Эволюционная фаза «рождения и зрелости» звезды.

1. Стадия 0 - коллапс диффузной газо-водородной туманности к гравитационному центру. Звёзды образуются из гигантских водородных облаков, которые выбрасываются (эрупируются) ядром галактики.

2. Стадия I - молодая звезда (спектральный класс А). При наблюдении в телескоп только что родившаяся звезда является гигантом с массой более 10 масс Солнца, которая окружены плотным слоем материи холодного водородного облака и светится нежным голубым светом.

3. Стадия II - эрупирующая звезда, средняя масса звезды во время этой стадии составляет 7 масс Солнца. В эту стадию огромные массы плазмы выбрасываются звездой в свою атмосферу в хаотическом порядке.

4. Стадия III - обширная звездная атмосфера в форме линзы, сбоку атмосфера похожа на эллипс, средняя масса звезды во время этой стадии составляет 5 массы Солнца. В эту стадию звезда покрывает сама себя плотным слоем водородно-пылевой материи. Саму звезду не видно, видна только нежно светящаяся шаровидная атмосфера вокруг звезды.

5. Стадия IV - из атмосферы звезды формируется стадии кольцевидной планетарной туманности, средняя масса звезды во время этой стадии составляет 3 массы Солнца.

6. Стадия V - планетарная система звезды, средняя масса звезды во время этой стадии составляет 1 - 2 массы Солнца. В телескоп видна звезда средней массы (1 – 5 масс Солнца). Вращающиеся вокруг звезды планеты в количестве 5 – 15 штук в современные телескопы не видны. Стадии I - IV включают спектральные классы звезд B, O, F, G, M, R, N, S.

Образование планет происходит из вещества, которое выбрасывается звездой в свою атмосферу. Образование планет вокруг звёзд, по подсчётам астрономов, является длительным процессам и занимает около 3 миллиардов лет. Если Земля была уже сформирована как планета 5 миллиардов лет назад, то процесс её формирования начался 8 миллиардов лет назад. Опишем основные периоды в процессе образования Солнечной планетарной системы.

Во-первых. Вещество атмосферы звезды отбрасывается от поверхности звезды благодаря мощному излучению электромагнитных волн. Так образуется внутреннее (пустое) пространство кольца вокруг звезды, а звезда при этом всегда занимает центральное положение. Одновременно с этим вещество атмосферы не может покинуть кольцевидную атмосферу звезды, так как этому препятствует сильное гравитационное притяжение звезды. Так образуется наружное кольцо планетарной туманности.

Во-вторых. Так как наибольшая масса атмосферы звезды сосредотачивается в экваториальной плоскости, то коллапс вещества атмосферы будет происходить также по направлению к экваториальной плоскости. Именно по этим причинам вся масса материи, выброшенная в атмосферу звездой, располагается в виде вращающегося вокруг звезды кольца (период 2).

Астрономы открыли около тысячи кольцевидных (планетарных, светлых) туманностей: «Улитку» в созвездии Водолея, «Кольцо» в созвездии Лиры и другие. Кольцевидные атмосферы звезд – это самые молодые планетарные системы в Галактике, где еще не начался процесс концентрации материи в планеты. Смотрите рисунок 7 и 8.

 

Рисунок 7. Три периода в эволюционном процессе рождения планетарной системы из атмосферы звезды.

 

Рисунок 8. Кольцевидная атмосфера молодой звезды, из которой впоследствии образуются планеты.

3) Третий период эволюции атмосферы звезды – образование 5 – 20 планет, образование планетарной системы. Молодые звёзды образуют планеты. Звёздная планетарная система – это динамически развивающаяся космическая система, которая состоит из звезды в центре, а вокруг каждой звезды вращаются от 5 до 20 планет. Крупная звезда, которая в момент возникновения имела массу более в 100 масс Солнца, образует вокруг себя 20 планет. Мелкая звезда, которая в момент возникновения имела массу в 2 массы Солнца, образует вокруг себя 3 – 5 планет. В этот период звездной эволюции происходит концентрация химической материи кольца планетарной туманности в 5 - 20 гравитационных центров с образованием планет. Если у звезды высокая скорость вращения в плоскости эклиптики (экватора), то ее атмосфера на разрезе имеет вид сильно уплощенного эллипса и появляется "гравитационная необходимость" в нескольких десятках (например, 20) точках коллапса материи. У медленно вращающейся звезды кольцевидная звездная атмосфера не сильно вытянута, поэтому возникает всего 5 центров гравитационного коллапса материи. Например, в обширной эллипсовидной атмосфере Солнца когда-то образовалось 9 центров гравитационного коллапса. Соответственно этому возникло 9 планет Солнечной системы. Смотрите рисунок 7.

 

Рисунок 9. Солнечная планетарная система. Сравнительные размеры Солнца и планет.

 

В средней части радиуса любой планетарной системы образуются планеты-гиганты. Причина концентрации газопылевой атмосферы звезды в середине толщины кольца кольцевидной туманности происходит по одной причине – самая большая масса газо-пылевого вещества собирается именно в средней части кольца. Приблизительные размеры Солнца и 9 планет Солнечной системы показаны на рисунке 9. Масса всех планет Солнечной системы составляет 2 % массы Солнца, которое миллиарды лет назад «родило» эти планеты. Посередине радиуса протяженной атмосферы звезды, посредине кольца планетарной туманности могут образоваться не только планеты-гиганты, но 1 или 2 звезды-карлика, если в соответствующую гравитационную точку сконцентрируется огромное количество вещества (более 0,01 массы Солнца). Так образуются двойные и тройные звездные системы. Звезды-дочки вращаются посреди 10 - 20 планет данной планетарной системы и вокруг более массивной звезды-матери. Плотность материи звезды-дочки очень высокая, так как она образовалась не только из водорода, но и из тяжелых элементов (ртуть-200, свинец-207, висмут-208, уран-238), содержащих огромное количество нейтронов. Такова, например, звезда Сириус имеет очень массивный, но мелкий звезду-спутник. Астрономы установили, что каждая четвертая звездно-планетарная система Галактики является двойной, а каждая шестнадцатая – тройной. Если бы Юпитер имел массу в 100 раз большую, то он стал бы второй звездой в нашей планетарной системе. Если бы Сатурн имел массу в 150 раз большую, то он стал бы третьей звездой в нашей планетарной системе. Смотрите фото 10. Солнце закрывается планетой Меркурием.

 

Рисунок 10. Солнце закрывается планетой Меркурием.

Эволюционная фаза «старения и смерти» звезды. У старой звезды в самом центре накапливается нейтронное вещество (10 ¹⁴ грамм \ сантиметр ³) в виде шара диаметром в десятки километров. После возникновения сверхплотное вещество долгое время насыщается протонами и нейтронный центр медленно трансформируется в огромное ядро сверхтяжёлого элемента. В конце концов, в возрасте звезды 8 – 10 миллиардов лет её «жизнь» заканчивается взрывом звёзды как «сверхновой». Взрыв типа «сверхновой» звезды приводит её к гибели. Вместе со звездой погибают планеты, которые всё время её существования вращались вокруг этой звезды. Мои взгляды на «старение и гибель» звёзд в некоторых положениях имеют отличия от общепризнанных взглядах современных астрономов. В книге я убедительно доказываю, что главной причиной изменения формы звезды является постоянная, непрерывная потеря её массы. Это совершенно новый взгляд на космическую эволюцию вообще и в частности.

 

7. Стадия VI - карликовая звезда. Это стадия старой звезды. Карликовая звезда имеет небольшую массу 1,0 – 0,5 солнечной массы, вокруг неё вращается планеты.

8. Стадия VII - «новая» звезда. Каждая звезда взрывается как «новая» от 4 до 9 раз.

9. Стадия VIII - «сверхновая» звезда, «смерть» звезды. Происходит всего один раз за всё время существования звезды. При взрыве уничтожается сама звезда, одновременно разрываются на мелкие части её планетарная система (5 – 20 планет). Смотрите рисунок 11.

 

Рисунок 11. Взрыв окружённой планетами звезды как «сверхновой».

Перечисленные стадии развития проходят все звёзды, в том числе и наше Солнце.Каждая звезда проходит все стадии своего эволюционного развития по очереди - от рождения до своей гибели (0 →1→2→3→4→5→6→7→ 8).

Медленное остывание Солнца. Для Человечества имеет особенное значение эволюционное уменьшение светимости Солнца, а следовательно, уменьшается и поток тепла на нашу планету. Поверхность всех планет Солнечной системы имеет внешний источник тепла – Солнце. Как показали исследования космических аппаратов, Солнце тоже постепенно уменьшает свой лучевой поток. Оно медленно угасает. Например, измерения, проведенные американскими и швейцарскими астрономами, показали, что яркость Солнца (сила излучения) действительно уменьшается. Выявляется четкая закономерность уменьшения яркости Солнца на 0,015 – 0,019% за год на фоне кратковременных колебаний яркости (Американский журнал «Science», № 4736). Следовательно, 5 миллиардов лет назад яркость Солнца была выше более чем в 75 миллионов раз. Снижение теплового излучения Солнца вызывает медленное похолодание климата на Земле. Это естественно! Кроме того, нужно принимать во внимание фактическое отсутствие разогревающего воздействия излучения Солнца на очень отдаленные от них планеты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Сейчас ежегодно радиоактивные недра Земли выделяют на поверхность тепловую энергию в количестве 1,9 × 10²⁷ эрг. Одновременно с этим от Солнца за год поверхность Земли получает тепловой энергии 1,5 × 10³¹ эрг, то есть – почти в 8000 раз больше.

За одну секунду в недрах Солнца сгорает 15 миллиардов тонн водорода, масса которого трансформируется в электромагнитные волны. Так как электромагнитные волны покидают светило, то можно утверждать, что каждую секунду масса Солнца уменьшается на 15 миллиардов тонн. После того, как звезда теряет 99% своей массой с излучением, она превращается в звезду-карлика. Старые звёзды самоуничтожаются через взрыв как «сверхновая». Это последняя, заключительная стадия существования звезды. Во время взрыва звезда погибает, а ее материя разлетается на сотни световых лет, образуя расширяющуюся во все стороны (от центра взрыва) пылевую туманность. Общая энергия излучения «сверхновой» в момент вспышки колоссальна - 10⁴⁹ эрг. Астрономы уже изучили десятки примеров гибели звезд. Если вокруг «сверхновой» звезды существовала планетарная система, то планеты погибают вместе со звездой. После взрыва старой звезды-карлика образуется «тёмная пылевая туманность». От такого сверхмощного взрыва планеты разрушаются, превращаясь в пыль и отдельные крупные глыбы кристаллических пород, которые потом превращаются в очень крупные метеориты и астероиды. Мелкие и крупные камни (осколки планет) разлетаются по межзвездному пространству с большой скоростью, превращаясь в кометы, метеоры, астероиды, метеориты и болиды, которых множество в Солнечной системе, и которые падают на поверхность Земли. Так погибают все планетарные системы.

§ 3. Эволюция планет.

Планеты проходят шесть главных эволюционных стадий развития, начиная от «рождения» и кончая своей «смертью». Эволюция планет (как и звёзд) так же происходит с уменьшением их массы и размеров. Сначала огромная масса планеты уходит на образование многочисленных спутников. Например, Юпитер образовал 12 спутников, которые по массе больше Луны. После этого масса планеты уменьшается по причине постоянной потери атмосферных газов, которые разлетаются по космическому пространству в количестве до миллиарда тонн в год (как у атмосферы Земли). Схематически эволюция планет показана на рисунке 12. 1. Эволюционная фаза «рождения и зрелости» планеты.

1) Стадия 0 - звездная кольцевидная планетарная туманность (Земля прошла эту стадию 7 миллиардов лет тому назад). Из кольца газо-пылевой материи, расположенной вокруг звезды образуется планетарная система.

 

2) Стадия I - радиоактивный разогрев планеты, возможен процесс эрупции вещества планеты с образованием спутников планеты (Земля прошла эту стадию 6 миллиардов лет тому назад). Причина очень сильного разогрева литосферы планеты состоит в том, что молодая планета содержит очень большой процент радиоактивных веществ. Пылевая туманность, образованная звездой, состоит как из стабильных, так и из радиоактивных изотопов. В настоящее время известно 280 стабильных изотопов у 100 элементов таблицы Менделеева и 1450 радиоактивных изотопов (у этих же 100 элементов). Водород H имеет три стабильных изотопа (водород, дейтерий и тритий) и не имеет ни одного радиоактивного изотопа, а уран U имеет три стабильных и 22 радиоактивных изотопа. Если считать по усредненной статистике, то каждый элемент таблицы Менделеева содержит 14,5 радиоактивных изотопов, а все радиоактивные элементы при радиоактивном распаде выделяют тепловую энергию. Механизм образования тепла от радиоактивных элементов хорошо объясняет геофизика, поэтому автор опускает относящиеся к этому подробности. Современные атомные электростанции нагревают воду в своём реакторе благодаря высокой концентрации радиоактивных веществ, при этом копируется процесс, который в прошлом и в настоящее время нагревает кору Земли. Количество радиоактивных элементов в коре планет со временем уменьшается, так как в конце цепочки нуклонового радиоактивного распада из каждого радиоактивного атома возникает стабильный элемент, а стабильные элементы не являются источниками тепла. Если сейчас общее количество радиоактивных изотопов в составе коры Земли составляет 0,0015 % (по сравнению с массой стабильных элементов), то в момент образования Земли (6 миллиардов лет назад) порода коры Земли состояла на 90 % из радиоактивных изотопов. Если теперь основную роль в генерации тепла играют радиоактивные уран, торий, калий, имеющие периоды полураспада соответственно 4,5 × 10 ⁹, 1,4 × 10¹⁰ и 1,3 × 10 ⁹ лет, то 5 миллиардов лет назад состав Земли был насыщен изотопами с периодом полураспада 10 - 1000 лет и более. Темпы изменения температуры поверхности Земли показаны на рисунке 13 - 1. Темпы охлаждения планеты повторяют кривую темпа уменьшения концентрации радиоактивных элементов в коре Земли. Смотрите рисунок 13 - 2. Геофизики утверждают, что в настоящее время толщина коры Земли составляет 60 километров, а радиус земного шара – 6400 километров. Лёгкие элементы таблицы Менделеева почти не имеют радиоактивных элементов, и из них состоит мантия и ядро Земли, то есть 94,6 % объёма Земли. Тяжёлые элементы таблицы Менделеева находятся исключительно внутри коры Земли. Около 97 % тепловой энергии, выделяемой корой Земли, направляется к центру Земли. Теплота лучше распространяется по плотной материи недр, нежели по пористой и не спрессованной породе верхних слоёв коры Земли, которые играют роль теплоизолятора для планеты.

 

Рисунок 12. Эволюция планет.

 

1 2

Рисунок 13 – 1 и 13 – 2. Темпы охлаждения поверхности Земли копируют график темпа уменьшения радиоактивных веществ в коре планеты.

 

Рисунок 14. Планета Земля с раскалённой поверхностью 5 миллиардов лет назад.

 

Сейчас температура в центре Земли 5000 ° С. Сейчас поверхность Земли в среднем нагрета на 14,8 ° С (другие учёные называют цифру 14,3 ° С). По расчётам геофизиков 6 миллиардов лет назад температура в центральных районах (только что «родившейся») Земли приблизительно равнялась 200 000 °, а температура на её поверхности бала равна 3000 ° С. Благодаря высокой температуре на поверхности Земли в прошлом образовалось кремний - металлическая атмосфера, внутри которой около 6 миллиардов лет назад «родилась» Луна. Через 3 миллиарда лет все радиоактивные элементы коры Земли трансформируются в стабильные элементы, а следовательно, полностью прекратится выделение тепла корой Земли. Поэтому через 3 миллиарда лет поверхность Земли охладится до нуля градусов по Кельвину (минус 273 градусов по Цельсию).

Рисунок 15. Эволюционное уменьшение объема планеты вследствие коллапса тектонических платформ к центру планеты.

 

3) Стадия II - остывающая планета, Земля начала проходить эту стадию 5 миллиардов лет назад, а закончит проходить через 1 миллиард лет. Тогда длительность стадии 2 будет 6 миллиардов лет. Из физики хорошо известно, что остывание любого твердого тела сопровождается уменьшением его объёма. Конечно, уменьшается объём и размер всех планет по причине их медленного остывания. Остывание планеты сопровождается попеременным проваливанием тектонических платформ к центру планеты. Коллапс тектонических платформ не до конца остывшей планеты, которая ещё имеет жидкое ядро, сопровождается триадой процессов: землетрясением, вулканизмом и горообразованием. За 5 миллиардов лет Земля уменьшилась в размере с 10000 километров по радиусу до современного – 6400 километров. Тектонические процессы. Причина возникновения тектонических процессов (землетрясение, вулканизм, образование гор) на любой планете Солнечной системы одинаков и состоит в следующем. Из школьной физики хорошо известно, что при охлаждении тела сжимаются, уменьшаются в объёме. Представьте себе планету в виде огромного шара, который как куриное яйцо имеет твёрдую кристаллическую оболочку в виде коры (V1) и жидкое, расплавленное ядро (V2). Представим себе, что 4 миллиарда лет назад поверхность Земли была покрыта тонкой кристаллической корой толщиной 500 километров (сфера обозначена V.1). В то время недра были сильно разогреты, до 20000°, радиус планеты составлял 8000 километров. Смотрите рисунок 15 – 1. Жидкое ядро планеты постепенно охлаждается, поэтому уменьшаются в объёме, а кристаллическая скорлупа в виде коры планеты продолжает иметь прежний объём. Поэтому в недрах планеты, в слое между твёрдой корой и жидким ядром, образуются гигантские «полости сниженного давления» пород (V0).Прошел миллиард лет, и центральные участки планеты охладились до 10 000° C (V.2). Известно, что со снижением температуры центрального вещества планеты, уменьшается занимаемый ядром объем, а радиус должен уменьшиться до 7000 километров. Но толстая кристаллическая кора Земли, как скорлупа яйца, покрыла планету и сопротивляется уменьшению радиуса. В таком случае между кристаллической сферой коры планеты V.1 и центральным жидким ядром V.2 должно образоваться разрежение пород (пространство V.0). Смотрите рисунок 15 – 2.

Геофизики изучают плотность пород коры и мантии Земли на глубинах в несколько десятков километров при помощи акустических волн. Акустические волны геологи генерируют при помощи подземных взрывов. Очень часто учёные получали отражение акустических волн от разряжённых подземных пластов пород, площадь которых составляло тысячи квадратных километров. Например, под островом Сахалином ещё в 1974 году геологи определили огромный пласт разряжённых пород на глубине 78 километров (V.0). Если «нормальные» породы имеют на глубине 78 километров плотность пород 37 грамм на сантиметр кубический, то «разряжённый» сахалинский пласт толщиной 50 метров имел плотность 24 г \ см ³. Дальнейшее увеличение площади разряжения подземных пород под островом Сахалином кончилось мощным землетрясением в 2001 году. Многие учёные долгое время не могли объяснить наличие «пустот» на огромных глубинах под землёй, которые определялись сейсмическим методом. Оказалось, что объяснение этого явления очень простое. Поздно или рано, но обязательно наступает момент, когда оболочка коры планеты «не в силах» противостоять собственной тяжести. Происходят множественные разломы проваливающейся тектонической плиты в точках A, В, С. Огромная платформа коры проваливается в «разреженное» пространство V.0, компенсируя тем самым низкое давление внутри пород планеты. Тяжёлые тектонические платформы попеременно проваливаются именно в эти «полости разряжения». Вследствие охлаждения всего тела планеты медленно уменьшается диаметр планеты. Проваливание тектонических платформ к центру планеты вызывают триаду геофизических процессов: землетрясение, цунами, вулканизм и горообразование. Смотрите рисунок 15 – 3. После землетрясения сферическая тектоническая платформа превращается в плоскую. Континентальная платформа спадает по направлению к центру Земли за несколько секунд. Наконец, сильно прогнувшись к центру Земли, тектоническая платформа затапливается водами мирового океана. По отношению к провалившейся континентальной платформе создаётся ложное впечатление, что рядом стоявшие океанические платформы медленно поднимаются над континентальными, так как через миллионы лет континентальная платформа становится дном океана, а океаническая платформа становится континентом. Тектонические морские и континентальные платформы «меняются местами». Вот почему соотношение площадей, занимаемых океаном и сушей, постоянно меняется.

В процессе «обвала» огромной платформы, возникает тектоническая триада явлений: землетрясения, горообразование и вулканизм.

a) Землетрясение – это следствие удара «падающего» участка коры о жидкое ядро планеты. Эпицентром землетрясения является точка «В», которая (после падения платформы) стала располагаться ближе остальных точек коры к центру планеты, так как платформа стала плоской, выпрямилась. По этой причине когда-то погибла Атлантида: участок суши опустился к центру и был затоплен океаном. Удар тектонической платформы АВС о жидкое ядро планеты сопровождается многократными колебаниями поверхности земной коры. Каждый год на поверхности Земли происходит около 10 тысяч землетрясений, около 100 из которых достаточно сильных (к счастью) происходят в океанах и морях, или на платформах материков с редким населением. Землетрясение более 7 баллов по шкале Рихтера с эпицентром под крупным городом приводит к значительным разрушениям и человеческим жертвам. Если эпицентр землетрясения (место самого большего опускания платформы к центру Земли) возник в океане, то это рождает сопутствующее явление в виде высоких волн цунами. После того, как платформа коры провалилась ближе к центру планеты, морская вода заливает «свободное» пространство над эпицентром (точка В), «заполняя яму» на шаровидной поверхности мирового океана. Смотрите рисунок 15 - 3. Если над эпицентром землетрясения (в океане) располагается остров или континентальный берег, то волна цунами (несколько десятков метров высоты) обрушивается на эту часть суши, производя колоссальные разрушения. После того как тектоническая платформа диаметром в тысячи километров проваливается к центру Земли, она может иметь наклон от 10 до 100 метров и в 70 % случаев в северном полушарии - в сторону северного полюса, а в южном полушарии - в сторону южного полюса. В 30 % случаев наклон тектонической платформы может иметь другое направление: на запад, на восток, на юго-запад, на северо-восток и так далее. Наклон платформ по направлению к полюсам обусловлен тем, что плюса являются самыми холодными областями планеты, поэтому здесь происходит максимально быстрое опадание всей «шапки» тектонических платформ к центру планеты. Все платформы, соприкасающиеся к падающей к центру Земли «полюсной шапкой», прогибаются соответственно также в направлению полюсов. Направление течения рек точно указывают направление наклона тектонических платформ на континентах после их проседания к центру Земли миллионы лет тому назад!

 

 

Рисунок 16. Вид вулканического извержения ночью.

b) Вулканизм – это следствие давления очень массивных участков кристаллической коры и мантии на жидкое ядро планеты. Точка «В» наиболее близко расположена от центральных, нагретых до высоких температур, участков ядра планеты. Благодаря наличию многочисленных и крупных трещин в коре, образовавшихся при фрагментации тектонической платформы, магма и вулканические газы поднимаются на поверхность планеты. Вулканизм – процесс выталкивания на поверхность планеты лавы и газов жидкого ядра по щелям и разломам, по причине гравитационного притяжения массивной тектонической плиты. Энергия вулканического извержения равна той энергии, с которой провалившаяся тектоническая плита давит на жидкое ядро планеты. Смотрите рисунок 15 – 3 и 16.

c) Как уже говорилось, после землетрясения сферическая тектоническая платформа превращается в плоскую плиту, поэтому тектоническая платформа становится длиннее в диаметре. При наблюдении за тектонической платформой сбоку и на разрезе – полукруглая хорда превращается в прямую линию. Смотрите рисунок 15 - 3. Горообразование является следствием огромного давления по горизонтали прогибающейся платформы коры на окружающие разлом участки в точках А и С. Легко доказать, что дуга АВС всегда длиннее прямой ABC. Поэтому в точках А и С происходит сильное сжатие кристаллических пород с последующим их «выбуханием» кверху в виде горных цепей. Горообразование – это процесс выдавливания кристаллических пород вверх, над поверхностью планеты, при опускании к центру тяжелой тектонической плиты. Изменяется форма полукруглой тектонической платформы в плоскую. Плита, приближаясь к центру планеты, вынуждена занимать меньшую площадь, сжиматься, что и приводит к появлению гор.

 

2. Эволюционная фаза «старения и смерти» планеты. В книге рассказывается об основных причинах эволюции планет. Главной причиной изменения формы планет является постоянная, непрерывная потеря её массы и охлаждение поверхности и недр.

4) Стадия III - полностью остывшая планета. Земля остынет до 0 градусов по Кельвину (начиная от поверхности и кончая центром) через 1 миллиард лет. Радиус Земли через 1 миллиард лет уменьшится с 6400 до 5000 километров. Сейчас поверхность Земли нагрета от действия радиоактивного распада элементов коры в среднем на 14,3 ° C (другие учёные называют цифру 14,8 ° C), а ее ядро - до 5000 °. Причина охлаждения – радиоактивный распад тяжёлых элементов таблицы Менделеева. Но охлаждение планеты продолжается, поскольку со временем становится меньше радиоактивных элементов (образующих тепло) и одновременно уменьшается солнечный тепловой поток. Можно утверждать, что через 3 миллиарда лет литосфера охладится до 0 ° по Кельвину (= до минус 273 ° по Цельсию). Охлаждение кристаллической оболочки Земли оказывает влияние на количество и качество тектонических процессов. По причине охлаждения планеты на ее поверхности возникают тектонические процессы: землетрясения, вулканизм, горообразование. В процессе старения планеты, то есть по мере ее остывания и утолщения твердой кристаллической оболочки, частота и интенсивность землетрясений, вулканизма и горообразования резко сокращается. Механизм постепенного затухания тектонических процессов состоит в том, что толстая кристаллическая оболочка планеты успешно противостоит опусканию тектонических плит к постоянно уменьшающемуся в объёме жидкого центра (по причине его охлаждения). Толстые плиты с каждым годом всё дольше удерживают поверхность планеты в «стабильном состоянии». Поэтому можно утверждать, что в прошлом, когда планета обладала тонкой кристаллической оболочкой, Земля была значительно «богаче» на землетрясения, вулканизм и горообразование. На поверхности полностью остывшей планеты, что произойдёт через 3 миллиарда лет, прекратятся все тектонические процессы – землетрясения, вулканизм и горообразование. Для проявления тектонических процессов необходимы участки разряжения в коре и мантии Земли, которые образуются благодаря систематическому снижению температуры в глубоких районах тела планеты. Но если планета полностью остынет «от коры до центра», то исчезнут все необходимые условия для «проваливания» тектонических платформ ближе к ее центру. Именно по причине полного остывания планеты исчезнут условия для возникновения тектонических процессов. Поэтому можно утверждать, что сразу после полного охлаждения планеты прекратятся все тектонические процессы. Планеты-гиганты, массы которых в десятки раз больше, чем масса Земли, остывают медленнее, чем мелкие планеты (Меркурий, Луна, Марс, Земля).

 

5) Стадия IV - «смерть» планеты после взрыва ее звезды как «сверхновой». Симптомы старения, разумеется, есть и у планет Солнечной системы. Вот основные из них.

a) Планеты постоянно замедляют скорость вращения вокруг своей оси. На сегодняшний день наша планета делает один оборот вокруг оси за 24 часа. Вращение происходит со скоростью на экваторе в 0,3 километра в секунду. Астрономами точно установлено, что приливное воздействие Луны на воды океана, воздействие гравитационных, электрических и магнитных полей (Солнца и планет-гигантов) замедляют скорость вращения Земли. Вследствие этого период ее обращения вокруг своей оси за каждые 100 тыс. лет удлиняется на 1,5 секунд. Следовательно, 5 миллиардов лет назад сутки на Земле составляли... всего 4 часа! Сейчас Земля обращается вокруг Солнца за 365 дней. Имеется множество научных фактов того, что в конце протерозоя (570 миллионов лет назад) один оборот вокруг Солнца Земля совершала за 435 суток, (т. е. совершала 435 оборотов в год), 2 миллиарда лет назад – 500 оборотов в году, 4 миллиардов лет назад – 600 оборотов в год. Отсюда видно, что скорость вращения Земли вокруг своей оси медленно уменьшается. В подтверждение замедления вращения Земли вокруг оси можно привести, например, палеонтологические исследования ископаемых строматолитов. Строматолиты - плотные слоистые образования в толщах древних известняков и доломитов, возникшие в результате жизнедеятельности сине-зеленых водорослей. Каждый день на вершине строматолита формировался новый известковый слой погибших водорослей. Подсчитав число слоев в одной годовой волне ископаемого строматолита, американские ученые Аврамик и Ваньо определили, что в конце протерозоя в одном земном году было 435 суток («News of science», 1986 год).

b) Планеты постоянно замедляют скорость обращения вокруг светила. Например, в настоящее время Земля обращается вокруг Солнца со скоростью 30 километров в секунду и делает один оборот вокруг Солнца за 365 суток. Гравитационные, магнитные и электрические силы трения снижают орбитальную скорость Земли. Например, 5 миллиардов лет назад она составляла около 60 километров в секунду, а следовательно, один оборот вокруг Солнца совершался бы за 180 современных суток (при неизменной длине орбиты).

c) Так как скорость вращения планеты вокруг звезды постоянно уменьшается, то, как следствие этого, происходит уменьшение радиуса ее орбиты. Планета постоянно приближается к светилу. Например, сейчас Земля находится на расстоянии 150 миллионов километров от Солнца, а скорость обращения у нее 30 километров в секунду. А 5 миллиардов лет назад Земля вращалась вокруг Солнца со скоростью около 60 километров в секунду, поэтому расстояние орбиты Земли до Солнца (благодаря более быстрому вращению) должно было бы увеличиться до 300 миллионов километров, то есть было в 2 раза больше. Может быть, через несколько миллионов лет по причине замедления орбитальной скорости, Меркурий, Венера и Земля "упадут" на Солнце. Таков механизм гибели 2 – 3 планет, которые находятся в непосредственной близости от звезды.

d) Причиной (симптомом) старения планеты является охлаждение ее атмосферы, поверхности и недр. Когда планета (включая недра) охладится до 0 º К, произойдет полная потеря ее атмосферы, так как при низкой температуре газы превратятся в твердое и жидкое вещество, которое осядет на поверхности планеты. На конечном этапе своей эволюции все старые планеты теряют свои атмосферы по чисто космическим причинам.

e) Основной симптом старой планеты – отсутствие вокруг неё атмосферы. Процесс медленного уничтожения атмосферы – это процесс диссипации, распыления газов по космическому пространству. Исследуя распределение яркости света по ночному небосводу с учетом влияния зодиакального света, академик В. Г. Фесенков в 1949 году подтвердил предположение некоторых ученых о том, что земная атмосфера имеет светящийся газовый хвост, как у комет. Хвост атмосферного газа вытянут в обратную от Солнца сторону, и стелется точно в плоскости эклиптики. От ночной стороны земного шара хвост атмосферы распространяется в мировое космическое пространство более чем на 200 тысяч километров в виде расходящегося конуса, имеющего раствор около 10˚. Плотность воздуха вдоль хвоста убывает довольно медленно, приблизительно в 2 раза на каждые 4,7 радиуса Земли. Причиной описанного явления (как и у комет) может быть только фактор давления «солнечного ветра» на верхние слои атмосферы в одном направлении. Смотрите рисунок 17.

Рисунок 17. Диссипация (рассеивание, разброс) атмосферных газов от атмосферы Земли.

Это наглядный пример "принудительного" рассеивания атмосферных газов (диссипации) по космическому пространству, несмотря на то, что гравитационное притяжение планеты направлено на удержание вокруг себя атмосферы. В 1986 году канадские ученые и их коллеги из США с помощью спектрометра, установленного на спутнике, определили, что ежегодно из полярных областей ионосферы теряется около 50 миллионов килограмм кислорода («Science News», 1986). Атомы кислорода получают высокие скорости движения в полярных областях атмосферы от ударов заряженных частиц «солнечного ветра» и космических лучей, которые концентрируются к полюсам благодаря сходящимся магнитным силовым линиям Земли. Дополним исследования рассуждениями. Кислород теряется не только с полюсов Земли, но и со всей поверхности ионосферы. Поэтому истинная масса годовой потери кислорода больше приблизительно в 20 раз, и достигает 1 миллиард килограмм в год. Общее количество кислорода в атмосфере составляет 10¹⁸ кг. Следовательно, весь атмосферный кислород рассеется по космическому пространству через 1 миллиард лет. Одновременно с кислородом диссипации подвергаются азот, углекислый газ, неон, пары воды, водород и другие газы. Точные расчеты показывают, что за год атмосфера Земли теряет 5 миллиардов килограмм газов, в основном азота и кислорода. Вся атмосфера Земли массой 5×10¹⁸ кг уничтожится диссипацией газов за миллиард лет. Уже потеряли атмосферу такие планеты Солнечной системы как Меркурий, Марс, Луна. Эти планеты по массе меньше Земли более чем в 10 раз, поэтому их гравитационное притяжение газов слабое и солнечный ветер вымел их атмосферы в космическое пространство. Смотрите рисунок 18, 19 и 20.

 

Рисунок 18. Меркурий потерял атмосферу 3 миллиарда лет назад.

 

Рисунок 19. Луна потеряла атмосферу 2 миллиарда лет назад.

 

 

Рисунок 20. Земля потеряет атмосферу через 1 миллиард лет, и её поверхность будет выглядеть так, как изображено на рисунке.

 

До сих пор многие астрономы придерживаются представления о диссипации атмосферных газов, как о разновидности теплового хаотического движения атомов газов в самых верхних слоях атмосферы. Однако на верхние слои атмосферы действует не только тепловой, но и множество других физических факторов, которые превращают процесс диссипации атмосферных газов в мощный и безостановочный механизм. Перечислим основные факторы диссипации атмосферных газов. Х