Pros y contras de la liberación de hidrógeno en la plataforma rusa
V.Larin, N.Larin
Hace unos años, se inventaron en Rusia los analizadores de gas de hidrógeno compactos. Estos dispositivos permiten determinar la concentración de hidrógeno en el campo (en una mezcla de otros gases). Como resultado del trabajo realizado (2005-2009), encontramos un contenido anormalmente alto de hidrógeno en el aire del subsuelo en las regiones centrales de la parte europea de Rusia.
“Sondeo microsísmico” (“saber cómo” ruso, autor A.V. Gorbatikov) reveló canales de suministro en las “anomalías de hidrógeno”, que se adentran profundamente en la corteza terrestre y en los horizontes del manto del planeta. Así establecido - areal anomalías de hidrógeno del subsuelo se alimentan de zonas verticales en forma de tubo ubicadas a una profundidad, una especie de " cables de hidrógeno". Y es muy probable que se pueda extraer hidrógeno de estas zonas mediante perforaciones, cuya profundidad será de 1-1,5 km.
Sabemos dónde y cómo buscar estos “cables de hidrógeno”. Estamos listos para familiarizar a todas las partes interesadas con nuestro equipo, métodos de medición y resultados de nuestra investigación. También podemos mostrar las salidas de los flujos de hidrógeno en objetos específicos y el impacto negativo de este fenómeno en la naturaleza: varios embudos, vastas áreas de hundimiento de la tierra, la destrucción del componente humus del chernozem, la muerte del bosque en las zonas de salidas de hidrógeno, etc.
Actualmente, muchos países sueñan con trasladar el transporte y la energía al hidrógeno. Sin embargo, existe un problema asociado con la producción de hidrógeno. Se supone que se produce principalmente por electrólisis del agua. Pero quemar tal hidrógeno da mucha menos energía en comparación con la cantidad gastada en electrólisis. Los expertos ven esto como un callejón sin salida insuperable. Sin embargo, lo que encontramos cables de hidrógeno eliminar este problema y abrir perspectivas reales para el desarrollo de la energía del hidrógeno.
La investigación "sobre el hidrógeno" la llevamos a cabo de forma privada y con nuestros propios fondos (personales). Lo que pudimos, lo hicimos. Hemos identificado un fenómeno previamente desconocido: liberaciones de flujos de hidrógeno desde las entrañas profundas del planeta en la etapa actual de su desarrollo, y ahora podemos decir que este fenómeno tiene una grandiosa escala de manifestación. Pero para un mayor desarrollo de esta área prometedora, se necesita apoyo financiero.
Nuevas perspectivas
Energía de hidrógeno
Chorros y corrientes de hidrógeno profundo crean formas estructurales muy características en la superficie diurna, que se leen bien en las imágenes satelitales de la Tierra. Esto permitió determinar la distribución territorial de las salidas de hidrógeno. La interpretación de las imágenes de satélite y nuestras expediciones han demostrado que prácticamente toda la parte europea de Rusia puede equiparse con pozos de hidrógeno. Se puede usar localmente para generar electricidad y distribuirla a las áreas circundantes. Tal suministro de energía descentralizado es invulnerable a los desastres naturales y los ataques terroristas. Al mismo tiempo, para la implementación de esta innovación, no es necesario inventar nada fundamentalmente nuevo. Por lo tanto, la implementación se puede llevar a cabo rápidamente y, en consecuencia, los fondos invertidos se amortizarán rápidamente.
Reposición de campos de petróleo y gas.
En la composición química del petróleo y el gas, hay de 2,5 a 4 átomos de hidrógeno por átomo de carbono, mientras que la composición de los residuos orgánicos de las rocas sedimentarias (fuente de petróleo) no contiene más de un hidrógeno por carbono. En este sentido, es claro que el problema del origen de las materias primas hidrocarbonadas es, en primer lugar, el problema de la fuente de hidrógeno.
A la luz de la desgasificación del hidrógeno, queda claro por qué no se agota el petróleo en algunos campos, de los que ya se ha extraído varias veces más de lo explorado. O por qué los depósitos agotados se reponen 10-15 años después de haberse agotado por completo. Y de dónde proceden los gigantescos yacimientos de petróleo en antiguos granito-gneises de génesis inicialmente magmática, en los que nunca ha habido estratos fuente de petróleo, pero sí minerales carboníferos.
Con toda probabilidad, la desgasificación del hidrógeno profundo que hemos descubierto nos obligará a revisar al alza las previsiones de reservas de petróleo y gas en el planeta.
Consecuencias negativas
Karst en salidas de hidrógeno
Según los geoecólogos, el 15% del territorio de Moscú se encuentra en la zona de riesgo kárstico, y las fallas en estas áreas pueden ocurrir en cualquier momento. Los expertos saben de esto, hablan y advierten, pero no muestran mucha actividad en obligar a las autoridades a tomar las medidas correspondientes. Aparentemente, la opinión predominante sobre la formación "lenta" de las cavidades kársticas es un factor tranquilizador, pero solo es cierto cuando los vacíos se forman debido a la filtración de agua de lluvia y nieve. Estas aguas son frías y esencialmente destiladas. Por lo tanto, tienen una capacidad muy baja para disolver carbonatos.
Sin embargo, a la luz de la existencia de flujos de hidrógeno, la dinámica de formación de las cavidades kársticas puede ser completamente diferente. Las zonas de salida de hidrógeno ciertamente deben inundarse. En los horizontes superiores de la cubierta sedimentaria, el oxígeno enterrado está presente en poros y grietas, así como mucho oxígeno débilmente ligado químicamente (en hidróxidos de hierro, manganeso, etc.). Hidrógeno (literalmente “ portador de agua”) seguramente producirá agua juvenil, que debe estar templada (debido al gradiente geotérmico) y acidificada con varios ácidos. Pero esa agua "come" carbonatos de buena gana y, por lo tanto, el karst puede ser rápido fenómeno ( "rápido" en términos de la duración de la vida humana, no del tiempo geológico).
Las decisiones sobre la construcción de rascacielos en Moscú se tomaron sin tener en cuenta el factor hidrógeno. Pero si dentro de la ciudad hay chorros de hidrógeno (¡y existen!), capaces de producir agua (“caliente” y químicamente agresiva), entonces esta agua, en primer lugar, erosionará las rocas que se encuentran en estado de tensión, es decir, erosionará las rocas bajo los cimientos de los rascacielos. Y no hace falta referirse a los rascacielos estalinistas que han estado en pie durante más de medio siglo. Primero, se construyeron de manera diferente; y en segundo lugar, la salida de hidrógeno, aparentemente, aumentó con el tiempo. En los últimos años, los medios de comunicación han informado cada vez más sobre sumideros en Moscú. Anteriormente, esto no parecía ser el caso.
Destrucción de estructuras metálicas subterráneas
Ahora, en muchos lugares, la concentración de hidrógeno medida por nosotros alcanza el 1,5-1,7%. Sin embargo, al tomar muestras de gas del subsuelo, no podemos excluir la mezcla de aire atmosférico, donde prácticamente no hay hidrógeno. Teniendo en cuenta esta dilución, la concentración real de hidrógeno en el aire del subsuelo puede llegar al 2,5-3%. Los tecnólogos son muy conscientes de la fragilidad catastrófica de los metales que se produce cuando se mantienen durante mucho tiempo (meses) en una mezcla de gases de este tipo. Como resultado, las estructuras metálicas subterráneas y las comunicaciones pueden volverse tan frágiles que serán destruidas por el propio peso de las estructuras de ingeniería o por los movimientos del suelo, incluso los más leves. Hasta ahora, en el diseño y construcción de objetos tales como plantas de energía nuclear, cuya destrucción está plagada de consecuencias catastróficas, la posibilidad de fragilización de los metales por hidrógeno no se ha tenido en cuenta de ninguna manera. Sin embargo, se ha encontrado un alto contenido de hidrógeno en el aire del subsuelo, y este factor debe tenerse en cuenta.
explosiones en minas
Una dirección en la investigación futura que me gustaría esbozar en este momento. Estamos hablando de explosiones de metano en minas de carbón, que últimamente se han vuelto cada vez más frecuentes. En el metano (CH4), hay 4 átomos de hidrógeno por átomo de carbono, es decir, En términos del número de átomos, el gas natural es principalmente hidrógeno. Y si los chorros de hidrógeno vienen de la profundidad y caen en las vetas de carbón, entonces, por supuesto, se formará metano. Por lo tanto, los chorros de hidrógeno en este momento pueden formar bolsas de acumulación de metano en las cuencas de carbón, y el metano en estas bolsas puede estar bajo una presión bastante alta. La situación se ve agravada por el hecho de que hace algún tiempo, cuando (como era de esperar) se realizaron perforaciones avanzadas para determinar el peligro “por explosión”, estos centros podrían no haberlo sido, sobre todo si esta perforación se realizó hace varios años. En resumen, si resulta que las acumulaciones de metano en los campos de carbón son producidas por chorros de hidrógeno, será mucho más fácil construir un sistema efectivo de medidas preventivas que reduzcan los posibles riesgos y pérdidas.
Explosiones volumétricas de vacío en la superficie.
En la región de Ryazan en abril de 1991 hubo una explosión, de la cual la ciudad de Sasovo resultó gravemente dañada. Según los expertos, la potencia de la explosión fue de unas 25-30 toneladas de TNT. Sin embargo, las dimensiones del embudo descubierto (diámetro - 28 metros y profundidad - 4 m) resultaron ser incomparablemente pequeñas con la energía de la explosión. Tal embudo se puede hacer con dos toneladas de TNT. Además, la hierba y los arbustos en las inmediaciones del embudo no se vieron afectados ni por la onda expansiva ni por la alta temperatura. Según la naturaleza del daño causado a la ciudad (a menudo se encontraron ventanas y puertas arrancadas fuera de los edificios), la explosión fue "volumen-vacío". Tales explosiones solo son posibles en la atmósfera.
Hemos identificado liberaciones de hidrógeno muy intensas en esta zona y, en este sentido, explicamos este fenómeno de la siguiente manera. El embudo se formó como resultado de un chorro de hidrógeno endógeno que irrumpió en la superficie. En la atmósfera, debido a la mezcla con el oxígeno, se formó una nube de gas detonante y se produjo una “explosión de volumen-vacío”. En este sentido, el embudo debería llamarse "avance".
En junio de 1992, a 5,5 km al noroeste de Sasovo, se descubrió otro embudo de avance en un campo de maíz sembrado (12 m de diámetro, 4 m de profundidad). Al mismo tiempo, nadie escuchó la explosión (pero cuando sembraron, aún no había sucedido). El carácter de avance (no fracaso) fue establecido por la eyección anular que enmarca el embudo en forma de rodillo. Además, según testigos presenciales que observaron el embudo fresco, quedaron esparcidos pedazos y bloques de tierra. Durante nuestra visita (otoño de 2005) estaba completamente seco y la concentración de hidrógeno en él era varias veces mayor que en el territorio adyacente.
Al principio nos pareció que la explosión de Sasovo era un fenómeno raro (extraordinario e improbable). Pero ahora, cuando vemos la escala de la salida de hidrógeno, cuando nuestros instrumentos se salen de la escala cada vez con más frecuencia, ya evaluamos la probabilidad de eventos de este tipo de una manera completamente diferente. Ahora nos vemos obligados a admitir que las explosiones de volumen-vacío de este tipo pueden convertirse en un evento ordinario en un futuro próximo. Además, estas próximas explosiones podrían ser mucho más poderosas, decenas y cientos de veces, lo que es comparable a las armas nucleares tácticas. Ahora imagina lo que sucedería si esto sucediera en un área densamente poblada o sobre una metrópoli.
blanqueamiento de hidrógeno
En las imágenes de satélite, las "estructuras anulares de hundimiento" están bien descifradas: aparecen como anillos y círculos de luz en los lugares donde salen las corrientes y los chorros de hidrógeno. Y son especialmente claramente visibles en la zona de tierra negra. Deliberadamente cavamos pozos y realizamos perforaciones manuales para averiguar el motivo de esta aclaración. Y resultó que el hidrógeno que sale destruye la materia orgánica del humus negro (la parte más valiosa del suelo negro). En los chernozems, el 8-10% del humus son moléculas orgánicas largas de composición compleja. Su longitud la proporcionan los enlaces químicos de los átomos de carbono entre sí. Pero cuando entran en un entorno con hidrógeno, los átomos de hidrógeno se incrustan entre los átomos de carbono, las moléculas largas se dividen en otras más cortas, que resultan ser gases volátiles y se van volando. La capa de suelo negro se aclara y se vuelve gris claro o beige. Por supuesto, esto reduce drásticamente su productividad. Uno puede ver campos abandonados donde los agrónomos han perdido toda esperanza de cultivar algo.
Además, el hidrógeno tiene un efecto perjudicial directamente sobre la flora viva. Los árboles y la maleza mueren en los lugares donde los flujos de hidrógeno salen, y en algunos lugares la hierba incluso deja de crecer. Cuando ves todo esto, involuntariamente te haces la pregunta: ¿cómo afecta el hidrógeno a la fauna viva? Nosotros también estamos hechos de largas moléculas orgánicas.
Conclusión
Los datos que hemos recopilado no permiten dudar de que actualmente se está produciendo la salida de hidrógeno de las entrañas profundas del planeta. También vemos claramente cómo este fenómeno se está apoderando de nuevos territorios donde, hasta hace poco, no había indicios de consecuencias negativas asociadas al hidrógeno, es decir, el proceso de salida del hidrógeno de las entrañas del planeta aún no se ha estabilizado y está claramente en aumento. Nuestro estudio de imágenes espaciales de la Tierra mostró la prevalencia global de este fenómeno. Algunos hechos atestiguan su naturaleza cíclica y, con toda probabilidad, estamos viviendo actualmente el comienzo de un nuevo ciclo. La humanidad no es capaz de "apagarlo", pero puede intentar (al menos en algunos lugares) aprovechar el hidrógeno que sale.
¿Qué hacer?
Necesitamos aprender a identificar cables de hidrógeno ocultos en profundidad (hemos adquirido una experiencia positiva).
Es necesario perforar pozos e interceptar flujos de hidrógeno a una profundidad de 1-1,5-2 km para evitar que se propaguen en horizontes más altos. Esto puede prevenir los efectos negativos del hidrógeno. Según nuestras estimaciones, los flujos de hidrógeno de las entrañas del planeta existirán durante un tiempo (geológico) muy largo. En consecuencia, el caudal de hidrógeno en los pozos perforados se mantendrá durante un tiempo muy largo (miles de años, al menos).
El hidrógeno barato de un pozo (a diferencia del hidrógeno obtenido por electrólisis del agua) es extremadamente rentable para usar como portador de energía. Además, cuando se quema el hidrógeno solo se obtiene agua pura, lo cual es muy importante para muchos territorios.
Las bacterias del hidrógeno son bien conocidas por los microbiólogos. Durante mucho tiempo han atraído mucha atención debido a la posibilidad de obtener proteínas alimenticias que tienen una composición completa de aminoácidos y son bien absorbidas por los animales. En comparación con otros microorganismos, las bacterias del hidrógeno se caracterizan por una tasa de crecimiento muy alta y pueden producir grandes rendimientos de biomasa. Hasta ahora, este método de producción de alimentos no se ha utilizado debido a la falta de hidrógeno barato. Pero tal vez la situación cambie y deba contemplarse el desarrollo de dicha tecnología.
Esta no es una lista completa de lo que se puede y se debe hacer...
V. Larin:
N.Larin: Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Debe tener JavaScript habilitado para ver.
PD Al familiarizarse con nuestros datos, generalmente surge la pregunta: " ¿Y por qué se descubre un fenómeno a gran escala solo ahora, no fue hace 25 o 30 años?"? Por supuesto que lo era, y hace 30 años ya había desgasificación, quizás no tan intensa como ahora. Y las estructuras de anillo de hundimiento ya existían, pero, con toda probabilidad, había significativamente menos de ellas, y también había menos "blanqueamiento por hidrógeno" de chernozems. Sin embargo, la razón no es que hubiera menos pruebas, sino otra cosa. En el marco de las ideas predominantes sobre la composición y estructura del planeta, no debería haber desgasificación de hidrógeno en la plataforma antigua. Por lo general, los investigadores no tienen la costumbre de buscar algo que (desde su punto de vista) no puede ser en principio. Por eso no lo buscaron. Pero nosotros (los autores de este texto) hemos estado trabajando durante mucho tiempo en el marco de un concepto geológico global fundamentalmente nuevo, según el cual se requiere la desgasificación del hidrógeno profundo. Y tan pronto como aparecieron los analizadores de hidrógeno adecuados para el trabajo de campo, los compramos y fuimos a buscar flujos de hidrógeno en la llanura rusa. Lo encontramos de inmediato, pero debemos decir honestamente que al principio ni siquiera sospechábamos cuál sería la escala real de este fenómeno y sus consecuencias.
Veamos cuál es la distancia en grados de longitud entre el "espolón" de la península de los Apeninos y el delta del Volga:
Tenemos 32 grados.
Y ahora comparemos esta distancia según el mapa de Willem Janszon Blaeu en 1640: 
Ya son 43 grados.
¡Aquí está la diferencia!
Si caben más meridianos en la misma distancia en un mapa antiguo, ¿significa que la Tierra era más pequeña?
No se aceptan argumentos sobre inexactitudes, esto no es América para ti: todo ha sido montado y pisoteado por el siglo XVII.
Tampoco encontré nada sobre el punto de referencia inicial (meridiano cero) del Sr. Willem.
¡Así que la Tierra se ha expandido!
La distancia en longitud para objetos estacionarios debe permanecer sin cambios. Si la tierra aumenta de tamaño, entonces los meridianos se "dispersan" y un número menor de ellos se coloca entre puntos dados en el suelo. En este caso, la diferencia de grados no depende del origen del punto de referencia (meridiano cero). Lo principal es el número de grados 360.
Lea la teoría de Larin: allí la Tierra realmente se expande ("se hincha"). Enlace al libro en línea:
http://hydrogen-future.com/images/Nasha%20Zemlya,%20V.%20Larin,%202005.pdf
http://hydrogen-future.com - desgasificación de hidruros de la Tierra
Breve explicación: hidruros metálicos, liberan hidrógeno, se expanden.
O un libro de Y. Babikov:
http://yadi.sk/d/f-pDoLcM25xLn
Un pequeño video sobre el tema:
Pero además de los fenómenos físicos más o menos clásicos que explican estos procesos, también los hay de la categoría de los "empujados". La teoría del éter explica el crecimiento de la masa del planeta.
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Hidrógeno Tierra
Parte 1. Origen y composición química del planeta Tierra
Cuando le preguntas a los geólogos: "¿Cómo está dispuesta la Tierra?", responden con su tono habitual: "el núcleo es de hierro, la cubierta es de silicato". Exige traer evidencia, no hay más trabalenguas, pero hay irritación: "aquí estás ... y por qué preguntar sobre lo que todos saben desde hace mucho tiempo". Si pide paciencia e indica la base de evidencia, comienzan a decir algo (perdón, murmurar) sobre meteoritos, y luego (con evidente alivio) se refieren a especialistas de la cosmogonía con palabras de despedida de que esta es su esfera, y que tienen ahi todo ha sido probado. A tienen ahi una abundancia de conceptos cosmogónicos, a menudo mutuamente excluyentes, y nada ha sido probado. Desde el exterior, esto es inquietante. Pero lo realmente impactante es que todos los conceptos de la Tierra son iguales: con un núcleo de hierro y una capa de silicato.
Al tratar de averiguar cómo unicidad tal vez con conceptos tan diversos, resulta que cuando los cosmogonistas comenzaron a resolver de manera seria y masiva el problema del origen de la Tierra (años 50 del siglo pasado), versión del núcleo de hierro y manto de silicato ya se ha establecido como un dogma en la mente de la mayoría de los especialistas en ciencias de la tierra. Los astrofísicos han aceptado esto como cierto” dogma principal» en geociencias. Y por alguna razón ninguno de ellos pensó en ello, pero ¿realmente es así? Una especie de místico. Tales mentes brillantes (se trata de astrofísicos) tomaron con fe la versión especulativa, bajo la cual no había base de evidencia, aunque el perspicaz físico Louis De Broglie, el fundador de la mecánica cuántica, advirtió repetidamente " sobre la necesidad de someter periódicamente a estudio en profundidad las disposiciones que comenzaron a adoptarse sin discusión».
Ya a mediados del siglo XIX, matemáticos y astrónomos establecieron que, en base al momento de inercia de la Tierra, nuestro planeta debería tener un importante aumento de densidad hacia el centro. Sin embargo, no pudieron saber si esto estaba sucediendo gradualmente o si había un núcleo grande y denso. A principios del siglo XX apareció la ciencia de la sismología y muy pronto la red de estaciones fue suficiente para identificar la zona de la “sombra sísmica” del núcleo. Así, se estableció la presencia del núcleo.
Una ciencia muy joven hizo un gran descubrimiento. Y coincidió en el tiempo con el rápido desarrollo industrial de la metalurgia, el proceso de alto horno. Se requería hierro para la construcción de poderosos acorazados y lujosos transatlánticos, para tender vías férreas. El proceso de alto horno se consideraba entonces el pináculo del progreso tecnológico. La "edad del hierro y el vapor" alcanzó su apogeo. Numerosas excursiones del público curioso fueron a ver el trabajo del alto horno. Fue impresionante e inspirador. La hechizante melodía "Bolero" nació de Ravel en el momento en que el compositor observaba el proceso de fabricación del acero.
El hierro es el único elemento pesado ampliamente distribuido en la naturaleza y, por lo tanto, de alguna manera, apareció una "suposición" en la mente de las personas: el núcleo de la Tierra, por supuesto, solo puede ser hierro. La tierra se reunió a partir del polvo cósmico, se calentó hasta derretirse, el hierro se derritió y se acumuló en el centro del planeta, y los silicatos (como escoria en un alto horno) emergieron y formaron la corteza y el manto. Además, después de todo, hay meteoritos de hierro y meteoritos de piedra (silicato), que en ese momento ya habían sido reconocidos como la sustancia planetaria del sistema solar. Entonces no había otras muestras de esta sustancia y, por lo tanto, los científicos aceptaron agradecidos este regalo del cielo. Es cierto que no lo aceptaron de inmediato, la Academia Francesa en el siglo XIX negó "piedras que caen del cielo", ya que no puede haber firmamento de piedra en el cielo (esto refleja la lucha de los enciclopedistas franceses con el dominio de los eclesiásticos en la comprensión el universo).
Sin embargo, cuando finalmente se dieron cuenta (a principios del siglo XX) de que se trataba de una sustancia planetaria, comenzaron a tratar a los meteoritos con una especie de reverencia respetuosa, percibiéndolos casi como " regalo de arriba". Y hay que suponer, Enviado abajo para ayudarnos a comprender la estructura de nuestro planeta de origen. " No miran los dientes de un caballo dado.", especialmente si este regalo es "enviado desde arriba". Y meteoritos mucho" decir adiós”: por ejemplo, y el hecho de que nos llegan desde el cinturón de asteroides, que se encuentra mucho más allá de Marte, en la zona de transición a los planetas gigantes; y el hecho de que constituyen solo una fracción pequeña e incombustible (menos del 0,1%) de la masa total de materia meteórica que se quema en la atmósfera terrestre; y mucho más. En general, los meteoritos resultaron útiles para completar la imagen de la Tierra, como un gran alto horno. Incluso Victor Goldschmidt (uno de los fundadores de la ciencia de la geoquímica) asumió que la división de la Tierra en geosferas ocurrió como resultado del derretimiento de rocas (similar al proceso de fundición de hierro en un alto horno), y que un hierro -La aleación de níquel debería estar en el centro de la Tierra, similar a la de los meteoritos.
Mucho más tarde (en los años 60 del siglo pasado), se descubrió por compresión de choque que la densidad del hierro en el rango de presión de megabares es significativamente mayor que la densidad del núcleo de la tierra. Pero esto no confundió en lo más mínimo a los partidarios de la hipótesis del núcleo de hierro, inmediatamente sugirieron diluirlo con elementos más ligeros (carbono, azufre, oxígeno, incluso potasio). En este caso, la “agregación de luz” debería haber sido aproximadamente 20-25%. Sin embargo, no existen muestras con tales aditivos entre los meteoritos de hierro, y surge una pregunta legítima: ¿qué tiene que ver con los meteoritos en general? ¿Y qué queda "en el activo"? - ¡la imagen de la Tierra como un alto horno gigante! Pero, querido lector, ¿no le parece que esta analogía especulativa no tiene valor probatorio?
También existe una especie de mito entre los geólogos de que supuestamente la geofísica hace tiempo que respondió todas las preguntas sobre la estructura interna de nuestro planeta. Los métodos sísmicos proporcionan información sobre las zonas internas de la Tierra. Pero solo nos dan información sobre las velocidades de las ondas sísmicas. Y todo el mundo parece haber olvidado que las velocidades del sonido pueden ser las mismas en medios que tienen una composición completamente diferente. El famoso astrofísico y premio Nobel Fred Hoyle una vez bromeó cáusticamente sobre esto. Llamó la atención de los resultados de las mediciones de la velocidad del sonido en el regolito lunar (esto es polvo y suciedad en la superficie lunar). En el queso suizo, las velocidades eran exactamente las mismas. Hoyle publicó esta concurrencia en una importante revista científica y le atribuyó una breve rima, cuyo significado, traducido del inglés, es algo así: ¡¿Resultó que la Luna está hecha de queso suizo?!»
Y, sin embargo, a principios de los años 50, la versión de " núcleo - hierro, cubierta - silicato"obtuvo el estatus" dogma principal» en las geociencias, y no porque haya recibido una base de evidencia, sino simplemente porque Eso creo se convirtió en habitual (es decir, simplemente se convirtió en un estereotipo habitual de pensamiento).
Al mismo tiempo (principios de los años 50), las explosiones de las primeras bombas de hidrógeno marcaron un gran avance en la comprensión de las reacciones termonucleares. Finalmente, se mostró claramente por qué brillan las estrellas. Y los físicos, inspirados por este éxito, decidieron al mismo tiempo abordar, de una vez por todas, el problema del origen de la Tierra. Pero, por desgracia, la versión el núcleo es hierro, el resto es silicato” tomaron como el “punto final” (objetivo final) en su investigación teórica, y comenzaron a explicarnos cómo se pudo formar un planeta así.
Ahora no hay nadie para preguntar por qué hicieron esto. Después de todo, incluso un estudiante de segundo año, cuando resuelve un problema ajustándose a un resultado previamente conocido, en primer lugar trata de asegurarse de que ha espiado la respuesta correcta, ya que no puede haber una solución correcta para un resultado falso en principio. Sin embargo, señores cosmogonistas, no se molestaron en examinar los "cimientos" sobre los que se sustenta el " dogma principal". Si prestaran atención a esto, inmediatamente quedaría claro que en este mismo "fundamento" no hay hechos empíricamente establecidos, sino solo una analogía especulativa con un alto horno. Ni siquiera se tranquilizaron por el hecho de que, en lugar de una teoría coherente, siempre obtuvieron una especie de "colcha de retazos" con agujeros a través de los cuales había un indicio de falta de comprobación.
En mecánica celeste, la cantidad física es muy utilizada mvr
, el llamado momento angular.
El producto de la masa y la velocidad "m.v.
”en mecánica se llama“cantidad de movimiento
”, y la multiplicación por el hombro “r
” - “
momento
". De ahí viene el nombre de la cantidad.mvr
” - “
momento de impulso
”.
Según los cálculos, el 98% del valor total “ mvr El sistema solar se localiza en planetas cuya masa total es inferior a 1/700 de la masa del Sol. Es bastante obvio que incluso en la etapa protoplanetaria, casi todo el “ momento” se trasladó del centro del sistema emergente a su periferia. Sin esta transferencia, el sistema planetario simplemente no podría haberse formado. Debo decir que este es un gran (y doloroso) problema para la cosmogonía moderna. Y si a usted, querido lector, le aseguran que supuestamente se ha solucionado, no se crea estas afirmaciones. Incluso, algunos cosmogonistas acordaron dejar este tema para el futuro, que, dicen, se “resolverá solo”, ya que los planetas existen y, por lo tanto, la “transferencia del momento” de alguna manera se materializó.
Sin embargo, si no se conoce el “punto de partida”, y las ideas de dónde está y cuál es el “final” son vagas, ¿es posible encontrar el camino que se debe seguir? Seguro que es posible "perderse en los tres pinos" o "ir a la estepa equivocada".
La hipótesis del viento solar está diseñado para explicar las diferencias en las composiciones de los planetas terrestres y los gigantes de hidrógeno y helio. Se supone que cuando el sol brilló, " viento soleado»expulsó hidrógeno, helio y otros elementos ligeros desde la zona interna del disco protoplanetario hacia la periferia. Y, supuestamente, esta es la razón de las diferencias en las composiciones de los planetas exterior e interior. La idea es brillante, pero no resiste el escrutinio de los datos reales. El cinturón de asteroides está 3 veces más lejos del Sol que la Tierra. En consecuencia, debería haber más elementos ligeros. Sin embargo, en los meteoritos (que nos llegan del cinturón de asteroides) hay 100 veces más oro y platinoides en relación con su abundancia en la Tierra, y 1000 veces más mercurio. ¿Son ligeros estos elementos? O, por ejemplo, un átomo de germanio es unas 3 veces más pesado que un átomo de silicio. Según la versión del "viento solar", la relación Ge/Si en la Tierra debe ser mayor que en el cinturón de asteroides. Pero, por el contrario, en los meteoritos esta relación es un orden de magnitud mayor que en la Tierra. Además, el germanio pertenece a la clase geoquímica de los "elementos dispersos", y no tiende a concentrarse en ninguna parte. Por lo tanto, no se puede recoger "en un montón" en un lugar secreto, y no se puede ocultar en profundidades inaccesibles. Entonces resulta que de ninguna manera fue el "viento solar" el que determinó la composición de los planetas, sino un proceso completamente diferente.
En En la etapa de separación del disco protoplanetario, la temperatura de la nebulosa protosolar alcanzó varios miles de grados (así lo muestran los cálculos de los astrofísicos). El disco separado tenía que enfriarse rápidamente (de lo contrario, simplemente se disiparía). En general, se acepta que en este caso debe comenzar necesariamente la condensación: la formación de partículas sólidas a partir de la fase gaseosa. Y la colección adicional de planetas de tipo terrestre se supone en forma de un proceso de contracción gravitacional de partículas y cuerpos sólidos, que supuestamente podrían crecer hasta alcanzar el tamaño de un asteroide. Pero modelar este proceso en la tecnología informática moderna revela varios callejones sin salida.
Por ejemplo, al modelar se obtienen muchos más planetas de los necesarios. Para obtener una imagen real, es necesaria "la intervención del creador". Todo “baila” sólo si ponemos en las órbitas de la futura Tierra, Venus, Marte y Mercurio los “embriones” de planetas, cientos de veces más grandes que el resto de los fragmentos. Sin embargo, en el proceso de modelado riguroso, tales "embriones" no aparecen espontáneamente (ni siquiera en los lugares correctos).
Pero la principal contradicción se ve en otra parte. De acuerdo a " Geoquímica de isótopos”, el comienzo de la formación del sistema solar fue puesto por un poderoso acto de nucleosíntesis (creen que fue una explosión de supernova). Al mismo tiempo, la protosustancia del sistema solar recibió una porción adicional de elementos de la lista completa del sistema periódico. Pero al mismo tiempo, se formó una masa de isótopos radiactivos de vida corta con vidas medias del orden de 10 5 -10 6 años. Esto significa que en la etapa de formación de la nebulosa protosolar había en ella una poderosa fuente de ionización, y que la sustancia del disco protoplanetario estaba en estado de plasma. Por lo general, el término "plasma" se asocia con la presencia de temperaturas muy altas de cientos de miles y millones de grados. Sin embargo, el plasma puede ser frío o, como dicen los físicos, "no isotérmico", con bajas temperaturas de iones y altas temperaturas de electrones. Esto es especialmente característico cuando la ionización se lleva a cabo no por calentamiento térmico, sino por radiación fuerte: rayos gamma, rayos X, ultravioleta fuerte. El estado de plasma de la materia excluye la posibilidad de una condensación repentina. Parecería que se puede suponer que el disco protoplanetario esperó millones de años hasta que la fuente de ionización en él se seque (los isótopos de vida corta se extinguen), para que comience la condensación, y luego todo iría de acuerdo con el "escenario moleteado". ” de recolectar planetas a partir de partículas y cuerpos sólidos. Sin embargo, esta suposición se contradice con los datos de la misma geoquímica isotópica. Lo más probable es que este "escenario moleteado" tenga que tirarse a la papelera, y comenzará la búsqueda de algo fundamentalmente nuevo. La lista de estos "agujeros sin probar" puede continuar durante mucho tiempo, y tenemos que admitir que no tenemos una imagen coherente y consistente del origen de la Tierra. Incluso existe la opinión entre los astrofísicos de que la naturaleza es supuestamente demasiado compleja y, por lo tanto, incomprensible para el nivel actual de desarrollo de la ciencia. La teoría a la que está dedicado este libro no sólo se basa en hechos empíricos conocidos, sino que también permitió hacer algunas predicciones absolutamente brillantes, confirmando así su verdad. Pero las conclusiones que se derivan de esta teoría son tan inusuales, tan asombrosas, que no todos los científicos están listos para aceptarla hoy. Entonces, la sustancia esparcida por la explosión se mezcló con polvo cósmico. Luego, gradualmente, bajo la influencia de la gravedad, esta mezcla comenzó a converger hacia un nuevo centro de gravedad, cuya aparición en el brazo espiral de nuestra galaxia fue provocada por una explosión de supernova. Cuanto más se comprimía la nebulosa, más rápido giraba, como un patinador que presiona sus brazos extendidos, reuniendo "en una pila", y por lo tanto aumenta bruscamente la velocidad de su rotación. La velocidad de rotación de nuestra nebulosa ha aumentado desde casi cero al comienzo de la contracción hasta valores muy tangibles. Y, al final, las fuerzas centrífugas equilibraron las fuerzas de la gravedad y la compresión se detuvo. Ha llegado el momento de la llamada inestabilidad rotacional. En ese momento, la nebulosa parecía una lente biconvexa. El diámetro de esta formación de gas y polvo encaja exactamente en la órbita actual de Mercurio: 100 millones de kilómetros. En medio de la lente fría y brumosa había una condensación, que luego se convirtió en el Sol, y en la periferia, gas más o menos enrarecido. De otra manera, los astrónomos llaman nebulosa a esa nebulosa. La temperatura en el centro de la nebulosa era entonces simplemente nula, unos pocos miles de grados. Calentamiento físico ordinario de un gas comprimible.
Hoy conocemos la cantidad total de materia en el sistema solar y, en base a esto, podemos cuantificar el intervalo de tiempo desde el momento de la explosión de la supernova hasta el momento del inicio de la inestabilidad rotacional. Este proceso, hay que admitirlo, tomó algún tiempo. Es cierto que, según los relojes astronómicos, el tiempo es absolutamente insignificante: un millón de años. La evolución del sistema estelar fue exponencial.
¿Qué era este mismo gas que se condensó en una nebulosa aplanada y arremolinada? ¡Papilla fresca de átomos nuevos, acumulados en el horno nuclear de una supernova y luego esparcidos por una explosión a través del espacio interestelar! Allí estaba toda la tabla periódica. También había elementos radiactivos, tanto de larga duración como con una vida media de cien mil o un millón de años. Ahora ya no están en nuestro sistema solar, hace mucho que se extinguieron. Y una vez fueron y jugaron un papel muy importante. En resumen, debido a la radiactividad y la ionización que la acompaña, nuestra nebulosa consistía en un gas parcialmente ionizado: plasma. El plasma es un conductor eléctrico. Y en el centro de la nebulosa, que en ese momento se calentó a varios miles de grados y, por lo tanto, comenzó a brillar tenuemente con una luz roja oscura, aparecieron las primeras corrientes de convección, que llevaron el exceso de calor a los límites exteriores de la nebulosa. Desde el centro caliente, el gas calentado se elevó, se enfrió y volvió a caer.
Las fuerzas de Coriolis, las mismas que atravesamos en la escuela y por las cuales los ríos del hemisferio norte arrastran la orilla derecha, torcieron los flujos de plasma convectivo en nuestra nebulosa en contra de la dirección de rotación de la nebulosa. Se enroscaron en espirales, y toda la estructura parecía un solenoide. A este cuadro hay que sumar las líneas de fuerza del campo magnético de la galaxia, que se condensaron en la nebulosa y adquirieron la forma de un "ovillo de lana de la abuela" (de hecho, se enrollaron alrededor de la nebulosa al recoger su masa). ¿Qué pasó? La imagen clásica son los conductores (flujos de convección de plasma) que se mueven en un campo magnético. ¡Motor eléctrico! Deben generarse corrientes eléctricas en los conductores. Pero dado que estos conductores están retorcidos en una bobina de solenoide, dicho diseño debe generar su propio campo magnético. Y este campo era muy poderoso, ya que la energía para él procedía directamente de la energía de la contracción gravitacional de la futura estrella.
La nebulosa, rígidamente reforzada, como un esqueleto, con líneas de fuerza magnéticas, comenzó a girar como un todo, como un cuerpo sólido, es decir, la velocidad angular de todos los átomos en él se volvió la misma. Antes de eso, giraba como una nube de gas: distintas capas y partículas se precipitaban a distintas velocidades; así es como gira el Sol ahora, en capas. Y aquí surge un momento curioso. Dijimos aquí que la nebulosa era una nebulosa gaseosa con forma de lente. Y cual era la densidad de esta nebulosa, que opinais? ¿Era ella como el aire? ¡No! Estaba casi vacío, casi una aspiradora de laboratorio. ¡Y este "casi vacío" con partículas raras y líneas de fuerza magnéticas "congeladas" en él giró como un todo! ¿No es asombroso? Además, hubo un aplanamiento significativo de la lente regordeta de la nebulosa, se volvió más como una moneda. Y ahora, algún tiempo después de que la nebulosa dejara de ser un desastre caótico, "agarrara" y comenzara a girar como un todo único, nuestro observador externo vería una imagen asombrosa: un reinicio brusco de la parte ecuatorial de la nebulosa giratoria. La física de este proceso debería ser comprensible para las personas que están bien familiarizadas con la mecánica teórica y completamente desinteresada para el lector general. Solo una parte de la masa se separó del ecuador de la nebulosa giratoria, formando un "anillo de humo". Más tarde aparecieron planetas de este anillo ...
El momento del impulso se restableció: el patinador extendió las manos entrelazadas y su rotación se desaceleró. La nebulosa comenzó a girar más lentamente, por lo que las fuerzas de Coriolis en el centro del cúmulo se debilitaron casi a cero, los chorros de plasma dejaron de girar en espiral, el solenoide colapsó y con él se apagó la generación del campo magnético de la nebulosa. Resulta que la nebulosa encendió su propio campo magnético a propósito para desprenderse de parte de la masa para la formación del sistema planetario ¿Cuánto duró este momento cósmico de desprenderse de parte del exceso de masa y formar el disco protoplanetario? ¡Cien años insignificantes! ¡Un acorde instantáneo impresionante después de un millón de años de espesamiento inicialmente lento y luego acelerado! Bueno, luego funcionó como un reloj. Dado que la velocidad de rotación de la condensación central (proto-sol) disminuyó, las fuerzas centrífugas ya no pudieron resistir la gravedad, el gas comenzó a contraerse activamente, la temperatura aumentó y, al final, en el centro de todo este montón de gas, que consiste en principalmente de hidrógeno, comenzaron las reacciones termonucleares: encendió la estrella. ¿Y qué estaba sucediendo en ese momento con el bagel de gas arrojado girando alrededor de la estrella? Empezó a vivir su propia vida. Y esta vida era increíble.
El campo magnético de la nebulosa antes de que se apagara era bastante fuerte. Y la parte interna del disco protoplanetario, cubierta por este campo, estaba ionizada, es decir, conductora. Cuando se apagó el interruptor (el solenoide se desintegró) y el campo comenzó a colapsar, se indujeron corrientes eléctricas circulares en el disco conductor. Un caso bien conocido: recuerde la experiencia escolar: el maestro abre el circuito en la bobina de inducción y la aguja del voltímetro se balancea, reparando la sobretensión. Esto se debe al hecho de que se induce una corriente en la bobina, que tiende a evitar que el campo magnético decaiga. En la experiencia escolar, este fenómeno (sobrevoltaje) dura una fracción de segundo. Pero en la Nebulosa, la bobina del solenoide era mil millones de veces más grande. Por lo tanto, la subida de tensión se prolongó durante miles de años. Y todo este tiempo, poderosas corrientes eléctricas andaban por la parte interna del disco protoplanetario (donde luego se formaron los planetas de tipo terrestre). Como resultado, el bagel de gas comenzó a separarse en muchos anillos individuales más delgados. Esto se debe a que las corrientes que fluyen en la misma dirección se atraen. Al principio, había muchos de estos delgados anillos alrededor de la nebulosa protosolar, pero luego comenzaron a fusionarse entre sí. Además, la fusión de varios anillos de gas delgados vecinos en uno no condujo a su espesamiento. Por el contrario, la sección transversal de los anillos disminuyó, se volvieron más y más densos por las mismas razones de atracción mutua.
Y luego ocurrió un fenómeno inusual: delgados aros de gas que giraban alrededor del proto-sol comenzaron a ser tirados en algunos lugares como por hilos invisibles, convirtiéndose en un montón anular de "salchichas" de longitud desigual. En física, este fenómeno se denomina efecto de pellizco: cuando una corriente fluye a través del cable de plasma, comienzan a formarse manguitos anulares de líneas de campo magnético en él, que pronto pellizca por completo el conductor. Más tarde, bajo la influencia de la gravedad, estas salchichas se convirtieron en bolas de gas, glóbulos, de los cuales luego se juntaron los planetas. Había decenas de miles de glóbulos de diferentes tamaños, y sus diámetros alcanzaron un millón de kilómetros.El proceso adicional de ensamblaje de planetas a partir de glóbulos de gas es bien conocido por la ciencia moderna, fue perfectamente descrito matemáticamente por los científicos rusos Timur Eneev y Nikolai Kozlov en 1980. Además, es interesante que su notable descubrimiento se hizo, como dicen, "fuera de la pobreza". Más precisamente, para simplificar el trabajo. Antes de Eneev y Kozlov, se creía que los planetas se ensamblaban a partir de partículas sólidas que se atraían entre sí: primero pequeñas partículas de polvo, luego piezas más grandes, como un meteorito, luego artilugios del tamaño de un buen asteroide...
Pero era imposible calcular matemáticamente la colisión de miríadas de partículas elásticas en las computadoras de esa época debido a los diferentes resultados de las colisiones. De hecho, cuando las partículas sólidas chocan, tanto su adhesión como su aplastamiento son posibles, así como el impacto elástico con expansión ... Una computadora podría calcular solo mil de tales partículas que interactúan. ¡Demasiado poco!... La tarea parecía irresoluble. quería contar. Por lo tanto, Eneev y Kozlov se hicieron una indulgencia. Decidieron que cada acercamiento de dos partículas termina con su fusión, y no con la repulsión y el aplastamiento. Esto hizo posible aumentar el número de partículas de mil a decenas de miles. Pero en su esencia física, esta suposición significaba una cosa: los científicos abandonaron el modelo de unión de sólidos y cambiaron al modelo de colisiones absolutamente inelásticas, similar a la fusión de gotas de mercurio. ¡Física completamente diferente! Contradiciendo las ideas de entonces sobre el nacimiento del sistema solar, pero posibilitando los cálculos. El cálculo dio un resultado inesperado. La máquina, después de tocar la bocina, mostró una imagen del sistema solar, ¡que corresponde completamente a la real! El modelo Eneev-Kozlov proporcionó no solo parámetros fundamentales del sistema solar como el número requerido de planetas y la ley de Titius-Bode (la ley de distancias planetarias), sino también las características de la rotación de planetas individuales, por ejemplo, ¡la rotación inversa de Venus!
Esto solo podía significar una cosa: lo más probable es que el modelo fuera correcto y que las colisiones fueran, de hecho, inelásticas. Pero para el triunfo final del modelo y la asignación del título de fiel a él, todavía era necesario hacer una predicción. Y Eneev y Kozlov hicieron tal predicción: según su modelo, debería haber otro cinturón de asteroides en el sistema solar, más allá de Neptuno ... Todos, excepto los franceses, conocen el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Pero incluso los científicos de entonces no sabían nada sobre el segundo cinturón de asteroides. Sin embargo, más tarde se descubrió este cinturón, cientos de asteroides con un diámetro de 200-300 km están girando allí ... Entonces la hipótesis se convirtió en teoría. Solo quedaba una pregunta: ¿por qué las colisiones de glóbulos protoplanetarios eran inelásticas, aunque, en teoría, deberían haber sido elásticas? Ahora se ha encontrado la respuesta: la ionización del gas, que fue mantenida constantemente por elementos radiactivos de vida corta, no permitió que las partículas de materia se acumularan en grumos sólidos y, por lo tanto, elásticos: la repulsión electrostática de iones cargados positivamente opuestos las fuerzas de la gravedad universal. Es por eso que la colección de planetas no tuvo lugar a partir de partículas y cuerpos sólidos, sino de grupos de gas protoplanetario: glóbulos. A medida que se recogía la proto-Tierra, su masa aumentaba y, en consecuencia, aumentaban las fuerzas de contracción gravitacional. Esto condujo a un aumento en la densidad media. Como resultado, el radio del protoplaneta en crecimiento se mantuvo dentro de un millón de kilómetros En el mismo estado (de protoplanetas gaseosos), otros planetas de tipo terrestre estaban al principio. Y solo entonces comenzó la condensación, porque para entonces los isótopos de vida corta se habían extinguido y el grado de ionización comenzó a disminuir. En un protoplaneta gaseoso, unido por fuerzas gravitatorias, el crecimiento de grandes cuerpos sólidos era imposible, y la condensación de la protomateria con su posterior compactación en un planeta sólido era como una "caída de ceniza blanda" hacia el centro de gravedad.
Ocurrió con bastante lentitud, durante el siguiente millón de años, y se parecía a la fusión de gotas o a la unión de grandes copos de ceniza en un vuelo lento. De esta "ceniza" se formó la Tierra. La ciencia, por ejemplo, sabe desde hace tiempo que el 98% del momento angular del sistema solar se concentra en sus planetas, aunque la masa de los planetas es solo 1/700 de la masa del Sol (el momento angular es el producto de masa por velocidad y distancia al centro de rotación: M = m v r). Y era completamente incomprensible cómo la nebulosa se las arreglaba para descargar parte de la materia junto con el momento angular para la producción posterior de un sistema planetario a partir de ella. Este punto delicado no encontró respuesta durante mucho tiempo, hasta que el astrofísico inglés Fred Hoyle sugirió que su propio campo magnético podría ayudar a liberar el exceso de masa de la nebulosa. Tan pronto como el campo magnético se encendió e hizo que la nebulosa girara como un todo, es decir, con una velocidad angular, por lo que inmediatamente el momento del momento, expresado a través de esta misma velocidad angular, adquirió la siguiente forma: М = m·?·r^2. ¡La fórmula tiene un cuadrado! Es decir, en un sistema que gira con una velocidad angular, el momento angular "por sí mismo" se ha desplazado hacia el borde del sistema. Por eso se produjo el quiebre. Y cuando la rosquilla de gas salió del ecuador de la nebulosa, el momento angular "extra" se fue con ella. Lo que tenemos el placer de observar y contar hoy... ¡Una maravillosa explicación!
La conjetura de Hoyle no fue creída durante mucho tiempo. El hecho es que las estrellas jóvenes que acaban de encenderse no tienen un campo magnético que vaya más allá de los límites de la propia estrella. ¡Y para dejar caer la rosquilla, necesitabas un campo que se extendiera a cientos de millones de kilómetros del proto-sol! Y esto fue vergonzoso ... Pero Hoyle no dijo nada sobre una estrella ya encendida, estaba hablando de una protoestrella, una nebulosa. Y su suposición de que un breve destello del campo magnético de la nebulosa desempeñó un papel decisivo en el nacimiento del sistema planetario fue posteriormente complementada con éxito por el mecanismo físico de cómo podría encenderse y apagarse exactamente (describimos este mecanismo de manera muy simple en el capítulo arriba). Entonces, el premio Nobel Hoyle descartó la conjetura de que fue el campo magnético de la nebulosa el que jugó un papel importante en la formación del sistema planetario. La idea fue lanzada por él al nivel de una idea pura, sin un pensamiento detallado a través del mecanismo para encender y apagar el campo. Este mecanismo fue desarrollado más tarde por otras personas. Elaborado y complementado con detalles muy importantes. ¿Por quién específicamente? Esto fue hecho por el científico soviético Vladimir Larin, quien ingeniosamente reunió todo lo que se sabía antes que él y lo dispuso todo en un orden lógico. De hecho, después de haber dibujado la imagen del nacimiento del sistema solar descrita anteriormente, el propio Larin no descubrió nada nuevo. Remontémonos a hace 4.500 millones de años, al momento en que, en aquellas zonas donde pronto aparecerán los planetas, volaron todavía pesadas formaciones sueltas, hechas de escamas blandas de materia pegajosa. ¿De qué estaban hechos los cereales? El hecho es que en cada zona donde se formaron los planetas, la composición de los elementos químicos era diferente. En otras palabras, los ingredientes de todos los planetas pastel de nuestro sistema solar eran diferentes. ¿Por qué sucedió, porque la composición inicial de la nebulosa era caótica, es decir, completamente homogénea? Debido a que la materia en la nebulosa estaba parcialmente ionizada, y después de dejar caer la rosquilla protoplanetaria, tuvo que alejarse del protosol, rompiendo las líneas del campo magnético. Y las partículas ionizadas, es decir, las partículas que tienen carga eléctrica, no pueden cruzar la red de líneas del campo magnético tan libremente como las partículas neutras. El campo magnético los frena, los detiene, al mismo tiempo, los átomos de diferentes elementos tienen una tendencia diferente a la ionización. Y por tanto, algunos átomos -con una alta tendencia a la ionización- son retrasados cerca del protosol por un campo magnético, mientras que otros, que tienen una baja tendencia a la ionización, se alejan volando libremente. Es por eso que las burbujas gigantes de gas (Júpiter, Saturno, etc.) ), y cerca del Sol - pequeños planetas "metálicos". Las partículas neutras vuelan libremente a través de "varillas" magnéticas. La tendencia de los elementos químicos a ionizarse se denomina potencial de ionización. Y si toma una tabla con los potenciales de ionización de todos los elementos de la tabla periódica, puede averiguar exactamente cómo tuvo lugar la separación magnética de la materia, cuántos, qué elementos y a qué distancia del Sol colgaban en diferentes zonas. En otras palabras, a partir de la cual se ensamblaron entonces la Tierra, Marte, Venus ...
Pero primero, veamos si esta idea en sí es cierta: ¿realmente el campo magnético de la nebulosa jugó un papel decisivo en la separación de los elementos químicos? Esta conjetura es fácil de verificar, ya que sabemos algo sobre la composición de varios cuerpos en el sistema solar. La distribución de elementos en el sistema solar realmente depende de su potencial de ionización. ¡El sistema funciona!... El modelo de la Tierra, que se estableció en la mente de los científicos en el siglo XX, se ve así: después de que el planeta finalmente se convirtió en una pila de basura cósmica, se calentó a altas temperaturas, el el hierro se fundió en él y el vidrio bajó al centro del planeta, y las escorias flotaron hacia arriba, como sucede en un alto horno. Así quedó el núcleo de hierro y el manto de silicato.El análisis de la sustancia del meteorito pareció confirmar esta hipótesis: hay meteoritos de hierro, y hay de piedra (silicato). Y todo parece converger: ¡aquí está, la sustancia interplanetaria de la que se formaron los planetas! A la pregunta de cómo resultó que los planetas exteriores son burbujas de gas y los planetas interiores son sólidos y de hierro, respondieron lo siguiente. El viento solar sopló fácilmente los elementos ligeros de la tabla periódica hasta el borde del sistema, y se formaron gigantes gaseosos a partir de ellos. Y los elementos pesados son más inerciales, por lo que permanecieron cerca del Sol, y de ellos se formaron planetas de tipo terrestre: pequeños y pesados. Pero poco a poco se empezaron a acumular hechos que la contradecían. Y, como suele ocurrir, al principio estos hechos apenas se notaron. Cuando surge un hecho determinado que contradice una teoría existente, inmediatamente se pone un parche en la teoría: se hace una pequeña aclaración que podría explicar este hecho con una extensión. Aparentemente, los hechos contradictorios deben acumularse en cierta masa crítica antes de que exploten... Y se acumularon.
Unos veinte años después de la Segunda Guerra Mundial, los físicos que se dedicaban a la compresión explosiva de metales descubrieron que a altas presiones (como en el centro de la Tierra), la densidad del hierro es significativamente mayor que la densidad del núcleo terrestre. Inmediatamente ofrecieron un parche: por ejemplo, no hay hierro puro, sino con impurezas de carbono, potasio, algo más. También reducen la densidad. Si las impurezas son alrededor del 25%, entonces la densidad debería coincidir. Bueno, está bien, algo ajustado a la respuesta. Pero los parches son malos porque plantean nuevas preguntas, a las que también hay que poner parches... Digamos que hay hierro con una impureza en el núcleo de la Tierra. Pero, ¿por qué entonces no hay tales impurezas en los meteoritos? ¡Después de todo, los meteoritos de hierro fueron solo uno de los argumentos para aceptar la hipótesis del núcleo de hierro! Pero poner un parche en un parche ya es de alguna manera completamente indigno, por lo que nadie ha dado una respuesta a esta pregunta. ¡Hablando de meteoritos! Qué oportuno volaron hasta aquí... El análisis de la sustancia del meteorito muestra que está lleno de oro, mercurio y platinoides. Bueno, ¿qué significa lleno? Esto significa que la prevalencia de metales preciosos entre Marte y Júpiter, de donde nos llegan los meteoritos, es 100 veces mayor que su contenido en la Tierra, y generalmente hay 1000 veces más mercurio que aquí. ¿Cómo puede ser esto si el viento solar llevó elementos ligeros a las afueras del sistema solar? Y los pesados como los metales preciosos y el mercurio deberían haber permanecido cerca de la luminaria. Es decir, debería haber 100-1000 veces más de ellos en la Tierra, ¡y no más allá de Marte! O tomemos germanio. El germanio es tres veces más pesado que el silicio. Esto significa que la relación germanio/silicio en el cinturón donde se formó la Tierra debe ser mayor que en el cinturón de asteroides. Entonces, después de todo, nada de eso, ¡todo es al revés! ... Una especie de diablura.
Pero si recuerdas la conjetura de Hoyle, que Larin probó, entonces todo encaja de inmediato. El oro y el platino tienen un alto potencial de ionización. Es difícil desprender un electrón de ellos, por lo que permanecen eléctricamente neutros por más tiempo. En consecuencia, estos elementos pueden ser arrastrados mucho más a través de las barras de líneas de fuerza magnéticas. ¡Fueron arrastrados! Por lo tanto, hay más oro y platino en el cinturón de asteroides (en meteoritos) que en la Tierra. Bueno, juzgue usted mismo, ¿qué tiene en común el mercurio pesado, metálico y de muy bajo punto de fusión con el carbono, no metálico, liviano y refractario? Bueno, ¡estos son solo una especie de antagonistas químicos!... ¡Pero no! ¡Tienen una cosa en común! Y esto es común: el potencial de ionización del primer electrón. Es por eso que mercurio y carbono tan diferentes terminaron juntos, uno al lado del otro, entre Marte y Júpiter. Una situación similar ocurre con el azufre, el osmio, el berilio, el iridio... Hay muchos de ellos en los meteoritos. ¿Qué falta en los meteoritos? Hay poco cesio, uranio, rubidio, potasio en los meteoritos... Son fácilmente ionizados, fácilmente inhibidos por un campo magnético. Por lo tanto, hay más de ellos en la Tierra que en Marte. ¡Y en Mercurio deberían estar en general sin medir! Todo parece cuadrar... Y, por lo tanto, ahora podemos determinar de qué está hecha realmente la Tierra. Tenemos todos los datos para esto.
Los potenciales de ionización de los elementos químicos son conocidos. También conocemos la composición de la nebulosa primitiva: corresponde a la composición del Sol. La composición del Sol es bien conocida por nosotros, durante cuatro mil millones de años de combustión no ha cambiado mucho, excepto que parte del hidrógeno se quemó y se convirtió en helio. Bueno, se consumió un poco más de litio y berilio, literalmente por un centavo. ¡Todo lo demás se ha dejado intacto! Es genial, ¿verdad? Y no se parece a lo que dibuja la teoría establecida. El hierro aquí es bastante escaso. El núcleo claramente no es suficiente. Para un núcleo de hierro, como el que supuestamente se encuentra en el centro de la Tierra, el hierro debería haber sido al menos un 40 por ciento en peso. Y es cuatro veces menos... Sí, y con caparazón de silicato no funciona muy bien. Para que la Tierra tenga un manto de silicato, necesita al menos un 30 por ciento en peso de oxígeno. ¡Y es treinta veces menos! Pero por otro lado, ahora tenemos mucho silicio, magnesio, hidrógeno. Por cierto, sobre el hidrógeno... En el marco de la antigua "teoría del núcleo de hierro y la capa de silicato", casi no hay hidrógeno en la Tierra. Y lo minúsculo que es, hace mucho tiempo está ligado al oxígeno y salpica en forma de agua en nuestros grifos y océanos. Pero en la nueva imagen del mundo... En la nueva imagen del mundo, el hidrógeno pone todo patas arriba. ¡Literalmente todo! Cambia radicalmente la imagen del pasado, el presente y, lo que es más importante, el futuro de nuestro planeta.
Continuará.
Después de 2000, el interés de los medios por el problema del agotamiento del ozono se redujo drásticamente. Incluso se podría decir que desapareció por completo. Sin embargo, el problema del agotamiento del ozono no ha desaparecido. Su destrucción es más intensa que nunca, y los agujeros de ozono simplemente “bailan” alrededor del planeta. Se enamoraron especialmente de Europa: en términos de frecuencia de aparición de agujeros profundos (hasta un 50-60 % de pérdida de ozono), ¡Europa occidental ahora ocupa el segundo lugar en el mundo después de la Antártida! Curiosamente, los agujeros a menudo "eligen" días festivos por su apariencia. El primer día de 1998, la capa de ozono sobre los países bálticos se redujo en casi un 70%, y en la última Navidad católica, claramente faltaba en Suecia y Noruega.
Es obvio que, además de la hipótesis del "freón", galardonada con el Premio Nobel en 1995, estrictamente adaptada a las condiciones antárticas, es necesario buscar y discutir otras teorías que puedan explicar la causa de la aparición de los agujeros de ozono. en Europa. Ya existe al menos una teoría de este tipo: el concepto de hidrógeno del agotamiento del ozono. Se parte de la suposición de que el principal enemigo del ozono estratosférico son los gases profundos de la Tierra: hidrógeno y metano.
El hidrógeno es un enemigo del ozono.
El mecanismo de descomposición del ozono por hidrógeno se descubrió ya en 1965 y hasta ahora ha sido bien estudiado. El papel clave en ellos pertenece al grupo OH - hidroxilo, que se forma durante la interacción de las moléculas de hidrógeno, metano y agua con el oxígeno atómico. Estos iones "descomponen" de forma bastante activa las moléculas de ozono, actuando como catalizadores del ciclo del hidrógeno de la descomposición del ozono, que puede representarse mediante las siguientes reacciones:
OH + O 3 \u003d HO 2 + O 2,
HO 2 + O 3 \u003d OH + 2 O 2,
Resultado: 2 O 3 \u003d 3 O 2.
En total, el ciclo tiene más de cuarenta reacciones y siempre es interrumpido por la formación de agua según el esquema.
OH + HO 2 \u003d H 2 O + O 2,
OH + OH = H 2 O + O.
También está bastante claro de dónde proviene el hidrógeno en la atmósfera: la liberación de este gas y metano desde las profundidades de la Tierra es un fenómeno bien conocido por los geólogos que estudian la desgasificación planetaria. Solo que este fenómeno, por alguna razón, nunca ha sido tenido en cuenta por los especialistas en el campo de la química atmosférica al considerar las posibles causas de la destrucción de la capa de ozono.
Los gases ligeros hidrógeno y metano, liberados desde las profundidades a la superficie terrestre, ascienden rápidamente a alturas estratosféricas, donde reaccionan activamente con el ozono. El agua resultante de tal reacción se congela a alturas estratosféricas con la formación de nubes estratosféricas. La presencia de corrientes de hidrógeno, metano y muchos otros gases provenientes del subsuelo ha sido confirmada durante mucho tiempo por múltiples mediciones instrumentales. En los años 80 del siglo pasado, el académico Aleksey Alexandrovich Marakushev formuló la hipótesis de que el principal almacén de la reserva planetaria de hidrógeno es el núcleo líquido de la Tierra. El proceso de cristalización del núcleo interior sólido conduce a la eliminación de hidrógeno en la zona exterior exterior del núcleo líquido, hasta el límite con el manto.
Las mismas mediciones instrumentales también revelaron una característica importante de la desgasificación profunda. La salida de gases es desigual en el tiempo y se produce principalmente (cientos de veces más que en otras zonas de los planetas) en zonas de rift situadas en las crestas de las dorsales oceánicas. La coincidencia obvia de las principales anomalías del ozono y las zonas de ruptura es un fuerte argumento a favor del concepto del hidrógeno.
Zonas de peligro
Todos saben muy bien que la destrucción más severa y frecuente de la capa de ozono se experimenta sobre la Antártida. Pero es precisamente aquí donde las dorsales oceánicas (rifts) convergen lo más cerca posible y se fusionan en una sola rift Circum-Antártica: se fusionan (¡prestamos especial atención a esto!) Con sus segmentos del sur, donde, según geofísica estudios, el manto se calienta más y la desgasificación es más activa. Así, la Antártida es una parte del planeta sobre la que se concentran los flujos más abundantes de fluidos reductores, y la atmósfera está sujeta a la máxima purga de gases naturales que agotan la capa de ozono en las condiciones terrestres. Es por eso que el efecto de la destrucción de la capa de ozono es aquí más pronunciado.
Lo anterior es confirmado por la forma "estelar" de las anomalías del ozono sobre la Antártida. En los mapas de anomalías obtenidos por los observatorios en órbita, se ve claramente que los rayos de las "estrellas de ozono" se proyectan en los extremos sur de las zonas de ruptura oceánica. Hasta el momento, no existe otra teoría que pueda explicar este fenómeno. Es imposible descartarlo como un accidente, ya que las "estrellas de ozono" antárticas han sido registradas repetidamente. Suelen aparecer a finales de octubre - principios de noviembre.
Fundamentalmente importante para el concepto de hidrógeno, los resultados sobre las anomalías del ozono en el hemisferio norte se obtuvieron en el Observatorio Aerológico Central de Roshydromet. Aquí, se analizaron todas las series de observaciones de la red global terrestre de estaciones ozonométricas para identificar aquellas en las que se registraron valores más bajos de TO con mayor frecuencia. Como resultado de la investigación, se establecieron los tres mínimos de ozono más estables del hemisferio norte: aproximadamente. Islandia, Mar Rojo, Islas Hawaianas. Es fácil ver que todos los puntos nombrados están lo más lejos posible de áreas industriales, pero son centros activos de vulcanismo. Se distinguen por una intensa actividad volcánica moderna, que se acompaña de flujos de gases que agotan la capa de ozono. Una característica importante de estos centros es la proporción extremadamente alta de isótopos de helio 3 He/ 4 He, lo que indica la naturaleza profunda de los flujos de gas.
Aún más reveladora es la distribución de las anomalías del ozono en el territorio de Rusia. El mapa de centros de anomalías de ozono que ocurrieron sobre Rusia y territorios adyacentes desde noviembre de 1991 hasta 2000 muestra los centros de dichas anomalías. Se agrupan en varios grupos claramente distinguibles - Ural-Caspio, Siberia Occidental, Siberia Oriental, Sakhalin-Indigirsky ... Uno de ellos está ubicado sobre el noroeste de la parte europea de Rusia y podría llamarse el Mar Blanco- báltico o escandinavo. Me gustaría señalar que para la compilación de este mapa, se utilizaron más de cien mapas del déficit promedio mensual de TO, compilados en el Distrito Administrativo Central de Roshydromet.
Además, es imposible no notar que en cada uno de los grupos los centros están distribuidos a lo largo del meridiano. Por qué sucede esto también se aclarará de inmediato si superponemos otro mapa en este mapa, que muestra áreas donde se registraron mayores flujos de gases profundos en diferentes momentos y por diferentes métodos. Estas áreas están ubicadas a lo largo de las llamadas fallas submeridionales, y cerca de cada una de ellas se han encontrado fuentes de hidrógeno y metano, en la península de Kola, alrededor del lago. Baikal, en las tuberías de kimberlita de Yakutia, en los Urales, en el Mar Caspio, en la meseta de Ustyurt ...
Igualmente obvias son las direcciones geológicas de las anomalías del ozono en Europa Occidental. A menudo ocurren sobre la zona de ruptura Rin-Libia, que se extiende desde el graben de Oslo en Suecia hasta el norte de África. Pero los centros de las anomalías de "Año Nuevo" de 1998 y "Navidad" de 2007 presentadas anteriormente pueden asociarse con la zona de ruptura del Golfo de Botnia en el Mar Báltico.
factor tiempo
También hay una explicación para las emisiones desiguales de gases a la atmósfera ya lo largo del tiempo. ¡Pero su poder a veces puede aumentar millones de veces! La razón está en la actividad sísmica o "influencias" cósmicas. Esto último significa, en primer lugar, el efecto gravitatorio de la Luna y el Sol, que reduce la presión sobre el núcleo líquido, principal reservorio planetario de hidrógeno, y también hace que el núcleo internamente sólido se “mueva” dentro del líquido, lo que también contribuye a una mayor desgasificación.
La hipótesis del "freón", generalmente aceptada, relaciona las anomalías del ozono con el cambio de estaciones en la Antártida. Sugiere la siguiente secuencia de eventos. En invierno, debido al intenso frío en la estratosfera de la Antártida, se forman nubes estratosféricas polares. Los freones que contienen cloro, que se formaron como resultado de la mezcla general del aire atmosférico, se destruyen en las partículas de hielo y liberan cloro libre, que se congela en microhielo. En primavera (al norte del ecuador en este momento es otoño), con la llegada de la luz solar y el calor, las nubes estratosféricas se derriten, se libera cloro, que destruye intensamente el ozono. El adelgazamiento de la capa de ozono sobre la Antártida en realidad revela ese patrón. En este sentido, la predicción de la teoría del freón es correcta. Pero el análisis de miles de mapas satelitales del campo TO planetario muestra que el aumento de la destrucción de la capa de ozono a finales de otoño y principios de invierno se produce casi sincrónicamente en todo el planeta. La hipótesis del Nobel ya no puede explicar esto en principio.
Pero es la heterogeneidad temporal la que muestra el poder predictivo de la hipótesis alternativa. Una serie continua de registros de cinco minutos de las mediciones máximas cada segundo de la concentración de hidrógeno en el subsuelo en el macizo de Khibiny, realizada en 2007 con la asistencia de investigadores del Instituto Geológico del Centro Científico Kola de la Academia Rusa de Ciencias en el ciudad de Apatity, mostró la periodicidad en su cambio. El período principal resultó estar relacionado con la rotación diaria de la Tierra (es decir, estuvo cerca de las 24 horas). Se identificaron claramente períodos de 7,2 y 13,9 días, recayendo en los momentos de los cambios de las fases lunares. Los patrones temporales descubiertos de desgasificación indican directamente la dependencia de este proceso de la influencia gravitacional del entorno espacial en la Tierra. Desde este punto de vista, el sincronismo planetario de otoño en la destrucción de la ozonosfera en diferentes partes del globo significa un aumento de la desgasificación profunda asociada al acercamiento de la Tierra al punto del perihelio en la órbita circunsolar.
¿Debilidad evidente?
El concepto de hidrógeno del agotamiento del ozono, a su vez, tiene sus puntos débiles. Los principales se expresan en forma de dos preguntas: 1) ¿Se pueden emitir suficientes gases que agotan la capa de ozono desde las estructuras geológicas para explicar todos los fenómenos observados? 2) ¿Pueden estos gases ascender a la estratosfera, donde la concentración de ozono es máxima?
De hecho, un artículo del Dr. Frank Keppler se publicó hace dos años en la revista Nature e hizo mucho ruido. Demostró que la proporción de metano atmosférico biogénico supera significativamente la proporción de tecnogénico. Según sus estimaciones, el metano, que se forma en la superficie de los pantanos y campos de arroz, en los estómagos del ganado y las termitas, se emite en una cantidad de 500 Tg al año (1 Tg = 10 9 g = 10 6 toneladas). Pero las estimaciones más modestas del componente endógeno (profundo) del flujo de hidrógeno-metano en la atmósfera, basadas en las proporciones de los isótopos de carbono, arrojan 2500–3000 Tg/año, un valor 5–6 veces mayor. Los cálculos realizados en los institutos académicos de Física de la Tierra y Dinámica de las geosferas también dan estimaciones altas, cercanas a las indicadas, de los flujos de metano en las profundidades.
Sin embargo, no basta con que el metano y el hidrógeno se encuentren por encima de la superficie terrestre: para que se produzcan los fenómenos descritos, es necesario que lleguen a las capas inferiores de la estratosfera, donde se concentran las principales reservas de ozono. Muchos investigadores creen que esto es imposible, porque los gases durante el ascenso son fuertemente aflojados por las corrientes de viento. Además, algunos que se oponen al concepto del hidrógeno creen que es imposible la penetración de cualquier gas en la estratosfera fuera de la zona intratropical. En la literatura científica moderna, existen varios cálculos numéricos y construcciones de modelos que dan diferentes respuestas a estas preguntas.
El experimento iba a jugar un papel decisivo. Este problema bien podría resolverse controlando la liberación de hidrógeno en centros de desgasificación conocidos para establecer una correlación entre la liberación de hidrógeno y la caída del contenido de ozono en un área determinada. El sincronismo de estos procesos -la intensificación de la desgasificación del hidrógeno y la caída del contenido total de ozono- debería significar que el concepto de hidrógeno es correcto. Fueron necesarios varios años para organizar una auditoría de este tipo.
El objetivo del experimento se logró en 2005. Un sensor de hidrógeno instalado con la ayuda de los geólogos de Kola en las montañas Khibiny, conocidas desde hace mucho tiempo por sus intensas emisiones de metano e hidrógeno, mostró picos significativos en la concentración de hidrógeno en la luna llena del 26 y 27 de abril (ver: Syvorotkin V. L.. Confirmación experimental del concepto de hidrógeno de la destrucción de la capa de ozono de la Tierra // Sistema Planeta Tierra. Materiales del XIII seminario científico. M., 2005. S. 265–267). En los mismos días, se registró una disminución significativa de TO en la estación ozonométrica de Murmansk. La misma anomalía de ozono sobre la península de Kola fue "vista" por el satélite espacial estadounidense "EarthProbe". Desde un punto de vista metodológico, esto significa que fue en abril de 2005 cuando la hipótesis del “hidrógeno” del agotamiento del ozono se convirtió en teoría.
