъема внутри-планетного давления и температуры. Физика и физическая химия частично объясняют, что многие процессы преобразования химических соединений и атомов могут происходить только при достижении определенных давлений и температур. Подъем температуры может развиваться сам по себе при процессе повышения давления.

 

В планете это происходит потому, что с повышением давления составные частички исходного конструкционного материала (планетной пыли) прижимаются друг к другу все сильнее и сильнее. Происходит уплотнение материала. Уплотнение представляет собой переход из менее плотного (рыхлого) состояния, в более плотное. Этот процесс сопровождается перемещениями частиц и преодолением сил трения между частицами. Механическая работа сжатия материала  переходит в тепловую энергию. Для примера, этот эффект можно наблюдать в кузнице, когда кузнец берет холодный кусок металла и несколькими ударами молота его разогревает. Т.е,,. первоначальный внутренний разогрев массы  планеты происходит за счет работы сил трения. Так как самые максимальные давление и температура достигаются  в центральной зоне планеты, то именно здесь впервые запустился процесс  плавления планетного вещества. Плавление вещества происходит по схеме доменной печи с разделением расплава по плотности: более  плотные продукты, стремятся  к центру планеты, образуя его жидкое ядро, а более легкие - шлаки, «всплывают» к поверхности тела. Зону начала плавления исходного планетного вещества назовем реакционной зоной. По мере  роста ядра, реакционная зона превращается в  главный реакционный слой, разделяющий мантию и ядро.

 

В настоящее время, главный реакционный слой расположен на разделе мантии с ядром в интервале глубин 2850-2950 км (на половине радиуса Земли). Там протекают первичные химические процессы взаимодействия гидридов металлов семейства железа с перекисями щелочных и щелочноземельных металлов. Вслед за этими первичными процессами возникают и вторичные процессы взаимодействия с металлическим железом и окислами щелочных и щелочноземельных металлов. Эти процессы грандиозны по масштабам, по резкости переходов веществ, по количеству выделяемой энергии. Это главная «топка» планеты - «планетная доменная печь». Основные характеристики процессов в главном реакционном слое являются температура и давление процессов. Назовем их внутри-планетной температурой и внутри-планетным давлением. Совокупность всех факторов достаточна для объяснения первоначального изменения вещества на границе нижней мантии с ядром.

 

Планетное вещество, вступая в химические реакции в главном реакционном слое, превращается в металл семейства железа, который из-за своей тяжести (большей плотности) накапливается в ядре и более легкие вещества в виде шлаков, паров и газов, которые представляют собой магму, стремятся всплыть на поверхность планеты.

 

Подом этой внутри-планетной доменной печи является ядро. Сводом главного реакционного слоя является нижний граничный слой мантии - его внутреннюю поверхность. Вся мантия представляет собой, как бы, сферическую стенку реактора переходного состава полурасплава – загрузочная часть «печи». Внутренняя ее поверхность, вступая в реакции, расходуется. По мере расходования материала мантии, увеличивается толщина реакционного слоя и в нем понижается внутри-планетное давление, что создает условия для проседания (обвала) свода мантии. Постепенное проседание может поддерживать оптимальное внутри-планетное давление, и процесс будет протекать «незаметно», хотя на поверхности планеты это будет отмечаться очень медленным понижением участков коры.

 

Обвал большого участка свода, может вызвать резкое повышение внутри-планетного давления в виде гидравлического удара. Гидравлический удар по жидкому телу ядра может передаться во все точки планеты. Может произойти резкое повышение слабых участков земной коры, выход на поверхность лавовых излияний, если трещины и каналы, связывающие главный реакционный слой с поверхностью планеты, достаточного сечения. Если трещины малы по сечению или закупоренные, это вызывает активизацию вулканов.

 

Поднимаясь  к поверхности планеты, легкие продукты реакций  подвергаются дальнейшим химическим изменениям. Этому способствует падение действующего давления и температуры с приближением к поверхности и контакт с веществом мантии. Так, на глубине 850-950 км зафиксирован второй реакционный слой, а близко под корой и в коре - третий реакционный слой. Эти слои вторичны. Реакционные слои являются производителями полезных ископаемых химических соединений. Так, при условии современного гидролиза карбидов, нитридов, сульфидов, возможно образование воды, углеводородов и их производных по азоту, сере, кислороду.

 

Теплоперенос  в мантии из главного реакционного слоя на поверхность планеты происходит вместе с переносом масс легких подвижных продуктов плавления виде магмы. Скорости движения этих вещества составляют порядка нескольких сантиметров в год. В мантии существуют каналы (трещины), по которым это вещество поднимается. Это относится как к нижней мантии, так и к верхней. Нижняя мантия сообщается с верхней, а верхняя с астеносферой. Второй реакционный слой служит компенсатором переходных процессов и его ресивером.

 

На поверхности верхней мантии магма накапливается около дельты магматического канала (плюма) в виде линзы. Здесь происходит  сепарирование магматического материала. На самой поверхности верхней мантии образуется менее подвижная (более вязкая и  более плотная) магма, на которой накапливается более подвижная – менее вязкая магма. Схема Т-1.

Такое строение «дельты»  создает условия образования природного одностороннего обратного клапана, который работает в своеобразном режиме. Так как изменения внутри-планетного давления происходят в периодическом режиме, то при повышении давления по мантийным каналам горячая магма приподнимает  нижний слой малоподвижной магмы и прорывает ее и проникает в верхний слой подвижной магмы. При понижении внутри-планетного давления, горячая магма уже не может вернуться назад, так как «отход к отступлению» ей перекрывает нижний слой малоподвижной магмы,  смыкаясь над плюмом. Очень наглядно можно посмотреть такую работу таких «обратных клапанов» на грязевых вулканах. На таком принципе, работают все (или большинство) обратные клапаны дельт мантийных плюмов.

 

 

 

ГОРООБРАЗОВАНИЕ. Схема Т-2.

 

         Над плюмами накапливается магматический материал в виде линз, из которого идет построение коры. Если это происходит под океанической корой, которая местами очень слабая, то она поднимается и растет - образуются вулканические образования (Гавайи). Если это происходит под материковой корой, то развитие может происходить по двум сценариям: а – если кора молодая и слабая, поднимаются горы, б – если кора зрелая  и сцементированная мощными осадками, поднимается  (всплывает) сам материк. Ввиду того, что в некоторых местах образуется магматического материала больше, а в других меньше, возникают условия возникновения разницы гидравлического уровня и уклона, который создает условия движения магмы (ее перетекания) вместе с корой находящейся на ней, аналогичное движению льда по реке, где движением воды переносятся его осколки. Условия стремления к гидравлическому равновесию – изостазия. Так решается механизм движения материков, их осколков и роста гор.

 

Таким образом, мы пришли к выводу, что при повышении внутри-планетного давления избыточное давление компенсируется излияниями горячей подвижной магмы через плюмы в подкоровое пространство. А какие процессы протекают по понижении внутри-планетного давления? Как ведет себя Земля, если в ее недрах создается понижается внутри-планетное давление, а плюмы перекрывают движение магмы назад?

 

Проведем небольшой эксперимент. Возьмем обычный детский резиновый мячик, воткнем в него иглу шприца и станем из мячика выкачивать воздух. Что мы наблюдаем? Идеальная сферическая поверхность мячика сначала уменьшается в диаметре,  затем деформируется (нарушается сферичность поверхности), и ,наконец, сворачивается. Такое поведение мячика переведем на планету. Как и мячик, при понижении внутри-планетного давления, планета стремится сжаться.  При этом, необходимо иметь ввиду различную структуру этих объектов. Так как планета не пустой и не  резиновый мячик, то «сворачивание» поверхности невозможно. В момент деформации и понижения участка поверхности, этот участок просто срезается. Так образовался Тихоокеанский  мантийный блок, ограниченный глубоководными впадинами. Схема Т-3.

 

 

 

Можно предположить, что возникновение Тихоокеанского блока происходило в такой очередности. Сначала  произошло понижение коры на этом участке, затем образование трещин в мантии по контуру участка, которые стали развиваться и превратились в глобальную систему глубоководных впадин. Образовавшаяся глобальная система глубоководных впадин – это относительно открытая трещина, образовавшаяся в мантии, по которой начало «стекать» вещество более подвижной астеносферы из-под коры в реакционные слои. Учитывая гидравлический перепад между повышенным уровнем плюмовых накоплений и пониженным уровнем глубоководных впадин, материал подвижной астеносферы горячая и жидкая магма двинулась в сторону глубоководных желобов и стала поглощаться реакционными слоями – компенсируя недостаток внутри-планетного давления. Вместе с этой магмой двинулись свободные участки земной коры, которые на ней находились.

 

 Как лед на реке, материк Пангея  стал ломаться и его части двинулись, увлекаемые течениями  астеносферы.

 

Если учесть направления плоскостей субдукции, то можно определенно сказать, что внутри глубоководных желобов пространство дна Тихого океана представляет собой вершину усеченного конуса с множеством «языков» другого типа обратного клапана (лепесткового), который пропускает астеносферу только во-внутрь планеты. Форма такого этого «языка» позволяет его краям медленно опускаться в реакционный слой при понижении внутри-планетного давления, открывая доступ материалу в образовавшуюся субдукционную щель. СхемаТ-4.

 

 При повышении внутри-планетного давления, рабочие края «языка» обратного клапана «всплывают» и перекрывают доступ материалу. Т.е. движение астеносферы здесь возможно только во-внутрь планеты. Наступает время работы плюмовых обратных клапанов. Таким образом, система конвекции магмы под корой основана на свойствах магматического материала и «конструкции» обратных клапанов плюмов и Тихоокеанского мантийного блока. На что это похоже?

 

Это уже похоже на живой организм, у которого имеется свое «кровообращение» (магмаобращение), где сердцем – насосом является главный реакционный слой, а направление движения магмы определены расположением обратных клапанов. Кора – «основное тело», которое растет и преобразуется, снабжаясь магмой . Как видно, Земля, действительно, живой организм, в котором участвует совершенно неживой материал и простые физические явления. 

 

       Мы живем в удивительное время, когда материки распределены по поверхности планеты более-менее равномерно, чередуясь с водными просторами океанов.  Пока действуют субдукционные щели на границе Тихоокеанского мантийного блока, все материки будут двигаться в их сторону. Это сближение должно остановиться в том случае, когда материки начнут  сталкиваться и это может привести к возникновению нового глобального материка, подобного Пангеи. Однако этого может и не произойти, так как к этому времени, будут развиваться уже другие области субдукции, в других частях света. Большие перспективы находятся в северо-восточной части Индийского океана и Средиземном море. Новые субдукционные щели начнут тормозить движение и даже возвращать назад континенты. В общем , этот процесс бесконечен, а сбор континентов в одном месте не реален. Такое "хаотичное" движение континентов зависит от  природы протекающих процессов при возникновении плюмов и субдукционных щелей, которое является естественой природой самосохранения планеты. 

 

Постепенное погружение стенок Тихоокеанского блока происходит неравномерно: активность меняется по участкам (глубоководным желобам) и это очень сильно влияет на направление векторов движения коры. Как в момент понижения внутри- планетного давления, так и в момент его повышения, движение материков не прекращается из-за большой инерционности системы.  Можно проследить струйность движения участков коры, изменение скорости участков  и даже изменение их направления движения.

 

Если раньше все направления векторов сходились в центральной части Тихоокеанского мантийного блока, то в последнее время, в связи с активизацией Алеутского глубоководного желоба, большой участок западного побережья Северной Америки и Тихоокеанского дна двинулись в северном направлении. Это проявилось в сдвиговой подвижке западной части Северной Америки с образованием Калифорнийского залива и дальнейшего развития разлома Сан-Андреас.

 

Можно с большой вероятностью предположить, начало разлома Пангеи и  дальнейшее начало движения ее осколков - материков приходится на момент возникновения Тихоокеанской системы глубоководных желобов и относится к возрасту 250 млн лет. Однако, учитывая, что максимальное понижение уровня Мирового океана приходится на 400 млн лет назад, можно предположить, что на этот момент приходится максимальное понижение (прогиб) Тихоокеанского мантийного блока, дна Тихого океана и начало возникновения системы глубоководных желобов. Момент самого низкого внутри-планетного давления -400 млн. лет назад.

 

Хочется обратить внимание  на изменение уровня вод Мирового океана. В момент понижения внутри-планетного давления активизируются глубоководные желоба. Дно Тихого океана опускается, привлекая к себе воды Мирового океана. В этот момент уровень вод Мирового океана падает. При повышении внутри-планетного давления, активность глубоководных желобов замирает, начинает происходить накопление магмы в срединных поднятиях. Дно Тихого океана поднимается, растут срединные поднятия в других океанах. В этот момент уровень Мирового океана поднимается. Это принципиальное объяснение изменения уровня Мирового океана в зависимости от изменения внутри-планетного давления.

 

Исходя из предложенного доменного принципа переплавления мантийного вещества, можно предположить, что реакционные слои постепенно перемещаются к поверхности планеты. При приближении к поверхности, поверхностная температура планеты может превысить нормы существования какой-либо жизни на ней.

 

1.      Первый этап - постепенное изменение климата на невыносимо жаркое.

 

2.      Второй этап - испарение воды и прекращение любой жизни на планете.

 

3.      Третий этап - превращение планеты в горячую – типа Венеры.

 

4.      Четвертый этап – медленное остывание планеты.

 

 

 

ГИПОТЕЗА  РЕСТАВРАЦИИ  ЗЕМНОЙ  КОРЫ  ПАНГЕИ

 

 Первые попытки реставрации Пангеи начинались с изучения сходства восточных и западных берегов Атлантического океана. Именно разработка метода реставрации берегов Атлантического океана выявила некоторые особенности, которые, в конечном счете,  привели к реставрации праконтинента Пангея. Моя реставрация отличается от имеющихся. Ее особенность в том, что она основана на свойствах астеносферы,  которые подобно жидкости двигаясь, переносят на себе обломки коры. Т.е. она основана на  чисто гидравлических свойствах астеносферы - течь по уклонам в сторону низшего уровня.

 

Выявлены некоторые характерные особенности движущегося материка. При движении осколок земной коры может расползаться (признаки  характерные для растяжения), может разворачиваться (признак разных скоростей частей тела).     Материки деформируются силами растяжения. Одни материки больше, другие – меньше, но все они расширяются (увеличивают свою площадь). Примеры столкновения материков и сжатия в моих наблюдениях не прослеживаются.

 

 Для начала, я попытался реставрировать некоторые участки окраин материков. На схемах р-1, р-2, р-3, видны характерные возможности некоторых участков состыковаться. На схеме р-4 можно проследить, что материк Южной Америки в своем движении был настолько деформирован  (расползся), что его стыковочная контурная линия увеличилась относительно соответствующей стыковочной контурной линии Африки. Те материки, которые движутся, более подвержены деформации растяжения (расползанию), чем те, которые менее подвижны (Африка).

 

 

 

 

 

 

 

   Определив механизм, приведший к движению материков, направление  и время начала движения,  постараемся постичь метод реставрации Пангеи.  Для  этого необходимо иметь карты дна Мирового океана. Самой легко-стыковочной линией является изобата двухкилометровой глубины, хотя более точная стыковка должно проходить по самой верхней изобате континентального склона при учете деформации деформируемого склона. 

 

Первоначально, стыковка материков делалась старым дедовским методом: на глобус накладывалась калька, на которой обводились контуры материков с имеющимися характерными разломами (реки, каньоны). Затем эти контуры вырезались и на них делались разрезы по разломам. Таким путем, уже первоначально, была проверена сама идея движения материков. Конечно, этот путь довольно трудоемкий, но и довольно надежный и очень познавательный. В результате, были замечены многие характерные геологические точки, которые совпадали по геологии, но не совпадали по расстояниям.

 

    Замечено также, что  трансформные разломы являются геометрическим линиями, соединяющими геологические точки разъединенных материков. Именно трансформные  разломы являются более наглядными линиями стыковки обеих Америк с Африкой и Евразией. Непараллельность трансформных разломов говорит о степени деформации коры в момент их образования, а сдвиг блоков хребта вдоль трансформных разломов - о неравномерности подвижки участков астеносферы.

 

 В момент стыковки обнажился очень интересный узел стыковки – Средиземное море. Оказалось, что Средиземное море образовалось в момент разлома Пангеи и образования новых материков.  Африка немного сдвинулась на юг, образуя  узкую щель образующегося Средиземного моря. Затем стал разворачиваться Пиренейский полуостров, закрыв эту щель – море стало закрытым. В образовании Средиземного моря происходило чередование: Африка отодвигаясь от Европы (правильнее, Европа отодвигалась от Африки) открывала доступ водам Атлантического океана в Средиземное море, а разворот  Пиренейского п-ова периодически перекрывал доступ водам Атлантического океана в Средиземное море. Таким образом, Средиземное море неоднократно пересыхало до такой степени, что в некоторых ее донных осадках находятся залежи солей от выпаренной морской воды.

 

Если продолжить разлом разделения Африки и Евразии, то можно проследить его продолжение на восточной стороне в виде расширения Аравийского полуострова и образования Красного моря. По смещению восточной и западной сторон Африки, можно видеть, что в своем отрыве от Евразии, Африка двигалась только на юг и только немного развернулась против часовой стрелки. Здесь, видно более сильное смещения земной коры от влияния движения Антарктиды и Австралии.

 

Процесс движения осколков Пангеи носил необратимый характер. Если внимательно присмотреться к тектонической карте (лучше  к глобусу), то можно заметить, что наша планета покрыта  участками земной коры различного возраста. Это история развития земной коры.

 

        Геохронология доказывает, что на протяжении всей геологической жизни нашей планеты происходит постоянное перемещение участков земной коры с сопутствующей ей деформацией и разрывами существующих участков коры. Затем,  места разрывов затягиваются базальтовой магмой - образуется базальтовое дно моря, которое затем покрывается осадками и из архипелага островов возникает новый материк. Проходило некоторое время,  новые подвижки коры вызывали новые разломы  и трещины, новое базальтовое дно зарастает новыми осадками.  Этот процесс в геологической истории зафиксирован именно осадочными слоями определенного возраста, а осадочные слои и есть та печать бывших времен, что и рассказывает о прошлой жизни планеты.

 

        Движение земной коры, вызванное перемещением участков его кристаллического подножья, вызывало деформирующие усилия в самой коре, разрывало ее, образуя не только разломы, но и трещины (мелкие разломы). Новые образования приводят не только к увеличению поверхности коры,  но и  к новым сквозным разломам, делящим материки на новые части (Байкал, Танганьика, Мертвое море, Калифорнийский залив, переходящий в разлом Сан-Андреас и пр.). Этот процесс легко моделируется самыми примитивными средствами.

 

    Первоначально, линии разломов, образовавшие материки, проходили по линиям границ современных шельфов (по линии перегиба континентального склона), но  за время геологической эволюции происходила и  деформация континентальных склонов, и даже в большей степени, чем сами материки.  Края материков как и края льдин всегда являлись самыми слабыми местами.

 

Таким образом, если мы желаем проследить не только движение материков, небольших участков коры, но и создать картину поэтапного развития земной коры, необходимо поэтапно убирать поздние геологические образования и снова стыковать оставшиеся участки земной коры. Таким путем (путем реставраторов – художников)  можно  вернуться к изначальному холсту с первыми мазками кисти – виду нашей планеты с зарождением земной коры. Эпоха за эпохой.

 

  На схемах р-6 и р-7  наглядно показаны и собраны осколки праматерика Пангеи, вид которого отличается от принятого. Реставрированный праматерик Пангея дает совершенно другое представление о том, как двигались его осколки и как они будут двигаться дальше.  Как замечено, проявление движения материков имеет импульсивный характер: то одни участки движутся ускоренно, то другие, то сразу все вместе.

 

Принцип реставрации позволяет предположить, что западнее Центральной Америки существовала часть континента, которая являлась связующим звеном между Северной и Южной Америками. Его отсутствие нарушает баланс движущихся масс континентов.

 

 

 

Динамика  возникновения   Северного   Ледовитого океана

 

 

 

Северный Ледовитый океан занимает приполюсное – внутри Полярного круга – пространство между северными берегами Евразии и Северной Америки. Его граница с Атлантическим океаном проходит по восточной границе Гудзонова пролива, далее по параллели 700с.ш. между островами Баффинова Земля и Гренландия, а затем от мыса Брустера (Гренландия) до мыса Рейдинупюр на севере Исландии, далее от мыса Герпир (на востоке Исландии) до северной оконечности острова Фугле (Фарерские острова), отсюда к северному острову Шетландских островов и далее на восток по параллели 610с.ш. до побережья Норвегии. В указанных пределах океан занимает площадь 14,75 млн. км2, его средняя глубина – 1220м, наибольшая – 5527м.

 

Согласно современным представлениям теории тектоники литосферных плит, Северный Ледовитый океан образовался путем раздвижения литосферных плит Евразии и Северной Америки. Океан имеет в целом более молодую земную кору, чем окружающие материки.

 

Северный Ледовитый океан, который около 40 миллионов лет назад был гигантским озером, стал океаном значительно быстрее, чем считалось ранее. Прежние исследования показали, что 44 миллиона лет назад арктический бассейн начал постепенно превращаться из бессточного озера в часть Мирового океана. Исследователи считали, что этот процесс потребовал около 26 миллионов лет и завершился лишь 17,5 миллиона лет назад.

Эти "домыслы" опровергли Андре Пурье и Клод Хилер-Марс из Университета Квебека, которые предложили свою версию хронологии превращения арктического озера в океан. Они проанализировали соотношение изотопов рения и осмия в отложениях, поднятых со дна в районе хребта Ломоносова. Полученные ими данные свидетельствуют, что арктический бассейн соединился с Мировым океаном около 38 миллионов лет назад, когда в результате тектонической активности на дне Атлантики разошелся пролив Фрама, между Гренландией и Шпицбергеном. При этом процесс был однократным и быстрым событием, а не занимал более двух десятков миллионов лет.

 

На основании открытых закономерностей движения участков земной коры, в происхождении Северного Ледовитого океана можно проследить три главных этапа в его возникновении и последующего развития.

 

Итак, сделаем попытку воспроизвести реставрацию участка , который объединял Северную Америку и Евразию. В этом нам помогут некоторые карты, которые могут нам объяснить многое. В основу принята карта океанического дна Северного Ледовитого океана СЛО-5 и физическая карта Арктики СЛО-6. На основании карты океанического дна  построены  схематические карты состояния границ в четырех моментах времени: СЛО-1, СЛО-2, СЛО-3 и СЛО-4,  по которым дается пояснение об изменениях в земной коре при образовании праарктического озера или средиземного моря, которое затем превратилось в Северный Ледовитый океан. Для пояснения используются  также тектоническая карта Арктики СЛО-7 и физическая карта СССР СЛО-8. Условно указано месторасположение разделительного рифта на всех схемах.

 

 

Этап последний, третий.  Современное положение схема СЛО-4.   В нем угадывается струйное движение масс  двух континентов (северной Америки и Азии) в сторону Тихого океана. На этапе (между схемами СЛО-3 и СЛО-4) Аляска  и  Чукотка выпучиваются в сторону Тихого океана. Движение Аляски образует Канадскую котловину и море Бофорта. Чукотка сдвигается вместе с Аляской синхронно, смещая Чукотское поднятие, отрывая его от поднятия Менделеева. При этом раскрывается Алеутская  впадина Берингова моря. На этом этапе  возникают изменения в контактах в Северной Америки и Азии на основе активизации субдукционной щели Алеутского желоба и струйного движения астеносферы в этом направлении вместе с находящейся на ней корой. Возникает связь с Тихим океаном. На Чукотке происходит растяжение коры с образованием низменностей около Колючинской губы   и Чаунской губы…….

 

 

 

Этап второй.    На этом этапе(между схемами СЛО-2 и СЛО-3)  Гренландия, Канада, Аляска и Чукотка отошли от  Европы, возникли котловины Нансена и Амундсена, Норвежское и Гренландское моря. Сильные деформации в Азиатском континенте привели к образованию  низменностей  бассейнов  реки Лены и Колымы, возникновению Охотского моря (путем отодвигания  от Азиатского материка  Камчатки и Курильских островов).  Здесь наблюдаются влияния субдукционной щели  Курило-Камчатского желоба и струйное движение астеносферы вместе с земной корой в этом направлении.  Деформации в континенте Северной Америки наблюдаются в возникновении моря Биффина, моря Лабрадор, в возникновении архипелага островов на Аляске. Здесь наблюдаются влияния субдукционных щелей глубоководных желобов центральной части Тихого океана. Начало этого этапа имеет возраст около 40 млн. лет. В этот момент возникает связь Арктического озера с Атланктикой. По мере увеличения ее размеров, Арктическое озеро становится сначала Средиземным Арктическим морем, а затем и Арктическим океаном – Северным Ледовитым океаном.  

 

 

 

Этап начальный.  Это этап (между схемами СЛО-1 и СЛО-2), который предшествовал возникновению Северного Ледовитого океана.  Разуплотнение Евразии протекало под влиянием субдукционных щелей глубоководных желобов экваториальной части Тихого океана. При этом, при движении струи астеносферы в центральную часть Тихого океана, за счет растяжения земной коры восточной половины Азиатского континента возникли Западно-Сибирская и Тургайская  и Русская равнины.  Уральские горы, остров Новая Земля и полуостров Таймыр  представляли  одну тектоническую цепь. Белое море отсутствовало. В этом этапе произошли расширения площади Евразии (особенно Российской территории). На схеме СЛО-1 видна близость и общность континентов Северной Америки и Евразии. Их разъединяет возможное озеро очень больших размеров, так как все стоки континентов имеют выход только сюда.

 

 

 

 

На основании подмеченных процессов можно предположить, что глобальное движение земной коры (континентов) началось с  образования субдукционных щелей в южной части Тихого океана, которые постепенно, разрывая мантию стали развиваться, перемещаясь в сторону севера, где заканчивается Алеутским желобом.

 

            

ГИПОТЕЗА   ВОЗНИКНОВЕНИЯ  ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

 

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ УСАДОЧНЫЕ

 

   Что мы знаем о землетрясениях? Что о землетрясениях говорит официальная наука? В настоящее время принято считать, что Землетрясение - это всякое колебание земной поверхности, вызванное естественными причинами, среди которых основное значение принадлежит тектоническим процессам (перемещениям масс внутри Земли). Это распространенное явление, наблюдаемое на многих участках материков и на дне океанов.

 

За год на Земле происходит несколько сотен тысяч землетрясений, т.е. в среднем 1-2 в минуту. Сила их различна; большинство улавливается только высокочувствительными приборами - сейсмографами, другие ощущаются человеком.

 

Землетрясения можно подразделить на эндогенные (связанные с глубинными процессами) и экзогенные. Эндогенные бывают вулканические (вызванные процессом извержения) и тектонические (обусловленные перемещением вещества в недрах Земли). Экзогенные землетрясения случаются при подземных обвалах, взрывах газов, обвалах скал, ударах метеоритов, падения воды с большой высоты и др.

 

Каждое землетрясение сопровождается освобождением упругой энергии. И важно определить ее величину.

 

 Энергия землетрясения колеблется от 1010 до 1025 эрг (Е). 1 дж=107 эрг.

 

Энергетический класс землетрясения К = lgE (Е в джоулях). Изменяется от 0 до 18.

 

Магнитуда M = lg A/A*, где А - смещение частиц почвы при данном землетрясении; А* - смещение частиц почвы при эталонном землетрясении.

 

Магнитуда изменяется от 0 до 8,8.

 

Глубинный центр, или очаг землетрясения, называется гипоцентром (в плане округлая или овальная площадь). Область, расположенная на поверхности Земли над гипоцентром, называется эпицентром. Она характеризуется максимальными разрушениями, причем многие предметы здесь смещаются вертикально (подпрыгивают) и трещины в домах располагаются вертикально. Область над очагом называется плейстосейстовой областью.

 

При смещении блоков земной коры возникает несколько типов волн.

 

Продольные волны (Р) - волны сжатия и разрежения среды, следующие попеременно одна за другой со скоростью (в твердых породах) порядка нескольких километров в секунду. Продольные волны - реакция среды на изменение объема; они распространяются с твердых, жидких и газообразных средах. Частицы вещества колеблются в направлении движения волн, т.е. во все стороны от источника колебаний.

 

Поперечные волны (S) - результат реакции среды на изменение формы, следовательно, они не могут распространяться в жидких и газообразных средах. Частицы вещества колеблются в направлении, поперечном к направлению движения волн.

 

Поверхностные волны, или волны Релея (L) - возникают в особых условиях, именно на границе раздела двух сред, различных по своему агрегатному состоянию (жидкость-газ, твердое тело-газ и т.д.) под воздействием колебаний, приходящих от очага землетрясения к этой границе. Отличаются наименьшей по сравнению с Р и S скоростью распространения (VL=0,9 VS) и быстро затухают, но в эпицентре могут привести к большим повреждениям. В жидкости вызываются силами веса (под действием ветра и т.п.), в твердой среде - упругими силами.

 

Землетрясение обычно происходит не в результате единовременного акта на глубине, а вследствие какого-то длительно развивающегося процесса движения материи во внутренних частях земного шара. Обычно за начальным крупным толчком следует цепь более мелких толчков (афтершоков). Время их проявления составляет период землетрясения. Все толчки одного периода исходят из общего гипоцентра, который иногда в процессе развития может смещаться, а вместе с ним и эпицентр.

 

Основное различие между сильным и слабым землетрясением заключается не в величине напряжения (оно представляет предельное напряжение для среды и, в основном, оно постоянно), а в сечении разрыва и охватываемом объеме масс очага.

 

Интенсивность  землетрясения - внешний эффект его, т.е. проявление на поверхности Земли. Измеряется в баллах. В России (как и раньше в СССР) принята 12-балльная шкала интенсивности.

 

Эпицентры землетрясений расположены по поверхности земного шара закономерно. Основная масса землетрясений (около 90%) располагаются в двух узких сейсмических поясах, окаймляющих земной шар.

 

Тихоокеанский пояс протягивается вдоль восточного побережья Азии, к северу и востоку от Австралии, вдоль западного побережья Америки (68% всех землетрясений, особенно в Японии и на Филиппинах).

 

Средиземноморский пояс охватывает острова Зеленого Мыса - Португалию - Средиземное и Черное моря - Малую Азию - Гималаи - Индонезию с боковой ветвью в сторону Центрального Китая. С этим поясом связан 21% землетрясений.

 

В России основными сейсмическими районами являются Кавказ, район Байкала, Камчатка, Курильские острова.

 

За пределами указанных двух поясов за последние 100 лет совершилось не более 11% всех землетрясений. Очаги землетрясений есть и в средней части Атлантического океана - от Шпицбергена через Исландию до о-ва Буве в южной части Атлантического океана. Небольшие пояса - от р. Нил через область Великих озер Африки; вдоль Урала и др.

 

Как правило, землетрясения происходят в областях наиболее резкого колебания высот рельефа, т.е. там, где горы чередуются с впадинами. Области же больших равнин (Восточно-Европейской, Западно-Сибирской и др.) являются асейсмичными. Это объясняется тектонически. Участки с расчлененным рельефом связаны со значительными проявлениями тектонических напряжений, а равнины относятся к платформам, т.е. устойчивым областям. Области проявления землетрясений в основном совпадают с областями вулканизма. Замечено, что в одних случаях землетрясения как бы оживляли вулканическую деятельность, а в других - извержения вулканов прекращались после землетрясения. Например, после Лиссабонского землетрясения перестал действовать Везувий. Все это свидетельствует об их связи, общности процессов движения вещества в подкоровом слое.

 

На Земле в год происходит примерно одно катастрофическое землетрясение, около 100 разрушительных и около 1 млн. ощутимых в населенной местности (по Б.Гутенбергу и Ч.Рихтеру).

 

Причины землетрясений окончательно не ясны. Землетрясения зарождаются в различных частях земной коры и в подкоровом слое, в условиях твердой среды. Большинство ученых считает, что причины землетрясений - смещения на глубине в веществе Земли, связанные или с моментальным сдвигом, со скольжением, или с кручением вещества. Это доказывается тем, что гипоцентры землетрясений расположены вдоль плоскостей ранее существовавших разрывов земной коры (разлом Сан-Андреас, зона на юге Крыма и др.). Вдоль берегов Охотского моря также имеется такая зона. Плоскости этих разломов обычно наклонены в сторону суши. Области суши по ним движутся в сторону моря. Эти движения вызывают напряжения, с которыми связываются повторные разрывы, которые и вызывают землетрясения.

 

Гипотеза разрывного происхождения землетрясений доказывается тем, что в целом ряде землетрясений поперечные волны, образующиеся при сдвигах, оказываются более интенсивными, чем волны продольные. В случае простого сжатия и растяжения вещества без разрыва продольные волны были бы более сильными.

 

Выяснению причин землетрясений способствует анализ сейсмограмм. Разрабатываемая аппаратура позволяет раздельно изучать продольные и поперечные волны, что очень важно.

 

            Итак, наукой объясняется землетрясение:

 

1. Как всякое колебание земной поверхности, вызванное естественными причинами, среди которых основное значение принадлежит  тектоническим процессам (перемещения масс внутри Земли). Это распространенное явление, наблюдаемое на многих участках материков и на дне океанов.

 

Таким образом,  существующие гипотезы возникновения землетрясений не раскрывают саму природу их возникновения.

 

Так ли зависит количество землетрясений и их величины от тектонических процессов?  Тектонические процессы настолько медленные, что движение континентов имеет максимальную скорость всего до 4 см в год при линейных размерах континентов в тысячи км. При такой скорости движения, вступает эффект ползучести нижнего  слоя литосферы и критические напряжения в литосфере возникнуть не могут.

 

 

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

  

В образовании литосферы «пропущено» одно явление, которое возникает при переходе подвижного материала в неподвижный при его остывании – кристаллизация. Это явление достаточно изучено и описано «технологией металлов»! На этом распространенном явлении основаны изменения физических свойств сталей с помощью различных видов термообработки: отжиг, закалка, нормализация.

  

В процессе химических реакций и механических перемещений веществ в недрах Земли выделяется огромное количество тепла, которое уходит к поверхности Земли. В этом теплообмене участвует горячая магма малой вязкости, которая поднимаясь, выносит вещество и  тепло. Так как магма стремится к поверхности, то этому сопутствуют  следующие явления:

 

1. Через каналы в мантии (плюмы), легкая жидкая магма с высокой температурой поднимается на поверхность мантии и изливается, образуя астеносферу, которая при охлаждении превращается в литосферу. Так как эта магма попадает в зону пониженного давления и температуры, то она постепенно охлаждается на нижнем слое уже образовавшейся твердой коры, и намораживаясь на ней и становится ее частью - сама  превращается в твердую кору. Т.е. твердая, каменная часть коры наращивается сверху осадками, а снизу за счет кристаллизации подвижной магмы.

 

Как это происходит? Это наглядно показано на схемах.

 

Остывая, магма  кристаллизуется, превращаясь в твердый  литослой – так происходит переход астеносферы в литосферу. Именно слой кристаллизации является границей раздела между астеносферой и литосферой

 

.

               СВОЙСТВА ЛИТОСФЕРЫ

 

 

        Наукой принимается за литосферу твердый материал коры, который отличается от жидкой астеносферы скоростью распространения сейсмоволн. Нужно заметить, что такая характеристика литосферы мгновенная и не объясняет динамики поведения литосферы в течение продолжительного времени без учета ее ползучести..

 

Чтобы представить эту динамику, проведем дешевый эксперимент. Возьмем остуженный на морозе или в морозилке металлический прут. Окунем его в ведро с водой. На нем образуется корка льда. Величина этой корки зависит от  температуры  охлаждения прута, температуры воды и времени окунания. В разрезе, лед имеет различную температуру, а значит, различные физические свойства (чем ниже температура льда, тем он прочнее). Сама поверхность льда находится в стадии таяния и обладает минимальной прочностью.

 

Аналогичное явление наблюдается и в литосфере. Нижняя часть твердой коры соприкасающаяся с астеносферой, представляет собой «намороженную» магму, которая при остывании потеряла мгновенную подвижность из-за высокой вязкости. Она тверда для прохождения сейсмоволн. В то же время она обладает свойствами ползучести (это тоже подвижность) в зависимости от нахождения участка от астеносферы. Разделим литосферу (континентальную кору) на три яруса с различными свойствами. Схема з-1.

 

 

 

1. Верхний ярус - литослой. Твердый закристаллизовавшийся слой «пирога» коры, покрытый осадочным чехлом или без него. Не обладает свойствами ползучести. К этому ярусу снизу «припаян» ярус усадки.

 

2. Ярус усадки - сейсмослой. Этот ярус, в котором завершена кристаллизация намороженного слоя и происходит дальнейшее охлаждение. В этом слое нет явлений ползучести. Дальнейшее остывание этого яруса приводит к возникновению в нем усадочных напряжений. Именно усадочные напряжения являются причиной возникновения напряжений, которые приводят к разрыву слоя, который сопровождается землетрясением. Ярус усадки – это и есть сейсмослой – слой,  в котором образуются землетрясения.

 

3. Слой кристаллизации– слой переходного состава, в котором идет процесс кристаллизации. При рассмотрении его поведения в многолетии, средний ярус обладает слабой ползучестью, но близок к ее потере, так как  он находится в стадии кристаллизации (перехода из жидкого или ползучего материала в  твердое состояние).

 

4. Самый нижний ярус – самая горячая часть литосферы. Здесь находится охлажденная  магма. Она  испытывает максимальное давление от коры. При рассмотрении его поведения в многолетии, ярус обладает достаточно высокой ползучестью. Его нельзя отнести к жидкости. По свойствам распространения волн, ярус относится к литосфере, хотя он не так тверд.

 

Что такое ползучесть? Ползучестью называют свойство материалов медленно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре. Предел ползучести – это напряжение, которое за определенное время при данной температуре вызывает суммарное удлинение или заданную скорость деформации. Обычно принимают удлинение δ = 1% за 1000ч, за 10000ч, за 100000ч. В случае с поведением литосферы, где процессы протекают миллионолетиями,  это пример принципиального взгляда на процессы.

 

Каждый материал обладает своим пределом текучести. И на это стоит обратить внимание по той причине, что материал магмы неоднороден и его поведение может быть непредсказуемо. Одно вещество уже превратилось в твердь, а другое еще ползет.

 

В практике машиностроения, обычные конструкционные стали принимаются для конструкций  до 300° С, хотя температура плавления их выше 1000° С. Если стальные детали работают выше  температуры 300° С,  , то они будут «тянуться» или «сплющиваться», что очень опасно для большинства конструкций. Это эффект ползучести.  Для эксплуатации деталей при высоких температурах используют специальные  жаростойкие сплавы.

 

Для некоторых цветных металлов с низкой температурой плавления (олова,свинца, меди, алюминия)  ползучесть происходит при обычной температуре.

 

 Рассмотрим процесс возникновения усадочного землетрясения более детально, на примерах, используя  схему з-2.

 

 

 

 Слой, только что закристаллизовавшегося базальтового материала астеносферы и продолжавшегося охлаждаться далее, представляет собой балку, защемленную лежащим сверху слоем литосферы. Снизу она свободна, так как подпирается подвижным слоем астеносферы. Рассматриваемая балка может представлять собой участок более крупной плиты или слоя.

 

Как видно, напряжения, возникающие при охлаждении, связаны только с соприкасающимся, более зрелыми и более жесткими, верхними слоями. Такой процесс увеличения термического напряжения можно наблюдать непосредственно в производстве напряженного железобетона. Технология производства его такова. В упоры металлических форм укладывают нагретые до 500-600°С арматурные стержни. Стержни нагреваются для предварительного их удлинения электрическим током. Остывая в упорах формы, стержни охлаждаются до температуры окружающей среды. По мере остывания, стержни уменьшают свои размеры и натягиваются в упорах форм подобно струнам. Таким образом, получается предварительное напряжение арматурных стержней. Полученный после формовки железобетон с предварительным напряжением арматурных стержней имеет улучшенные прочностные показатели.     

 

Не буду приводить пример расчета таких стержней – они подобны тем, что приведены были выше, но хочу обратить внимание на то, что бывают случаи, когда стержни при остывании рвутся,  а части стержней разлетаются с огромной скоростью, как стрелы, выпущенные из арбалета. На своем пути они могут пробить металлическое ограждение из металла толщиной 2 мм. Довольно наглядная картина разрыва сейсмослоя.

 

На этой схеме показана физика образования напряжений в сейсмослое. Ярус усадки обращает на себя внимание, как очень важный участок в образовании напряжений в коре и землетрясений. При  его остывании, он, по закону теплового расширения,  должен уменьшить свои размеры.

 

Δl =α∙∆tl ,

 

Где

 

Δl –уменьшение размера,

 

 l -  первоначальный размер яруса,

 

α – коэффициент теплового расширения,

 

tизменение температуры при остывании яруса.

 

  Но этому препятствует верхний ярус твердой коры. Известно, что предел прочности на сжатие для таких материалов как стекло, базальт, гранит и кирпич в несколько раз выше, чем предел прочности на растяжение. В обоих соприкасающихся  ярусах возникают по закону Гука одинаковые напряжения, но разрушению подвергается тот, который работает на растяжение – ярус усадки.

 

σ = α∙∆tE <  [σ]разрыва - условия, которые создают и накапливают напряжения растяжения

 

σ = α∙∆tE  [σ]разрыва - условия, которые приводят к разрыву яруса и возникновению землетрясения.

 

E модуль упругости материала (базальт или гранит)

 

Потенциальная энергия, выделяемая при землетрясении от усадочного разрыва яруса описывается формулой. Хочу пояснить  модель образования землетрясений через испытания на разрывной машине. В разрывную машину вставляется испытываемый образец металла и он нагружается усилием – нагрузкой. На диаграмме видно как с увеличением нагрузки деформируется образец. Сначала это образец напрягается без остаточной деформации, затем возникает остаточная деформация, приводящая к наклепу – упрочнению структуры металла и наконец, происходит разрыв образца, который выражается сильным звуковым ударом в виде выстрела и ударом по частям разрывной машины. Напряжения исчезают и формы деталей машины принимают размеры покоя.

 

 U = α²∙lF/ 2E,    здесь    F- сечение разрыва.

 

 Мною были приведены формулы расчета простого яруса усадки для понимания принципов возникновения основного большинства мелкофокусных землетрясений, возникающих в земной коре. В субдукционных зонах, на границе соприкосновения мантийных блоков происходят глубокофокусные землетрясения по причинам, отличающимся, от усадочных. Этот механизм я объясню позже.

 

Отдавая тепло верхнему твердому ярусу, ярус усадки - сейсмослой постепенно остывая, уменьшает свой объем, по законам теплового расширения, поэтому в образовавшемся сейсмослое возникают напряжения растяжения, которые при достижении предельно допустимых значений для данного участка приводят к разрушению слоя, образуя в ней разрывы. Эти разрывы усадочные. Под образовавшимся разрывом возникает новый сейсмослой, который после его созревания рвется под предыдущим. Таким образом, поэтапно образуется глубокий разлом со ступенчатыми стенками – схема з-3.

 

 

 

Такой вид разлома характерен для большинства базальтовых разломов. Чаще всего он встречается на срединных хребтах и трансформных разломах в океанах.  На суши, осадочные породы только маскируют строение разлома. В натуральном виде такие разломы на суше можно видеть в виде образовавшихся стенок каньонов: Большой, Брайс в США, Виктория – в Африке.

 

По мере достижения предельной для разрыва энергии, разрыв сейсмослоя происходит мгновенно и  сопровождается  сейсмической волной - землетрясением. Чем выше скорость охлаждения (при большом градиенте температур теплоотдачи), тем мельче образуются трещины, тем слабее сейсмические толчки, но возникают они  чаще. Именно такая сейсмическая активность фиксируется в зонах повышенной активности в океанах,  вдоль океанических хребтов. Повышенная сейсмическая активность, в виде толчков слабой мощности,  говорит о том, что процесс остывания и кристаллизации базальтовой лавы растущей литосферы протекает с высокой скоростью и здесь близки ее связи с холодной средой – ускоренной отдачей тепла.

 

Если базальтовый астенослой находится под толстым слоем «теплоизоляции» литослоя, осадочного слоя и, к тому же, отсутствует вода, остывание нового сейсмослоя протекает очень медленно. Напряжения распределяются и нарастают медленно. Образуется сейсмослой больших площадей и толщины, что таит в себе большой энергетический потенциал аккумулированного усадочного напряжения. Землетрясения, вызванные разрывом такого слоя, бывают самыми разрушительными.

 

Если процесс образования трещин происходит в условиях хорошего теплообмена  (океаническая вода), то   этот процесс протекает послойно, сверху вниз, по мере роста мощности самой литосферы, образуя мелкие ступени. Каждый свежий разрывающийся слой представляет собой лишь очередной новый образовавшийся сейсмослой, находящийся между астеносферой и более зрелыми слоями литосферы.

 

Чем глубже уходят ступени, тем они моложе. С увеличением толщины литослоя, уменьшается теплопередача. Разрывы происходят реже, но их энергия больше. Эта закономерность наблюдается во всем рельефе океанического дна: верхние ступени трансформных разломов мельче нижних. Трансформные разломы распределены с определенным шагом, что позволяет рассчитать предельные разрывные  напряжения базальтового дна в натуре.

 

Разрыв сейсмослоя происходит по всем правилам упругой деформации: торцы разорванного слоя делают затухающие колебания. Первая полуволна являются самой сильной.

 

Образование сейсмической трещины под осадочными породами вызывает их «проседание», образуя новые русла рек, овраги или провалы, пещеры. Процесс просадки грунта редко сопровождается сейсмическими толчками. В основном, это процесс  медленный.  схема з-1в.

 

Если проследить изосейсты многих землетрясений, то большинство  землетрясений имеют изосейсты округлой формы – это точечные эпицентры с короткими разрывами. Такие трещины характерны  для океанического дна.

 

На материках часто встречаются изосейсты яйцевидной и эллиптической формы – схема з-4. Такая форма говорит о том, что образовавшийся разрыв сейсмослоя имеет довольно большую длину или представляет несколько коротких.

 

Развитие разлома протекает послойно: каждый сейсмослой разрывается, как бы, распарывая  стежки ткани. После разрыва слоя, в той же последовательности происходит разрыв следующих сейсмослоев под предыдущим, по мере их образования.

 

Усадочные разломы возникают в зонах большего теплообмена (охлаждения) и развиваются в сторону слабого теплообмена. От коры континентального склона в глубину материка схема з-5.

 

Проследим эти закономерности на  любом континентальном склоне по изменению форм изобат в этапах развития.

 

а.  Первоначальное состояние впадины (сразу после разделения материков) представляет собой континентальный склон с плавно изгибающими изобатами. Они между собой близки – склон крутой.

 

б.  В результате усадки континентального склона, в нем образуются  трещины каньонного типа. Начало развития таких трещин выражено клиновидной формой зубцов на изобатах.

 

в. За счет дальнейшей усадки базальтового слоя континентального склона и его деформации, зубцы клиновидных трещин увеличивают свои размеры, а развитие трещины каньонного типа уходит вершиной зубца в материк.

 

 Как видно из схемы, клиновое развитие трещин, выраженное в изобатах, указывает на направление развития разлома вглубь материка – это линия возможного развития  разрыва литосферы. В любом частном случае нетрудно определить главную причину образования  склонного разлома. Если он  связан с континентальным разломом, то он мог образоваться по причине его возникновения, а если такого разлома нет, то, скорее всего, идет развитие усадочной трещины со стороны океана. 

 

 Замечено, что многие разломы на континентальных склонах имеют свое продолжение на материках в виде развитых каньонов или русел рек. Каньонные разломы очень часто наблюдаются под руслами рек. Так, при проведении геофизических исследований в русле Нила, предшествовавших строительству Асуанской плотины, при бурении русла до глубины 2 км, так и не было достигнуто коренных пород. Все породы были осадочными, наносными.

 

 Используя прямую связь  континентальных каньонов с подводными океаническими, по изобатам можно точно определить первоначальное положение русел рек до его изменения схема з-6. Можно проследить изменение русел рек: Ганг, Миссисипи, Алабама... Указанные  реки вынесли столько  наносов в свои дельты, что перекрыли себе путь к океану и им  пришлось изменить направление русла,  но первоначальные изобаты... остались. 

 

Многие опасные разломы уже проявили себя в прибрежных городах разрушительными землетрясениями: Лиссабон, Токио, Кобе, Нефтегорск и многие другие. Многие города не подвергались таким разрушениям, но человечество должно быть готово к возможному проявлению опасности для многих городов, если эти города находятся в сейсмически опасной зоне.

 

На схемах з-7, з-8  и  з-9 показаны характерные изменения рельефа от происходящих процессов землетрясений.

 

 

 

Для разработки методов прогнозирования землетрясений, необходимо обратить внимание еще  на  одно проявление напряженного материала.  В напряженном материале возрастает скорость прохождения как продольных, так и поперечных волн, увеличивается резонансная частота.

 

Развивая  закономерность возникновения напряжений в коре, хочу обратить внимание еще на одно явление под названием «граница Мохоровичича».

 

 МОХОРОВИЧИЧА ГРАНИЦА (ПОВЕРХНОСТЬ) (МОХО, М.г.)

 

Наукой она представлена так. Это -  планетарная поверхность раздела, которая принята за нижнюю границу земной коры. Названа в честь югославского сейсмолога Мохоровичича, который первый в 1909 г. выделил сейсмические волны, связанные с этой границей. На М. г. скорость распространения продольных сейсмических волн возрастает с 6,9—7,4 до 8,0—8,2 км/сек, плотность увеличивается с 2,8—2,9 до 3,2—3,3 г/см3. В некоторых уникальных р-нах М. г. выражена нечетко, физ. параметры изменяются по вертикали постепенно в интервале нескольких км.

 

 Анализ термодинамических условий свидетельствует, что в океанах, где М. г. залегает на глубине 10—12 км, она разделяет п. основного и ультраосновного состава, тогда как в областях активного горообразования М. г., располагающаяся на глубине 55—65 км, вероятнее всего, соответствует переходу габбро — эклогит.

 

Выяснение природы М. г. важно для обоснования гипотез горообразования и общей эволюции земной коры.

 

О природе М. г. нет единой точки зрения.

 

 Можно предположить, что свойства этой поверхности лежит в ее возникновении. Так как через плюмы жидкая и горячая магма вытекала первоначально на поверхность мантии и постепенно на ней растекалась, то происходили, с учетом их разности температур (мантия более холодная, чем магма) следующие процессы термического преобразования:

 

      а. нижний слой магмы, соприкасаясь с верхней поверхностью мантии, стал остывать и кристаллизоваться,

 

      б. при дальнейшем остывании, магма превратилась в базальт, в котором  возникли усадочные напряжения, которые, в свою очередь, и являются причиной повышения скорости распространения волн,

 

      в. дальнейшие порции магмы распространялись над образовавшейся поверхностью М.г. который от «намораживания» магмы только утолщался.

 

Если принять за основу определение, которое дано наукой коре Земли, то можно описать строение коры так: это структура, находящаяся на мантии, нижней границей является поверхность М.г. – твердая нижняя литосфера, выше ее – подвижная астеносфера, на которой плавает твердая верхняя литосфера. Такой бутерброд: снизу и сверху твердо, а посередине вязко. Сверху и снизу холодно, а посередине горячо. Естественно, такое описание не правильное.

 

На основании изложенного, правильное распределение масс и определение составных частей коры должно быть таким:

 

1. Мантия  имеет свою кору – слой Мохо, который образован намороженной магмой на ее внешней поверхности.

 

2. Кора Земли представляет собой только литосферу, которая состоит из намороженной магмы на ее нижней поверхности, слоя кристаллизации и осадков, имеет свойство плавать по астеносфере.

 

3. Астеносфера – это подвижная масса (текучая или ползучая), находящаяся между корой мантии и литосферой. Т.е. астеносфера – это среда магматического океана, дном которого является поверхность Мохоровичича, а на поверхности этого океана «дрейфует» кора.

 

  

ГЛУБОКОФОКУСНЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

  

Глубокофокусные землетрясения возникают в особой зоне – зоне субдукции, которые характеризуются наличием глубоководных желобов и сопровождающих их вулканических строений – островных дуг.

 

Глубоководные краевые желоба морфологически представляют собой глубокие, узкие и протяженные депрессии с глубинами от 5-6 до 11 км. Ширина желоба по дну составляет десятки километров, по верхним частям склонов - 100-200 км. Длина - от нескольких сот до 1000-2000 км. Они имеют дугообразную форму со средним углом кривизны 22°. Такая форма представляет собой лепестковый обратный клапан. Приостровные склоны желобов выше и круче, чем океанические. Средняя крутизна склонов 5-7°, а максимальная - до 20-30°.. На приостровных склонах выделяются глубоковрезанные каньоны и крупные терассообразные уступы. Так, во многих желобах западной окраины Тихого океана прослеживаются террасы на глубинах 2,5-3,5 км,  5,5-6,5 км, шириной 10-50 км.  Для океанических склонов характерно продольное расчленение, представленное многочисленными уступами, депрессиями, грядами (аналог оползневой структуры), что подтверждает процесс погружения коры.

 

 Днища желобов состоят из продольных депрессий, разделенных порогами. По геофизическим характеристикам, приостровные и приматериковые склоны желобов относятся соответственно к переходной или погруженной окраине материка, а океанические - к ложу океана, поэтому по дну краевых желобов проходит геофизическая граница ложа Тихого океана.

 

 Согласно  гипотезы тектоники литосферных плит, фокальные зоны в периферийной части Тихого океана образовались в результате погружения океанической литосферы под островные дуги. Г.Беньоф установил, что очаги глубокофокусных землетрясений концентрируются в сравнительно тонких зонах, заглубляющихся под континенты или окраинные острова. Аналогичную идею высказывал еще в 1946 году советский геолог Заварицкий. Эти зоны получили название зон Заварицкого - Беньофа. Сейсмические данные показывают, что зонам Заварицкого-Беньофа соответствуют относительно твердые пластины вещества даже на глубинах астеносферы.  Вероятнее всего, что этот слой представляет собой погружающийся край океанической океана. Он холоден. По  его верхней «плоскости» из глубин поднимается магма, часто пробивая себе дорогу прорывами, преодолевая сопротивление закупорок в плоскости (слое) соприкосновения. По мере погружения в мантию океаническая кора разогревается, плавится (в первуюочередь плавятся осадочные породы) и подмешивается в состав уже поднимающейся магмы. Во время плавления твердых частей, обе стенки субдукционной щели сходятся с соударением – так возникает глубинное землетрясение.

 

Вулканы островных дуг выделяются и по составу продуктов вулканизма. Пространственно их разделяет так называемая андезитовая линия, установленная П.Маршаллом в 1911 году. Эта линия проходит по глубоководным желобам переходных зон и опоясывает, таким образом, почти весь океан. Вулканы, расположенные между андезитовой линией и материками, извергают лавы и пирокластический материал с высоким содержанием щелочноземельных элементов и кремнекислоты, в основном андезиты и андезито-базальты. Их лавы обладают большой вязкостью и поэтому при извержениях часты мощные взрывы и выбросы огромного количества пирокластического материала (пепел, лапиллей, вулканические бомбы). Соотношение пирокластического материала к эффузивному (лавам) составляет около 9:1.

 

Как,  почему и когда происходят глубокофокусных землетрясения? Схемы  г-1 и г-2.

 

При понижении внутри-планетного лепесток обратного субдукционного клапана опускается и «раскрывает» щель субдукции.  Подвижная часть астеносферы опускается, увлекая с собой холодный материал коры, в котором кроме базальта уже присутствуют осадочные породы известнякового и кремниевого содержания. На поверхности дна это явление прослеживается в виде оползней с обоих сторон: с океанической и материковой в виде террасных уступов. Опускаясь, материалы встречаются с горячей магмой, смешиваются и  плавятся. Смешиваясь, они превращаются магму большой вязкости.

 

При повышении внутри-планетного давления лепесток обратного субдукционного клапана поднимается и  «закрывает» щель субдукции. Соприкасающиеся плоскости субдукции сходяся, но свежие холодные осколки опустившегося материала препятствуют этому. Увеличивается давление сжатия на них. Они нагреваются и в какой-то момент не выдерживают этого давления и разрушаются, а участки стенок ударяются друг о друга, вызывая землетрясения.

 

«Закрытая» щель субдукции  не пропускает через себя свежую магму и она ищет пути выхода на поверхность в других местах – раскрываются плюмы, подпитывается астеносфера глобальная и ближайших вулканов островных дуг. Такой местный круговорот и преобразование магмы в зоне субдукции.

 

  

ГИПОТЕЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

  

          Установленный факт: наша планета несет отрицательный электрический заряд, который составляет 570 тысяч кулон, суммарный электрический ток стекания электронов составляет 1500 ампер =1500 кулон/сек .

 

Природа этого заряда имеет много гипотез.  Некоторые из гипотез доказывают, что у Земли нет заряда – она электрически нейтральна, а все существующие в атмосфере электрические заряды являются результатом поляризации. Т.е. сколько имеется зарядов отрицательных, столько имеется зарядов положительных. Перераспределению этих зарядов отдана роль молнии. Мною  предлагается свой взгляд на электрическое поле Земли, который в дальнейшем будет очень важным аргументом в понимании возникновения магнитного поля Земли, причин движения магнитных полюсов и несоответствия их географическим полюсам.

 

Исходя из факта существующего электрического тока между поверхностью Земли и ее ионосферой, приходим к заключению, что земной отрицательный потенциал должен поддерживаться какими-то источниками эмиссии электронов. Каковы эти источники?

 

Имеются несколько источников эмиссии электронов, которые, как предполагается, составляют и поддерживают отрицательный заряд планеты.

 

1. Термоэлектронная эмиссия, заключающаяся в том, что при нагревании вещества до определенных температур, оно может терять свои электроны с самыми слабыми связями. Эти электроны покидают свои родительские атомы при поступлении дополнительной энергии извне. Если эта энергия по величине больше работы выхода электрона из системы атома, то электрон покидает родной атом. На этом принципе основана электронная эмиссия во всех электронных лампах, где роль подогревателя играет накал (раскаленная спираль). Для атомов различных веществ, требуется различная энергия для выхода электрона. По этой причине, чем выше температура веществ, тем больше электронов эти вещества могут отдать.

 

Можно  предположить, что не только при увеличении температуры, но и при увеличении давления , атомы, уплотняясь, сбрасывают с себя электроны со слабыми связями.

 

 В земных недрах, в главном реакционном слое и других реакционных слоях идет переплавка мантийного вещества. Здесь бушуют химические реакции плавления с выделением тепла – это и есть глобальный источник эмиссии электронов. Если бы в какой-то момент главный реакционный слой перестал «работать», отрицательный заряд существенно бы уменьшился и может быть, исчез бы совсем.

 

В областях субдукции, при опускании тектонической плиты (эти процессы протекают толчками), в реакционном слое происходит временное охлаждение – в этот момент эмиссия электронов уменьшается и, соответственно, электрический заряд планеты уменьшается. После разогрева погруженной части плиты, эмиссия электронов снова увеличивается и электрический заряд планеты снова увеличивается. Как аналог, можно рассматривать процесс горения в печи. Когда в печь забрасывается новая порция топлива в виде дров или угля, резко падает температура очага горения – тепло идет на нагревание массы топлива до температуры возгорания. На это требуется время. После разогрева «дров» и их загорания топка снова  набирает свою температуру горения. Новая порция топлива – снова падение температуры, потом – снова подъем температуры.

 

2. Второй источник эмиссии электронов – это синтез тяжелых атомов из более легких, включая группу железных.   В тяжелом  металлическом  ядре нашей планеты имеются условия самых высоких температур и давлений –это условия сдавливания атомов до пределов их слияния с образованием более тяжелого элемента. При синтезе, легкие ядра объединяются, уплотняются, сливаются, но… при этом теряются электроны. Если посмотреть периодическую таблицу Д.Менделеева, то можно заметить, что соотношение электронов на одну атомную  единицу в тяжелых атомах меньше, чем у атомов легких. Электроны второго источника распространяются вместе с электронами первого источника и по одним и тем же каналам. Их доля неизвестна. Предполагаю, что сильные сдавливания атомов, само по себе, предполагают выдавливание слабо держащихся электронов. Это эффект синтеза и бароэлектронной эмиссии – эффект предполагаемый.

 

3. Третий источник электронов – фотоэлектронная эмиссия.  Световые и тепловые излучения Солнца, воздействуя на поверхность Земли, пыль и влагу в атмосфере выбивают своими квантами электроны со слабыми связями, создавая их избыток на солнечной стороне, увеличивая долю дневного отрицательного заряда. Эта доля  отрицательного заряда очень неустойчива и исчезает с уходом Солнца. Влияние этого источника очень мало.

 

4. γ- излучения создают электронный  пояс в ионосфере, максимум концентрации электронов находится на высотах от 300 до 500 км.- тоже отрицательный заряд.

 

5. Космические лучи тоже принимают участие в создание ионосферы и увеличивая проводимость атмосферы, создают условия для уменьшения  ее отрицательного заряда.

  

Определив источники эмиссии электронов, проследим  их дальнейшее перемещение. В чем здесь особенности? По закону Кулона, одноименно заряженные частицы, взаимодействуя  между собой, отталкиваются друг от друга. Преодолевая предел максимально возможного удержания электрического заряда, излишние электроны эмиссии через каналы в мантии, кору и атмосферу, перемещаются в космос.

 

Так как магма обладает повышенной электропроводностью, свойственной расплавам, то, в основном, она и является основным проводником электронов от главного реакционного слоя к поверхности планеты. Кроме того, исходя из этих же свойств магмы, вся астеносфера обладает огромным конденсирующим эффектом – на ее поверхности образуется неравномерно распределенный заряд электронов, который стремится выйти в атмосферу. Почему неравномерно? С учетом эквипотенциального распределения электрического заряда на поверхности и сложной формы поверхности астеносферы: где острее выпуклость, там и сильнее напряженность. Однако с учетом большой поверхности Земли покрытой соленой электропроводной водой Мирового океана, распределение заряда по водной поверхности  более равномерно. Однако переход электронов от водной поверхности Мирового океана в атмосферу происходит неравномерно. 

 

Если бы поверхность Земли имела   идеальную шаровую поверхность из металла, то на ее поверхности весь заряд распределялся бы равномерно. Реальная земная  поверхность неоднородна по проводимости и рельефу. Имеется много участков поверхности, которые совершенно не электропроводны: сухие пустыни, ледники… Но большая часть земной поверхности представляет собой электропроводную водную поверхность океанов и морей. Именно эта поверхность является потенциальным участком передачи электронов в атмосферу.  Не все участки на поверхности океанов и морей  имеют одинаковые условия. Самыми благоприятными условиями передачи электронов в атмосферу являются участки интенсивного испарения воды. Электроны, присоединяясь к капелькам испаряемой воды, легко перемещаются вместе с ними в атмосфере.

 

Самые неблагоприятные условия для перехода электронов в атмосферу через водную поверхность находятся в холодных водах полярных морей,  покрытых льдом.

 

Самые активные участки земной поверхности для перехода электронов в атмосферу находятся в районах хорошего прогревания вод. Это экваториальные  участки океанов, морей, озер, рек, болот. Они создают локальные аномалии отрицательного заряда в распределении глобального заряда планеты.

 

Если говорить о стабильности параметров электрического поля, то все его составные частички не стабильны и  склонны к изменениям. «Генераторы электронов» работают импульсивно, а значит, общее значение электрического поля может меняться  – эти вариации тысячелетние.

 

 Самой чувствительной и быстроменяющейся составной частью общего  заряда  Земли является ее атмосфера.

 

   От степени влажности атмосферного воздуха меняется и электропроводность атмосферы. В зависимости от метеорологических условий, проводимость атмосферы может меняться очень быстро.

 

      Общее потепление на планете приводит к увеличению испарения и увеличению влагосодержания атмосферы, а это, в свою очередь, приводит к увеличению ее электропроводности. Казалось бы, что увеличенное влагосодержание атмосферы должно увеличить ее электрический заряд за счет увеличения электрической емкости, но получается наоборот – при потеплении на планете ее отрицательный заряд тяготеет к уменьшению.

 

Для объяснения этого явления обратимся к поведению электрического заряда  в облаке.

 

Схема э-1.  Капли водных испарений, поднимаясь с земной поверхности уходят в атмосферу, унося с собой частичку его отрицательного заряда в виде присоединившихся к ним электронов. Когда эти микрокапли группируются в облака, то они создают объемный электрический заряд этого облака. Возникает отрицательно заряженное облако. Каждое облако – это скопление микрокапелек воды, которые способны нести как отрицательный, так и положительный заряды.

 

         Первоначально, облако возникает с объемным отрицательным зарядом.  В процессе подъема верхней части облака на более высокие, холодные эшелоны, заряд у верхней части облака постепенно меняется на противоположный и становится положительным. Облако приобретает конечную структуру такую: низ облака заряжен отрицательно, а верх -положительно. Для объяснения этого явления имеется несколько гипотетических объяснений. Главная рабочая гипотеза объясняет это явление поляризацией облака, но эта гипотеза ошибочна. Поляризация здесь не при чем, хотя сходство с поляризацией большое.

 

       Обратим внимание на изменение формы капли воды. Первоначально, сферическая капля воды имеет свойство удерживать максимальное количество электронов и поэтому она несет отрицательный заряд. При перемещении капли вверх, в холодную зону, она начинает кристаллизоваться, превращаясь в снежинку с развитой системой иголок –«молниеотводов», по которым  легко покидают свои гнезда-молекулы воды  не только излишние электроны, но и родные. Т.е., снежинка, по своей структуре, не может удерживать электроны за счет развитой системы иголок-«молниеотводов». Снежинка обладает эффектом короны – эффектом истечения электронов с острых иголок. Таким образом, первоначально отрицательно заряженная капелька превращается в положительно заряженную снежинку.

 

 В этой гипотезе возникает несколько вопросов, на которые нужно ответить.

 

1. Снежинка, падающая на землю не имеет никакого электрического заряда. Почему?

 

- Снежинка с положительным зарядом, который очень неустойчив, нейтрализуется проходя нижние эшелоны облака, которые заряжены отрицательно. 

 

2. Почему же в снежинке возникает положительный заряд?

 

Для сравнения, я хочу привести пример поведения углеродистой стали нагретой до высокой температуры и потом охлажденной при разных режимах, возникает несколько разных структур.

 

А. Медленное охлаждение  (вместе с печью) называется отжигом. Структура стали получается мягкой, без кристаллов. Сталь после отжига легко обрабатывается любым инструментом.

 

Б. Быстрое охлаждение (бросаем в воду) называется закалкой. Структура стали получается кристаллической. Сталь приобретает твердость и может сама использоваться как инструмент для обработки отожженной стали (напильник). Однако, при нагреве, закаленная сталь снова теряет свою твердость.

 

Капелька воды, изначально заряженная отрицательно, перемещаясь в холодную среду, в зависимости от скорости ее охлаждения тоже ведет себя по-разному.

 

А. При малой скорости охлаждения, у снежинки появляются крупные иголки, через которые лишние электроны стекают с нее - снежинка получается нейтрально заряженной.

 

Б. При большой скорости охлаждения, у снежинки возникают более тонкие иголки и она не может удержать электроны даже свои - перезаряжается до положительного заряда, который очень неустойчив и склонен к нейтрализации при малейшем нагреве.

 

       Электроны, покидая капельку воды, перемещаются в верхние яруса (граница: облако – атмосфера). Это  согласуется с тем явлением, что верхняя граница облака и атмосфера отрицательно заряжены и плотность этого заряда в несколько раз выше нормы.

 

              Гроза возникает при столкновении облака с холодным воздухом. Динамика такой встречи приводит к вертикальному движению (конвекции) масс. Теплые, отрицательно заряженные массы поднимаются вверх, охлаждаясь, начинают конденсироваться. Это происходит потому, что с понижением температуры  влагосодержание воздуха уменьшается – воздух не может в себе держать лишнюю воду, которая при повышенной температуре не была лишней. Мелкие капли, заряженные отрицательно, укрупняются в более крупные, не могут нести суммарный заряд мелких, так как чем меньше капля, тем большую плотность заряда она может удержать. Крупная капля удерживает меньшую плотность заряда. Плотность заряда – это отношение электрического заряда капли к ее массе. Процесс укрупнения капель приводит  к водянистости облака и увеличению плотности отрицательного заряда областей нижней части облака – так  возникает увеличение ее плотности заряда и электрического потенциала со знаком «минус».

 

 Концентрация электрического заряда при определенной его плотности, вызывает усиленную ионизацию молекул воды и воздуха, что приводит их к повышению проводимости и объединению множества элементарных зарядов в единый объемный заряд, который принимает участие в возникновении молнии. Такое явление хорошо наблюдается и в быту. Так, снимая синтетическую одежду через голову, мы можем наблюдать сияние на одежде – это сияет ионизированное электрическое поле множества единичных зарядов, который создают коронный разряд – «огни Эльма» в быту. Ионизированное электрическое поле – это объемный заряд.

 

В верхней части облака образуются снежинки с положительным зарядом. У снежинок имеется другой эффект – они имеют свойство слипаться между собой в хлопья, увеличивая концентрацию положительного заряда. В динамике движения снежинок, они сбиваются в еще более крупные хлопья – плотность  заряда растет. При сближении разноименных зарядов,  увеличивается плотность заряда и его потенциал с знаком «плюс». Таким образом, разность потенциалов между верхними и нижними объемами облака растет. При достижении пробойной напряженности (разности потенциала) электрического поля возникают молнии.

 

Если хлопья положительно заряженного снега нисходящим потоком заносятся вниз, где тепло, то они превращаются в водяные капли с  положительным зарядом.

 

Это только принципы возникновения и перераспределения электрических зарядов в облаке. На самом деле, в мощной грозовой туче наблюдается сложная динамика развития объемных зарядов:  возникновение, перезарядка, подзарядка, нейтрализация электрических емкостей. Процессы протекают очень быстро, но принципы остаются те же самые. 

 

Можно отметить, что для возникновения молнии условие наличия только разноименных объемных зарядов необязательно. Перераспределение заряда в виде молнии предполагает проявление достаточной напряженности и разности потенциала, которые будут равны или выше пробойной. Такие условия могут возникнуть между зарядами с разными потенциалами двух электрических емкостей, но одного и того же знака. Такие объемные электроемкости могут возникать мгновенно после молнии, которая  перераспределяет заряды или их нейтрализует. Именно существование таких промежуточных электрических емкостей создают предпосылки к возникновению молний типа «ломанная линия».

 

Нужно еще помнить, что направление электрического тока (эта характеристика условная, так как характеризует движение положительных зарядов) всегда обратно направлению движения электронов, так как электроны – это отрицательно заряженные частицы. Электрический ток , в основном, представлен движением электронов как в проводниках, так и в атмосфере. Существующее определение электрического тока, которое физически не совпадает с направлением главного носителя электрического тока – направлением движения электронов. Если бы определение электрического тока основывалось на движении электронов, все электрические процессы были бы  понятнее и не так запутаннее.

 

             При потеплении климата увеличивается количество возникающих грозовых туч. Это приводит к увеличению количества молний. Молнии быстрее передают электроны сразу в верхние части облака, что увеличивает скорость перемещения электронов в верхнюю часть атмосферы - суммарный отрицательный заряд Земли  уменьшается за счет более быстрой их утечки.

 

Электрическое   поле Земли   создает   в   атмосфере   электрический  ток  плотностью 2-3•10-16 А/см2 при хорошей погоде, 1-10•10-11А/см2 при спокойных дождях, и до 10-8А/см2 при грозовых ливнях. Как видно, при грозовых явлениях у земного заряда имеется тенденция к ускоренному его уменьшению за счет существенного увеличения локальных токов утечки в миллионы раз. Огромная роль в переносе заряда через атмосферу отведена циклонам – глобальным вихрям атмосферного воздуха, которые «протыкают» всю тропосферу.

 

Таким образом, потепление климата приведет к увеличению циклонов, которые приведут к уменьшению общего электрического заряда атмосферы и всей планеты, а это приведет к уменьшению составляющей магнитного поля от кругового тока заряда планеты.

 

Исходя из природы возникновения электрического отрицательного заряда Земли и переходного свойства «водяная капля – снежинка», можно предположить, что атмосферный заряд Земли имеет сложную структуру: максимальное значение отрицательного заряда находится в экваториальной ее части, постепенно уменьшаясь к высоким широтам и переходя в слабое поле полярных положительных зарядов. Распределение отрицательного заряда по экватору таково: на океанических пространствах заряд увеличивается с востока на запад, достигая максимума перед континентами, над континентами величина заряда падает с востока на запад достигая минимума перед океаном.

 

Схема э-2.  Структура электрического поля Земли согласно предложенной концепции:

 

А - распределение электрических зарядов в атмосфере Земли по меридиану

 

Б  - распределение электрических зарядов по экватору

 

  

            ГИПОТЕЗА   МАГНИТНОГО  ПОЛЯ  ЗЕМЛИ 

  

Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и природу магнитного поля Земли называется геомагнетизмом. Геомагнетизм рассматривает проблемы возникновения и эволюции основной, постоянной составляющейгеомагнитного поля, природу переменной составляющей(примерно 1% от основного поля), а так же структуру магнитосферы –самых верхних намагниченных плазменных слоев земной атмосферы, взаимодействующих с солнечным ветроми защищающих Землю от космического проникающего излучения. Важной задачей является изучение закономерностей вариаций геомагнитного поля, поскольку они обусловлены внешними воздействиями, связанными в первую очередь, с влиянием солнечных излучений.

 

        Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000.

 

        Реальные магнитные силовые линии магнитного поля Земли в среднем близки к силовым линиям этого диполя, отличаясь от них местными нерегулярностями, связанными с наличием намагниченных пород в коре. На больших расстояниях магнитное поле Земли несимметрично. Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны.

 

       Точки Земли, в которых напряжённость магнитного поля имеет вертикальное направление, называют магнитными полюсами. Таких точек на Земле две:  северный магнитный полюс и южный магнитный полюс. При этом, южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии, северный – в южном. Прямая линия, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Окружность большого круга в плоскости, которая перпендикулярна к магнитной оси, называется магнитным экватором. Напряжённость магнитного поля в точках магнитного экватора имеет приблизительно горизонтальное направление.

 

      Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов.

 

В настоящее время южный магнитный полюс расположен недалеко от северного географического полюса Земли. Его координаты: j = 78,6 + 0,04° Т с.ш., l = 70,1 + 0,07° T з.д., где Т – число десятилетий от 1970.

 

Координаты cеверного магнитного полюса: j = 75° ю.ш., l = 120,4° в.д.          Дипольный магнитный момент Земли на 1995 год составлял 7,812·1025 Гс·см³ (или 7,812·1022 А·м²), уменьшаясь в среднем за последние десятилетия на 0,004·1025 Гс·см³ или на 1/4000 в год. Средняя напряженность поля на поверхности Земли составляет около 0,5э (50 мкТл) и сильно зависит от географического положения. Напряжённость магнитного поля на магнитном экваторе около 0,34 э (эрстед), у магнитных полюсов около 0,66 э. В некоторых районах (в так называемых районах магнитных аномалий) напряжённость резко возрастает. К примеру, в районе Курской магнитной аномалии - КМА она достигает 2 э.

 

Известно, что МПЗ – это не просто магнитный диполь. Кроме северного и южного магнитного полюсов существуют 4 глобальные магнитные аномалии - ГМА. Две из них находятся в северном полушарии: Канадская  и Сибирская. Две другие находятся в южном полушарии: Бразильская    и Южная (Антарктическая).  Кроме того, существуют множество более мелких магнитных аномалий, к которым можно приписать практически все открытые и еще не открытые месторождения ферромагнетиков (железа, никеля…).      Существование и взаимодействие магнитных полей всех магнитных аномалий создают свою конструкцию МПЗ, которая взаимодействуя с изменяющимся наводящим магнитным полем от кругового тока создает окончательное, результирующее (суммарное) МПЗ.  ГМА - это отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля испытывают вековые вариации, приводящие к изменениям  в течение многих лет и столетий и существенно влияют на все МПЗ.

 

Кроме ГМА существуют магнитные поля локальных областей внешних оболочек с протяженностью от нескольких до сотен км. Природа их существования объясняется намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных МА, не входящих в группу ГМА – Курская магнитная аномалия. Недавно открыта более мощная Боливийская магнитная аномалия. Вполне возможно , что еще не все аномалии открыты. Очень большое влияние на всю конструкцию магнитного поля земли имеют глобальные залежи магнитосодержащих конкреций, находящихся на дне Мирового океана.

 

Канадская, Сибирская, Южная ГМА -  здесь величина магнитного поля возрастает и направление магнитного диполя совпадает с основным диполем МПЗ. Бразильская ГМА  - направление магнитного диполя имеет обратное направление по отношению к основному диполю МПЗ.

 

Можно предположить, что существует историческая связь между некоторыми ГМА. По всей видимости, Канадская и Сибирская ГМА возникли в одно время на материке Пангеи как единое целое, а затем, при расколе Пангеи, ее  праГМА разделилась на две части, сохранив направление первичной ориентации. Скорее всего, эти две ГМА имеют глубокие корни в мантии в виде магнитопроводов, которые имеют возможности поддерживать магнитный диполь.

 

Для магнитного полюса в южном полушарии принципы остаются те же самые. Вероятнее всего, Южная аномалия (Антарктическо- Африканская) имеет аналогичную историческую связь и первоначальную ориентацию.

 

 

ИНВЕРСИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

  

В 1958 году впервые была установлена полосчатая форма магнитных аномалий северо-западной части дна Тихого океана. Сравнительно неширокие, до 40 км, полосы с прямой и обратной намагниченностью, причем интенсивность намагничивания вдоль каждой из полос практически не менялась. Исходя из скорости движения материков около 4 см / год, можно рассчитать, что глобально-стабильные долговременные инверсии происходили через каждый миллион  лет. Здесь, скорость движения принята постоянной по величине, хотя она могла меняться в небольших пределах.

 

Инверсия магнитного поля Земли  — изменение направления магнитного поля Земли в геологической истории планеты (определяется палеомагнитным методом). При инверсии северный магнитный полюс и южный магнитный полюс меняются местами, и стрелка компаса начинает показывать противоположное направление. Инверсия — относительно редкое явление, которое ни разу не происходило за время существования человека. Предположительно, последний раз оно произошло 780 тысяч лет назад.

 

В других районах планеты, инверсии магнитного поля происходят через интервалы времени от десятков тысяч лет, до огромных промежутков спокойного магнитного поля в десятки миллионов лет, когда инверсии не происходили. В этих районах, не обнаружено никакой периодичности в смене полюсов, и этот процесс считается схоластическим. За длительными периодами спокойного магнитного поля могут следовать периоды многократных инверсий с различной длительностью и наоборот. Схема м-1.

 

 Подведем итоги, что мы знаем о МПЗ:

 

      1. Доказана связь частоты тектонической активности планеты с инверсией МПЗ.

 

      2. Величина температурного градиента пород с обратной полярностью геомагнитного поля несколько выше, чем этот градиент у пород с прямой полярностью.

 

      3. Обнаружено, что в моменты инверсии, величина поля значительно снижается, но не бывает равной нулю. Величина остаточного поля неравномерно распределена по земной поверхности: она заметно выше в областях магнитных аномалий.

 

4. Важным параметром является скорость дрейфа магнитных полюсов, которая меняется.

 

5. Модель гидромагнитного динамо не дает полного объяснения  дрейфу магнитных полюсов, не может объяснить инверсии и экскурсы магнитного поля.

 

6. Южный магнитный полюс дрейфует вдоль линии, соединяющие две обсерватории: Резольют Бей в Канаде и Мыс Челюскин в Сибири. Эта линия является частью линии, соединяющей две глобальные магнитные аномалии: Канадскую и Сибирскую. Характер дрейфа не случаен. Этот факт дает возможность понять природу этого дрейфа.

 

7. В настоящее время  магнитная индукция МПЗ уменьшает свое значение.,

 

8. Глобальные климатические условия на нашей планете изменяются в сторону глобального потепления.

 

9. Движение обоих магнитных полюсов имеет одно и то же меридиональное направление.

 

10. Имеются коридоры инверсии магнитных полюсов – это траектории, по которым инверсии повторяются.

 

11. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени (вековые вариации) с периодами от 10 до 10 000 лет, сосредоточенными в интервалах 10–20, 60–100, 600–1200 и 8000 лет. Последний связан с изменением дипольного магнитного момента в 1,5–2 раза.

 

12. Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 г. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали, что с 1973 по 1984 г. его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 г. - более 150 км. Хотя эти данные расчетные, они подтверждены замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2007-го года скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 70-х годах, до 60 км/год в 2004-м году.

 

13. Напряжённость земного магнитного поля падает, причём неравномерно. За последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1.7%, а в некоторых регионах - например, в южной части Атлантического океана, - на 10 процентов. Кое-где напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже возросла.

 

14. Ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры) позволяет предположить, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а очередную переполюсовку магнитного поля Земли. Это подтверждается и текущим возрастанием угла раствора каспов (полярных щелей в магнитосфере на севере и юге), который к середине 90-ых годов достиг 45°. В расширившиеся щели устремился радиационный материал солнечного ветра, межпланетного пространства и космических лучей, вследствие чего, в полярные области поступает большее количество вещества и энергии, что может привести к дополнительному разогреву полярных шапок.

 

Природа магнитного поля Земли остается неизвестной, несмотря на усиленное его изучение во всем мире. В настоящее время это самая главная проблема  в изучении физики Земли. Понимание физики магнитного поля Земли дало бы разрешение других задач в изучении строения и эволюции Земли: влияние теплового потока, конвекции масс, причины движения материков, движение магнитных полюсов, инверсия магнитного поля. Очевидно, что работающая модель магнитного поля Земли (МПЗ) должна объяснить весь спектр проблем.

 

Гипотезы о происхождении МПЗ начали возникать еще с того времени, как был обнаружен эффект определенной ориентации намагниченной иглы. В 60-е годы прошлого столетия, была популярной гипотеза о происхождении МПЗ от кругового  (вихревого) тока отрицательного заряда Земли, которая подкупала своей простотой объяснения. Наука о МПЗ не стояла на месте. Появились новые факты о МПЗ на основе космических и технических  достижений. Фактов набралось очень много (движение полюсов, изменение напряженности, несимметричность поля, глобальные магнитные аномалии…).  Возникла необходимость в создании новой рабочей гипотезы, которая могла бы все факты увязать. Так возникла гипотеза гидромагнитного динамо, согласно которой,  на глубине главного реакционного слоя индуцируется магнитное поле с меняющимися характеристиками, допускающее даже инверсию МПЗ. Гипотеза построена на допущениях и предположениях, не проверенных экспериментально. Кроме того, она не объясняет большого количества явлений, связанных с магнитным полем.

 

                            НОВЫЕ ГИПОТЕЗЫ

  

 Природа всегда развивалась по простым законам. Все необъяснимое, в конце концов, находит простое объяснение. Роль ученого найти это простое объяснение.

 

1. ЭФФЕКТ ДЖАНИБЕКОВА.

 

Некоторые объяснения инверсии магнитного поля Земли основаны на эффекте Джанибекова. Земля, как  безопорное тело, вращается в космическом пространстве свободно. Ее движение неустойчиво (не является чисто гироскопическим). Так как она не является абсолютно сбалансированным телом, на нее действует внешние силы влияния, приводящие к прецессии и внутренние силы влияния, приводящие к изменению балансировки тела за счет перемещения его масс. Эти силы, взаимодействуя между собой, могут привести тело планеты к кувыркам – изменению полюсов вращения на обратные, при неизменном направлении движения по орбите и направлению вращения.

 

Так как направление вращения при кувырке планеты не меняется, то не меняется направление кругового тока электрического заряда планеты и направление ориентации магнитного поля, возникающего от него. Перевернувшаяся планета в том же самом магнитном поле будет иметь отложения ориентированные в обратном направлении – так возникает кувырковая инверсия магнитных отложений.

 

Согласно расположения магнитных полос на дне океанов, которые чередуются через каждые 40 км, при скорости движения континентов и дна океана равной 4 см/год., кувырки планеты происходят каждый миллион лет. Если мы возьмем для анализа возьмем график палеоинверсий за последние 4,5 млн лет, то заметим что на материках инверсии возникают чаще - на более коротком промежутке времени. Как это объясняется?

 

Рабочая гипотеза о турбулентном динамо, создающем магнитное поле Земли, по моему убеждению, довольно «натянута». Многие научные работы просто оторваны от практического электромагнетизма, который объясняет изменение магнитного поля ферромагнетиков при влиянии внешнего магнитного поля. На этом принципе работают все электромагниты и магнитопроводы.

 

                2. ГИПОТЕЗА МАГНИТОПРОВОДОВ

 

Как альтернатива гипотезе гидромагнитного динамо, мною предлагается другая гипотеза - гипотеза магнитопроводов. Она согласуются с основными законами физики, проста в понимании и охватывает все необъяснимые с точки зрения других гипотез, явления. Она очень проста в моделировании.  Суть ее  основана на простых законах электромагнетизма. Далее будут приведены схемы экспериментов по моделированию инверсии магнитного поля. Для этого нужно знать, что:

 

1.  В круговом (вихревом) электрическом токе, который представляет собой вращающийся отрицательный заряд Земли со скоростью 1 оборот в сутки, возникает магнитное поле. Это магнитное поле воздействует на  ферромагнитные материалы, находящиеся в этом поле, а они, в свою очередь, усиливают первоначальное магнитное поле. Это принцип работы обычного электромагнита. В роли сердечника из ферромагнитных материалов, в нашем случае, выступает ферромагнитные вещества ядра, мантии и коры. Известно, что основная концентрация ферромагнетиков находится в ядре и мантии.

 

Следует обратить внимание на составляющую МПЗ от кругового электрического тока. Максимальное ее значение наводится в экваториальной части, так как значение заряда здесь максимальные и скорости движения отрицательного заряда Земли здесь максимальные – здесь возникает струя максимального значения кругового тока и максимальные значения индукции. При приближении к полюсам, скорости зарядов уменьшаются, а это означает, что силовые магнитные линии на высоких широтах слабеют и поэтому имеют склонность блуждать, «приклеиваясь» к более сильному диполю остаточного магнетизма в земной коре или к более массивному магнитопроводу.

 

2. Ферромагнитные материалы имеют температурный предел для остаточного магнетизма, ограниченный точкой Кюри, которая для Fe- 770°С, для Ni -358°С, для Co-1120°С. Ферромагнетики при температуре выше точки Кюри теряют свои магнитные свойства в виде остаточного магнетизма и ведут себя как парамагнетики, для которых индукция В вплоть до высоких значений напряженности Н пропорциональна ей, т.е. остаточный магнетизм  сохраняется только до точек Кюри. Парамагнитные вещества характеризуются тем, что они обладают свойствами магнита только во внешнем магнитном поле. Если же наводящее внешнее магнитное поле отключить, парамагнетики становятся немагнитными. Намагниченность в ферромагнетиках сохраняется  и после выключения внешнего поля в виде остаточного магнетизма.

 

Лабораторные эксперименты показывают, что точка Кюри понижается с увеличением давления. Поскольку  давление и температура в коре увеличиваются с глубиной (расстоянием от поверхности), то маловероятно, что ниже определенной глубины ферромагнитные вещества могут сохранять свою намагниченность. Хотя лабораторные эксперименты не могут моделировать температуру и давление  глубоких слоев Земли,  принято считать, что главное магнитное поле Земли  не может быть обусловлено постоянной намагниченностью земного вещества, находящегося при температуре выше точки Кюри. Это означает, что ядро планеты и реакционные слои не могут являться магнитами без влияния внешнего магнитного поля. Здесь нет никаких условий для генерирования магнитного поля. Т.е. никакого «гидро-динамического эффекта» в этих условиях возникнуть не может. Рассуждения – заблуждения.

 

Итак, ферроматериалы планеты могут вести себя как ферромагнетики при температуре ниже точки Кюри и как парамагнетики, при температуре, выше точки Кюри. Т.е. при высоких температурах в ферроматериалах не проявляются свойства остаточного магнетизма, но и не теряются свойства магнитопровода. По  этой причине, в магнитном поле от кругового тока они работают как усилители наведенной индукции магнитного поля.

 

Рассмотрим любую глобальную магнитную аномалию - ГМА. Что бросается в глаза? В основном, она фиксируется приборами на большой высоте и обладает большими полями. Т.е. в  месте ГМА находится большое количество ферромагнитного материала. Стереотипное мышление говорит о ГМА, как о наличии большого количества  остаточного магнетизма. Это одно из самых больших заблуждений. Влияние ферроматериала ГМА не характеризуется только остаточным магнетизмом. Его влияние возможно через его свойства магнитного сцепления с  магнитопроводом, который усиливает наведенное в нем магнитное поле. Т.е. ГМА  может проявляться и без наличия остаточного магнетизма. Остаточный магнетизм может образоваться потом, в осадочных породах за счет их эволюционной намагниченности  полем этого магнитопровода.

 

 В своем развитии, Земля имела неоднократную возможность выплеска (подъема) ферромагнитных материалов из реакционных слоев на поверхность через плюмы. Некоторые такие выплески могли дойти до коры и остыть с образованием «головы» ГМА с остаточной намагниченностью. Нижняя ее часть ГМА – ее «корень», находясь в горячем состоянии и не имея остаточного магнетизма, может иметь сколь - угодную глубину залегания и в виде магнитопровода иметь контакты даже с ядром – вот такая магнитная «морковка»: у намагниченной «головы» может иметься немагнитный «корень».

 

Рассмотрим несколько схем динамики изменения МПЗ

 

 Увеличение потепления в климате планеты приводит к уменьшению отрицательного заряда планеты (см. главу «электрическое поле Земли»), что приводит к уменьшению наводящего им магнитного поля. В этом случае начинают проявляться все магнитные поля с остаточной намагниченностью по степени их намагниченности. Сначала будут проявляться более сильно намагниченные, а потом менее  и еще менее намагниченные. МПЗ будет стремиться принять новую схему взаимодействия множества магнитных полей с различной индукцией и ориентацией. Магнитные полюсакругового тока, сами по себе, будут стремиться к полям остаточного магнетизма с большей индукцией и выбирать приемлемую для них замкнутую магнитную цепь через магнитопроводы, которые будут поддерживать, усиливать или искажать уже новое МПЗ. Вышеизложенное хорошо согласуется с характеристиками МПЗ в период инверсий.

 

 Схема м-2. При существовании двух магнитных полей с противоположными направлениями индукции, магнитная стрелка компаса ориентируется на очень слабые превышения напряженности одного поля над другим. Скорость инверсии зависит только от скорости изменения  тока в соленоиде. При этом, максимальная скорость инверсии происходит в момент изменения направления индукции магнитного поля. Вот пример. Остаточный магнетизм Канадской ГМА (магнитопровод-2) меньше, чем у Сибирской ГМА (постоянный магнит), но магнитное сцепление более сильное, чем у Сибирской ГМА. При такой ситуации, при уменьшении наводящей индукции от кругового электрического тока, магнитный полюс будет перемещаться с Канадской ГМА на Сибирскую ГМА, где остаточного магнетизма больше. При увеличении индукции магнитного поля от кругового электрического тока магнитный полюс снова вернется на Канадскую ГМА. Дрейф «туда-сюда» будет происходить по одному и тому же коридору.

 

Эксперименты проводились только для демонстрации  подтверждения концепции влияния магнитопроводов и кругового электрического тока на  инверсию МПЗ. Схема м-2 доказала, что при инверсии магнитного поля Земли, отрицательный заряд Земли не исчезает полностью, а только уменьшается. Не может быть и речи об изменении отрицательного электрического заряда планеты на положительный. Инверсия МПЗ – это не глобальная катастрофа, а глобальный, повторяемый эпизод в эволюции планеты. При этом, если на океаническом дне мы имеем дело с абсолютно глобальной инверсией, связанной с кувырками планеты,  то на материках инверсия более частая,  имеет  вид простого локального изменения местоположения полюсов по причине изменения глобальной состаляющей магнитного поля от изменения электрического заряда Земли. В результате образуется суммирующее магнитное поле, которое представляет собой изменение местоположения магнитных полюсов, связанных с изменением электрического поля Земли на фоне глобальных инверсий, связанных с кувырками Земли согласно эффекта Джанибекова.