Природа космических тел Солнечной системы

Дмитрий Николаевич Тимофеев

В книге 137 гипотез автора, показано какие процессы происходят в глубинах Солнца, Земли, других планет, какова природа вулканических явлений и землетрясений, как произошла нефть, руды, рассыпные месторождения ценных металлов, какова природа Тунгусского феномена и Челябинского болида, какая температура в центре Земли. Работа написана несложно, содержит 120 рисунков, рассчитана как на геологов, так и на всех читателей, интересующихся строением мира.

Глава 1. Базовые гипотезы

В существующем представлении об окружающем нас мире есть большое количество загадок и заблуждений. Многие представления, которые даются нам в университетах не соответствуют действительности, противоречат фундаментальным законам природы, а существуют только по традиции, другие не могут ответить на ряд вопросов.

Из существующих гипотез образования Солнечной системы наибольшую популярность имеет гипотеза О. Ю. Шмидта, согласно которой наша планетная система и, в частности, Земля возникли в результате сгущения окружавшего Солнце допланетного газопылевого облака [Шмидт, 1960]. С течением времени частицы этого облака слипались и образовали планеты.

Недостатком этой концепции является отсутствие предыстории появления самого вещества Солнечной системы. Концепция существует как бы в одном измерении космической механики, в то время как реально процессы идут еще одновременно в измерении ядерной физики и химии.

Надо отметить, что в эпоху зарождения Солнечной системы, примерно несколько миллиардов лет назад, образовались и сами элементы. Это не случайно, а произошло в результате одного события.

Образования элементарного вещества космических тел Солнечной системы в результате взрыва нейтронной звезды

Гипотеза 1

Исследованиями определено, что вещество Солнечной системы образовалось примерно 4,5 миллиарда лет назад. Такое представление сделано на основании того, что в составе элементов пород имеются радиоактивные изотопы (нестабильные атомы), которые с определенной скоростью постепенно распадаются. Если бы элементы существовали вечно, то нестабильных атомов не могло бы быть. Наличие нестабильных атомов в породах позволяет не только сделать вывод о том, что их элементы образовались, но и по скоростям распада вычислить примерно, когда это произошло.

Объяснение природы образования элементов Солнечной системы требует знаний ядерной физики. Знания этой области науки не являлись сильной стороной геологического сообщества, поэтому, когда возникали такие вопросы, ученые пространно ссылались на процессы, происходящие внутри звезд, или взрывы сверхновых.

Для объяснения явления образования элементов звездных систем выдвинута следующая гипотеза.

Образование элементов звездных систем происходит при взрывах нейтронных звезд

[Тимофеев, 2009; Тимофеев, 2013а]. При взрыве нейтронное вещество звезд распадается на атомы химических элементов, образующие в дальнейшем звездные системы.

Нейтронные звезды не могут существовать вечно. При длительном горении энергетические возможности их исчерпываются, звезда начинает остывать. Нейтронное вещество звезды способно существовать только при очень высоких температурах, а при остывании становится нестабильным. После остывания до критической температуры нейтроны, как это и положено в нашем более холодном мире, способны на β-распад. Происходит взрыв нейтронной звезды с образованием химических элементов. Такие взрывы сопровождаются значительным выделением энергии, сильным излучением нейтронов, протонов, электронов, фотонов (рис.1).

Рис. 1. Образование элементов Солнечной системы при взрыве нейтронной звезды:

1 — нейтронная звезда; 2 — нейтроны; 3 — протоны; 4 — электроны; 5 — ядра атомов; 6 — нейтрино

В нашей Галактике на месте Солнечной системы находилась нейтронная звезда, которая 4,5 миллиарда лет назад взорвалась, образовав туманность. В результате β-распада нейтронов образовался целый спектр элементов, при этом образовалось примерно 1200 видов ядер, из которых более 900 нестабильны.

Опишем образования элементарного вещества космических тел Солнечной системы в результате взрыва нейтронной звезды, с использованием формул ядерных реакций. Образования элементов происходят в результате β-распада нейтронов. При распаде единичного нейтрона образуется водород [Емельянова, 1958] При образовании протонов в сгустках нейтронов происходит образование ядер атомов, например, по реакциям рис.2 образуются кислород, германий, уран.

Аналогично образуются ядра и всех других элементов. Нестабильные изотопы элементов распадаются, и большое количество их, имеющих период полураспада менее миллиона лет, распалось полностью до последнего атома, превратившись в другие элементы. Содержание радиоактивных изотопов продолжает уменьшаться, поэтому и в настоящее время состав элементов Земли не постоянен. Он постепенно меняется в сторону увеличения содержания стабильных ядер. Часто при переходе в стабильные атомы, радиоактивные изотопы трансформируются по цепочке через несколько радиоактивных изотопов, иногда с малым периодом полураспада. Такое природное свойство изотопов позволяет присутствовать некоторым нестабильным элементам в составе пород. К таким изотопам относятся, например, радий Ra²²³ c периодом полураспада Т_1/2 =1617 лет или радон Rn²²² c периодом полураспада Т_1/2 =3,825 дня. Кроме постоянного распада нестабильных изотопов на состав Земли некоторое влияние оказывает космическое излучение, а также излучение собственных радиоактивных элементов, которые вызывают преобразования ядер атомов. Так в результате космического излучения в атмосфере Земли ядра атомов азота трансформируются в ядра изотопа углерода С¹⁴ с периодом полураспада Т_1/2 =5700 лет. Но все эти преобразования создают незначительное отклонение от уже сложившегося состава планеты.

Мир вокруг сейчас прекрасен,

травка зеленеет, солнышко блестит.

Прежде мир мог быть ужасен,

Вся Земля пылает, всё вокруг горит.

Земля оплавлена светом взрыва сверхновой

Гипотеза 2

В космосе периодически происходят взрывы сверхновых. Вполне логично считать, что это не единичные явления, а закономерность, по которой происходит изменение состояния звёзд в цикле их преобразований. Такое происходит с нейтронными Звёздами в конце их существования, когда в результате исчерпания энергии звезда охлаждается до критической температуры, при которой нейтронное вещество не может существовать и распадается с образованием обычных химических элементов (рис.1)

Наша планета, а возможно и другие планеты, существовали и вращались по орбитам вокруг нейтронной звезды, которая взорвалась.

За время взрыва сверхновой на Землю обрушился поток света, радиоактивное излучение, поток частиц, мощность потока света на Землю возросла до ста миллионов киловатт на квадратный метр, давление света на Землю возросло с 0,43 дин/м², (0,43·10—3г/м2), до 40 кг/м². Следы от мощного воздействия на Землю взрыва сверхновой сохранились до настоящего времени. В результате взрыва нейтронной звезды образовалось облако пыли и газов. Постепенно облако сгущалось и образовало Солнечную систему.

При облучении взрывом сверхновой верхний слой Земли испарился (рис. 3), поскольку температуры кипения пород небольшие, например, кварц кипит при температуре 2590°С, хлорид натрия при 1440^оС, окись алюминия (глинозём) 3000^оС, а хлорид калия при 1411^оС. Давление атмосферы, образовавшейся от испарения всего верхнего слоя, достигало у поверхности Земли четырёх тысяч атмосфер. При этом плотность газа у поверхности Земли, превышала 2 тонны на кубический метр.

Верхний ионизированный слой атмосферы защищал планету от большей части излучения взрыва сверхновой. Толщина этого слоя могла быть 100 — 300 км. Мощная защита этим слоем происходила поскольку при ионизации атомы аккумулируют огромное количество энергии, например калий на первую ионизацию 44398 ккал/кг, на вторую ионизацию 6687416 ккал/кг, на третью ионизацию 9670580 ккал/кг. Это соответствует, например, выделению энергии взрыва 44 кг тротила (ТНТ) при первой ионизации, ещё 6,86 тонны ТНТ при второй ионизации, ещё 9,6 тонны ТНТ при третьей ионизации. Всего, при потере только трёх электронов, 1 кг калия поглощает энергию, содержащуюся в 16,4 тоннах ТНТ.

Рис. 3. Планета Земля, облучаемая взрывом сверхновой: 1-ионизированный слой; 2-слой атомарных элементов; 3-слой химических соединений; 4-океан расплавленной породы; 5-порода, не подвергнутая воздействию облучения.

Слой атомарных газообразных элементов имел температуру примерно 6000 — 20000^оС. Элементы в газообразном состоянии оказались здесь из-за того, что при высокой температуре (выше 6000^оС) все химические соединения распались на атомы. Этот слой поглощал большое количество энергии за счёт разрушения веществ на атомы, поскольку энергия разрыва химических связей большая, достигает 300 ккал /моль. Толщина слоя атомарных элементов могла быть 80—100 км,

Ниже находился слой газообразных химических соединений SiO₂, CO₂, SiН₄, K₂O, Al₂O₃, O₂, N₂, NaCl, H₂O, СН₄… Этот слой атмосферы Земли имел температуру примерно 2000 — 6000^оС образовался в результате кипения и разложения пород поверхности планеты. В этом слое происходили процессы как синтеза пород, например полевого шпата KAlSi₃O₈, так и разделения (сепарации) соединений по видам. Толщина этого слоя могла быть 40—60 км.

Мощную атмосферу создали как испарившиеся породы с поверхности планеты, так и определённое количество веществ, образовавшихся при взрыве нейтронной звезды и выпавших на Землю. Основу нижнего слоя атмосферы составляла двуокись кремния SiO₂ в состоянии газа. Другие соединения и элементы в состоянии газов разделились по фракциям, как при перегонке и сепарировались в атмосфере своими слоями на разной высоте в зависимости от плотности. Ниже находилась поверхность океана расплавленных силикатных пород и солей.

Породы всей поверхности Земли расплавились сравнительно равномерно, поскольку планета вращалась вокруг своей оси, разогретые газы пород переносили тепло на полярные территории, а ураганы усредняли температуру.

При плавлении пород произошла достаточно эффективная очистка (рафинирование) вещества от многих элементов, что привело к образованию достаточно однородных по всей поверхности планеты веществ гранитов, гнейсов, базальтов. Поверхность Земли расплавилась на глубину до 350 км. В верхний слой океана расплавленной каменной массы сепарировались породы более лёгких фракций из которых получились граниты и гнейсы. В нижний слой сепарировались породы содержащие элементы с большей плотностью атомов, например железо, и образовали при затвердении более тяжелые породы базальты и габбро. Элементы с самой большой плотностью атомов со временем опустились в нижнюю мантию и ядро Земли. Состав как элементов атмосферы, так и состав океана расплавленной породы зависел большой степени от процентного содержание элементов в составе Земли.

После прекращения воздействия света взрыва сверхновой начался процесс охлаждения поверхности Земли. Расплавленная поверхность обновлённой Земли постепенно затвердела и за 4 миллиарда лет превратилась в гранитный слой толщиной более 30 км, который в настоящее время находится в фундаменте материков коры Земли. Из разных слоёв раскалённых облаков произошло выпадение пород в виде каменного дождя, снега и града разных составов на разных территориях в разные периоды. Это доказывается по наличию чистых пластов осадочных пород песка, лёсса, глины, гипса, мергеля, доломита, соли… в коре Земли. В таком состоянии Земля находилась в тёмном пространстве туманности образованной от взрыва сверхновой несколько миллиардов лет пока не сформировалась Солнечная система, собралось и не загорелось Солнце, а Земля не заняла современную орбиту.

То, что Земля облучалась взрывом сверхновой имеет следующие доказательства:

— наличие слоя под материками из сравнительно однородного гранита. (То, что нет гранита на дне океанов объясняется расширением Земли);

— наличие глубже гранитного слоя мощного слоя из более тяжелой породы-базальта, показывает на глобальный процесс расплавления и сепарации всей поверхности Земли. Без облучения взрывом сверхновой такое расплавление поверхности было бы невозможно;

— наличие на глубине расплавленной породы. Одной из загадок Земли являлось наличие на глубине примерно от 100 до 350 км под материками и от 50 до 250 км под океанами слоя расплавленной породы, который был назван астеносферой. Этот слой был обнаружен сейсмическими методами по характеристикам распространения сейсмических волн в глубинах Земли. То, что порода расплавлена можно объяснить более высокой температурой в этом слое, только было непонятно по какой причине здесь оказалась такая температура (1200 — 1300^оС). Странность такого состояния была в том, что глубже этого подвижного слоя находились породы, которые по сейсмическим замерам были твёрдыми, очевидно более холодными. Объяснить наличия жидкого слоя породы глубинными процессами не удалось. В данной гипотезе разогрев пород в астеносфере объясняется.

Графики температур коры и мантии Земли показаны на рис. 4. До взрыва сверхновой из-за малой светимости нейтронной звезды на поверхности Земли была низкая температура, ниже минус 100^оС. Поскольку такое состояние продолжалось длительное время, температура поверхностных слоёв Земли была охлаждена на большую глубину, а порода находилась в твёрдом состоянии рис. 4 поз 1. При взрыве сверхновой мощное световое излучение прогрело и расплавило поверхность Земли на глубину примерно в 350 км. рис. 4 поз 2

Рис. 4. График распределения температур по глубине в геосферах Земли в разное время: 1 — до взрыва сверхновой; 2 — при максимальном разогреве от взрыва сверхновой 4.5 миллиарда лет назад; 3 — в настоящее время.

Когда сверхновая погасла, в течение миллиардов лет тепла на Землю поступало незначительное количество, температура верхних слоёв снизилась, поверхностные слои затвердели, но на глубине 100—350 км под материками сохранился горячий слой расплавленной породы, который назван сейчас астеносферой рис. 4.3.

Структура коры и мантии Земли в настоящее время показана на рис. 5.

Рис. 5. Современная Земля: 1 — осадочные породы и гранитный слой коры Земли; 2 — слой базальта и субстрат (твёрдые); 3 — астеносфера (жидкая); 4 — мантия (твёрдая).

— наличие надвигов, шарьяжей. Возможно, эти и другие разрывные нарушения так же образованы перемещениями затвердевших сравнительно тонких пластов пород зарождающейся коры Земли одного на другой, на поверхности раскалённого жидкого камня, подобно торосам на замерзающем море;

— наличие пластов осадочных чистых пород песка, лёсса, глины, гипса, мергеля, доломита, соли… в коре Земли, которые могли образоваться только в результате испарения и ректификации (разделения) газообразных пород, а позже выпадения каменного снега разного состава в разное время. Такие породы сохранились до настоящего времени как пласты осадочных пород солей, гипсов, известняков без биологических остатков (немые породы), которые являются реликтовыми, произошли в результате взрыва сверхновой, а пласты пород с биологическими остатками образовались позже при переносе и загрязнении реликтовых пород;

— наличие во многих районах Земли: Швеции, Финляндии, Ленинградской области, (Выборгский массив), Cибири, Америке гранита, образованного выпадением каменного града в массу расплавленной породы — гранита рапакиви. Порода состоит из крупных округлых или яйцевидных кристаллов («порфиробластов» или «овоидов») полевого шпата микроклина (рис. 6);

Рис. 6. Гранит рапакиви: 1-градины полевого шпата. https://zakrit-dver.livejournal.com/2482189.html

— наличие каменных шаров на целом ряде территорий.

Гипотеза образования каменных шаров

Гипотеза 3

На целом ряде территорий земного шара России, Казахстане, Новой Зеландии, Китае, в Израиле, Коста-Рики находят каменный или железный шар диаметром от десятка сантиметров до трех метров (рис. 7). До настоящего времени убедительного объяснения природы происхождения шаров не было.

Рис. 7. Каменные шары: 1 — Камчатский край; 2 — на острове Чампа Земли Франца-Иосифа. Фото с сайта: http://ukhtoma.ru/dinamic10.htm;: 3 — в Волгоградской степи. фото с сайта: http://magov.net/blog/4244.html; 4-Коста-Рики. Фото с сайта: http://aribut.ru/forum/6-53-1

В настоящее время известны только одни условия при которых вещество естественным путём приобретает форму шара, это когда оно в фазе жидкости находится в условиях невесомости. Такое явление могут наблюдать космонавты, когда вода, вылитая в воздух собирается в форму шара и такие шары плавают в невесомости по космическому аппарату.

В земных условиях в ряде технологий давно используют эффект образования частиц шаровидной формы, например при изготовлении свинцовой дроби в дроболитейных башнях расплавленный свинец разбрызгивается на верху башни, капли свинца пока летят вниз при падении в условиях близких к невесомости приобретают форму шариков и в такой форме застывают, превращаясь в дробь.

Шары могут образовываться как из жидкого, так и газообразного вещества.

В соответствии с законом Кричевского Большакова смеси газов, в условиях высокого давления, расслаиваются с образованием границ раздела. В этих условиях газ имеет высокую плотность, например, если воздух сжать в десять тысяч раз, то он будет иметь плотность примерно 12 г/см3, что больше плотности свинца (11.3 г/см3).

Для образования шаров из камня, например кварца, необходимо чтобы он находился в жидком состоянии, а следовательно температура его должна быть выше температурой плавления ~1713°С. Или чтобы он находился в газообразном состоянии при температуре выше температуры кипения 2590°С. Такая высокая температура на всей поверхности Земли при нынешнем состоянии Солнечной системы невозможна.

Предлагается гипотеза, по которой шары природного происхождения и образовались в условиях, когда поверхность Земли была раскалена мощным излучением взрыва сверхновой звезды.

4.5 миллиарда лет назад Земля вращалась вокруг нейтронной звезды, которая взорвалась. В результате такого взрыва поток световой энергии на Землю увеличился от десяти тысяч до ста миллионов раз. Такое облучение, продолжавшееся до 45 суток, расплавило и испарило породы на всей поверхности Земли, создав горячую и тяжелую атмосферу. Давление на поверхности океана жидкого камня Земли вероятно составило 2000—4000 атм. А плотность испарённой каменной атмосферы могла составлять более 2 г/см³.

Земля продолжала вращаться облучалась и кипела по всей поверхности, а разность температур на облучаемой и ночной поверхности была значительной, что приводило к мощнейшим ураганам, перемешивающим слои разных пород газовой атмосферы силикатов, солей, металлов, руд. В этих условиях образование эмульсии, в которой шары из одних газообразных пород оказались во взвешенном состоянии в толще жидкой или газообразной другой породы, весьма вероятно. При этом образование шаров в среде газов намного более вероятно по той причине, что температурный диапазон кварца в состоянии жидкости довольно узок от температуры плавления 1713°С до температуры кипения 2590°С, всего 877°С, в то время как в газообразном состоянии кварц может находится и при 10 и при 20 тысяч градусов и выше. Мощности света для нагрева до столь высоких температур достаточно, поскольку если в нормальном состоянии мощность солнечного света, падающего на Землю, составляет примерно 1 киловатт на квадратный метр, то взрыв сверхновой даст мощность, до величины в сто миллионов киловатт на квадратный метр. Яркость свечения Земли при такой температуре с единицы поверхности может быть больше, чем яркость Солнца в настоящее время.

Предлагается модель, в которой могут образоваться каменные шары в среде газообразной соли.

Из закона Авогадро следует, что при одинаковом давлении плотности веществ в газообразном состоянии будут одинаковы если одинаковы их атомные (молекулярные) веса. Такое положение будет в сочетании кварца и поваренной соли поскольку их молекулярные веса практически равны (SiO₂ молекулярный вес равен 28.086+15.9994+15.9994=60.0844, молекулярный вес NaCl 22.98977 +35.453 = 58.44277) Газообразные скопления кварца находились в газообразной среде соли во взвешенном состоянии, а поверхностное натяжение заставляло эти массы приобрести форму шаров рис.8.

Рис. 8. Упрощенная картина слоёв газовой атмосферы с образованием каменных шаров: 1 — расплавленный гранит; 2 — слой газообразного кварца; 3 — шары газообразного кварца; 4 — слой газообразной соли хлористого натрия; 5 — слой другого газообразного вещества, например кислорода; 6 — слой газообразной соли хлористого калия; 7 — шары в слое хлористого калия.

Температура в газовом слое соли хлористого натрия была несколько выше температуры кипения кварца (2950° C). При охлаждении Земли, после прекращения излучения взрыва сверхновой, каменные шары вмёрзли в пласт соли и сохранялись там миллиарды лет. Кроме кварца в пласте газообразной соли могли находиться, во взвешенном состоянии, другие вещества с близким атомным (молекулярным) весом, например железо а. в. 55.847, кобальт а. в. 58.9332, никель а. в. 58.71… Изменения со временем состава загрязнений соли приводило к нарастанию на кварцевый шар слоёв с разным содержанием примесей. Может в газовом шаре оказаться и летучее вещество, например сернистый ангидрид SO₂, имеющий молекулярный вес 64, после затвердения со временем такой шар оказывался полым. Такие шары также находят. Могут формироваться шары и в слое хлористого калия, но там будет вещество шаров с атомным (молекулярным) весом близким к 74.55.

Эта гипотеза объясняет природу образования каменных и железных шаров, а наличие этих шаров подтверждает гипотезу облучения Земли взрывом сверхновой.

Червяк в яблоке считает, что весь мир

состоит из сочной и сладкой мякоти.

Подойдем к этому вопросу разумней.

Критика существующих представлений о составе элементов Солнечной системы

Принятые оценки состава космических тел Солнечной системы противоречивы. Существующие представления о составе Земли взяты из результатов анализа вещества метеоритов, которое ранее считалось реликтовым веществом Солнечной системы первичного пылевого облака. Дополнительно использовалась информация о составе фотосферы Солнца. Однако, по убеждению многих, состав Солнца совершенно иной, чем, например, Земли. Оно, по их мнению, из водорода и гелия. Как такое может быть, если вся Солнечная система образовалась из одного облака пыли и газов? Для спасения такой концепции появилась гипотеза О. Ю. Шмидта о якобы захвате роя гуляющих по космическому пространству планет Солнцем. Но состав других планет, по мнению ряда авторов, совсем не похож на состав Земли. Получилась полная неразбериха. Попробуем разобраться в этом беспорядке. Прежде всего, необходимо отказаться от представлений, что состав всей Земли и состав метеоритов схожи. Многочисленные исследования показали, что при конденсации веществ в вакууме в условиях образования реликтового космического вещества получается достаточно рыхлая масса подобная снегу или саже. Но найденные на Земле метеориты, по которым и проведена оценка состава Земли, имеют структуру не конденсированного из вакуума, а переплавленного вещества. Вещество метеоритов соответствует вулканическим породам поверхностей планет, а встречающиеся иногда метеориты из хондритов близки к структуре слежавшейся лунной пыли, и содержат аналогичные стекловидные шарики. Вулканические породы являются легкой фракцией вещества Земли и не отражают весь ее состав веществ. Реликтовые метеориты образовали при ударах о космические тела вторичные, те третичные, далее более кратные метеориты. Удары метеоритов о поверхности малых космических тел, не имеющих атмосферы, происходят с огромной скоростью, при этом как метеорит, так и ударяемое вещество разогревается до значительной температуры, образуя шар раскаленных газов (рис. 9).

Рис. 9. Образование шара раскаленных газов при ударе метеорита-инициатора в космическое тело. Фрагменты: 1 — каменные; 2 — мезосидериты; 3 — палласиты; 4 — железные; 5 — расплавленная порода; 6 — расширяющийся раскаленный газ

Сохраняются только сравнительно небольшие метеориты при падении на планеты, имеющие атмосферы, о которые они тормозятся, тратят при этом всю кинетическую энергию и при ударе остаются целыми. Максимальная скорость метеорита на его почти параболической орбите на расстоянии 1 а. е. д. от Солнца составляет 42 км/с. Если происходит встречный удар метеорита с Луной, относительная скорость удара получается 72 км/с., (орбитальная скорость Земли — примерно 30 км/с. Круговую скорость Луны в 1.68 км/с не считаем). При такой скорости каждый килограмм метеоритного вещества имеет энергию 0.62х10⁶ килокалорий, что в 620 раз мощнее тротила. По балансу энергии метеорит-инициатор массой в 1 кг может при скорости 72 км/с, теоретически, образовать 955 килограммов вторичных метеоритов со скоростью убегания для Луны в 2.33 км/с. Метеориты, летящие по догоняющей Землю орбите со скоростью 42 км/с, столкнутся с Луной на скорости примерно 12 км/с. При такой скорости теоретически 1 кг метеорита-инициатора может образовать 26 кг вторичных метеоритов, что тоже немало.

Еще более мощный удар происходит при падении комет, поскольку их скорости намного выше, а масса больше. В перигелии скорость комет достигает 500 км/с, а масса ядра средней кометы примерно 4 миллиарда тонн [Солодов,1977]. При расширении газы выбрасывают породу космического тела с образованием вторичных метеоритов (рис. 10).

Рис. 10. Выбрасывание вторичных метеоритов

Таким образом, за время существования Солнечной системы, количество метеоритов из реликтового вещества свелось к незначительной величине, а число вновь образованных метеоритов, состоящих из легкого поверхностного вещества планет и их спутников, достигло подавляющего большинства [Симоненко,1979].

То, что такие столкновения происходили, доказывают фотографии Луны и других космических тел. На 100 км² поверхности Луны насчитывается более 82500 кратеров диаметром 2—16 м.

Исследования, проведенные в 1970 году советской автоматической станцией «Луна 17» с помощью аппарата «Луноход-1» показали, что химический состав горных пород Луны близок к базальтам, и соответствует составу каменных метеоритов.

Под лунными морями располагаются так называемые «масконы» — районы повышенной плотности. Предполагается, что породы масконов содержат повышенное содержание железа. Этим объясняется характерный состав железокаменных метеоритов. При мощных падениях кроме каменных обломков выбрасываются железокаменные и железоникелевые обломки коры. Учитывая, что диаметр кратеров на Луне иногда превышает 200 км (рис. 8), на Марсе достигает и 500 км, а соотношение глубины кратера к диаметру колеблется в пределах 0.13 — 0.22 в составе вторичных метеоритов при образовании большого кратера, например, Птолемей диаметр 153,67км, может быть грунт с глубины, превышающей 30 км.

В огромной массе лунного грунта, выброшенного из кратеров Птолемей, Коперник и др. в космическое пространство, оказались и обломки природного железа, образовавшие железные метеориты. Метеориты образовались не только из пород поверхности Луны, но и из пород поверхности Земли, Марса, других планет и их спутников. Не исключено, что большое количество метеоритов образовалось в процессе столкновения образовавшего, например, Попигайский кратер, который расположен в Красноярском крае и имеет воронку диаметром примерно 100 км.

Учитывая, что представления по А. Ферсману, Б. Мейсену и другим авторам, о природе образования метеоритов из реликтового вещества Солнечной системы опровергнуты, прежние представления о химическом составе Земли, рассчитанные по составу метеоритов, опубликованные в справочниках и энциклопедиях потеряли доказательную базу, и их надо считать ошибочными.

Не стоит пытаться открыть тайны, идя по пути безумных идей.

Правильней поискать отгадку в мире фундаментальных наук.

Реальный состав элементов Солнечной системы

(Нуклонная концепция состава Земли)

Гипотеза 4

Исследования в области ядерной физики позволили определить прочность ядер атомов разных элементов (энергии связей нуклонов в ядрах атомов). По прочности ядер элементы сильно отличаются, что показано на рис. 11

Рис. 11. Содержание элементов и прочность атомов: 1 — энергия связи нуклонов в атомах (прочность ядер атомов);

2 — состав элементов в земной коре [Григорьев, 2009], атмосфере и океанах [Куриленко, 1962]; 3 — состав элементов осколков ядер урана; 4 — состав элементов в космосе (Земле) рассчитанный по предложенной гипотезе

Элементы рождались 4,5 миллиардов лет назад при взрыве нейтронной звезды в условиях высоких температур, в процессе протекания одновременно различных ядерных реакций разрушения нейтронного вещества на атомы, распада ядер, слияния ядер, сильнейшей бомбардировки ядер всевозможными частицами, сильнейшего излучения нейтронов, протонов, электронов. По теории вероятности образовывались элементы с самым разным сочетанием нуклонов в ядрах, но при столь жестких условиях в образовавшейся смеси концентрация элементов с более прочными и стабильными ядрами, очевидно, будет выше. Прочность ядер элементов зависит от энергии связей их нуклонов, которая известна.

Такое представление совпадает с тем, что в составах ряда метеоритов находится повышенное содержание такого тяжелого элемента как иридий (плотность 22.42 г/см³). Как бы не замещались реликтовые метеориты на вторичные, содержание первозданных тяжелых элементов на малых космических телах все-таки будет больше, чем на поверхности планет, где есть процессы сепарации. Пониженное содержание иридия в коре Земли, по сравнению с его содержанием в метеоритах, подтверждает предположение, что тяжелые металлы погрузились в глубины Земли.

На рис. 11 также изображена кривая 3 концентраций осколков деления урана, показывающая, что в ходе ядерных реакций образуются достаточно тяжелые элементы, а не те, что преобладают в составе земной коры. Значит, вероятность образования не легких элементов в ядерных реакциях достаточно велика. Это является дополнительным аргументом наличия в составе Земли значительного количества более тяжелых элементов, чем железо, кислород, кремний, сера… Содержание ряда элементов, рассчитанное по ядерным характеристикам, в сравнении с версиями других ученых показано в таблице 1.

Процентное содержание всех элементов в составе Земли рассчитанное по нуклонной концепции показано в таблице 2.

Расчет содержания элементов по энергиям связей нуклонов в ядрах атомов показывает совсем другие значения, чем представлялось прежде, показывается наличие в составе Земли большего количества тяжелых элементов, урана содержится 0.26%, а тория 0.94%…

Гипотезу «Нуклонная концепция состава элементов Солнечной системы» можно представить следующей формулировкой.

Концентрации элементов в составе Солнечной системы зависят от энергий связей нуклонов в ядрах атомов (прочностей атомов), при этом значения концентраций имеют определенный разброс, связанный с ядерными свойствами элементов.

Подробный способ расчёта концентраций элементов показан в главе 11 этой книги.

Эй на барже, Лом не проплывал.

Андрей Некрасов.

Элементы в глубинах расположены в большой степени в порядке увеличения их плотности ближе к центру Земли

Гипотеза 5

Одно из заблуждений науки является представление о том, что весь уран находится в коре Земли, в мантии и ядре его нет, а ядро состоит из железа и кремния. Такое представление противоречит закону Архимеда, который исходит из фундаментального закона всемирного тяготения, все тяжелые тела должны тонуть, а лёгкие всплывать. Откуда же взялось это ошибочное представление? Когда были открыты радиоактивные элементы, постоянно выделяющие тепло, то расчёты показали, что Земля должна быть сильно разогрета и учёным прошлого века было совершенно непонятна приблизительная устойчивость теплового состояния Земли [Holmes, 1926], в связи с чем приняли решение считать, что урана и тория глубже 20 км нет.

В этой гипотезе предполагается наличие большого количества урана и тория, а также других тяжелых элементов в глубинах Земли, наличие высокой температуры в глубинах и постоянного выделения тепла от ядерных реакций. Представления по этой гипотезе соответствуют последним результатам исследований, по которым определено, что Земля в течении времени расширяется, что со временем магнитное поле Земли изменяется, а в самом ядре происходят заметные возмущения [Велихов, 2007]

Распределение элементов по геосферам Земли произошло постепенно, через ряд состояний (рис. 12).

В самый ранний период Земля собралась из частиц однородного вещества, образованного при взрыве нейтронной звезды (рис. 12 а). Однородное вещество ранней Земли содержало большое количество радиоактивных изотопов, намного большее, чем в настоящее время, что привело к его разогреву, переходу в вязкопластическое состояние и погружению более тяжелых фракций в сторону центра, а более лёгких к поверхности (рис. 12 б). Среди тяжелых имеются уран и торий при концентрации которых начались цепные ядерные реакции, выделяющие значительно больше тепла, чем при простом радиоактивном распаде. Это привело к тому, что в центре происходит более сильный разогрев Земли (рис. 12 в). Этот разогрев, который продолжается и в настоящее время, привёл к расширению Земли в нынешнее состояние (рис. 12 г).

Рис. 12. Образование Земли [Тимофеев, 2012]: а — Земля в начале архея состояла из однородного реликтового космического пепла; б — Земля после разогрева, погружения тяжелых пород в центр и изгнания лёгких ближе к поверхности Земли; в — разогрев ядра Земли из-за ядерных реакций; г — Земля в настоящее время с ядром, разделённым на слои элементов и мантией из геосфер пород различных элементов. Изображение поверхности Земли из сайта https://live.staticflickr.com/5343/10209385305_8b2341f255_b.jpg

Такое представление подтверждается ещё и тем, что породы поверхности Земли по большей части состоят из сравнительно лёгких элементов кислорода, кремния, алюминия, железа, кальция, углерода, калия, магния… Из этого представления также следует, что на большей глубине в ядре Земли находятся элементы имеющие большую плотность свинец, золото, вольфрам, осмий, уран, торий… Нахождение в ядре Земли сравнительно лёгких элементов железа, кремния, серы, как написано в современных учебниках и энциклопедиях совершенно нереально.

Геофизические методы исследований подтверждают эту гипотезу, показывая, что плотность пород, по мере увеличения глубины возрастает.

Ядро Земли состоит из элементов, находящихся в газообразном состоянии

Гипотеза 6

По существующим в науке в настоящее время представлениям наружное ядро Земли состоит из жидкого вещества, а внутреннее ядро вообще твердое. Температура в ядре без всяких обоснований приняли 5000°С. Такое представление противоречит другому утверждению учёных, что ядро состоит из железа и кремния, поскольку кремний кипит и превращается в газ при температуре 3540°С, а железо при температуре 3135°С Понятно, что при температуре в 5000°С ни кремний, ни железо ни в твёрдом, ни в жидком состоянии находится не могут. Таким образом наглядно видно, что в представлениях современных учёных в учебниках и энциклопедиях серьёзная путаница и их модель Земли не соответствует действительности.

Измерения показывают, что с увеличением глубины температура пород возрастает с градиентом примерно 20 градусов на километр. Представим модель, где тепло идет из центра Земли. Учитывая радиус Земли примерно 6000 км (более точно средний радиус 6371,032 км), температура в центре при сохранении градиента на всю глубину составит 5000°С. И это упрощенная модель, не учитывающая уменьшения площади поверхности сфер передачи тепла с увеличением глубины. Реально градиент температуры при неизменном тепловом потоке должен возрастать с глубиной пропорционально уменьшению площади (пропорционально квадрату глубины), поскольку Земля — шар, и с увеличением глубины площадь сфер уменьшается. С учётом этого расчётная температура в центре Земли намного превысит 120000°С

При столь высоких температурах вещество ядра Земли может находиться только в состоянии газа. Ни кого же не удивляет, что всё вещество фотосферы Солнца, которая имеет температуру 6000°С находится в состоянии газа хотя есть там и углерод, и железо, и алюминий. Понятие об газообразном состоянии ядра Земли, а также о постоянном увеличении его температуры от ядерных реакций объясняет факт расширения нашей планеты, а также природу многих тектонических процессов.

Более точный расчёт температуры на разных глубинах в ядре Земли показан в гипотезе 23, а свойства веществ при разных температурах в главе 11.

Ядро Земли состоит из слоёв элементов с границами раздела между ними расположенных в порядке увеличения плотности

Гипотеза 7

При температуре выше 6000^оС вещества могут находится только в атомарном газообразном состоянии, поскольку энергия атомов превышает энергии химических связей. В соответствии с фундаментальным законом Кричевского — Большакова [Кричевский И, Большаков П. 1941] при высоком давлении и температуре больше критической все газы расслаиваются с образованием границ раздела. В результате ядро Земли состоит из слоёв элементов с чёткими границами раздела между ними. Поскольку масса ядра Земли известна (1934·10²¹ кг) используя процентное содержание элементов в составе Земли из гипотезы №2, а также принимая допущение, что вся масса тяжелых элементов заключена в ядре Земли в результате расчёта получено, что ядро Земли состоит 47 сферических слоев элементов, где верхний слой ядра Земли состоит из цинка. На поверхности ядра выше слоя цинка распложены слои газов аргон, хлор, неон, фтор, кислород, азот, гелий, водород. Глубже расположены слои более тяжелых чем цинк элементов до урана. Элементы, атомы которых по плотности легче цинка из ядра за историю Земли вытеснены полностью в мантию, а то небольшое количество атомов лёгких элементов, которые постоянно образуются в результате ядерных реакций, например, водород, гелий… непрерывно всплывают через все слои и удаляются из ядра. Почти все элементы из которых состоит ядро Земли, кроме брома, йода, криптона и ксенона металлы. Поскольку пары металлов прозрачны и окрашены. Сечение ядра Земли имеет вид своеобразной радуги, что представляло бы весьма красивую картину, если бы это можно было увидеть. На рисунке слои окрашены в реальные цвета из наиболее ярких полос спектров показанных элементов, а толщины слоёв соответствуют количествам элементов в Земле. Изображение ядра Земли в сечении (рис. 13)

Рис. 13. Так выглядит сечение ядра Земли на самом деле.

Примерно также выглядят и ядра других похожих планет и не только Солнечной системы. Разница в том, что у меньших планет, которые находятся на более ранней стадии трансформации, ядра имеют меньше слоёв и образованы они из самых тяжелых элементов, а у крупных планет в ядре больше слоёв, вплоть до состояний, когда ядра полностью поглощают вещества мантий и кор. Тогда отсутствует граница между газообразными веществами ядер и газами атмосферы. Близко к такому состоянию сейчас находится Юпитер.

Слои элементов ядра прозрачны и окрашены в цвета их спектров излучения

Гипотеза 8

Известно, что пары металлов прозрачны. Из этого можно сделать предположение, что прозрачно и вещество металлических слоев ядра Земли. Большинство элементов (металлы) при нагревании излучают сплошной спектр света, в газообразном состоянии каждый элемент даёт свой характерный линейчатый спектр излучения с определёнными длинами волн. Спектры некоторых газообразных элементов показаны в таблице.

Излучение слоев в ядре Земли будет в виде смеси цветов отдельных линий спектра на характерных для каждого металла длинах волн, и могут выглядеть как зеленое стекло, рубин, цитрин, сапфир.

Например, слой талия — зеленого цвета, поскольку талий имеет в своем спектре ярко-зеленую линию. Цвета с указанием длин их волн линии спектров некоторых элементов ядра Земли (таблица 3).

Здесь световое излучение находится в «плену» вещества в виде фотонного газа. Ионизация элементов сильно влияет на длину волны излучаемого света, поэтому цвет свечения элементов в ионизированных слоях изменяется по глубине в связи с увеличением степени ионизации от температуры. Максимум излучения электромагнитных волн испускаемого света сильно зависит от температуры в слое.

По закону смещения Вина длина волны максимума излучения обратно пропорциональна абсолютной температуре Т:

где С — постоянная, равная 0,2898 см∙град^-1;

λ — длина волны.

Расчет показывает, что длина волны максимума излучения на поверхности субъядра составляет 43.8 Ắ, а в центре Земли 37.2 Ǻ, что соответствует ультрафиолетовой области излучения электромагнитных волн.

Высокие температуры в глубинах планет-гигантов и Солнца приводят к мощному фону в их глубинах рентгеновского и гамма-излучения.

Процесс сепарации урана по изотопам

Гипотеза 9

В гипотезе №7 несколько упрощённо было предложено считать, что ядро Земли состоит из 47 слоёв разных элементов. Если учесть, что многие элементы состоят из нескольких изотопов, отличающихся по атомным массам. Например, свинец имеет 4 стабильных изотопов, осмий 7, а олово 10. Отличие по массам изотопов непременно заставит слои элементов расслоится ещё на несколько слоёв. Учитывая, что число стабильных изотопов (период полураспада более 100 миллионов лет) в природе равно примерно 300 то число слоёв в ядре Земли будет приближаться к двум сотням. Особенное значение имеет расслоение на изотопы урана, поскольку в изотопе урана 235 при достижении достаточной концентрации в результате сепарации начинают самопроизвольно происходить цепные ядерные реакции, на подобии тех, которые осуществляются в атомных реакторах, что приводит к резкому увеличению высвобождения тепловой энергии. Поскольку скорость сепарации на космических телах пропорциональна силам гравитации, то высвобождение энергии от цепных ядерных реакций больше, чем больше масса космического тела. Именно цепные ядерные реакции, вызванные процессом сепарации урана 235, в большой степени приводит к значительному разогреву ядра Земли, расширению планеты, изменениям магнитного поля, возмущениям в переходном слое F (рис. 13) между внутренним и внешним ядром.

Внутреннее ядро Земли состоит из урана 238 и заурановых элементов

Гипотеза 10

Вещества внутреннего ядре Земли находятся в состоянии реального газа, а плотности их подчиняются закону Авогадро, по которому чем больше атомная масс элемента, тем больше его плотность.

Из всех стабильных элементов наибольшую атомную массу имеет уран. Распространённость в природе изотопа урана 238 99.2739% (период полураспада 4.5 ∙ 10⁹ лет), следовательно, внутреннее ядро Земли содержит большое количество этого изотопа урана.

Цепные ядерные реакции в слое, обогащенном ураном 235, выделяют значительного количества нейтронов, что постоянно приводит к ядерным реакциям образования заурановых элементов нептуния 237, плутония 239, америция 243, кюрия 245… которые могут собираться во внутреннем ядре. В коре и мантии Земли эти элементы отсутствуют из-за малого периода полураспада. Элементы внутреннего ядра подвержены ядерным реакциям, при которых образуются элементы с меньшей атомной массой, постепенно поднимающиеся во внешнее ядро Земли и увеличивающие массу слоёв стабильных элементов, например свинца.

Учитывая, что силы гравитации ближе к центру Земли значительно снижаются, а в центре равны нулю (в центре Земли невесомость) сепарация здесь не происходит, очень сильны диффузионные процессы, расслоения по плотности различных атомов не происходит. У поверхности внутреннего ядра на расстоянии 1271 км от центра Земли, силы гравитации уже имеют заметное значение и проходят процессы сепарации.