Вернуться на главную страницу

О пульсации Земли с переменным периодом

В опубликованной недавно в Интернете статье Н.С. Сидоренкова "Нестабильности вращения Земли" приведены график изменения скорости вращения Земли за последние 350 лет (рис. 1) и траектория движения ее северного полюса за последние 110 лет (рис. 2). График рисунка 1 примечателен тем, что имеет две части, резко отличающиеся друг от друга. В первой, большей по продолжительности, половине графика господствует общая тенденция возрастания его значений, которая в 1880 - 90 годах сменяется резким спадом скорости вращения. Это и последующее замедления вращения Земли настолько выбиваются из предыдущего хода графика, что невольно наводят на мысль о случайности обусловливающих их причин.

Рис. 1. Отклонение δР длительности суток от эталонных за последние 350 лет.(нажмите на названиии рисунка и его изображение появится в отдельном окне)

Рис. 2. Траектория движения северного географического полюса за 110 лет.(нажмите на названиии рисунка и его изображение появится в отдельном окне)

Снижение скорости вращения Земли, как и движение ее полюсов, может быть объяснено предполагаемым механизмом проскальзывания литосферы по залегающей ниже астеносфере. При этом движение литосферы относительно полюсов продолжают по - прежнему называть движением полюсов. Если уменьшение скорости вращения литосферы при тормозящем ударе по ней, например, крупного метеорита вполне понятно, то причина движения полюсов Земли до сих пор остается загадкой. Это движение происходит вопреки силам инерции в одном и том же направлении уже, по крайней мере, 570 миллионов лет. За это время северный полюс Земли, согласно палеогеографическим и палеомагнитным данным, сместился из средней части Тихого океана до современного положения и продолжает свое движение в направлении на Гренландию и восточную часть Северной Америки.

Сопоставление, которое невольно напрашивается, графика рисунка 1 с катастрофическими событиями прошлого сразу выводит на извержение, точнее сказать, взрыв вулкана Кракатау в августе 1883 года. Этот взрыв в некоторых источниках назван величайшей катастрофой в истории Земли. Вскоре после этого происшествия и началось резкое замедление вращения Земли. Исходя из принципа: "после этого - значит, в результате этого", можно достаточно уверенно говорить не только о временной, но и причиной связи взрыва вулкана Кракатау с последующим замедлением вращения Земли.

Второму случаю замедления вращения Земли на графике рисунка 1, приуроченному к 50 - 70 годам прошлого столетия, не соответствует подобное катастрофическое геологическое событие. Однако это время характеризуется целой серией катастроф техногенного происхождения. Это было время "холодной войны", время гонки вооружений и интенсивных испытаний ядерного и термоядерного оружия. Суммарная мощность этой ядерной бомбардировки Земли значительно превосходит мощность взрыва вулкана Кракатау, поэтому и ее последствия должны быть более тяжкими. И действительно, кроме замедления вращения Земли, этому периоду времени соответствует изменение траектории движения полюсов Земли, чего не наблюдалось в случае с вулканом Кракатау. Как следует из рисунка 2, именно в период 50 - 70 годов происходят изменения в характере и направлении движения северного полюса Земли с последующим восстановлением присущих этому движению особенностей. Таким образом, оба приведенных графика указывает на испытания ядерного оружия как на вполне вероятную причину произошедших с ними изменений.

Подобный вывод, в свой очередь, указывает на технически вполне возможный, хотя и экологически крайне опасный, способ противодействия этому непонятному движению полюсов, которое в будущем неотвратимо должно привести к оледенению североамериканского континента. Для борьбы с ним придется периодически производить мощные ядерные взрывы в специально подобранных точках земной поверхности, чтобы таким образом поправлять время от времени положение полюсов и тем самым поддерживать их постоянное местонахождение. Это должно быть воздействие, длящееся тысячелетиями.

Доказывая случайный характер причин, приведших к замедлению вращения Земли, автор взял на себя смелость достроить прерванный ими первоначальный ход графика с продолжением общей тенденции постепенного увеличения скорости вращения и пиковыми значениями на нем с периодом в сорок лет, который характерен для последних трех пиков первой половины графика (рис. 3). Смысл произведенного достраивания графика заключается в следующем. По мнению автора, до 1880-х годов литосфера вращалась синхронно с глубинными оболочками Земли, вполне адекватно отражая изменениями скорости вращения своей поверхности ход глубинных процессов, а затем, получив замедляющие толчки, стала отражать их с искажениями. Однако это обстоятельство никоим образом не отразилось на самих процессах в недрах Земли, которые продолжались и продолжаются с прежней последовательностью. Сущность этих процессов заключается в чередовании стадий расширения и сжатия земных недр, обусловленных, скорее всего, периодическими прохождениями высокотемпературных аномалий, поднимающихся из глубин Земли к ее поверхности. Вызываемая этой или другими возможными причинами, пульсация объема Земли сопровождается изменениями ее радиуса и соответствующими замедлениями и ускорениями вращения ее поверхности. Таким образом, пиковые значения на графике рисунка 3 соответствуют стадиям разуплотнения земных недр, а общая направленность графика на возрастание его значений демонстрирует в наглядно выраженной форме происходящее в текущий период времени явление расширения Земли, которое доказывали в своих работах П.П. Паренаго, Г.П. Тамразян, В.А. Цареградский, Е.Е. Милановский, А.А. Лавров и другие.

Рис. 3. Установленный астрономическими наблюдениями график пульсации Земли с предполагаемым его продолжением.(нажмите на названиии рисунка и его изображение появится в отдельном окне)

Правильность предположений автора будет проверена при достижении реальным графиком пиковых значений предполагаемого, если за это время не случиться ничего из ряда вон выходящего. Согласно ситуации на рисунке 3, это событие должно произойти через 20 - 25 лет, но может быть сдвинуто как в ту, так и в другую сторону, так как фактические периоды между пиковыми значениями могут не совпадать с предполагаемыми, тем более, что они имеют тенденцию резко изменяться. Пример такого изменения имеется на третьем от начала пике графика, на котором происходит изменение предшествующего периода в 60 лет на последующий 40 - летний. Поэтому усредненный период между пиковыми значениями следует считать равным 50 - ти годам.

Однако, если опираться на представление не о случайном, а о вполне закономерном ходе событий, то единственный достоверный факт уменьшения периода становится уже тенденцией для пульсации Земли в целом. И, по-видимому, совсем не случайно в искаженном, по мнению автора, участке графика прослеживаются три пиковых значения с 30-летними интервалами между ними. Это означает, что пульсация все-таки проявляет себя, не смотря на воздействие на нее искажающих факторов. Таким образом, можно достаточно уверенно утверждать, что на графике наблюдается уменьшение периодов между пиковыми значениями от 60 - летнего начального до 30 - летнего конечного, что может быть объяснено снижением интенсивности температурных аномалий, увеличением скорости их подъема или уменьшением глубинности вызывающего пульсацию очага. Отсюда следует, что пульсация Земли является процессом циклическим, в котором каждый цикл определяется изменением периодов пульсации от максимального начального до минимального конечного. Начальный период цикла, который мы переживаем, так и останется неизвестным, зато проявление его окончания и начала нового цикла можно ожидать или в текущем столетии, иди в следующем. Только после того, как это произойдет, можно будет приблизительно определить длительность циклов. Приблизительно, поскольку каждый цикл, по-видимому, индивидуален, а его продолжительность зависит, скорее всего, от величины начального периода.

Влияние пульсации Земли и ее расширения на ход геологических процессов можно оценить предположительно по вариациям скорости вращения. Скорость вращения поверхности Земли на экваторе составляет 465 м/сек, и изменению времени на одну миллисекунду соответствует изменение скорости вращения на, примерно, 0,5 м/сек. Изменению значений времени на первом пике графика в 4 миллисекунды будет соответствовать изменение скорости вращения на ± 1 м/сек. Таким образом, влияние пульсации Земли на всю поверхность невелико, зато сопутствующий ей тепло - флюидо - перенос должен быть весьма значительным. Поэтому тепловой поток Земли должен пульсировать с той же частотой, как и ее объем, хотя и с вполне вероятным смещением пиковых значений во времени. Автору не удалось обнаружить публикации по этому вопросу, кроме короткой заметки о том, что американские ученые по спутниковым наблюдениям обнаружили увеличение теплового потока Земли, причем после 1990 года его возрастание стало более интенсивным ("Природа", 2003, №1).

Иначе обстоит дело с расширением Земли. Здесь за 350 лет набегает интервал времени около 2 миллисекунд, что связано с изменением скорости вращения до 1 м/сек. Однако за последующие 350000 лет при той же тенденции возрастания это приведет, как минимум, к удвоению скорости вращения поверхности Земли. Если такое может произойти, то происходило и раньше, и поэтому связанные с увеличением скорости явления надо пытаться распознавать и изучать в каменной летописи Земли.

В обоснование высказанных предположений можно привести некоторые цифры, полученные по общеизвестным формулам. Кровля астеносферы находится на глубине ~ 100 км под материками и ~ 50 км под океанами (БСЭ, 1970). Объем 100 - километровой поверхностной оболочки Земли составляет 5-1019 м3. При плотности 3000 кг/м3 (плотность габбро) ее вес равен 1,5 * 1023. Для придания этой оболочке скорости 2 м/сек требуется кинетическая энергия, равная 3*1023 кг*м2/сек2. Объем сорванного, распыленного и заброшенного на высоту до 80 км материала вулкана Кракатау оценивается цифрой около 20 км3. При плотности 3000 км/м3 это составляет 6*1013 кг. Для того, чтобы энергия взрыва этого вулкана привела в движение 100-километровую оболочку Земли, требуется начальная скорость взрывной волны в 100 км/сек, что на порядок превосходит скорость ударной волны при детонации твердых взрывчатых веществ. Автору не известно, насколько реальна эта скорость, но только при таком ее значении сравниваются энергии обоих явлений.

При постоянной угловой скорости вращения Земли уменьшение ее окружной скорости в районе экватора на 1 м/сек должно сопровождаться увеличением ее радиуса на 14 км. Коэффициент теплового линейного расширения минералов, приведенных в БСЭ, колеблется от 1*10-6 до 14*10-6, град.-1. Для простоты расчетов удобно принять среднее значение 7*10-6, град.-1. После сокращения получается равенство R=2000000/ΔТ. Поскольку и R, и ΔТ ограничены в своих значениях, имеется два предельных варианта решения. При R=2900 км (нижняя граница мантии), ΔТ=690°. А при ΔТ=1000°, R=2000 км. Таким образом, увеличению радиуса Земли на 14 км должно соответствовать нагревание всей мантии и земной коры на 690°, или какого-то прослоя в них мощностью 2000 км до 1000°. Поскольку температуропроводность горных пород очень мала, следует придерживаться варианта конвективного переноса тепловых аномалий. При полупериоде пульсации в 30 лет скорости их прохождения варьируют от 66 до 200 км в год.