Опрос

Какие рубрики вам наиболее интересны?

View Results

Loading ... Loading ...

Наши партнеры

  • .

Последние комментарии

Асимметрия Земли. Луны и Венеры.

Опубликовал Сергей 7 октября 2012 в рубрике Наука.

Асимметрия Земли. Луны и Венеры.Сначала о нашей родной планете. О том, что она имеет форму не шара, а эллипсоида вращения, можно прочитать в учебниках средней школы. Благодаря центробежным силам Земля немного «набухла» в экваториальной части и сплюснулась у полюсов. Но, оказывается, половинки этого эллипсоида отнюдь не симметричны. Радиус Южного полушария короче Северного примерно на 20 км. Почему? Многие ученые считали (и продолжают считать), что благодаря гравитационным аномалиям в мантийной оболочке или ядре планеты. Это, на мой взгляд, объяснение из ряда тех, которые ничего не объясняют. Какова природа избытка массы на одной стороне планеты? В чем заключался механизм его образования?

И вот полет американских астронавтов на Луну. В мае 1969 года посадочный отсек «Аполлона-10» совершил 31 оборот вокруг естественного спутника Земли на высоте 15 км и... по приказу НАСА отказавшись от посадки, вернулся на базовый корабль. Дело в том, что отсек сильно качало, притягивало над «морями» и отпускало над «сушей». Ну конечно же, в лунных «морях» находятся большие избытки массы (масконы)! Сразу было высказано предположение, что на больших глубинах там лежат плотные (возможно, даже металлические тела), когда-то упавшие на Луну.

Но гипотеза просуществовала недолго. По совокупности данных, собранных американскими астронавтами, совершившими посадку на Луне, а также полученных с помощью советских автоматических станций, было доказано, что масконов в лунных «морях» нет, а избыток массы в них по сравнению с участками «суши» объясняется химическим составом и плотностью пород.

В те же годы, а если точно, в августе 1971-го, во время полета «Аполлона-15», была развенчана и другая гипотеза, пытавшаяся объяснить причину давно известной астрономам (по замерам высоты поверхности видимой стороны Луны) асимметрии ночного светила. Было принято считать, что избыток массы на его обращенной к нам стороне представляет собой приливную волну высотой в несколько км, вызванную притяжением Земли и в конце концов, остановившую вращение небесного тела. Однако астронавт А. Уорден, совершавший облет Луны в орбитальном отсеке «Аполлона-15» и измеривший с помощью лазерного альтиметра ее радиусы по всему периметру, открыл миру удивительный факт: расстояние от центра Луны до ее видимой с Земли поверхности не больше, а меньше в среднем на 6 км, чем радиус обратной стороны!

Значит, приливной волны нет, а избытку массы на видимой стороне нужно искать другое объяснение.

Итак, попытаемся его найти, но сначала «спустимся с небес на землю». Еще в начале века В. И. Вернадский обратил внимание ученого мира на открытый тогда и на первый взгляд курьезный факт: отношение площади поверхности океанов Земли к площади поверхности ее материков оказалось в точности равным отношению средней плотности верхнего слоя материковой коры к плотности воды. По мнению основоположника геохимии, такое совпадение не могло быть случайным... Напрашивалась мысль, что процессы, идущие в земной коре, неразрывно связаны с кругооборотом воды на планете.

Известно, какое значение придавал В. И. Вернадский воде. Он, в частности, писал: «Вода создает основные механизмы земной коры, вплоть до магматической оболочки, по крайней мере». И еще одна любопытная цитата: «Температура на суше уже на глубине 10—15 км достигает критической — 374°С (критической для воды, выше которой она, как следует из фазовой диаграммы состояний, не может существовать в жидком состоянии.— Авт.). Приходится допустить наличие горячих паров, поднимающихся снизу и сгущающихся в жидкие массы, немедленно превращаясь в растворы в более близких к земной поверхности участках планеты».

Попробуем развить эту идею. Конденсирующиеся, опускающиеся, нагревающиеся, испаряющиеся, поднимающиеся, вновь охлаждающиеся и так далее цикл за циклом пары должны выщелачивать породы слоя, в пределах которого они циркулируют, соответственно повышать его пористость и проницаемость. Ну а химические соединения, содержащиеся в растворах и попавшие вместе с ними в подошву проницаемого слоя, изменяют его химический состав и химические свойства. (Это и есть граница или, как еще говорят,— поверхность Мохоровичича (рис. 1), которая отделяет кору от верхней мантии и о причине аномальных свойств которой спорят до сих пор.)

Рис 1. Схема вертикальной циркуляции воды

Рис 1. Схема вертикальной циркуляции воды в дренажном слое Земли и кругооборот воды - через дренажный слой, океан, атмосферу с нова в дренажный слой.

Проницаемость выщелоченного (так называемого дренажного) слоя должна увеличиваться за счет приливных волн, которые дважды в сутки «прокачивают» содержащуюся в нем воду в западном направлении (рис. 2а), действуя аналогично беспоршневому отжимному насосу, изображенному на рис. 2б.

Осадки, выпадающие над континентами, проникают в дренажную оболочку и словно по водопроводу текут по ней туда, где им легче выйти на поверхность — в океан (рис. 1).

Таковы вкратце основные положения теории дренажной оболочки Земли. С ее помощью мы можем объяснить механизм роста коры материков. В самом деле, мощность их коры составляет в среднем 37 км, в то время как мощность коры под океанским дном всего порядка 7 км. Почему столь существенное различие? Ведь если по известному градиенту, вычисленному для вертикального среза оболочки Земли (30 км), прикинуть, на какой глубине вода становится паром, получим 15—16 км. Именно там и следует проходить границе Мохоровичича.

Рис. 2. Слева (а.) показано, как «прокачивается» вода по оболочке планеты под действием приливных волн. Справа (б.) — беспоршневой отжимной насос, действующий по аналогичному принципу.

Рис. 2. Слева (а.) показано, как «прокачивается» вода по оболочке планеты под действием приливных волн. Справа (б.) — беспоршневой отжимной насос, действующий по аналогичному принципу. Условные обозначения: 1 — корпус насоса, 2 — эластичное кольцо, 3 — ролики, сдавливающие кольцо, 4 — привод, вращающий ролики, 5 — направление движения жидкости.

Но вода, проникая в дренажную оболочку сквозь кору материков, отнимая часть тепла у верхнего слоя мантии, охлаждает его, опускает границу Мохоровичича глубже. Мощность материковой коры увеличивается. Вода же уходит, как мы уже говорили, в океан, попутно «разгружаясь» в коре под ним принесенным теплом. Океаническая кора разогревается, и критическая температура воды достигается в ней уже на меньшей глубине. Соответственно граница Мохоровнчича там выше.

До того как начался процесс дифференциации земной коры, ее общий объем должен был составлять порядка 8 млрд. км3 (площадь поверхности планеты 510 млн. км2 умножаем на среднюю мощность коры 15,5 км). Теперь же объем материковой коры - 5,5 млрд. км3 (150 млн. км2* 37 км), а океанической — 2,5 млрд. км3 (360 млн. км2* 7 км), вместе они дают те же 8 млрд. км3.

Но поскольку большая часть суши расположена к северу от экватора, объем коры этой части планеты увеличился. Северное полушарие по сравнению с Южным «подросло».

Можно предположить, что когда- то дренажная оболочка существовала и на Меркурии, Марсе, Венере, даже на Луне. На некоторых фотографиях Луны видны удивительные особенности рельефа, больше всего похожие на пересохшие русла рек. Значит, когда-то воды там было достаточно, чтобы в каких-то местах (видимо, где были особенности рельефа) кора стала выщелачиваться, становиться все более пористой, менее плотной и, соответственно, «прогибаться» вверх. Так что термин «лунные моря», который мы привыкли понимать иносказательно, вполне мог в стародавние времена соответствовать своему прямому смыслу.

Одним из доказательств того, что соседние с Землей планеты имели дренажные оболочки, служит асимметричная форма этих небесных тел. Но чтобы доказать, что одна сторона планеты с «флюсом», совсем необязательно иметь данные сверхточных локационных замеров. Можно вполне обойтись имеющейся в справочниках информацией о... периодах вращения и обращения данных небесных тел вокруг Солнца.

Рассчитаем, к примеру, сколько оборотов вокруг своей оси делают Земля. Венера, Меркурий, Луна за промежутки времени, кратные синодическому периоду обращения Венеры по истечении которого она возвращается для земного наблюдателя в прежнее положение относительно Солнца.

Из таблицы видно, что за время, достаточное для пяти обгонов Земли Венерой, та успевает совершить ровно 13 обращений вокруг Солнца, а наша планета — ровно 8. Целое число обращений — 33 производит к этому моменту другой сосед Венеры Меркурий. И все эти небесные тела, а также Луна сделали целое число оборотов вокруг своей оси! Разве это не удивительно? Каждые 5* 584=2920 суток повторяется одинаковая конфигурация планет, и повернутыми они оказываются друг к другу той же стороной, что и в начале предыдущего цикла. Мало того, Венера при каждом противостоянии, словно придворная дама, разворачивающая кринолины в сторону царственной особы, «смотрит» на Землю одной и той же стороной. Происходит сложная и пока непонятная процедура «космического этикета». Но поскольку других типов «отношений» между планетами, кроме гравитационных, мы не знаем, остается заключить, что «лицевая» сторона (будем так ее называть) Венеры более массивна.

Развернута «лицом» в сторону Венеры при каждом противостоянии Венеры и Земли Луна. Поворачиваются одной стороной друг к другу при «встречах» Венера с Меркурием (откуда можно заключить, что и эта планета асимметрична).

И еще об одном соображении хотелось бы сказать читателю. Меркурий обгоняет Венеру ровно в 4 раза чаще, чем она нашу планету! Регулярно, через 548 суток повторяются мини-парады планет: МеркурийВенера Луна Земля (рис. 3).

Рис 3. Мини-парады планет Меркурий — Венера — Луна — Земля

Рис 3. Мини-парады планет Меркурий — Венера — Луна — Земля, возможно, повторяются каждые 584 суток, что соответствует синодическому периоду обращения Венеры. Пять таких периодов составляют цикл к концу, которого небесные тела возвращаются в исходное положение.

Таким образом, при каждой встрече «старших сестер» Луна и Меркурий спешат их «приветствовать», выстраиваются с ними в ряд. Как объяснить эту удивительную закономерность? Длительное гравитационное взаимодействие этих несимметричных небесных тел привело к тому, что изменились, стали взаимосогласованными их периоды вращения и обращения.

Посмотрим, как это происходило, на примере Венеры. Попытаемся объяснить, почему эта планета вращается в настоящее время в обратную по сравнению с другими планетами Солнечной системы сторону.

АНАЛИЗИРУЯ ДАННЫЕ, СОДЕРЖАЩИЕСЯ В ЭТОЙ ТАБЛИЦЕ, МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ УДИВИТЕЛЬНЫЕ КРАТНОСТИ ПЕРИОДОВ ОБРАЩЕНИЯ И ВРАЩЕНИЯ ПЛАНЕТ:
Пленеты Периоды обращения (сут.) Периоды вращения (сут.) Число вращений и обращений планет за периоды времени, кратные синодическому периоду обращения Венеры (584 сут.)
синодический сидерический (зеездный) 1 2 3 4 5
Земля _ 365,2 1,6 3.2 4,8 6,4 8,0
Венера 584 225 2,6 5,2 7,8 10,4 13,0
Венера 243 2,4 4,8 7,2 9,6 12.0
Меркурий 116 88 6,6 13,2 19,8 26,4 33,0
Меркурий 58,6 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0
Луне 29.5 20,0 40.0 60.0 80,0 100,0

Допустим, когда-то Венера вращалась в ту же сторону, что и соседние планеты. Но каждый раз, обгоняя Землю, она получала на свою более массивную сторону импульс, тормозивший ее вращение (рис. 4). Аналогичным образом действовал и Меркурий (рис. 5). Он догонял Венеру (в отличие от Земли, которую догоняла Венера), но двигался не по внешней орбите, как Земля, а по внутренней. Венера как бы очутилась между «трущимися ладонями», а векторы сил, приложенные к ее более массивной стороне, имели одно направление, тормозили ее вращение. Оно все замедлялось, пока не прекратилось совсем и... не началось вращение в обратную сторону.

Рис. 4,5,6.

Рис. 4. Обгоняя Землю, Венера каждый раз получала импульс на свою более массивную сторону, который тормозил вращение планеты. Рис. 5 Меркурий, обгоняя Венеру по внутренней орбите, тормозил ее вращение «в паре» с Землей. Рис. 6. Венера, со своей стороны, тормозит вращение Меркурия, который тоже имеет асимметричную форму.

К слову сказать, нечто подобное произошло и с Меркурием (рис. 6). Венера хоть и не смогла остановить, но существенно замедлила его вращение.

Автор статьи: С.Григорьев.

Читайте также:

ПОСМЕРТНЫЙ ВЫДОХ ОГНЕДЫШАЩЕГО ДРАКОНА
ЖИВЫЕ ВИБРОДВИГАТЕЛИ
ДЕЛА СУДЕБНЫЕ - НЕ ПРОФИЛЬНЫЕ
Азбука вкуса.

Похожие записи:

  1. Сталагмит расскажет о ледниковых периодах Земли.
  2. ДАР ТЕМНОЙ ЛУНЫ
  3. Почему вращаются планеты?
  4. Зарождение суперматерика Пангея.

Написать комментарий

RSS

rss Подпишитесь на RSS для получения обновлений.