Природа космических тел Солнечной системы - Дмитрий Николаевич Тимофеев
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
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 6000оС 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
