01-Часть 1: Гипотеза сплошной Земли - Божественный Космос




Дэвид Пратт - Тайны внутренней Земли

2001 год

Часть 1: Гипотеза сплошной Земли

 1. Стандартная модель Земли

Наше знание о внутренней части Земли ничтожно. Радиус планеты составляет около 6.370 км, а самое глубокое бурение достигло глубины всего лишь 12 км. Чтобы представить это в перспективе, если Землю уменьшить до размеров глобуса диаметром 50 см, часть, доступная непосредственному наблюдению посредством самого глубокого бурения, была бы эквивалентна тонкой оболочке, толщиной в 1 мм. Иными словами, ученые всего лишь поскреблись по поверхности нашей планеты.

Тем не менее, в последние сто лет геологи составили детальную картину внутренних частей Земли, во многом основываясь на косвенных доказательствах, в основном на поведении сейсмических волн, проходящих сквозь планету. [1] Считается, что внутренняя часть Земли состоит из нескольких концентрических сфер: внешней сплошной коры, толщиной в среднем 7 км под океанами и 35 км под континентами, сплошной мантии, тянущейся на глубину 2.900 км, внешнего ядра из жидкого железа, уходящего на глубину 5.150 км, и внутреннего ядра из твердого железа, радиусом около 1.220 км.

[more]

Стандартная модель внутренней части Земли [2]

Когда происходит землетрясение, сейсмические волны распространяются из фокуса во всех направлениях. Различаются три вида волн: поверхностные волны, объемные волны и свободные колебания (вибрации всей планеты).  Вместо того, чтобы двигаться по прямым линиям, объемные волны отражаются и преломляются (изгибаются) в зависимости от плотности, давления и упругости разных слоев породы, через которую они проходят. Основываясь на времени, требующемся различного вида волнам от конкретного землетрясения для достижения разных частей земной поверхности, сейсмологи пытаются представить точный путь волн, изменения в скорости, которым они подвергаются на пути, а также плотность и состав земли на разных глубинах планеты. Сейчас это делается с помощью суперкомпьютеров.

Траектории сейсмических лучей чрезвычайно сложны. Они могут подвергаться множественным отражениям и преломлениям. Их пути усложняются еще и тем, что на каждой глубине существует поперечная неоднородность. На нее указывает рассеивание по времени прибытия сейсмических волн на всех расстояниях от источника. Сейсмическая томография, стремящаяся изобразить трехмерную структуру Земли, предлагает косвенное свидетельство поперечных вариаций (до 10%) сейсмической скорости через кору и мантию.

Ученые не могут даже приступить к интерпретации сотни тысяч сейсмических сообщений, не выдвинув кое-каких основных предположений о внутренней части Земли. Главные предположения таковы: внутренняя часть планеты целиком и полностью состоит из плотной или жидкой физической материи; температура, давление и плотность увеличиваются с глубиной. Считается, что эти предположения самоочевидны.

Представляется, что на определенных глубинах Земли имеются разрывы, где скорость сейсмических волн резко меняется. Такие разрывы часто являются зонами перехода, а не резкими границами; они меняются по глубине от места к месту. Доминирующая граница – это граница между мантией и ядром. Далее в порядке величины следует граница кора-мантия (разрыв Мохоровичича или Мохо), граница внутреннее ядро - внешнее ядро, разрывы среднего размера в мантии на глубинах 400 и 670 км. Ядро планеты было “обнаружено” в 1906 году, а его глубина (около 2.900 км) определена к 1914 году. Мохо было “открыто” в 1909 году, внутреннее ядро – в 1936 году, и разрывы на глубинах 400 и 670 км – в 1960-х годах.

Толщина коры варьируется от 20 до 70 км под континентами и от 5 до 15 км под океанами. Помимо значительного различия в толщине, считается, что континентальная и океаническая кора имеют очень разный состав. Континентальная кора состоит в основном из гранитной породы, покрытой осадочными породами, а океаническая кора представляет собой базальт и габбро. На границе кора-мантия или Мохо скорости сейсмических волн резко меняются. Но по поводу причины, почему это происходит, мнения расходятся. Никакое бурение еще не проникло в Мохо. Мохо значительно меняется по глубине. Иногда несколько Мохо складываются, и есть места, где их нет совсем. Иногда такая граница ровная, непрерывная и не имеет разломов, в других местах на нее сильно влияют налегающие геологические структуры и прыжки от одной глубины к другой. [3]  

Считается, что в двух основных разрывах в мантии породы под действием давления претерпевают фазовые изменения. Граница между верхней и нижней мантией проходит по 670 км разрыву. На данной глубине сейсмические волны резко увеличивают скорость, и землетрясения прекращаются. Предполагается, что мантия состоит из плотной ультращелочной (ультрамафической) породы – перидодита. Такой вывод делается потому, что лава иногда содержит фрагменты перидотита, и в процессе формирования гор иногда поднимаются клинья перидотита. В обоих случаях допускается, что порода приходит из мантии. С этим не согласен Санчес Села, он считает, что многие геологические и геофизические феномены можно объяснить лучше, если допустить, что верхняя мантия содержит гранита намного больше, чем считается сейчас. [4]

Утверждается, что внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа, а внутреннее ядро – из твердого железа. Стоящая за этим аргументация такова. Имеются два главных вида сейсмических объемных волн: Р-волны (продольные или компрессионные волны) и S-волны (поперечные или упругие волны). Р-волны могут проходить через твердые тела, жидкости и газы, а S-волны – только через твердые тела. В случае сильного землетрясения сейсмические волны не достигают определенных областей на противоположной стороне планеты. P-волны распространяются до 103° дуги (11.500 км) от эпицентра. Затем они почти полностью исчезают из сейсмограмм. Далее, они вновь появляются со 142° (15.500 км) от эпицентра. Промежуточный регион  называется “теневая зона Р-волны”. Считается, что Р-волны исчезают из теневой зоны потому, что преломляются корой.

Теневая зона S-волны больше, чем теневая зона Р-волны. S-волны не регистрируются во всем регионе больше, чем 103° от эпицентра. Поэтому представляется, что S-волны совсем не проходят через ядро, отсюда ядро интерпретируется как жидкое или, по крайней мере, ведет себя как жидкость. Предполагается, что преломление Р-волн в ядре указывает на наличие твердого внутреннего ядра. Хотя считается, что большая часть земного железа сосредоточена в ядре, интересно отметить, что во внешних зонах планеты уровни железа уменьшаются с глубиной.

Теневые зоны Р- и S-волн [5]

Пользуясь одними и теми же сейсмическими данными, сейсмологи иногда приходят к противоречащим друг другу выводам. Например, две группы геофизиков создают абсолютно разные картины границы ядро-мантия, где, полагается, что на глубине 10 км находятся “горы” (одна группа) и “равнины” (другая группа). Две группы пользуются одними и теми же данными, но применяют разные уравнения для их обработки. [6] Также, сейсмологи расходятся во мнениях о скорости вращения внутреннего ядра. Одни считают, что оно вращается быстрее, чем оставшаяся часть планеты, другие полагают, что оно вращается медленнее, а третьи – что оно вращается с той же скоростью, что и остальная часть планеты! [7]

Все более и более становится очевидным, что модель Земли, представленная доминирующей теорией тектоники плит, страдает серьезными недостатками. [8] Утверждается, что твердая литосфера, содержащая кору и верхнюю мантию, делится на несколько “плит” разных размеров, движущихся над относительно пластичным слоем частично расплавленной породы, известным как астеносфера (или зона низкой скорости).  Считается, что литосфера имеет толщину около 70 км под океанами и 100-250 км под континентами. Серьезная проблема такой модели в том, что она опровергается сейсмической томографией, демонстрирующей, что самые старые части континентов имеют глубокие корни, уходящие на глубины 400-600 км, и что под ними практически отсутствует астеносфера. Сейсмическое исследование показывает, что даже под океанами нет непрерывной астеносферы, а имеются лишь отдельные астеносферные линзы.

Чем больше мы изучаем кору и верхнюю мантию, тем более упрощенными и не реалистичными предстают модели, представленные в учебниках по геологии. Самые ближние внешние слои обладают очень сложной, нерегулярной и неоднородной структурой; они представляют собой мозаику из отдельных теснящихся блоков разных форм и размеров, обычно несколько сотен километров в поперечнике, и разной внутренней структуры и прочности. В сочетании с наличием глубоко континентальных корней и отсутствием глобальной астеносферы, это значит, что учение об огромных жестких плитах, движущихся на тысячи километров по поверхности Земли, просто несостоятельно. Континенты так же подвижны, как кирпич в стене.

Гипотеза тектонических плит, согласно которой современные океаны сформировались дном, расширяющимся со времен раннего Мезозоя (на протяжении последних 200 миллионов лет), тоже становится неправдоподобной. В океанах были обнаружены многочисленные более старые континентальные породы, в также “аномальные” виды, промежуточные между стандартной “континентальной” корой и корой “океанической” (например, плато, хребты и возвышенности). Также продолжают накапливаться свидетельства существования в современных океанах больших (ныне затопленных) континентальных масс.

2. Глубокое бурение преподносит сюрпризы

Насколько можно верить теориям о составе и плотности пород на разных глубинах? Единственное место, где можно прямо проверить точность научных моделей – это несколько километров внешней коры. Хотя нефтяные компании бурят скважины на глубину 8 км, они имеют дело с остаточными бассейнами. Вулканический и метаморфный фундамент, толщиной в среднем 40 км, который составляет большую часть континентальной коры, редко изучен глубже, чем на 2-3 км.

Самая глубокая скважина, пробуренная в научных целях, расположена в России на Кольском полуострове возле Мурманска в северо-западной части Балтийского щита. Бурение основной скважины началось в 1970 году, в 1994 году была достигнута окончательная глубина 12.262 метра. Бурение этой и других сверхглубоких скважин преподносило один сюрприз за другим, а находки оказались крайне смущающими для ученых. [9] Вот комментарий одного из них: “Каждый раз, буря скважину, мы обнаруживаем то, чего не ожидаем. Это волнующе, но не смертельно”. Как отметил один научный репортер: “Кольский полуостров показал, как далеко от истины может отходить научная теория”.

На Кольском полуострове ученые ожидали найти метаморфную осадочную и вулканическую породу, толщиной 4,7 км, затем слой гранита толщиной 7 км (“прерывность Конрада”) с нижележащим слоем базальта. Однако гранит появился на глубине 6,8 км и растянулся на более чем на 12 км; никакого базальтового слоя не обнаружилось! Сейсмические исследования, в ходе которых звук, посланный в кору, отражался от породы, обнаружил прерывность Конрада под всеми континентами. А вот стандартная интерпретация – смена гранитных пород на базальтовые породы – оказалась неверной. Сейчас самым лучшим считается объяснение, что тепло и давление произвели метаморфные изменения.

64-метровое здание, сооруженное над скважиной на Кольском полуострове [10]

Ожидалось, что сверхглубокая скважина в городе Оберпфальц, Германия, пройдет через 3-5 км напластование (большой массив породы, сместившейся из первоначального положения в результате движений Земли) в шовную зону, сформировавшуюся в результате столкновений континентов. В 1994 году скважина достигла окончательной глубины 9,101 м, но никакого свидетельства, подтверждающего концепцию напластования, обнаружено не было. Ученые нашли ряд почти вертикальных складок, не показанных на профилях сейсмического отражения.

Обычно ожидается, что с глубиной плотность породы увеличивается из-за повышения давления. Результаты бурения на Кольском полуострове показали, что сначала плотности увеличиваются с глубиной, но на глубине 4,5 км бур сталкивается с внезапным уменьшением плотности, возможно, за счет увеличения пористости. Также результаты показали, что изменения сейсмической скорости не обязательно вызываются увеличением валентности породы. Министр Геологии СССР сообщил, что “с увеличением глубины не зарегистрировано никакого увеличения плотности пород. Не отмечено также ни увеличения скорости сейсмических волн, ни каких-либо других изменений в физических свойствах извлеченных пород. Таким образом, традиционную идею о том, что геологические данные, полученные с поверхности, могут напрямую соотноситься с геологическими материалами в глубокой коре, следует пересмотреть”.

Результаты сверхглубокого бурения показывают, что сейсмические исследования континентальной коры систематически интерпретируются неверно. Большая часть моделирования внутренних частей Земли зависит от интерпретации сейсмических данных. Если такие интерпретации оказываются неверными уже на глубине нескольких километров, как можно надеяться на интерпретации структуры планеты на глубинах сотен или тысяч километров под поверхностью?

Вопреки ожиданиям, в скважине Кольского полуострова признаки изменения и минерализации породы были обнаружены на глубине 7 км. Бур столкнулся с залежами медно-никелевой руды почти на 2 км ниже уровня, на котором медно-никелевая руда считается исчезнувшей. Кроме того, в скважине циркулировали водород, гелий, метан и другие газы наряду с сильно минерализированной водой. Наличие разломов, в которых обнаружена циркуляция жидкости при давлениях более 3.000 бар, тоже явилось полной неожиданностью. Буровики в Оберпфальце обнаружили горячие потоки в открытых разломах на глубине 3,4 км. Минерализированная вода была богата содой и оказалась вдвое более соленой, чем морская. Ее происхождение стало загадкой.

Еще одним сюрпризом Кольского полуострова оказалось то, что несколькими километрами глубже были обнаружены жизненные формы и ископаемые остатки. Микроскопические ископаемые остатки нашлись на глубине 6,7 км. В микроскопических ископаемых остатках идентифицировали 24 вида, представляющие собой оболочки или покрытия одноклеточных морских растений, известных как планктон. В отличие от обычных раковин из известняка или кремния, найденные оболочки состояли из углерода и азота и оставались неизмененными, несмотря на высокие давления и температуры, воздействиям которых они подвергались.

Обычно считается, что с глубиной температура повышается, достигая 1.000°С на глубине около 80 км, 4.800°С на границе кора-мантия и 6.900° в центре Земли. И действительно, шахты и нефтяное бурение указали на значительные повышения температуры с глубиной. Однако сверхглубокое бурение выявило, что повышение температуры с глубиной происходит намного быстрее, чем предсказывалось. На Кольском полуострове температура на глубине 10 км оказалась 180°С, а не ожидаемые 100°С. Измерения показали значительные вертикальные вариации в температурном градиенте и изменение быстроты повышения температуры. В общем, показатель повышения температуры возрастал с 11 до 24°/км вплоть до глубины около 7 км, а затем начинал падать. Геологи признают, что на определенной глубине показатель повышения температуры должен резко падать, в противном случае мантия плавилась бы на глубине около 100 км (даже при огромных давлениях, предположительно там существующих), в то время как сейсмическое свидетельство указывает на то, что там наблюдается твердое состояние.

Океаническая кора обычно делится на три основных слоя: слой 1 состоит из донных осадочных пород толщиной в среднем 0,5 км; слой 2 представляет собой базальт толщиной 1,0-2,5 км; и слой 3 – это габбро, толщиной около 5 км. Работы в скважине в восточной части Тихого Океана возобновлялись 4 раза на протяжении 12-ти лет, и сейчас она достигла глубины 2.000 м под дном океана. Сейсмическое свидетельство позволяло предположить, что граница между слоем 2 и 3 будет обнаружена на глубине приблизительно 1.700 м, но бурение прошло через эту глубину и не выявило никакого контакта между барьерами слоя 2 и ожидаемым слоем габбро в слое 3. То есть, неверной должна быть либо сейсмическая интерпретация, либо модель состава слоя 3. [11]

Как уже упоминалось, тектоника плит требует, чтобы кора под океанами была относительно молодой (не старше раннего Мезозоя), и все же в мировых океанах были обнаружены тысячи более старых пород. Уже доступное геологическое и геофизические свидетельство позволяет предположить, что глубоководное бурение в океанах раскроет более древние осадочные породы (включая остатки континентальных земных масс) под базальтовым слоем 2, который сейчас традиционно называется “фундаментом”. [12] Этот слой говорит о том, что когда-то произошел разлив лавы шириной в океан, и изучение океанических осадочных пород показывает, что этот процесс, начиная с Юрского периода, в больших секторах современных океанов сопровождался последовательным уменьшением толщины коры.

3. Масса, плотность и сейсмическая скорость

Если бы внутренняя часть Земли была однородной и состоящей из материалов с одинаковыми свойствами, сейсмические волны путешествовали бы по прямой линии с постоянной скоростью. На самом деле волны достигают  отдаленных сейсмографов на большем расстоянии и с большим ускорением, чем это было бы, если бы Земля была однородной, на большем расстоянии и с большим ускорением. Это позволяет предположить, что волны, зарегистрированные на более отдаленных станциях, двигались быстрее. Поскольку сейсмические волны путешествуют не только вдоль поверхности, но и проходят через все тело планеты, кривизна Земли будет яснее заметна на станциях, более удаленных от фокуса землетрясения и получающих волны, прошедшие через большие глубины Земли. Отсюда вывод, что скорость сейсмических волн растет с глубиной из-за изменений свойств земной материи.

Сейсмическая скорость в разных средах зависит не только от плотности вещества, но и от его упругости (жесткости и несжимаемости). Например, в случае твердых тел и жидкостей корреляция между скоростью звуковой волны и плотностью отсутствует. [13] Вот некоторые примеры, включая металлы:

Вещество

Плотность (г/см3)

Скорость продольных волн (км/сек)

Алюминий

2,7

6,42

Цинк

7,1

4,21

Железо

7,9

5,95

Медь

8,9

4,76

Никель

8,9

6,04

Золото

19,7

3,24

В случае газов корреляция между плотностью и сейсмической скоростью следующая: скорость уменьшается с увеличением плотности благодаря увеличивающемуся количеству столкновений.

Согласно уравнениям, скорость сейсмических волн уменьшается с увеличением плотности породы, через которую они проходят, если свойства упругости породы меняются в той же пропорции, что и плотность. Поскольку сейсмические волны ускоряются с глубиной, можно сделать вывод, что плотность уменьшается. Однако ученые убеждены, что плотность пород, составляющих внутренние части планеты, растет с глубиной. Чтобы обойти эту проблему, они просто допускают, что свойства упругости меняются в такой степени, которая более чем компенсирует увеличение плотности. Как говорится в одном из учебников:

“Поскольку плотность Земли растет с глубиной, вы бы ожидали, что с увеличением глубины волны замедляются. Тогда почему, уходя глубже, Р и S волны ускоряются? Это может происходить только потому, что несжимаемость и жесткость Земли с глубиной растут быстрее, чем растет плотность”. [14]

Таким образом, геофизики просто подгоняют величины жесткости и несжимаемости под свои представления в связи с распределением плотности и скоростью внутри Земли! Иными словами, их аргументы порочны.

Результаты бурения на Кольском полуострове раскрыли значимую неоднородность в составе и плотности пород, сейсмических скоростей и других свойств. В общем и целом, с глубиной пористость и давление увеличиваются, плотность уменьшается, а сейсмические скорости не демонстрируют определенной тенденции. [15] В скважине в Оберпфальце плотность и сейсмическая скорость тоже не выявила определенной тенденции с увеличением глубины. [16] Многие ученые считают, что на больших глубинах предполагаемое увеличение давлений и температур приведет к большей однородности, и что реальность будет близка к современны моделям. Но это не более чем декларация веры.

Убеждение ученых, что плотность растет с глубиной, основана на вере в то, что благодаря накоплению веса налегающей породы давление должно расти все время по направлению к центру Земли, где оно достигает 3,5 миллиона атмосфер (давление на поверхности Земли 1 атмосфера). Также они считают, что знают на сколько возрастает плотность породы по направлению к центру планеты. И все потому, что они уверены в точности вычисления массы планеты (5,98 х 1024 кг) и, следовательно, средней плотности (5,52 г/см3). Но поскольку самые ближние породы коры (единственные полученные образцы) имеют плотность всего 2,75 г/см3, отсюда следует, что более глубокие слои породы должны быть намного плотнее. В центре Земли плотность предположительно достигает 13,5 г/см3.

Пери Сполтер сомневается в этой модели:

“Около 71% поверхности Земли покрыто океанами со средней глубиной 3.795 м и средней плотностью 1,02 г/см3. Средняя толщина коры составляет 19 км, а средняя плотность 2,75 г/см3. Основываясь на изучении времени прохождения сейсмической волны, геофизики изобразили слоистую структуру внутренней части Земли. Сейчас неизвестен точный способ оценки распределения плотности, исходя лишь из сейсмических данных. Чтобы подняться до средней плотности 5,5, следует разработать модели планеты, допускающие непрерывно возрастающие величины плотности для внутренних зон Земли.

За исключением океанов и коры, непосредственные измерения внутренних слоев Земли недоступны. Ныне принятая модель планеты не подчиняется закону осаждения (седиментации) в центрифуге. Земля вращается уже более 4,5 миллиардов лет. Когда она впервые формировалась, планета пребывала в расплавленном состоянии и вращалась быстрее, чем сейчас. Материя самой высокой плотности должна была подниматься во внешние слои. За исключением внутреннего ядра, плотность остальных слоев Земли должна быть меньше 3 г/см3.

Также, тяжелые элементы редки во вселенной. Как могло такое огромное количество материала с таким низким звездным изобилием сконцентрироваться во внутренних частях Земли?” [17]

Цифры, приведенные для масс и плотностей всех планет, звезд и так далее, чисто теоретические; никто не ставил их на весы и не взвешивал! Массы звездных тел можно вычислить исходя из того, что мы знаем как преобразованную Ньютоном формулу третьего закона Кеплера. Закон Кеплера устанавливает, что отношение куба среднего расстояния (r) каждой планеты от Солнца к квадрату периода обращения (Т) – всегда постоянная величина, константа r3/T2. Версия Ньютона этого закона гласит, что r3/T2 равно инертной массе тела, умноженной на гравитационную константу и деленную на 4π² (GM = 4π²r³/T²). Даже если общепринятые цифры для общей массы и средней плотности Земли верны, превалирующая модель все же может быть неверной, поскольку никто точно не знает, материя какого вида существует в самом центре планеты.

Словарь Дьявола определяет гравитацию как “тенденцию всех тел приближаться друг к другу с силой, пропорциональной количеству материи, которое они содержат; количество материи, которое они содержат, устанавливается силой их тенденции приближаться друг к другу”! Такова порочная логика, на которой базируется стандартная теория гравитации. Однако следует иметь в виду, что вес – это всегда относительное измерение, поскольку одна масса может быть взвешена только по отношению к другой массе. Факт, что наблюдаемые скорости искусственных спутников увязывается с предсказаниями, может рассматриваться как свидетельство того, что основы теории Ньютона должны быть корректными. С другой стороны, итоговая гравитационная сила не обязательно пропорциональна инертной массе, поскольку имеются многочисленные свидетельства того, что такие характеристики, как вращение и заряд, могут изменять гравитационные свойства тела. [18]

4. Глубокие землетрясения

Большинство землетрясений – не глубокие, не глубже 20-25 км. Они происходят, когда породы трескаются и разламываются под действием усиливающегося напряжения. Землетрясения на больших глубинах бросают вызов стандартной модели Земли, поскольку ниже 60 км породы должны быть такими горячими и тесно сжатыми, что становятся пластичными. Вместо того чтобы ломаться под напряжением, они деформируются или текут пластично. И все же, 30% землетрясений происходит на глубинах, превышающих 70 км; а некоторые зафиксированы на глубине 700 км. Большинство глубоких землетрясений происходит в зонах Беньофа; согласно теории тектонических плит, эти глубоко укорененные зоны разломов называются “зонами субдукции” (пододвигание одной тектонической плиты под другую), где плиты океанической литосферы предположительно погружаются в мантию Земли (хотя имеются изобильные свидетельства, противоречащие данной гипотезе). [19] Однако некоторые глубокие землетрясения сотрясали Румынию и Гиндукуш, где нет “зон субдукции”. Для понимания глубоких землетрясений предлагались разнообразные механизмы, но все они спорны. [20]

Сейсмическое излучение глубоких землетрясений подобно излучению неглубоких землетрясений. Принято считать, что за глубокими землетрясениями следуют меньше афтершоков, чем за неглубокими землетрясениями. Но имеются указания на то, что многие афтершоки просто трудно обнаружить, и что на таких глубинах активности намного больше, чем признается. Факт, что глубокие землетрясения имеют многие характеристики такие же, как неглубокие, позволяет предполагать, что они могут вызываться одинаковыми механизмами. Однако большинство ученых не способно понять, что на таких глубинах Земля может быть жесткой. Исключением является Е. А. Скобелин. Он пришел к следующему логическому выводу. Поскольку глубокие землетрясения не могут происходить в пластичном материале, но каким-то образом должны быть связаны с неким видом напряжений в твердой породе, твердая, жесткая литосфера должна уходить вглубь на 700 км. [21]

Восьмого июня 1994 года на глубине 640 км под Боливией произошло одно из самых крупных землетрясений XX века, магнитудой 8,33 балла по шкале Рихтера. Вся Земля месяцами звенела как колокол; каждые 20 минут вся планета расширялась и сжималась. Значимой характеристикой боливийского землетрясения было то, что оно расширялось горизонтально на 30-50 км по плоскости внутри “плиты субдукции”. Это породило гипотезу, что подобные землетрясения вызываются тем, что оливин внутри “холодного” центра плиты вдруг преобразовался в шпинель в ходе реакции, когда температура поднимается выше 600°. Также возникла теория, что гравитация увеличивается с глубиной. Если бы это было так, движение землетрясений на таких глубинах должно быть почти вертикальным. [22] Представляется, что с научными теориями о том, что существует и что происходит глубоко в Земле, что-то не так.

Ускорение за счет гравитации на поверхности планеты составляет 9,8 м/сек2. Превалирует мнение, что оно доходит до максимума 10,4 м/сек2 на границе кора-мантия (2.900 км), а затем падает до нуля в центре Земли. Однако не все ученые с этим соглашаются. Скобелин утверждает, что на глубинах 2.700-4.980 км обычная направленная вниз гравитационная сила может заменяться обратной направленной вверх силой, и что общепринятая цифра 3.500 килобар для давления в центре планеты может быть на порядок величины ниже. [23]

Землетрясения и вулканы имеют тенденцию концентрироваться вдоль главных линий разломов в земной коре. Факт, что повышенная геологическая активность происходит вдоль этих “границ плит”, иногда превозносится как один из величайших успехов тектоники плит. Однако именно высокая доля происхождения землетрясений и вулканической активности натолкнула геологов назвать эти пояса “границами плит”! Тектоника плит не проливает свет на землетрясения, происходящие внутри плит. Оффисер и Пейдж констатируют: “Мы очень мало знаем о механизме, вовлеченном в такие землетрясения внутри плит, но иногда они иллюстрируют эффекты, которых можно ожидать от гигантского внутреннего взрыва, как бы странно ни звучала эта концепция”. [24]

Томас Голд утверждал, что в период формирования Земля удержала внутри большие количества углеводородов. Он считает, что иногда из глубин около 150 км выделяются различные газы, и когда они вторгаются во внешние хрупкие слои породы, они ослабляют их, создают новые разломы и уменьшают трение в существующих разломах, вызывая или провоцируя землетрясения. [25] Уже известно, что эмиссия газов (например, метана) из почвы создает грязевые вулканы на Земле, круглые оспенные рубцы на дне океанов и “ледяные вулканы” или пинго на ледяных полях. Углеводороды и водород являются основными компонентами газов, выделяющихся при извержениях вулканов.

 Сообщения свидетелей подтверждают, что испускания газов помогают вызывать землетрясения в целом, но сегодня ученые предпочитают игнорировать “субъективные” свидетельства в пользу “установленных” сейсмических данных. Извержения, пламя, ревущие и шипящие шумы, запахи серы, дымки и туманы, удушье, фонтаны воды и грязи, сильное выделение пузырей в воде – все это сегодня, как, впрочем, и в прошлом, наблюдается в связи с землетрясениями. На основании такого свидетельства древние установили, что движение и извержение подземного “воздуха” (то есть, газов) создавало вулканы, если они (газы) находили выход, и землетрясения, если выхода не было. Голд утверждает, что такой механизм мог бы объяснить глубокие землетрясения, поскольку считает, что механизм внезапного сдвига пород не может работать глубоко внутри Земли. Но, как уже отмечалось, такой вывод может быть ошибочным, и на больших глубинах могут работать оба механизма. 

5. Геомагнетизм

Большинство земных ученых полагает, что наряду с высокой плотностью, земное ядро, в отличие от мантии, должно быть металлическим, чтобы генерировать геомагнитное поле. Согласно теории динамо, движение жидкости во внешнем ядре Земли двигает проводящий материал (жидкое железо) через уже существующее слабое магнитное поле и создает электрический ток. В свою очередь, электрический ток производит магнитное поле, которое тоже взаимодействует с движением жидкости, генерируя вторичное магнитное поле. Оба поля вместе сильнее, чем первичное поле и располагаются вдоль оси вращения планеты.

Основные характеристики геомагнитного поля включают кратковременные и долговременные флуктуации интенсивности, перевороты полярности с неравными интервалами (от десятка тысяч до десятка миллионов лет), 11° смещение между геомагнитной осью и осью вращения и дрейф магнитных полей вокруг географических полюсов за оцененный период нескольких тысяч лет. Ученые полагают, что теория динамо способна объяснить эти характеристики, хотя детальное понимание отсутствует. Существуют конкурирующие модели динамо, но числовые модели для воспроизведения некоторых характеристик реального магнитного поля в настоящее время еще не реализованы. [26]

Чтобы объяснить смещение между геомагнитной осью и осью вращения, некоторые ученые допускают, что общее поле Земли может быть комбинацией центрального дипольного поля, созданного динамо, выровненного с осью вращения, и нескольких переменных дипольных полей, локализованных в верхних частях ядра. Но другие ученые утверждают, что физический механизм для выработки диполей возле поверхности ядра отсутствует. [27] Некоторые планеты имеют еще большие и более загадочные смещения между магнитной осью и осью вращения: 46,8° в случае Нептуна и 58,6° в случае Урана.

Даже если допустить существование внешнего ядра из жидкого железа, теория динамо сталкивается со многими главными проблемами. Джозеф Кейтер пишет:

“Ученым почему-то не ясно, как магнитное поле может тянуться на 3.216 км за пределами электрического тока. Для создания даже относительно слабых магнитных эффектов на очень небольших расстояниях над потоком требуется очень сильный ток. Электрическое сопротивление железа при предполагаемых температурах ядра было бы ошеломляющим. Постоянный поток электричества требует постоянной разности потенциалов. Как в гипотетическом ядре создается и поддерживается такая разность потенциалов? 

Величины, ширины и глубины таких токов было бы недостаточно для расширения магнитного поля даже на малую часть требующегося расстояния, а необходимая электродвижущая сила (ЭДС) была бы невероятной. Откуда возникает ЭДС? До сих пор ученые затрудняются это объяснить, особенно, если учесть, что токи ограничиваются шаром и, следовательно, следуют замкнутым путям”. [28]

В. Н Ларин ставит под вопрос само существование механизма для поддержания сильных электрических токов во внутренней части Земли на протяжении всей эволюции планеты и утверждает, что само существование активной конвекции в ядре вызывает сомнение. Если конвекция имеет температурное происхождение, тогда источник тепла в железном ядре неисчерпаем. Другая возможность – радиоактивность, но отсутствует известный механизм, способный отделить радиоактивные элементы от железа и никеля. Некоторые ученые считают, что источником переноса тепла может являться постоянный рост ядра. В таком случае тепло возникало бы из потенциальной энергии тяжелых частиц, находящихся в гравитационном поле, но вряд ли такой процесс длился бы несколько миллиардов лет. [29]

Альтернативная теория была предложена Дж. М. Херндоном. Он полагает, что магнитное поле Земли в основном создается электрическими токами, создающимися в результате самоподдерживающейся реакции деления ядер в урановом (и ториевом) субъядре в центре планеты, обладающим плотностью 26 г/см3. [30] Однако существование такого субъядра чисто гипотетическое.

Учитывая веру в генерирование магнитных полей посредством конвекционных токов в проводящем электричество жидком железе в ядре планеты, ученые были озадачены открытием факта, что Луна и Меркурий обладают значительными магнитными полями, поскольку считалось, что ядро Луны твердое и ядро Меркурия почти такое же. Допускалось, что Венера имеет жидкое ядро и обладает сильным магнитным полем, но никакого значимого самогенерирующегося поля обнаружено не было. Предполагается, что магнитные поля Юпитера и Сатурна создаются электрическими токами внутри слоя жидкого металлического водорода внутри них, в то время как поля Нептуна и Урана генерируются в их сильно разогретых жидких мантиях. Но все это сплошные догадки. [31] Ясно, что теория динамо не способна объяснить магнитные поля, обнаруженные вокруг некоторых астероидов.

Альтернативные теории геомагнитного поля рассматриваются в части 2 разделе 4.


[1] T. Lay and T.C. Wallace, Modern global seismology, San Diego, CA: Academic Press, 1995.

[2] D. McGeary and C.C. Plummer, Physical geology: Earth revealed, 3rd ed., Boston, MA: WCB, McGraw-Hill, 1998, p. 28.  

[3] P. Barton, 'Deep reflections on the Moho', Nature, vol. 323, pp. 392-3, 1986; S. Weisburg, 'The moho is immutable no more', Science News, vol. 130, pp. 326-7, 1986.  

[4] V. Sánchez Cela, Formation of mafic-ultramafic rocks in the crust: Need for a new upper mantle, Zaragoza: University of Zaragoza, 1999; V. Sánchez Cela, Densialite: A new upper mantle, Zaragoza: University of Zaragoza, 2000.

[5] Physical geology, p. 32.  

[6] William R. Corliss (comp.), Inner earth: A search for anomalies, Glen Arm, MD: Sourcebook Project, 1991, pp. 41-3.

[7] Sue Bowler, 'Journey to the centre of the earth', Inside Science no. 134, New Scientist, 14 October 2000.

[8] См. Sunken continents versus continental drift, and Plate tectonics: a paradigm under threat, Journal of Scientific Exploration, vol. 14, no. 3, pp. 307-52, 2000 (davidpratt.info).  

[9] Richard A. Kerr, 'Continental drilling heading deeper', Science, vol. 224, pp. 1418-20,1984; Richard A. Kerr, 'Deep holes yielding geoscience surprises', Science, vol. 245, pp. 468-70, 1989; Richard Monastersky, 'Inner space', Science News, vol. 136, pp. 266-8, 1989; Taryn Toro, 'German geology hits new depths', New Scientist, 29 September 1990, pp. 24-5; William R. Corliss (comp.), Inner earth: A search for anomalies, Glen Arm, MD: Sourcebook Project, 1991, pp. 11-14; N.I. Pavlenkova, 'The Kola superdeep drillhole and the nature of seismic boundaries', Terra Nova, vol. 4, pp. 117-23, 1993; R. Emmermann and J. Lauterjung, 'The German Continental Deep Drilling Program KTB: overview and major results', Journal of Geophysical Research, vol. 102, pp. 18179-18201, 1997; Y.A. Popov, S.L. Pevzner, V.P. Pimenov, and R.A. Romushkevich, 'New geothermal data from the Kola superdeep well SG-3', Tectonophysics, vol. 306, pp. 345-66, 1999; International Continental Drilling Program (ICDP), http://icdp.gfz-potsdam.de.  

[10] Kola superdeep borehole, http://icdp.gfz-potsdam.de/html/kola/wellsite.html.

[11] D. McGeary and C.C. Plummer, Physical geology: Earth revealed, 3rd ed., Boston, MA: WCB, McGraw-Hill, 1998, p. 63.

[12] J.M. Dickins, D.R. Choi, and A.N. Yeates, 'Past distribution of oceans and continents', in: S. Chatterjee and N. Hotton, III (eds.), New concepts in global tectonics (pp. 193-9), Lubbock, TX: Texas Tech University Press, 1992.

[13] David R. Lide (ed.), CRC handbook of chemistry and physics, Boca Raton, FL: CRC Press, 1996, pp. 14-34.  

[14] A. McLeish, Geological science, Walton-on-Thames, Surrey: Thomas Nelson and Sons, 1992, p. 122.

[15] N.I. Pavlenkova, 'The Kola superdeep drillhole and the nature of seismic boundaries', Terra Nova, vol. 4, pp. 117-23, 1993.

[16] E. Huenges, J. Lauterjung, C. Bücker, E. Lippmann, and H. Kern, 'Seismic velocity, density, thermal conductivity and heat production of cores from the KTB pilot hole', Geophysical Research Letters, vol. 24, pp. 345-8, 1997.  

[17] Pari Spolter, Gravitational force of the sun, Granada Hills, CA: Orb Publishing, 1993, pp. 117-9.  

[18] See Gravity and antigravity, davidpratt.info.

[19] Plate tectonics: a paradigm under threat, Journal of Scientific Exploration, vol. 14, no. 3, pp. 307-52, 2000 (davidpratt.info).

[20] T. Lay and T.C. Wallace, Modern global seismology, San Diego, CA: Academic Press, 1995, pp. 17-23; H. Houston, 'Deep quakes shake up debate', Nature, vol. 372, pp. 724-5, 1994; R.A. Kerr, 'Bolivian quake deepens a mystery', Science, vol. 264, p. 1659, 1994; R.A. Kerr, 'Biggest deep quakes may need help', Science, vol. 267, pp. 329-30, 1995; R. Monastersky, 'Great quake in Bolivia rings earth's bell', Science News, vol. 145, p. 391, 1994; C. Frohlich, 'Deep earthquakes', Scientific American, vol. 260, pp. 32-9, 1989.

[21] E.A. Skobelin, in: C.W. Hunt (ed.), Expanding geospheres, Calgary, Alberta: Polar Publishing, 1992, pp. 41-2.  

[22] M.I. Bhat, email, 2000.

[23] Expanding geospheres, pp. 35-6.

[24] Charles Officer and Jake Page, Tales of the earth: Paroxysms and perturbations of the blue planet, New York: Oxford University Press, 1993, p. 52.

[25] Thomas Gold, The deep hot biosphere, New York: Copernicus, 1999, pp. 141-63; Thomas Gold and Steven Soter, 'The deep-earth-gas hypothesis', Scientific American, vol. 242, pp. 130-7, 1980.

[26] E. Dormy, J.-P. Valet, and V. Courtillot, 'Numerical models of the geodynamo and observational constraints', Geochemistry, Geophysics, Geosystems, vol. 1, paper number 2000GC000062, 2000 (http://146.201.254.53/publicationsfinal/articles/2000GC000062/a2000GC000062.html).

[27] S. Bowler, 'A simple model for planets' magnetic fields?', New Scientist, 16 June 1990, p. 32.

[28] Joseph H. Cater, The ultimate reality, Pomeroy, WA: Health Research, 1998, p. 163.

[29] Vladimir N. Larin, Hydridic earth, Calgary, Alberta: Polar Publishing, 1993, pp. 199-200.

[30] J.M. Herndon, 'Substructure of the inner core of the earth', Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 93, pp. 646-8, January 1996.

[31] Andrew Dominic Fortes, 'Magnetic fields of the planets', 1997, http://www.ucl.ac.uk/geolsci/edu/students/planet/student/work/magrev/magtoc.htm; W.R. Corliss (comp.), The moon and the planets, Glen Arm, MD: Sourcebook Project, 1985, pp. 185-8.  



Эзотерические консультации он-лайн

Комментарии: (0)   Оценка:
Пока комментариев нет


Все права защищены (с) divinecosmos.e-puzzle.ru

Сайт Дэвида Уилкока

Яндекс.Метрика



Powered by Seditio