Гравитация: причина исчезновения динозавров? (стр. 1 из 2)

Александр ИГНАТОВ

Первые сомнения в справедливости тектоники плит, являющейся на сегодняшний день официальной доктриной теоретической геологии, у меня возникли достаточно давно – в начале 1984 года. Соответственно тогда же я принялся за конструирование своих собственных моделей геологического развития Земли, и, само собой разумеется, со всеми присущими мне пристрастностью и размахом начал просматривать и при возможности прочитывать (а также приобретать) специальную и научно-популярную литературу по этим вопросам. Уже более пятнадцати лет назад я пришел к мысли, что наиболее правдоподобно выглядит гипотеза расширения Земли на манер надуваемого воздушного шара, а потому, увидев в 1991г. в книжном магазине монографию Уильяма Кэри “В поисках закономерностей развития Земли и вселенной” в переводе с английского, причем по тем временам стоившую хороших денег – целых 6 руб. 80 коп.! – я купил, конечно, не задумываясь (через полвека ей же цены не будет).

Я преклоняюсь перед талантом уважаемого г-на Кэри интерпретировать факты, тем более что он отнюдь не чуждается аналогий, а для этого нужен ум чрезвычайно универсальный – на одной лишь математической эмпирии далеко не уедешь.

Однако загвоздка в том, что г-н Кэри, предполагая возрастающими радиус и массу Земли в процессе ее расширения, исходит из постоянства значения земного ускорения.

Это, откровенно говоря, непонятно и странно.

Непонятно потому, что в заключительной части своей книги У.Кэри выдвигает чрезвычайно оригинальную и тонкую космогоническую гипотезу.

А странно потому, что постоянство

при растущем радиусе и растущей массе Земли означает, что средняя плотность вещества Земли падает. Вот формулы:

(1)

и соответственно

(2),

– в которых

– ускорение свободного падения;

– радиус Земли;

– масса Земли;

– гравитационная постоянная, введенная когда-то в оборот Ньютоном;

– средняя плотность вещества Земли (геологическая плотность);

– число “пи”, введенное здесь для вычисления объема шара (предполагаеем, что Земля есть идеальный шар; впрочем, с точки зрения ускорения свободного падения, взятого с точностью до первого знака после запятой, это не слишком далеко от истины).

Средняя плотность вещества Земли в ходе ее расширения при постоянном значении

должна необратимо падать, имея математической функцией гиперболу. Но такой вывод плохо согласуется с тем, что мы наблюдаем на примере планет Солнечной системы, в которой размеры и астрономически вычисляемая плотность вещества планет земной группы меньше, чем у Земли.

Правда, мне могут возразить, напомнив, что плотность вещества планет-гигантов также меньше, чем у Земли, хотя размеры, наоборот, намного больше. Но! Я не случайно употребил здесь не применяемое нигде словосочетание “астрономическая плотность”. Так вот, на поверхности планет земной группы уже высаживались автоматические десанты землян, в результате которых твердо установлено, что поверхность планет сложена силикатами. Это означает, что внутреннее строение планет, скорее всего, имеет сходство с Землей, а потому средняя геологическая плотность вещества именно такая, какая предполагалась на основе астрономических измерений с Земли. С планетами-гигантами ситуация несколько иная. Во-первых, космические аппараты землян там пока не высаживались и неизвестны даже радиусы планет без учета их атмосфер; во-вторых, их астрономическая плотность вычислена на основе наблюдаемого в телескопы радиуса планет, а этот радиус включает в себя, между прочим, газовую оболочку планет-гигантов. Нетрудно понять, что атмосфера вносит в радиус планет юпитерианской группы значительно больший пай, нежели непосредственно жидкое и твердое вещество, особенно если учесть, что сила притяжения этих планет удерживает в атмосфере даже водород – столь она велика, – и чего не наблюдается у планет земной группы.

В результате имеет место очень необычная ситуация. Если у планет земной группы атмосфера очень тонкая (даже у Земли и Венеры какие-то несчастные 10-20 км сравнительно густой и наблюдаемой в видимом спектре атмосферы), и потому астрономическая, вычисляемая с Земли, и геологическая плотность у планет этой группы, в сущности, совпадают. Но ведь когда-нибудь космические аппараты смогут совершить посадку и на твердую поверхность планет-гигантов – или хотя бы жидкую, потому как, говорят, что под атмосферой у них сплошь океаны из жидкого водорода (что, впрочем, маловероятно, так как спутники этих планет, судя по всему, имеют ледяную поверхность из натурального H2O, под которой наверняка обнаружатся тоже вполне натуральные силикаты).

Получим конкретное решение для одной из планет-гигантов, допустим, для Юпитера.

Вооружившись данным о средней плотности Юпитера (1,34× 103

) и о его экваториальном радиусе (71200 км), в первом приближении примем, что средняя плотность его твердого тела должна быть примерно равна земной (пусть 6× 103 ), а плотность газовой атмосферы может находиться в интервале от 0,003× 103 до 0,3× 103 , то есть в десять раз меньше и в десть раз больше плотности воздуха (у воздуха близ поверхности Земли она составляет примерно 0,029× 103 ). Для данной “двухслойной” модели (однородное твердое тело + однородная атмосфера) будут справедливы следующие уравнения:

(3),

и соответственно

(4),

где

– средняя “астрономическая плотность” Юпитера (1,34× 103 ),

– предполагаемая плотность твердого тела Юпитера (6× 103 );

– плотность газовой атмосферы Юпитера (0,003× 103 и 0,3× 103 );

– предполагаемый безразмерный радиус твердого тела Юпитера ( ).

В итоге находим, что двум граничным значениям плотности газовой атмосферы будет соответствовать безразмерный радиус твердого тела Юпитера порядка 60,6% экваториального радиуса (для плотности 0,003× 103

) и порядка 56,7% (для плотности 0,3× 103 ). Другими словами, в предположенном мною диапазоне плотностей газовой атмосферы радиус твердого тела будет составлять примерно 40-45 тыс.км, то есть в 6-7 раз больше, чем у Земли.

В предельном случае, когда

равно нулю, то есть газовая атмосфера по плотности сопоставима с вакуумом, мы получаем, что , или 60,7% радиуса Юпитера, то есть примерно 43200 км. Последняя величина есть максимально возможный радиус твердого тела Юпитера. Реальный же радиус будет меньше, вероятно, порядка 35-40 тыс.км. На долю газовой атмосферы остается почти 30 тыс.км, то есть атмосфера планеты очень глубокая.

Кстати сказать, я вовсе не оригинален с этой гипотезой. В.Н.Жарков говорит, что первые гипотезы относительно строения планет-гигантов как раз опирались на подобные предположения о наличии твердого тела со средней плотностью, близкой к земной, и газовой атмосферы. Лишь начиная с 30-40-х годов прошлого века доминирующей стала гипотеза о газовом строении планет-гигантов. Иначе говоря, вовсе не исключается, что геологическая, то есть без учета колоссальной атмосферы, плотность планет-гигантов выше земной пропорционально тому, насколько толще они по сравнению с Землей в твердой (а не газообразной!) талии.

Таким образом, если исходить из гипотезы о росте геологической плотности планет с ростом их массы (а очень даже солидным косвенным подтверждением в пользу этого служит и наблюдаемый на примерах планет земной группы факт дифференциации вещества в их недрах), то расширение Земли, весьма убедительно доказываемое г-ном Кэри, неминуемо должно сопровождаться ростом ускорения свободного падения и соответственно силы тяжести на поверхности нашей планеты в полном согласии с приведенными ранее формулой (1). В противном случае нам придется считать, что средняя геологическая плотность Земли начиная с юрского периода, с которого, по мнению г-на Кэри, радиус Земли возрос почти в два раза, должна была соответственно уменьшиться.