Энергоструктура Земли и геодинамика.

Неравномерность движения планет и поля инерции (Г.Ф. Бобров)

Установленные многочисленные факторы неравномерности движения планет Солнечной системы свидетельствуют о том, что она находится в развитии, и на основе анализа движения планет можно прогнозировать проявление различных полей инерции. Для каждой совокупности тел, обладающей единым полем ускорений, можно выделить свое поле инерции. Для Земли можно выделить внешние и внутренние поля инерции. Естественно, что внешние поля инерции имеют глобальную природу, например приливное запаздывание из-за разности моментов количества движения Земли и Луны. Движение планет позволяет построить пространственную развертку внешнего для Земли поля инерции, сильно взаимодействующего с ее внутренним полем. При постоянных условиях взаимодействие планет Солнечной системы на протяжении длительного периода упорядочивается; оно приобретает квазирезонансный характер. Согласно гипотезе Д.И. Молчанова, квазирезонансное взаимодействие планет имеет вид

g₁w_{1 +} g₂w_{2 + … +} g_nw_n = 0(3.1)

где g₁ — моменты инерции планет; w— резонансные частоты.

Сделанные в связи с этим оценки дали n = 7 резонансных частот, соответствующих параметрам движения планет Солнечной системы. Например,

резонансная связь между частотами Юпитера и Сатурна имеет вид

2w_n – 5 w_с @ 0(3.2)

а для спутников Юпитера (Ио, Еврам и Ганимед)

w_И – 3_Е w_Г @ 0(3.3)

Солнечная система не находится в строго резонансном состоянии: резонансные долготы совершают медленное периодическое смещение с периодом 90, 178 лет и т.д., и в этом проявляется поле инерции галактических сил.

Резонансные бифуркационные состояния возникают при особых положенияхпланет, их осей вращения, ориентации движений и т.п., например, при затмениях Солнца и Луны. Так, в июльских полных солнечных затмениях положения осей вращения Солнца и Земли совпадают, будучи ориентированы в направлении север — юг, что отражается на их гравитационном взаимодействии. Вектор орбитальной скорости вращения Земли до этого был направлен против движения Солнца, лежащего в плоскости Земной орбиты. В поле наблюдается максимум вулканической и сейсмической,активности Земли. Резонансное состояние взаимодействия планет усиливаетсяизменением знака ускорения Луны после перекрытия линиивзаимодействияЗемли с Солнцем. Полные солнечные затмения совпадают с периодом эксцентриситета эвекции [4] (206 сут) по долготе, когда апогей и перигей находятся на прямой, соединяющей Солнце и Землю(дополнительные условия резонансных взаимодействий). Когда JIyнa перекрывает указанную прямую, скорость вращения Земли вокруг своей оса максимальна, а момент инерции минимален. Существуют другие неравномерности движения планет, Рассмотрим их на конкретных примерах.

Неравномерность движения Луны видна по изменениям длительности месяцев, представленных на рис. 3.1. Периоды изменения длительности аномалистического и драконического месяцев близки к полупериодам смены длительности синодического (от новолуния до новолуния примерно 29,5 сут) и сидерического (относительно неподвижных звезд около 27,3 сут) месяцев. Влияние Солнца на Землю и Луну в сизигиях рассматривается в [4], где говорится отом, что в новолуние Солнце притягиваетк себе Луну сильнее, чем Землю, стремясь как бы отдалить Луну от Земли. То же происходит и в полнолуние, когда Солнце как бы оттягивает Землю,отдаляя ее от Луны. Напротив, в квадратурах Солнце стремится сблизить их между собой. Благодаря эвекции орбита Луны вытягивается по направлению к Солнцу. Поэтому эксцентриситет лунной орбиты периодически изменяется, и период его изменения, как мы уже знаем, равен 206 сут. Так, эксцентриситет лунной орбиты в перигелии Земли максимален, и все солнечные возмущения максимальны. Драконический год отличается от земного, с его относительным смещением во времени связано изменение длительности (см. рнс. 3.1). Период оборота линии апсид составляет 3232,6 сут. Полная повторяемость длительности всех месяцев наступает через 35 лет (468 звездных, 433 синодических 464 аномалистических и 470 драконических). Существует много других периодов. Птолемей обнаружил, что 223 синодических месяца почти равны 242 драконическим и 239 аномалистическим (6585 сут, или 28,6 юлианских лет), и назвал этот период "сарос". Однако неполное совпадение даты в этих периодах дает смещения в значительных промежутках времени.

Такое смещение обнаружил, например, Кеплер 7 марта 1598 г. Солнечное затмение наступило на час с лишним позже, чем было указано в календаре (можно сказать о лунном 20 февраля 1598 г.), а лунное затмение 16 августа 1598 г. — на столько же раньше. За это время при скорости движения Луны по орбите 1 км/с ее положение сместится на величину ее диаметра и некоторое "пятно" на поверхности Земли окажется рядом с предыдущим. Нетрудно вообразить, что при таков периодичности земная поверхность будет покрыта "пятнами", смыкающимися друг с другом как по долготе, так и по широте. Предположим, что экранировка Земли Луной при полном солнечном затмении дает резонансную разгрузку Земли от солнечного притяжения. Поскольку встречное движение Луны к Солнцу сопровождается изменением ее ускорения, то в фазе новолуния разность ускорений Dq, сообщаемых Солнцем Луне и Земле, равна 1/90 ускорения, сообщаемого Луне Землей, и составляет примерно 0,00303 см/с². Тогда сила воздействия Солнца на Луну

F=m Dq =7,353·10²⁵ г ·0,00303 см/с²: 981 см/с² =2,27·10²⁰ г.

Величина перемещения Луны к Солнцу во время замедления ее на орбите приливными силами составляет 3 м в столетие, за 8,85 лет (период оборота линии апсид) эта величина уменьшается до 0,265 м; за сутки изменение составит

S.

Работа перемещения Луны к Солнцу в этот момент составляет

А =0,5(F·S)= 0,5(2,27·10²⁰ г)·0,82·10^-5м=0,93·10¹²кгм = 0,98 • 10¹⁷ эрг.

Объем горных пород под пятном затмения разгружается из-за уменьшения давления со скоростью 1/60 км/с. За время затмения зона разгрузки имеет в поперечнике

Н= 3480 км : 60 = 58 км

и объем V=H· 0,5H²=0,72·10⁵ км .

Удельная работа разгрузки этого объема равна

А_уд = A:V=(0,93:0,72)·(10¹⁷:10⁵)=1,2810¹² эрг/км³

Солнце оказывает приливообразующее воздействие на Землю в 2 раза меньше, чем ее естественный спутник — Луна: потенциал приливообразующей силы действия планет на Солнце соизмерим с полугодовой (1906,4 см²·с^-2) и 18,6-летней (1714,0 см²·с^-2) компонентами потенций лунной приливообразующей силы, воздействующей на Землю, а полусуточныйпотенциал приливообразующей силы Луны равен 23756,4 см²·с^-2. Поэтому имеет смысл изучать приливообразующие силы Луны формирующие поле инерции в земной коре и накапливающие значительную упругую энергию [5]. Ее развязка осуществляется в моменты бифуркаций в результате неравномерного движения планет.

Энергия гравитационной связи с Луной составляет 1,2 • 10⁵⁶ эрг, аэнергия лунотрясений в год 10¹⁸ эрг. Энергия приливной деформации в отдельномочаге на Луне около 10¹³ эрг/см³ и в случае тектонического разрыва в очаге достигает 10¹⁴ эрг/см³. Поскольку температуры идавления в лунной мантии не достигают величины фазовых превращений кристаллов горных пород, то и механизм преобразования энергии различный для Луны и Земли. Вулканическая форма энерговыделения для Луны довольно редка. В ноябре 1958 г. пулковский астроном Н.А. Козырев наблюдал в кратере Альфонс линию углерода С₂, означающую истечение газов (то же повторилось в октябре 1959 г.). Быстротечные явлены на Луне объясняются тем, что периодичность концентрации истекания из недр радиоактивного газа аргона измеряется сутками (точки событий приурочены к кратерам видимой стороны Луны).

Приведем теперь данные фактических измерений и наблюдений. Изменениеприливного потенциала во времени представлено в [4], где период в 206 сут четко определяется по результатам космических наблюденийНеравномерность движения Луны наблюдается и по оптической вибрации во времени (рнс. 3.2). Период эвекции по широте составляет 32,36 сут и его несовпадение с синодическим месяцем (29,53 сут) и другими периодами,близкими к 27 сут, свидетельствует о несовпадении периодов. видимых явлений с периодами физических процессов (причина — суперпозиция различных полей инерции). Однако статистические наблюдавши показывают связь приливных лунотрясений с широтной либрацией. Неравномерность движения Луны и связанные с этим события иллюстрирует рис. 3.3. Положения очагов лунотрясений отмечены траекторией движения ближайшей к Земле точки лунного диска (параметры очагов описаны в [1, табл. 9]). Обнаружена зависимость момента сейсмического толчка в очаговой зоне Луны от положения на ее поверхности точки, лежащей налинии соединяющей центры масс планет. Можно предположить возникновение здесь резонансного состояния в очаге, не приводящего к катастрофическим разрушениям (если считать, что разрыв происходит в 10-километровом блоке и в сейсмические волны уходит 1% приливной энергии, то для продвижения разрыва без взрывного разрушения монолита энергия близка 10¹⁸ эрг/км³). Фигуры на рис. 3.3 указывают на моменты Рис, 3.3. Положения очагов лунотрясений (они находятся на траектории движения ближайшей к Земле точки лунного диска) когда в очаговых зонах отмечается максимальная активность приливных лунотрясений. Для эпицентров лунотрясений глубже 1000 км фигура рис. 3.3 приближается к идеальной окружности. Для учета изменения скорости движения Луны по орбите, которая благодаря вариации все время деформируется, известно точное значение ускорения [41

w_r = -n²r²:2[1+m²·0,5(a')³1/3r³ – m² (а') ³·r³r¹/ a³· (1/S³- 1/r³₀)const)

Здесь а' — большая полуось земной орбиты; n, n' — средние суточные движения Луны и Солнца (n = 2n)Р; n' = 2п/Т, где Ри Т — длительности сидерического месяца и года); m = n'/n — соотношение Гиппарха равное 0,0748; а — большая полуось лунной орбиты; а' — разность истинных долгот; S — расстояние Луны от Солнца, r₀— Луны от Земли, r' — Земли от Солнца. Разность ускорения можно оценить гораздо проще, когда Луна находится в фазе новолуния между Землей и Солнцем:

Dg=GM₀·2r₁/r³₀

Как упоминалось Dq/q₁ = 1/90, т.е. возмущающее ускорение от Солнца в 90 раз меньше ускорения, сообщаемого Луне Земле. Дополнительно к ньютоновской силе взаимодействия Луны с Землей должна быть добавка:

F=G·M₁M₀/r²=zM₁M₀rⁿ

 

где n = 3,4 (по Ньютону, более 2). При этом утверждалось, что Луна притягивается к Земле еще другой, небольшой по величине силой, действующей не по закону обратной пропорциональности квадратам расстояний.

Таким образом, давно было замечено, что движущиеся тела находятся в более сложных инерциальных движениях, чем это следует из закона Ньютона.

В качестве постулата примем, что носителями гравитации являются материальные частицы — гравитоны, имеющие определенную скорость сравнимую со скоростью света, обладают спином и связаны с проницаемым, пространством определенным гиромагнитным соотношением. Движение гравитонов в вакууме должно отличаться от движения их в плотном веществе (в последнем случае они "увязают" в вырожденном вакууме внутри Земли). Чем больше масса и плотность материи пересекаемого гравитоном пространства, тем больше вероятность его поглощения, т.е. трансформации гравитона в поперечное движение фитона — элементарной частицы поля кручения [6], порожденной при спиновом характере взаимодействиягравитона с вакуумом или с виртуальными элементарными частицами.

Таким образом, нами объяснен механизм экранирующего влияния третьей массы, попадающей между двумя другими гравитирующими массами. Если массивные тела вращаются, то сила их притяжения при прочих, равных условиях отличается от таковой для двух аналогичных по массе,не вращающихся тел. Если количество гравитонов пропорционально массе излучающегоих вещества и эффекты притяжения масс обусловлены количествомгравитонов, ввинчивающихся в тело с каждой стороны, то притяжение меньшей массы будет связано с меньшим количеством гравитонов, а их скорость в зависимости от плотности массы также повлияет на интенсивность притяжения. Должен существовать закон сохранения, по которому в однородной среде в любом направлении имеется одинаковое количество гравитонов, фитонов, движущихся навстречу друг другу …

Рассмотрим теперь размер пятна гравитационного взаимодействия Луны на Землю. Для характеристики особенности гравитационного взаимодействия, трех тел, расположенных вдоль одной линии, используем понятие гравитационнойлинзы. Поскольку Луна имеет в своем объеме переменнуюплотность, то гравитоны, двигающиеся сквозь нее от Солнца и Земли, по разному взаимодействуют в ее центре и на периферии с веществом. … на периферии планет рассеиваются, порождая … и фокусируются ядрами планет. На поверхности Земли пятно (p), фокусируемое от Луны как линзы в 60 раз меньше диаметра Луны (она удалена от Земли примерно на 60 диаметров):

 

Р= d/60 = 3480/60 = 58 км

Солнечный ветер огибает Луну и протоны пробивают магнитосферу Земли более интенсивно на контуре радиуса р. Здесь происходят их локальные взаимодействия с полем Земли — лимбовые ударные волны. Проекция последних на поверхности представляет собой магнитные аномалии— своеобразные концентрации механических напряжений.

В работе (17) приводится большой фактический материал по размещению на земной поверхности кольцевых структур, появление которых может быть хорошо интерпретировано как результат действия описанного механизма. В частности, М.М. Шемякин показал, что некоторые кольцевые горы на Луне расположены по дуге окружности, а самый крупный кратер располагается в центре дуги. По обе стороны от нею кратеры последовательно уменьшаются с удалением от центра, причем каждый следующий кратер по площади больше предыдущего примерно в 2 раза; расстояния между центрами кратеров сокращаются по закону геометрической прогрессии со знаменателем около 1,2 — 1,45. На Земле кратеры, расположенные по дуге окружности, имеются в Альпах, Карпатах, Гималаях, Иранских горах, на Верхоянском хребте, на островных дугах (Алеутской, Курильской, Филиппинской, Индонезийской и др.) и находятся на расстоянии 30-120 км друг от друга. Практически все 522 известных на Земле действующих вулкана приурочены к островным дугам. Активность вулканов связана с глубинными расколами, которые пересекают поверхность геоида по дуге. Черты сходства морфологии цепочек лунных кратеров и земных островных дуг, однотипный характер изменения расстояний между кратерами на Луне и вулканами на Земле свидетельствуют об их генетическом родстве и не противоречат рассмотренным выше рассуждениям.