Наука и технологии землетрясения

Ученые выдвинули гравитационную гипотезу происхождения землетрясений

00:30 08 окт 2021.  2691 Читайте на: УКР РУС

Периодичность землетрясений обусловлена высокой плотностью вещества, из которого состоит Земля, а плотность вызвана действием гравитационных сил.

На Земле ежегодно происходит около 800 тысяч землетрясений.  За всю историю человечество было свидетелем извержений 550 вулканов. Последние случаи землетрясений были зафиксированы 7 октября: в Пакистане в провинции Белуджистан в результате землетрясения с магнитудой 5,7 погибли 20 людей, в тот же день землетрясение средней магнитуды (5,1 балла) произошло в Хорватии. Неделю назад на Гавайях пробудился один из самых активных вулканов – Килауэа.  

Из 800 000 землетрясений на планете - около тысячи вызывают разрушения. В среднем каждые три года возникают катастрофические землетрясения, при которых выделяется энергия 10 25..10 27эрг. Российские физики Владимир Кейлис-Борок, Алексей Гвишиани и Григорий Копысов отмечают циклический характер сейсмических событий. Ученые выдвинули гипотезу, согласно которой, на регулярность землетрясений на Земле оказывают влияние такие космические факторы как гравитационные взаимодействия Солнца, Луны и планет Солнечной системы. Сейсмологи изложили свои взгляды в статье «Прогноз сильных землетрясений» в журнале «Земля и Вселенная», №5, в 1980 году, о чем стало известно Lenta.UA.

Читайте также: Полярное кольцевое солнечное затмение 10 июня несет угрозу паводков и наводнений

Теория гравитационного захвата

Опираясь на альтернативную физическую гипотезу экспанта (от лат. expant – «расширение») или гравитационного захвата, сейсмологи, астрономы и планетологи делают предположение, что сотрясения твердых слоев верхней коры планет и спутников в Солнечной системе вызваны гравитационным уплотнением. Причем периодически эта плотность увеличивается, обуславливая планетотрясение и вулканизм.  

Теория объясняет структуру Солнечной системы, а именно, почему планеты «земной группы» Меркурий, Венера, Земля и Марс находятся вблизи гравитационного «захватчика» - экспанта – Солнца, и при этом имеют высокую вулканическую и сейсмическую активность, а «газовые» и «ледяные гиганты» Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, и «ледяной карлик» Плутон существенно удалены и разительно отличаются по составу.

Так, российский астрофизик Леонид Ксанфонтамлити (1932-2019) в статье «Новые исследования Венеры», опубликованной в журнале «Земля и Вселенная»,№4, за 1979 год, высказал предположение, что извержения вулканов и сотрясения коры на Венере и Меркурии должны происходить чаще и интенсивнее, чем это наблюдается на Земле. А те же явления на Нептуне и Плутоне должны быть редкими и слабыми, или же вообще выражаться в какой-то иной форме. 

Читайте также: Китай внедрил платформу облачных данных и искусственного интеллекта в океанологии

Полный научных загадок Меркурий

Что касается Меркурия, то на этом спутнике Солнца обнаружены отчётливо выраженные признаки процесса уплотнения тела планеты. 

Эскарпы на Меркурии, фото: astrolab.ru

«На Меркурии часто встречается совершенно новая для нас деталь поверхности – эскарпы. Это – обрыв высотой 2 – 3 км, разделяющий два, в общем, ничем не отличающихся района. Протяжённость такого обрыва составляет сотни и тысячи километров. Местами эскарпы перекрываются крупными кратерами или, наоборот, пересекают их. Похоже, что происходило сжатие Меркурия, сдвиги и наползание (абдукция – ред. ) отдельных участков его коры. Такое явление не известно ни на Луне, ни на Марсе, но в несколько ином виде встречается на Земле», - отмечал Леонид Ксанфонтамлити в статье «Меркурий – брат Луны» в журнале «Земля и Вселенная», №1, в 1976 году. 

Сила гравитации 

Согласно гипотезе гравитационного захвата на планеты действуют следующие силы: 

Читайте также: Найдены следы землетрясения, которое длилось 32 года

1. g -сила притяжения массой планеты её верхнего слоя (центростремительная сила). Направлена к центру планеты. 

2. р - сила инерции верхнего слоя планеты (центробежная сила), обусловленная вращением небесного тела. Направлена по касательной к поверхности планеты в направлении её вращения. 

3. q – результирующая действия сил g и р. 

4. Т – сила притяжения Солнца. 
 

Глава VI. Плотность небесных тел  и определяющие её факторы. Фото: solmeh

Поскольку планеты находятся на разном расстоянии от Солнца, а сила солнечного притяжения Т обратно пропорциональна квадрату расстояния между взаимодействующими телами, то, естественно, плотность планет напрямую зависит от их расстояний до Солнца. Зависимость эта не прямолинейная. Плотность планет с уменьшением расстояния до Солнца растёт по параболической кривой.   

Глава VI. Плотность небесных тел  и определяющие её факторы. Фото: solmeh

Эта кривая отражает тенденцию зависимости плотности небесных тел от  расстояния до Солнца и с реальной картиной мира совпадает лишь в первом приближении. 

Читайте также: Ученые выдвинули гипотезу происхождения самых высоких гор на Земле

Автор альтернативной теории экспанта Георгий Копысов предполагает, что на плотность планет влияет время захвата их Солнцем и период обращения вокруг своей оси и звезды

Глава VII. Вращение планет. Причины и следствия. Фото: solmeh

В статье «Теория образования Солнечной системы» (2011) он констатирует, что плотность ближайшей к Солнцу планеты Меркурия (5,44 г/см3) меньше плотности Земли (5,518 г/см3). Захваченный последним из планет Меркурий продолжает активно уплотняться, но ещё не достиг рассчитанной астрофизиками величины. В норме его плотность должна быть близка к 6 г/см3.

Глава VI. Плотность небесных тел  и определяющие её факторы. Фото: solmeh

У Меркурия не только некондиционная плотность. Угол наклонения и эксцентриситет его орбиты максимальны среди планет (7о00’ и 0,206 соответственно). Максимален и угол смещения перицентра орбиты (532 секунды за столетие).  Это всё возрастные признаки. У Меркурия это полный набор ярко выраженных признаков несомненной молодости планеты. 

Экскарпы на Меркурии, фото: NASA

Читайте также: Космический зонд «обманул» гравитацию Венеры для четвертого «свидания» с Солнцем

А у Венеры плотность составляет всего 5,16 г/см3. Плотность Земли еще выше. Ученый допускает, что при образовании Солнечной системы Земля была захвачена Солнцем раньше Венеры. Кроме того, у Земли есть естественный спутник Луна, а это дополнительный гравитационный балансир. 

Вращение вокруг своей оси присуще всем планетам, однако вращаются они с разной частотой. Вращение порождает центробежную силу, а она ослабляет действие силы центростремительной, замедляет процесс уплотнения планеты. Чем выше частота вращения, тем заметнее этот эффект. Тем самым, допускает ученый, может объясняться меньшая плотность планет с высокой частотой вращения, а это Юпитер, Сатурн и Уран

Почему увеличивается плотность планет «земной группы»?

Со временем вращение Земли вокруг своей оси замедляется, а ее плотность при этом растет. Также наблюдается уплотнение Луны, Марса и Меркурия. 

Читайте также: Астрономы обнаружили действующие вулканы на Венере

«Пока строятся планы освоения Луны, она становится меньше в размерах. В августе 2010 года, анализируя сведения о лунной поверхности, собранные  зондом Lunar Reconnaissance Orbiter, учёные убедились, что когда-то диаметр Луны был на 100 метров больше, чем теперь… Нечто подобное наблюдается на Марсе и на Меркурии. Последний уже сузился  примерно на 6 км и теперь достигает в поперечнике «всего» 4880 км. Очевидно, меньше становится и Земля», - говорится в статье Александра Волкова и Рафаила Нудельмана «Луна, к которой мы придем» в №4 журнала «Знание – сила» в 2011 году.  

Связь между плотностью планет и цикличностью землетрясений: что «сжимает» и «отпускает» Землю?

Ученые приходят к промежуточному выводу, что пульсирующие силы, уплотняющие тела планет, распространяются и на жидкие ядра. Непрекращающаяся деформация твёрдых верхних слоёв ведёт к росту давления в недрах планеты и в конечном счёте к нарушению внутреннего равновесия. Поэтому и происходят «разрядки» в виде сотрясений и вулканических извержений. 

«Поскольку сила солнечного притяжения Т, своя для каждой планеты, неизменна по величине (если принять орбиту планеты за круговую) и накладывается-вычитается она на один и тот же участок через определённые интервалы времени, то и предельные напряжения в недрах планеты должны создаваться также периодически. Это заключение подтверждается наблюдениями. Извержения вулканов и землетрясения цикличны. Цикличность их не строгая (картину искажают факторы локального характера), но она выражена достаточно чётко», - отмечают геофизики.  

Если гипотезу гравитационного захвата взять на вооружение самому мощному компьютеру на Земле, то при применении учеными самых продвинутых технологий вычисления можно было бы создать в будущем многофакторный гравитационный прогноз по землетрясениям.  

Читайте также: Топ-10 загадочных явлений природы, которые наука не может объяснить

Напомним, ранее ученые выдвинули гипотезу происхождения масконов на Луне. 

Фото: geocenter.info
 

Ирина Костюченко

Новости

Самое читаемое