Гипотеза изначально гидридной Земли

Гипотеза изначально гидридной Земли

Гипотеза изначально гидридной Земли

Внутреннее строение нашей планеты является одной из самых крупных проблем осовремененного естествознания. Она еще не решена, существует множество гипотез на этот счет.

Важность понимания внутреннего строения Земли определяется следующим:

  1. С внутренней структурой планеты связаны вопросы развития внешней твердой оболочки Земли – ее коры. Земная кора формируется все время существования планеты. Ее кора – это продукт физических и физико-химических процессов, которые реализуются в недрах Земли. Понимание процессов развития земной коры необходимо для умения прогнозировать местоположения залежей полезных ископаемых, создания сейсмических прогнозов, для исследования медленных перемещений земной коры.
  2. С проблемой внутреннего строения Земли связывают вопрос о ее происхождении.

Под строением Земли понимают:

  • архитектуру планеты;
  • химический ее состав;
  • физическое состояние;
  • свойства земного вещества.

Схема строения Земли

По данным сейсмологии Земля имеет следующие слои:

  • Внешний слой, называемый земной корой. Данный слой имеет разную толщину. Толщина изменяется от нескольких километров до нескольких десятков километров.
  • Следующие три слоя, если двигаться к центу нашей планеты – это оболочки Земли.
  • Пятый слой считается особым переходным слоем.
  • Далее идет ядро Земли, в нем еще выделяется внутреннее ядро.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Приняв факт расслоения Земли на оболочки, и найдя скорость распространения сейсмических волн в каждой из них, наука:

  • не нашла точную на причину данного расслоения;
  • и не описала процессы, которые создали современную структуру нашей планеты.

Гипотеза о металлическом строении ядра Земли

Наличие у Земли ядра, свойства которого резко отличаются от свойств оболочки его окружающей, было доказано сейсмологией.

В настоящее время существует несколько гипотез о составе ядра и способе его образования.

Первая такая гипотеза – это гипотеза железно-никелевого ядра. Данная гипотеза основывается на том, что изначально Земля была в состоянии огненного жидкого шара. При этом ядро и другие оболочки возникали в процессе дифференциации вещества Земли:

  • на ядро из металла (железа и никеля) с некоторой примесью сидерофильных элементов;
  • каменную оболочку.

Аналогом можно считать процесс расслоения в доменной печи. Кроме данной аналогии аргументами, поддерживающими эту гипотезу, считают:

  • ядро обладает плотностью, близкой к плотности железа при соответствующем давлении;
  • наличие магнитного поля Земли считалось следствием намагниченности железного ядра;
  • существование метеоритов из железа, считавшихся осколками ядер распавшихся планет.

Наблюдения за колебаниями полюсов и приливами в теле Земли, исследования отражения сейсмических волн от поверхности ядра, указали на то, что модуль твердости в ядре во много раз меньше, чем у оболочке. Велика вероятность, что данный модуль близок к нулю. Следовательно, земное ядро является жидким (в нашем понимании).

Возможность существования жидкого ядра внутри твердой оболочки и, вероятно, твердом центральном ядре, объяснил Джекобс.

Он показал, что температура плавления железа существенно ниже, чем температура плавления пород оболочки.

При этом адиабатический градиент в расплаве железа в ядре меньше, чем градиент температуры плавления, этим можно пояснить возможность твердого состояния внутреннего ядра.

В этой гипотезе внутреннее ядро отличается от внешнего ядра составом и фазовым состоянием.

Гипотеза о железном ядре имеет ряд противоречий.

Так, не является очевидным процесс дифференциации по удельному весу.

Поскольку, давление внутри Земли очень большое, значит вязкости веществ велики, для дифференциации вещества требуется очень много времени, больше, чем Земля существует.

Во внутреннем ядре дифференциация невозможна, так как там почти отсутствует гравитация. Кроме этого границы ядра и окружающей его оболочки и граница внутреннего ядра очень четкие, что не может объяснить дифференциация.

Имеются предположения о том, что Земля не имела жидкой фазы.

Гипотеза В. Н. Ларина

Замечание 1

Гипотеза металлогидридного строения ядра Земли появилась в конце XX века. Автором ее стал геолог В.Н. Ларин.

Он предположил, что ядро нашей планеты составлено из соединений металлов и водорода (гидридов металла). Причем газ под огромным давлением растворен в кристаллической решетке металла. (В единице объема металла имеется 850 единиц объема водорода).

Большая часть вещества во Вселенной содержит водород. Можно положи, что в начальном этапе формирования Земля в своем составе, тоже в основном имела водород.

Допустим, что часть водорода Землей была потеряна, но существенная часть его осталась. При сжатии планеты давление внутри увеличивалось, водород соединялся с металлами, соединения трансформировались в гидриды.

Эти гидриды находятся сейчас в ядре, согласно гипотезе Ларина.

Водород с течением времени освобождается из соединений с металлами и устремляется вверх. Выходя из кристаллических решеток, молекулы газа занимают существенно большие, чем первоначальные объемы. В этом процессе выделяется большое количество теплоты.

В мантии часть высвобождающегося водорода взаимодействует с углеродом, так возникает метан. Из этого газа при высокой температуре и давлении получается природный газ, нефть.

В верхних слоях коры Земли и над ее поверхностью водород соединяется с кислородом. Так в данной теории объясняется наличие в составе газе любого вулкана 80% паров воды и водорода.

Поднимаясь из ядра на поверхность водород реагирует с кислородом, и вода пополняет уровень мирового океана.

Ученый приводит расчеты, согласно которым наша планета утратила 3% своей массы за время своего существования из-за того, что водород покинул ее ядро и ушел в космос. Но при этом объем планеты постоянно увеличивается. Газ, проходит сквозь мантию Земли, при этом образуются вещества с меньше плотностью, чем гидриды.

В соответствии с гипотезой гидридной Земли из астеносферы планеты через ее кору поднимаются потоки водорода.

Водород, поднимаясь, создает разные геологические структуры:

  • карстовые пустоты, возникают, когда струи газа текут сквозь пласты карбонатов;
  • кольцевые структуры проседания, появляются там, где газ выходит на поверхность планеты;
  • грязевые вулканчики, создаются водородом весной в местах, где почва мешает проходу газа.

Замечание 2

Гипотеза Ларина противоречит представлением о строении Земли на сегодняшний день.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/gipoteza_iznachalno_gidridnoy_zemli/

Гипотеза гидридной Земли

Гипотеза изначально гидридной Земли

Человек в наше время знает гораздо больше о космосе, чем о литосфере родной планеты. Хочу познакомить уважаемых с гипотезой гидридной Земли, вот уже более 30 лет развиваемой геологом В.Н.Лариным. Гипотеза во многом спорная, противоречащая современным представлениям о строении Земли, однако она подтверждается множеством научных фактов.

Ее суть заключается в том, что ядро Земли на самом деле состоит не из расплавленного железа, как принято считать, а из гидридов металлов.

Гидриды металлов — это соединения водорода с металлами, при которых атомы водорода проникают в кристаллическую решетку металлов, причем в одном объеме металла может содержаться до 850 объемов водорода.

Подавляющая часть вещества Вселенной состоит из водорода, Солнечная система не исключение. Логично предполагать, что Земля в процессе своего формирования также по большей части состояла из водорода. Но куда он подевался с тех времен? Часть водорода конечно была унесена солнечным ветром, но значительная часть осталась.

По мере сжатия протопланетного облака давление в его недрах росло, и соединения водорода и металлов преобразовались в гидриды, которые и по сей день находятся в ядре Земли. Водород постепенно высвобождается из гидридов и поднимается вверх. Согласно расчетам В.Н.Ларина, Земля потеряла до 3% своей массы за весь период с образования планеты при улетучивании водорода в открытый космос.

Однако, объем Земли увеличился — водород по мере прохождения через мантию образовывал менее плотные, чем гидриды вещества. Земная кора постепенно расширялась, и континенты раздвигались (что противоречит теории о дрейфе литосферных плит), а вода в океанах тогда — ничто иное, как продукт окисления водорода, исходившего из недр.

Согласно гипотезе Ларина, из астеносферы Земли сквозь земную кору должны подниматься восходящие водородные потоки. За последние 15 лет появились убедительные доказательства процесса дегазации Земли.

Чем же это нам грозит?

Серебристые облака — облака, возникающие на высоте 80-85км над поверхностью Земли и наблюдаемые в глубоких сумерках. Впервые их увидели в 1885 году (до этого нет никаких свидетельств их появления).

Водяной пар не может подняться на такую высоту — он полностью вымораживается еще на высоте 10-18км. Единственное объяснение появления серебристых облаков — водород, который поднимается в мезосферу и там реагирует с кислородом под воздействием космической радиации.

Поскольку до 1885 года их никто не видел, следует полагать что это явление свидетельствует об увеличившейся дегазации Земли.

Водород реагирует с озоном, тем самым разрушая озоновый слой. Над местами мощных выбросов водорода появляются озоновые дыры, что приводит к росту интенсивности ультрафиолетового излучения на поверхности Земли, а следовательно риску ожогов кожи и глазной сетчатки.

Водород, возможно, явился причиной небывалой летней жары на русской равнине в 2010 году, которая продержалась 2 месяца (я отчетливо помню то время, потому что сидел тогда в офисе без кондиционера при жаре +35С). Дело в том, что в том году была долгая зима с сильными морозами, из-за чего почва промерзла на глубину 1,5-2м.

Водород и примешанный к нему метан накапливались в приповерхностном слое всю зиму и весну, и в июне, когда нижние слои почвы наконец отмерзли, произошел залповый выброс запертых до этого газов в атмосферу.

В условиях безветрия водород образовал «купол» над русской равниной, верхний край которого «пробил» озоновый слой, из-за чего на землю стало поступать больше солнечной радиации. Присутствие повышенных концентраций метана в атмосфере спровоцировало парниковый эффект, а лесные пожары лишь усугубили обстановку.

Продолжающаяся дегазация водорода поддерживала «купол» в устойчивом состоянии почти 2 месяца, а синоптики терялись в догадках, почему жара не спадает.

Водород при контакте с металлом делает его более хрупким — это может привести к тому, что подземные трубопроводы и другие металлоконструкции могут разрушиться от небольшого напряжения или даже под собственным весом.

Водород приводит к появлению различных геологических структур:

Карстовые пустоты появляются при прохождении струй водорода через пласты карбонатов. Дело в том, что струи водорода никогда не бывают стерильными — в них всегда присутствуют хлор, фтор, сера и др. элементы.

При реакции с свободным (или плохо химически связанным) кислородом в глубинах земной коры образуется подкисленная вода, которая быстро разъедает каверны в пластах карбонатов.

Карстовые пустоты затем могут стать причиной провальной(когда водород находит выход в атмосферу) или взрывной воронки(когда выход не находится, и давление водорода нарастает до тех пор, пока вышележащие пласты уже не могут его сдерживать).

На фото — провальная воронка

Много карстовых пустот находится под Москвой, и если водородная дегазация продолжится теми же темпами, то в скором времени в Москве дома могут начать проваливаться под землю.

Кольцевые структуры проседания образуются в местах выхода водорода на поверхность земли. Они хорошо видны на снимках со спутников по характерному осветлению почвы:

это место на гугл мапс

Дело в том, что гумус состоит из гуминовых кислот (непредельные углеводороды), а водород реагирует с ними, образуя предельные углеводороды, которые распадаются и улетучиваются в виде газов. Таким образом на месте выхода водорода образуется проседание, которое через несколько лет может превратиться в болото:

ссылка на это место

Водород уничтожает плодородный слой почвы, что приводит к гибели растений. На фото выход водорода создал проплешину в лесу, «серый войлок» это упавшие в болото мертвые деревья:

ссылка на это место

Выходы водорода уже вывели из использования многие квадратные километры сельскохозяйственных угодий на русской равнине, и всё говорит о том, что дегазация Земли только набирает силу.

Миниатюрные грязевые вулканчики образуются весной там, где почва препятствует выходу водорода на поверхность. На фото В.Н.Ларин стоит на поле, покрывшемся такими «кочками»

Грязевой вулканчик в разрезе:

На фото видны следы многочисленных газовых пузырей, которые не сообщаются между собой, причем стенки этих пузырей очень гладкие.

Возможно ли как-то использовать водородную дегазацию Земли?

Безусловно! Водород — это топливо будущего. Можно пробурить скважины в местах выхода водорода и добывать его в промышленных масштабах:

Выходы водорода находятся на русской равнине — а значит, не нужно тянуть газопроводы из сибири или из-за полярного круга. Добыча водорода позволит также спасти черноземные земли сельхозугодий от уничтожения.
Запасы водорода в астеносфере Земли поистине колоссальны, их хватит на многие тысячи лет жизни человечества.

Когда-нибудь водород заменит нефть и каменный уголь, а вместе с ними уйдут в прошлое и конфликты за энергоресурсы — ведь водорода хватит на всех! Если добыча водорода окажется достаточно дешевой, это позволит снизить цену электроэнергии, а значит станут рентабельными многие производства, которые раньше признавались бесперспективными, подешевеют товары народного потребления и транспортные расходы. Словом, наше будущее — за водородной энергетикой.

Что вы можете сделать для гипотезы Ларина?

Во-первых, гипотеза уже имеет достаточно убедительных доказательств, но новые доказательства не помешают. Вы можете найти геологические структуры, характерные для мест выхода водорода на поверхность (воронки, проседания, «кочки»), и сфотографировать их с указанием мест расположения.

Если у вас есть газоанализатор — провести анализ состава почвенной атмосферы. Сейчас как раз середина весны, трава еще не выросла, и характерные геологические структуры должны быть заметны.

Во-вторых, я считаю необходимым популяризировать гипотезу не только в научных кругах, но и среди широких народных масс — вдруг среди них найдется инвестор, который сможет оплатить дополнительные исследования.

Дополнительную информацию о гипотезе можно найти на сайте hydrogen-future.com

Llevellyn

Источник

Источник: https://www.pvsm.ru/e-nergiya-i-e-lementy-pitaniya/32676

Гипотеза расширяющейся Земли Среднее время прочтения:

Гипотеза изначально гидридной Земли

Что за странный вопрос, удивится читатель. Всем известно, что расширяется Вселенная, а Земля не меняет размер. Однако учёные не всегда так считали. В разные периоды выдвигались гипотезы, пытавшиеся объяснить особенности в геологии и географии нашей планеты изменениями её величины.

— Salik.biz

Печёное яблоко

Впервые об этом заговорил в 1829 году французский географ Жан-Батист Эли де Бомон. Он предложил теорию, согласно которой рельеф земной коры со всеми горными цепями и возвышенностями сформировался в результате уменьшения Земли из-за её охлаждения. Эта гипотеза получила название теории контракции (сжатия).

Учёный развил её в своём труде «Заметки о горных системах», который опубликовал в 1852 году. Контракционная гипотеза опиралась на идею о происхождении Солнечной системы из вращающейся туманности. Едва сформировавшаяся Земля представляла собой расплавленный шар, а земная кора образовалась в процессе охлаждения.

Сначала она была гладкой, но по мере дальнейшего понижения температуры планеты происходило уменьшение её объёма и, соответственно, площади поверхности. При этом появлялись неровности.

Для наглядности Жан-Батист Эли де Бомон провёл аналогию с печёным яблоком, кожица которого за счёт усыхания мякоти покрывается морщинами.

По его мнению, механическое напряжение земной коры в местах таких «морщинок» постепенно увеличивалось, и в момент достижения предела прочности происходил разлом породы. Затем за счёт бокового давления над поверхностью выпячивалась горная гряда. Её центральная часть, наиболее ослабленная дроблением, заполнялась магмой.

Контракционная теория с самого начала подверглась жёсткой критике. Для многих учёных уже в те годы было очевидно, что никакое сжатие не смогло бы сформировать существующие горные системы. Однако внутренняя логичность теории де Бомона и отсутствие альтернативы позволили ей довольно долго оставаться основной геодинамической концепцией.

Рекламное видео:

Теория расширения. Кто «за»?

Тем временем в учёной среде созрела противоположная по содержанию концепция, предполагающая, что Земля со временем не сжимается, а расширяется. Её сторонников на эту мысль натолкнули очертания береговых линий Африки и Южной Америки — как будто материки ранее были одним целым, а потом неведомые силы оторвали их друг от друга.

Одну из наиболее чётких формулировок гипотезы о расширении Земли выдвинул итальянский геолог Роберта Монтовани в 1889 году. Он предположил, что когда-то суша покрывала почти всю поверхность нашей планеты, которая по размеру была в два раза меньше нынешней Земли.

Из-за теплового расширения и вулканической активности суперконтинент раскололся на несколько частей, и они стали современными материками. Расширение планеты продолжалось, материки «разбегались» все дальше и дальше друг от друга.

Возникающие провалы в земной коре заполнялись водой — так появились известные нам океаны.

Среди российских последователей теории расширения можно назвать инженера и естествоиспытателя Ивана Осиповича Ярковского. В то же время, что и Монтовани, Ярковскии выступил с идеей трансмутации новых химических элементов внутри небесных тел, которая и приводит к их увеличению.

Идею расширения одно время поддерживал даже Чарльз Дарвин. Во время второй экспедиции на корабле «Бигль» он пытался с её помощью объяснить возвышение суши в Южной Америке, приведшее к образованию Анд и ступенчатых плато в Патагонии. Правда, Дарвин довольно быстро отказался от этой гипотезы.

В 1956 году в поддержку теории расширения Земли высказался австралийский геолог Сэмюел Уоррен Кэри. Он предположил существование некоего механизма увеличения массы всех существующих небесных тел и подчеркнул, что окончательно решить эту научную проблему можно только в космологической перспективе.

Ещё одна гипотеза была предложена ирландским физиком Джоном Джоли совместно с британским геологом Артуром Холмсом. Они нашли компромисс между расширением и сжатием, назвав его теорией тепловых циклов.

Суть концепции проста: когда тепло от радиоактивного распада изотопов в недрах Земли превосходит внешнее охлаждение, планета отводит избыточную температуру за счёт расширения. Возникающие трещины земной коры заполняются магмой.

После выброса лишнего тепла магма застывает, а Земля сжимается.

Знаете ли вы что…

В XVII веке астроном Эдмунд Галлей выдвинул гипотезу «полой Земли». По его мнению, в твёрдой земной оболочке размещались ядро и два концентрических слоя из намагниченных металлов, влиявших на магнитное поле планеты.

Гипотеза изначально гидридной Земли

Но вернёмся к науке. Из существующих на сегодня теорий расширения наибольшего внимания заслуживает гипотеза изначально гидридной Земли.

Её автор — советский и российский учёный, доктор геолого-минералогических наук Владимир Николаевич Ларин.

Предложенная им концепция строения планеты, коренным образом отличающаяся от официально принятой теории тектоники плит, вызвала большой интерес у российских геологов.

Согласно его теории изначально внутренние геосферы планеты были гидрид-ными, то есть сложенными из водородистых соединений. Такой состав до сих пор имеет земное ядро.

Выделение водорода началось, когда к центру Земли опустился слой мантии, называемый астеносферой, и вызвал его разогрев. Последующие особенности развития планеты обусловлены как раз выделением водорода из её недр.

В том числе и расширение — побочное действие этого процесса.

Конечно, у новой идеи, как это всегда бывает, нашлось много оппонентов. Однако большое преимущество гипотезы Ларина в том, что она предоставляет логичное объяснение многим природным явлениям, пока что имеющим лишь условное теоретическое обоснование.

Например, стало бы понятно, откуда на планете так много воды: водород соединяется в мантии с кислородом и потом выходит на поверхность. Легко объяснилась бы и вулканическая активность, получило бы научное обоснование происхождение угля и нефти, метана в шахтах и многое другое.

Динозавры не выдержали

Все вышеперечисленные теории предполагают расширение планеты за счёт внутренних процессов. Но у любого физического тела есть ещё одна возможность увеличиться — «обрасти» веществом снаружи. Подобное предположение прозвучало в версии о массовой гибели динозавров, выдвинутой биологами из Владивостока.

— Существует давний палеонтологический парадокс, заключающийся в том, что многие биологические организмы, оставившие неоспоримые свидетельства факта своего существования в каменной летописи Земли, сегодня обитать на ней не смогли бы просто физически, — заявил в интервью ТАСС главный научный сотрудник Института биологии моря Дальневосточного отделения РАН Анатолий — Дроздов, один из авторов гипотезы.

С помощью современных математических расчётов доказано, что сухопутные динозавры, чей вес измеряется десятками тонн, и тем более летающие птерозавры не выжили бы при существующей на Земле силе тяжести. Было выдвинуто предположение, что 150 млн. лет назад эта величина была в 2,079 раза меньше современной. Благодаря этому ископаемые животные и «выросли» до огромных размеров.

Авторы гипотезы считают, что сила тяжести возросла из-за множества выпавших на поверхность Земли мелких космических частиц, это и привело к изменению планетарной массы.

Причиной могло стать плотное облако межзвёздной пыли, через которое проходила Солнечная система примерно 150-200 млн. лет назад.

Процесс выпадения космических «осадков» шёл постепенно, но в какой-то момент ускорился, размер и масса Земли быстро увеличились, соответственно возросла и сила тяжести. Такого гравитационного скачка динозавры не выдержали…

Впереди много открытий

Аргументов против расширения Земли всегда находилось так же много, как и за.

Кстати, господствующая в науке с 60-х — 70-х годов прошлого века теория тектоники плит тоже не сразу завоевала свои позиции. Её автор — немецкий учёный-метеоролог Альфред Вегенер также обратил внимание на совпадение побережий Южной Америки и Африки. В 1912 году он предложил на суд собрания Немецкого геологического общества доклад о дрейфе материков.

В качестве доказательства Вегенер привёл не только сходство берегов, но и расположенных там геологических пород, которые точно так же совпадали при совмещении. Кроме того, он заметил, что одни и те же животные и растения встречаются по обе стороны Атлантического океана, пересечь который они никак не могли.

Однако тогда научное общество не приняло его теорию.

Что же касается идеи изменения размера планеты в ту или иную сторону, то расчёты на основе современных технологий, похоже, окончательно её похоронили.

Применив высокоточные геодезические технологии и палеомагнитные данные, специалисты доказали, что радиус планеты не менялся за последние 400-600 млн. лет и остаётся неизменным в настоящее время.

А измерение движений тектонических плит при помощи различных геологических, геодезических и геофизических методов как раз доказывает справедливость теории тектоники плит.

Но кто знает, не будут ли эти данные пересмотрены через 10-20 лет? Наука прекрасна именно тем, что находится в непрестанном развитии, и каждый новый день приносит новые факты, ожидающие верной интерпретации. А наша родная планета при всей её изученности все ещё хранит множество тайн…

Журнал: Тайны 20-го века №28. Светлана Ёлкина

Источник: https://salik.biz/articles/68679-gipoteza-rasshirjayuscheisja-zemli.html

Booksm
Добавить комментарий