Historien til planeten vår er full av vanskelig å forklare hendelser og kataklysmer, inkludert:
1) Gåten om utseendet til jordens satellitt - Månen;
2) Årsaken til dinosaurenes død.
Denne hypotesen forener disse to hendelsene i en enkelt linje med årsak-og-virkning relasjoner.
1. Iridium anomali
Den viktigste hypotesen om utryddelse av dinosaurer er konsekvenshypotesen til Louis og Walter Alvarez, noe som antyder døden av dinosaurer fra konsekvensene av et asteroidefall på Yucatan-halvøya i Mexico. Til støtte for dette gir Chiksulub-krateret og det økte innholdet av iridium i laget ved grensen av krittan. Hoppet i innholdet av iridium i jorda regnes som øyeblikket til asteroidens fall og begynnelsen på en storskala kataklymer.
Kjemisk analyse av jordsmonnet i leirlaget ved grensen til kritt-paleogen, viste et overskudd av gjennomsnittlig iridiuminnhold med 10-30 ganger. Og noen steder på jorden har overskuddet enda større verdier.
Salgsfremmende video:
I henhold til tidsplanen som er utarbeidet av Alvarez-gruppen, blir øyeblikket for begynnelsen av katastrofen tydelig sporet. En skarp, brå økning i akkumulering av iridium i laget sees (fig. 1).
Figur: 1. Grafikk samlet av Alvarez sin gruppe.
La oss ta hensyn til mengden iridium som kommer inn i jorden. Det kan ses hvordan inntil slutten av krittperioden, opp til grensen for 65 millioner år siden, mengden iridium som kom i jorden gikk med en jevn hastighet (fig. 2).
Fig. 2 Iridiumhastighet som kommer inn i jorden.
Så, på et tidspunkt, var det et skarpt hopp i mengden av iridium i jorden, inntaket økte umiddelbart med 10 ganger (fig. 3).
Fig. 3 Økt inntak av iridium.
Dette antyder at det har skjedd en hendelse som har ført til en kraftig økning i tilbudet av iridium. Arrangementet hadde en planetskala, siden en økning i iridium i denne perioden finnes over hele planeten.
Et veldig interessant trekk er videre synlig - etter en kraftig økning i mengden av iridium fortsetter perioden med det maksimale inntaket, og varer i 5 tusen år. Så, over 15 tusen år, er det en gradvis nedgang i tilbudet av iridium. Og bare 20 tusen år etter begynnelsen av en eller annen hendelse, returnerte mengden av iridium som kommer inn i jorden til normal verdi (fig. 4).
Fig. 4 Jevn nedgang i iridiumforsyningen over 15 tusen år.
Overskuddet av iridiuminntaket stoppet ikke etter en kraftig økning, selv om over en relativt kort periode på år eller århundrer. Og han fortsatte å gjøre det i titusenvis av år. Spørsmålet melder seg - kunne støvet fra asteroidens fall nøye seg så lenge? Så mange som 20 tusen år! Og størrelsene på asteroiden, 10 km i diameter, og jorden, 12 742 km i diameter, er ikke sammenlignbare. Det maksimale som en slik asteroid er i stand til, er regional luftforurensning, jordskjelv og tsunamier. Ingen eneste punktkilde kunne ha resultert i en så enorm og jevn fordeling av iridium over hele planeten. Dessuten viste det seg at iridium kan være av terrestrisk opprinnelse. Studier av utstøtingsproduktene fra vulkan Kilauea, som ligger på Hawaii-øyene, har vist en uvanlig høy konsentrasjon av iridium. Videre ble det bevist atat iridium ikke kom fra utbruddet av lava, men gikk ut med vulkansk aske og gasser ut i atmosfæren, noe som sikret dens omfattende spredning. Det viste seg at denne vulkanen gir mer iridium enn meteoritter.
Dinosaurenes død som følge av økt vulkansk aktivitet er den andre hypotesen, sammen med virkningen. For mellom 60 og 68 millioner år siden skjedde det en massiv utstrømming av magma fra feil i bakken på det indiske subkontinentet, noe det fremgår av fellene på Deccan-platået i India. Men årsaken til den omfattende vulkanske aktiviteten på planeten er fortsatt uklar.
Et enkelt skjelett er interessant for å identifisere en art, men kan ikke avsløre årsaken til utryddelsen av hele arten. Oppdagelsen av "dinosaur kirkegårder", der de knuste benene til både planteetende og kjøttetende dinosaurer er blandet sammen, antyder at det skjedde en hendelse som samlet sammen dinosaurer av forskjellige arter på ett sted, hvorfra de ikke kunne komme seg ut. Dinosaurer kvalt seg ikke fra aske eller sultet i hjel, men døde av ekstern fysisk påvirkning, uavhengig av type og størrelse. Oppdagelsen av massegraver av dinosaurer på alle kontinenter snakker om globale hendelser som fant sted overalt med samme intensitet og feid over planeten mange ganger. Dette var ikke en eneste asteroidpåvirkning eller et regionalt utbrudd av en gruppe vulkaner. Arrangementet hadde en planetarisk, årtusen lang, katastrofal skala.
Alt det ovenstående antyder at asteroidens fall ikke kunne forårsake langvarige geologiske prosesser. For en så massiv død av hele arter over hele planeten, er en hendelse nødvendig som ikke er et poeng, lokalt, men like katastrofalt for alle deler av planeten, for hvert hjørne. Og det vil ikke vare i år og århundrer, men i årtusener. Som et resultat skiftet kontinenter, fjell kollapset, havbunnen steg, og hav og hav rant over kysten, begravet hele dinosaurier kolonier under dem og kastet store marine rovdyr på land. Å overlate en sjanse for å overleve bare for små og kvikke dyr, som er i stand til å forlate et farlig sted i tide. Ikke en eneste art som veide mer enn 25 kg overlevde katastrofen.
2. Månens opprinnelse
Månen har vært iøynefallende i årtusener og har vært gjenstand for studie. Men selv med så nær oppmerksomhet, fortsetter Månen å holde mange hemmeligheter. For det første er dette spørsmålet om månens opprinnelse. Hvordan kunne en satellitt, som er så stor sammenlignet med planeten, ha dannet seg i så nær avstand fra jorden? Hvor har Earth-Moon-systemet et så uvanlig høyt vinkelmoment?
Blant de mange hypotesene om månens opprinnelse, anses hypotesen om en kollisjon av en proto-jord med et himmellegeme å være den viktigste. Som et resultat av kollisjonen ble månen dannet av det kastede stoffet. En annen hypotese er hypotesen om fange av den forbipasserende månen.
Hver hypotese har sine egne betraktninger, både "for" og "mot".
Den største ulempen med fangsthypotesen anses å være en nesten sirkulær bane av månen, som er utelukket når et legeme som flyr forbi blir fanget. I dette tilfellet bør månens bane være i form av en svært langstrakt ellipsoid med stor eksentrisitet. Manglende evne til å løse problemet med å avrunde Månens bane feier til side den, etter min mening, den mest sannsynlige hypotesen om utseendet til en satellitt nær jorden.
Fangsthypotesen må svare på flere viktige spørsmål:
1. Månens fødested.
2. Årsaken til de-bane.
3. Innfangningsmekanismen.
4. Mekanisme for avrunding av en ellipsoidal bane.
På leting etter det antatte stedet for dannelsen av Månen og undersøkelse av planetenes sammensetning, avsløres et tydelig mønster - planeten nærmest Solen har den største kjernen i forhold til planetens masse (Fig. 5).
Fig. 5 Forholdet mellom massene av kjerner og massene til planetene.
I en serie landplaneter, i henhold til forholdet mellom kjernenes masse og planetens masse, blir månen med sine 2% langt utenfor Mars. Viser oss området for solsystemet blant gassgigantene, hvor vi kan se etter stedet for dannelsen av månen.
Den neste parameteren - tetthet, viser at månens plass med en tetthet på 3,3 g / cm³ igjen er bak Mars.
Det gir ingen mening å sette månen i en rad med gassgigantplaneter, dette er gjenstander av en helt annen type og vektkategori. Men med satellittene til noen av disse planetene kan vi sammenligne. La oss ta hensyn til de galileiske månene til Jupiter, som mest tilsvarer månen i størrelse og tetthet. Tettheten av de indre galileiske månene til Io og Europa er stor nok til å tilsvare månetettheten. Men tilstedeværelsen av atmosfærer og vulkansk aktivitet i dem, i motsetning til det nesten fullstendige fraværet av en atmosfære og fraværet av spor etter vulkanisme på Månen, viser at Månen ikke kunne være så nær avstand fra Jupiter. De to fjerne satellittene Ganymedes og Callisto har en tetthet på henholdsvis 1,9 og 1,8 g / cm³, noe som er betydelig mindre enn månens. Men likheten av Månen med Callisto antyder at Månen ble dannet et sted i nærheten.
Hvis du ser på baneposisjonen til de galileiske satellittene, finner du en tom bane med en manglende satellitt mellom Ganymedes og Callisto (fig. 6).
Figur: 6. Avstander mellom satellitter (tusen km).
Månens tetthet, beregnet på grunnlag av masse og volum, er for tiden mye høyere enn Ganymede og Callisto. Nedenfor vises hvordan månen, som tidligere hadde en lavere tetthet, fikk ytterligere masse, som et resultat av at den beregnede tettheten økte til nåverdien.
Etter å ha bestemt det mulig sted for dannelse av Månen, vil vi prøve å finne ut årsaken til Månens avgang fra denne bane.
Solsystemet er fylt med asteroider og kometer, hvor sporene etter fallet blir observert på overflaten til alle kroppene i solsystemet. Selv på Jorden er det mange støtkratere dannet av asteroide påvirkninger i forskjellige perioder av jordas historie. Vi er mer interessert i kjedene til lignende kratere som ligger på rekke og rad på overflaten av noen himmellegemer.
Inntil nylig var mekanismen for dannelse av slike kjeder ukjent. Etter kometen Shoemaker Levy 9s fall på Jupiter i 1994 ble kraterkjedens mysterium avslørt. Det viste seg at planeten kan bryte fra hverandre en asteroide som nærmet seg planeten nærmere Roche-grensen.
Fig. 7 Comet Shoemaker-Levy-9.
Videre kan denne kjeden av asteroider tas opp av planeten selv, som skjedde med Shoemaker-Levy-kometen, eller den kan falle inn i en av planetens satellitter, og etterlate en imponerende kjede av kratere på overflaten. Bekreftelse på at revne kometer og asteroider faller inn i Jupiters egne måner er Enki-kraterkjeden på overflaten av Ganymede (fig. 8).
Figur: 8. Enki kraterkjede på overflaten av Ganymede.
Lignende kjeder med kratre finnes på andre måner av Jupiter.
Små asteroider utgjør ingen trussel mot satellitter og skader dem ikke mye skade, og lar bare kjeder av kratere være en påminnelse om deres eksistens. Men hva skjer hvis en metallsteroid som er 500 km i diameter, nærmer seg Jupiter? Tidevannskreftene innenfor Roche-grensen vil rive den i flere ganske store stykker, som hver er klar til å ødelegge enhver naturlig satellitt av Jupiter som står i sin vei. Hvis vi legger enorm hastighet til disse delene, som er 200-300 km i diameter (Shoemaker-Levy-9-kometen krasjet inn i Jupiter med en hastighet på 64 km / s), så får vi en linje med dødelige prosjektiler som kan slå ut en hvilken som helst satellitt av Jupiter fra bane.
Blant kjedene til kratere kjent for oss, observerer vi en serie med dusinvis av små kratere, som bevis på oppløsning av et steinkropp til dusinvis av mindre. Men hvis det ikke var en steinsteroid som ble revet fra hverandre, men et metall bare i noen få veldig store deler, så er det ikke noe fornuftig å se etter en lang kraterkjede. Vi vil bare se noen få enorme kratre stilt opp på rad.
På jakt etter et svar på spørsmålet om hvorfor månen forlot bane, la oss ta en titt på overflaten av månen. Selv med det blotte øye er spor av de gamle hendelsene synlige fra Jorden.
På et utvidet kart over månen ser vi tydelig fire kratere som utgjør en enkelt kjede. Stigende - Goddard Crater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) og Sea of Rains (4) (Fig. 9).
Fig. 9 Goddard krater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) og Sea of Rains (4).
Ensartetheten på overflaten inne i kratrene viser at energien til de falne kroppene var den samme og så høy at kroppene som hadde trengt inn i månens tykkelse smeltet den indre strukturen, hvis utslipp vi ser rundt disse kratrene. Tilstedeværelsen av magnetiske og gravitasjonsavvik i kraterområdet indikerer den metalliske sammensetningen av asteroidene (fig. 10).
Fig. 10 Sted for tyngdekraften anomalier.
Metalllegemer fanget i den opprinnelig lyse månen, som hadde tettheten av Ganymede og Callisto, økte massen. Dermed økte den estimerte tettheten til månen, som ble høyere enn tettheten til satellitter, ved siden av der månen ble dannet.
En kjede med dødelige missiler fra den revne gigantiske asteroiden stilt på rad på titusenvis av kilometer lang og stormet over månen. Små asteroider fløy fremover, og de største kroppene lukket kjeden. Energien til hver av de metalliske asteroidene var skremmende, de fløy med en hastighet på omtrent 70 km / sek.
Den første bjellen ringte for månen da den ble truffet av hodet, den minste asteroiden som skapte kretsen Goddard. Den satte seg fast i Månens kropp og presset en strøm av smeltet stein på overflaten som dannet Edgehavet. Den andre, litt større asteroiden med et episenter i Sea of Crises (2), dannet Sea of Serpents, Sea of Waves, Sea of Foam og Sea of Smith.
Fig. 11 Goddard krater (1), Sea of Crises (2).
Den tredje asteroiden, som stakk gjennom flere titalls kilometer dypt inn i Månens kropp, var så kraftig at den endret Månens bane. Episenteret for slaget falt i Sea of Clarity (3). Flytende stein oversvømte månens overflate og skapte strukturer som roenhavet, alvorlighetsbukta, nektarhavet og overflodhavet.
Men månen ventet på et virkelig uhyrlig slag, den største asteroiden fra kjeden, hvis diameter var nær 400 km, traff den. Påvirkningen var så sterk at månen ikke lenger kunne holde seg i bane. Vi ser stien fra den gigantiske asteroiden som sitter fast i Månen som regnethavet, og den sølte lavaen sølte ut og dannet Stormenes hav og et titalls hav.
Fig. 12 En kjede med kratere som slo månen ut av bane.
Metall-asteroider treffer den lette, porøse månen som en svamp. Månens struktur slukket de store hastighetene til asteroider uten brudd og katastrofale konsekvenser. All energi ble brukt på å varme opp den indre strukturen i Månen, som sølte ut på overflaten i form av hav og hav.
Slått av bane, stormet månen langs en kurve inn i de indre områdene av solsystemet.
Når man tar hensyn til økningen i tyngdekraften når man beveget seg dypere inn i solsystemet, økte Månens første orbitalhastighet 8-10 km / s, og da den nådde jordens bane, var den lik jordens banehastighet på 30 km / s, som tok 2,5-3 år (Fig. 13).
Fig. 13 Avgang fra månen fra bane.
Månen nærmet seg tangentielt, og månen ble fanget av jordens tyngdekraft og den gikk inn i en langstrakt elliptisk bane som lå i det ekliptiske plan med en helning på bare 5 °. Dette er grunnen til at månens bane ikke ligger i planet til jordens ekvator.
Fra dette øyeblikket, som skjedde for 65 millioner år siden, begynner dinosaurenes uunngåelige skjebne.
3. Dinosaurenes død
Månen slapp mirakuløst fra en kollisjon med jorden, og flyr med en minimumsavstand fra planeten vår. Fra jorden var det mulig å observere hvordan månen, som dukker opp fra ingensteds, raskt lukker himmelbunnen, sveiper over overflaten og like raskt går bort. Men månen kunne ikke lenger flykte fra jordens tyngdekraft og fortsatte å dreie seg rundt Jorden i en svært langstrakt elliptisk bane.
Månen nærmet seg Jorden, og stryket kontinenter og hav med sin tyngdekraft og løftet bølger av jordskorpen. Månens tyngdekraft har utløst vulkansk aktivitet over hele planeten. Smeltet magma strømmet gjennom de nyere grønne skogene og slettene. Askan av vulkaner dekket hele jorden, ødela vegetasjonen og kastet iridiet som ble funnet av Alvarez-gruppen. Noen tomter steg opp, andre sank til havbunnen. De sterkeste jordskjelvene skjedde med regelmessigheten til moderne ebber og strømmer. Den kjemiske sammensetningen av sjøvann har endret seg dramatisk og drept et stort antall marine dyr. Månens tyngdekraft førte til kontinental drift og kontinental fortrengning, noe som endret planetens ansikt.
Sjøer og hav rant over kysten deres, og skapte gjørmestrøm og begravet hele dinosaurier. Små kvikke dyr kunne rømme bare i tid ved å flytte til en høyde. På jakt etter redning kramlet dinosaurer seg i grupper, uavhengig av art og størrelse. Men den nådeløse månen fanget de migrerende flokkene med dinosaurer overraskende, og dekket dem med gjørme strømmer av gjørme og steiner og begravet dem i live. Dinosaurene ble vasket bort i bekker i en haug, de brettet i unaturlige stillinger, ble dekket med flytende gjørme og bevart. Integriteten til mange skjeletter tyder på at dinosaurer ikke ble stående ute etter døden og ikke falt byttedyr for ryddere.
4. Runding av månens bane
Alle satellitter i synkron bane er i tidevannsfangst av planetens tyngdekraft. Enhver satellitt, uansett størrelse, har en intern inhomogenitet, på grunn av hvilken planetens tyngdekraft holder satellitten mot planeten med en spesifikk side, og forhindrer at satellitten snur rundt aksen. Alle forsøk på satellitten å rotere rundt aksen blir stoppet av planetens tyngdekraft og fører bare til svingen til satellitten, libration. Planetens tyngdekraft fører satellitten tilbake til sin opprinnelige posisjon. Hvis planetens tyngdekraft ikke vendte satellitten med en spesifikk side mot seg selv, ville ethvert avvik fra satellittens bane fra en ideell rund form føre til en aksiell rotasjon av satellitten i forhold til planeten. Men i naturen er det ingen perfekt runde baner. Området til den moderne månen, som vi vet, er elliptisk. Derforhvis jorden ikke snudde månen i riktig øyeblikk med en viss side for seg selv, så ville vi se månen fra alle sider, ville den jevnt rotere rundt aksen. Jordens tyngdekraft korrigerer hele tiden Månens plassering, noe som fører til retardasjon av Månens aksiale rotasjon. Slik hemming fører til en omfordeling av krefter. Månens treghetsmoment (aksiell rotasjon) går over i treghetsmomentet av Moon-Earth-systemet, noe som forårsaker en forskyvning av Månens bane i form av en presisjon.forårsaker en forskyvning av Månens bane i form av en presesjon.forårsaker en forskyvning av Månens bane i form av en presesjon.
Det samme skjer med Merkur. Kvikksølv synkroniserer sin aksiale rotasjon med bane bare ved perihelion. Når han forlater perihelion, beveger Merkur seg bort fra solen i en avstand der tidevannskreftene til fangst opphører å handle og Merkur får rotasjonsfrihet rundt aksen. På den neste tilnærmingen til perihelion snur Mercury seg mot sola med den andre siden, men ikke akkurat langs tidevannets akse. Han har ikke tid til å fullføre en revolusjon med bare noen få grader, og soltyngdekraften korrigerer Merkuris posisjon ved å vri den. Tilsetningen av energi til den aksiale rotasjonen av Merkur fører til overføring av overflødig energi fra treghetsmomentet av Merkur til treghetsmomentet til Sun-Mercury-systemet. Som et resultat forskyves bane rundt Merkur og vi observerer den velkjente presesjonen.
Da månen var i bane med satellitten til Jupiter, var dens aksiale rotasjon synkron med orbitalen og var lik omtrent 12 jorddager (gjennomsnitt mellom Ganymede og Callisto). Månen sto konstant mot Jupiter med den ene siden. Etter at månen ble fanget av jorden ble dens treghetsmoment bevart, men den aksiale rotasjonen tilsvarte ikke den orbitalrevolusjonen rundt jorden. Månen beveget seg i en meget langstrakt ellipsoidal bane, og vendte seg mot Jorden med den ene eller den andre siden. Hele Månens bane, både hos perigee og apogee, var inne i tidevannsfæren. Jordens tyngdekraft begynte å bremse månens aksiale rotasjon, og overførte treghetsmomentet til Månen til treghetsmomentet til Moon-Earth-systemet. Perigeen begynte å bevege seg, apogien nærmet seg.
Etter å ha pløyd jorden opp og ned med tyngdekraften, begynte månen å bevege seg bort fra jorden. Etter at månen gikk tilbake, reduserte den geologiske aktiviteten seg gradvis, vulkanene reduserte utslippene i atmosfæren, og stabiliseringen begynte gradvis. Først etter 20 tusen år, angitt i Alvarez-planen, flyttet månen bort i en tilstrekkelig avstand til å stoppe vulkansk aktivitet. Videre flyttet månen bort allerede uten så katastrofale konsekvenser.
I følge tilgjengelige data fortsetter Månens tilbakegang til i dag. Prosessen med å måle avstanden til Månen er veldig komplisert. Med bruk av instrumenter som lar deg måle avstanden til månen både ved perigee og apogee, vil perigee-avstanden og apogee-tilnærmingen bli oppdaget. Som vil indikere fortsettelsen av avrundingen av Månens bane.
Vasily Minkovsky
