ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Походження та динаміка ударного метаморфізму
     

 

Наука і техніка

Походження і динаміка ударного метаморфізму

Карім Хайдаров

Труднощі розвитку сучасної планетології і космології пов'язані з історично склалися науковими забобонами і політичним статус-кво.

До досі (2008), домінує думка про народження Землі з протопланетної хмари 4,6 млрд років тому.

До сих пір домінує думка про незграбно короткому, близько 10 мільярдів років, терміні життя нашої Галактики, тільки в нинішній час складається з 100 мільярдів зірок не перший, а n-го покоління.

До досі панує релятивістська парадигма про незграбно короткому, порядку 13 млрд років, часу існування Всесвіту, що складається з міріад галактик різних поколінь.

Спроби втісківанія природних процесів в ці мізерні терміни перетворюють науку в схоластичний абсурд, роблячи все більш непролазними нетрі, що створюються безвідповідальними фантазіями вчених мужів.

Реальна Всесвіт інша. Вона вічна і нескінченна. Типова тривалість існування зірки на стадії випромінювання в оптичному діапазоні - близько 10 трильйонів років. Це підтверджується мінімум двома різними способами обчислення віку, показаними нижче.

В зв'язку з цим, для розуміння результатів досліджень, що пропонуються публіці, автору доведеться паралельно викладати причини помилок сучасної науки, склалися історично, і основні положення реальної космогонії і планетної еволюції, до яких він прийшов, дотримуючись класичної аккреційному концепції І. Канта [1].

Першої причиною є проходження міфу про протопланетному хмарі. Цей міф є сучасною формою міфу П'єра Сімона Лапласа про джерело походження Сонячної системи [2].

Для освіти планетної системи за такий короткий термін, який передбачений цим міфом (близько 50 мільйонів років), потрібно жахлива щільність речовини в протопланетному хмарі, більше, ніж в 108 разів перевищує щільність міжзоряного речовини в диску Галактики. Така щільність не може бути досягнута у відкритому космосі принципово через включення механізму газового тиску і радіального витікання речовини з хмари у відкритий космос. Ті уявні приклади, які в вигляді фотографій нібито що утворюються в даний час планетних систем з подібного роду хмар часто наводяться в публікаціях, не відповідають істині. У представлених знімках щільність міжпланетного речовини як мінімум у 100 разів менше щільності необхідної по гіпотезі Лапласа.

В чому причини живучості цього міфу?

З одного боку - у відсутності належного логічного та кількісного аналізу проблеми рядовим дослідником і прийняття цього міфу на віру, а з іншого -- постійна, ретельно організована пропаганда цього догмату, як засобу підтримки генерального міфу - моделі розширюється всесвіту Ейнштейна -- Фрідмана та складової частини цього міфу - «Великого Вибуху».

Реально, планетні системи галактичного диска, до яких належить і Сонячна система, є продуктом агрегації вторинного міжзоряної речовини - газу і пилу, розкиданих вибухами наднових по всьому об'єму Галактики. Це планетні системи зірок «населення I» (термін Вальтера Бааде, 1944 [3]), які з'явилися лише за перетворення Галактики з еліптичної в спіральну, і є вторинними системами, що утворилися в галактичних умовах, близьких до сучасних, тобто в умовах, коли щільність міжзоряного середовища була порівнянна з сучасною. Їх вторинну природу показує ідентичність їх хіміко-елементного складу складу міжзоряного газопилової суміші - продукту вибухів наднових.

Таким чином, агрегація цих систем не могла пройти за такі короткі терміни і через таку щільну хмару, як Лапласово.

З іншого боку, сучасний міф про хмарі Оорта, нібито навколишній нашу систему і що є джерелом комет, космічного пилу і всього речовини аккреции в нашій системі не відповідає спостережуваних фактів. Перш за все, цьому суперечить прозорість навколишнього космосу. Цей міф суперечить також теорії сталого руху в небесної механіки. Міфічна хмара Оорта знаходиться в зоні руйнівного дії сусідніх зірок і зірок, часом пролітають повз Сонця, а також руйнуючій дії кругового руху Сонця навколо центру Галактики.

Реальний вік зірок і планет їх видно з такого простого розрахунку.

В Галактиці близько 100 мільярдів зірок оптичного діапазону. Більша частина з них закінчує своє життя, вибухаючи наднової і перетворюючись на розлітаються по всій Галактиці міжзоряну суміш пилу та газу. У середньому в Галактиці відбувається 1 вибух наднової на століття. Для того, щоб рядова зірка Галактики досягла моменту вибуху наднової їй потрібен час

T = 100 мільярдів зірок x 100 років/SN = 10 трильйонів років

Це і є середній час життя зірки в оптичному діапазоні.

Час життя Галактики куди більше, тому що для утворення істотного запилення диска, яка спостерігається у старих спіральних галактик, потрібна безліч поколінь зірок.

Саме вказаний вік зірок відповідає тій швидкості аккреции, - єдиного джерела маси зірок і планет, яка може мати місце при типовою і реально що спостерігається щільності міжзоряної речовини.

В сучасної астрофізики повно заяв, розумових побудов і навіть теорій, передбачають ерупцію речовини з небесних тіл (зірок) і зменшення їх маси. Ці побудови не враховують одного: для відриву від маси зірки необхідно досягнення цієї масою другій космічній швидкості, яка для зірок становить сотні й тисячі кілометрів на секунду. Крім ядерних вибухів в природі немає таких сил, які б змогли забезпечити таку ерупцію.

В відміну від цих помилкових побудов аккреційному концепція Канта [1] спирається на природний і безальтернативний шлях: небесні тіла утворюються падінням їх один на одного, тобто еволюція небесних тіл істотно йде від малих тел до все більшим. Тільки такі катастрофічні події, як вибухи наднових і галактичні джети вибухають хост-квазарів старих галактик (галактичних ядер) порушують цей хід і замикають його в вічний кругообіг речовини у Всесвіті.

Зірки в рідкісному випадку виникають окремо. Просторовий масштаб хмар первинного міжгалактичного H-He4-газу - продукту руйнування старих галактик, занадто великий, тому зірки зазвичай утворюються великими групами: кульовими скупченнями і галактиками.

В природі існує два еволюційні гілки зірок, спостережної розрізнення Вальтером Бааде ще в 1940-х роках [3].

Це зірки «населення II» за Бааде, або по-іншому, зірки галактичного гало, і зірки «населення I» - зірки галактичного диска.

«Населення II »- це зірки першого покоління. Вони утворюються з притікає в Галактику воднево-гелієвої суміші і, як правило, є нізкометалліческімі червоними гігантами, порівняно ефемерними і напівпрозорими кулями газу, що світиться в основному від втрати кінетичної енергії. Кінетична енергія цього газу є енергія, придбана газом від його падіння в гравітаційну яму зірки, то є в процесі аккреции. Ці зірки мають хаотичні орбіти, що займають все гало. В еліптичних галактиках - це основне зоряне населення. Щільність їх атмосфер порядку міліграмів на кубометр, тобто в тисячу разів менше середньої щільності зірок «населення I».

Зірки другої гілки - «населення I», повільно утворюються шляхом аккреции міжзоряного газопилової суміші - продуктів вибуху наднових, концентруючись до площині галактичного диска. Орбіти цих зірок є майже круговими навколо центру Галактики і лежать у площині диска. Це визначається тим, що їх еволюція проходила трильйони років, а значить, вони втратили за цей час компоненту швидкості руху щодо міжзоряної речовини диска, випробовуючи хоча і мале, але тривале гальмування. Зірки цього населення відрізняються високою металлічностью, тому що така металлічность аккреціруемого ними матеріалу.

Цей матеріал є міжзоряні пил і газ, - продукти вибухів наднових, плюс воднево-гелієва суміш, що потрапила в галактику ззовні.

Щільність цього матеріалу розрізняється на порядки в різних місцях диску. Пов'язано це ось з чим.

В звичайних умовах у відкритому космосі неможлива близька до стаціонарної висока щільність газу. Пов'язано це з тим, що при виникненні часті сутички молекул починають працювати газові закони, що розширюють цей обсяг газу в відкритий космос і тим самим розсіюють його.

Однак в динаміці дисків спіральних галактик відбувається дещо інше.

Як встановлено доплерівським спостереженнями, типова швидкість речовини дисків галактик становить 130 ... 270 км/с. При попаданні навіть малого острівця газу (флуктуації) ззовні, що має швидкість, близьку до нульової або просто що відрізняється від швидкості диска на 130 ... 270 км/с, утворюється конічна ударна хвиля. Під фронті цієї хвилі виникають тиск і щільність газу, на кілька порядків перевищують ці величини для космічного простору в диску. Так як схил ударної хвилі, звернений до центру галактики, є перешкодою для орбітально набігаючих мас міжзоряної речовини, то умови фронту ударної хвилі дотримуються далі, і цей схил зростає спіраллю до самого балджа галактики, поки дотримуються умови для виникнення ударної хвилі.

Цей схил є не що інше, як фронт одного з галактичних рукавів. Як встановлено автором в [5], у нашій галактиці дотримуються умови для трьох таких «Стоячих» ударних хвиль - рукавів: Perseus, Scutum, Sagittarius. Сонце та інші зірки диска кожні 73 ± 3 мільйони років перетинають галактичні рукави, зазнаючи Акреція катастрофічного характеру. Речовина в них має щільність на кілька порядків вище щільності речовини в межрукавном просторі. На планети обрушується шквал комет, а зірки обзаводяться великий газовій короною і збільшують світність.

Тому саме в рукавах галактики відбуваються основні процеси аккреции речовини, то є процеси утворення нових небесних тіл і нарощування маси вже наявних, що проходять ці рукави на великій орбітальної швидкості.

При це, усередині рукава утворюються спочатку мікрокомети - своєрідний космічний сніг. Роль агрегуються сил на початковому етапі грають сили Ван-дер-Ваальса, сили поверхневого натягу, осмосу, електричні сили, а не сили гравітації.

Ці мікрокомети мають нульову швидкість відносно речовини рукава (5 ... 7 км/с орбітальної швидкості), тому постійно знаходяться усередині рукава і швидко, за астрономічними мірками злипаються, утворюючи космічні сніговики - кометні тіла.

Частина кометних тел зменшується з периферії рукава в межрукавное простір, де поступово набирає швидкість, характерну для межрукавного речовини: зірок -- пилу і газу, тобто близько 200 км/с.

Тепер про дозвездной стадії розвитку зірок «населення I». Словосполучення «дозвездная стадія »застосовується автором не в тому міфічному еволюціоністської сенсі, що цей час до виникнення зірок у Всесвіті. Реально, процес утворення зірок «населення I», до якого належить і Сонце, шляхом аккреции йшов багато покоління зірок, що йде зараз, і буде йти в далекому майбутньому. Тому «Дозвездная стадія» означає час, коли дана конкретна зірка за масою ще не доросла до випромінюючої зірки, але перебуває мікрокометой, кометою, планетою юпітеріанского типу.

Продукти вибухів наднових, що становлять джерело аккреции речовини галактичного диска, складаються з того ж речовини, з якої складалися вибухнули, зірки і їх планети. Вони мають велику «металлічность», то є великий відсоток елементів, що важче гелію. Цей відсоток залежить не стільки від віку загиблої у вибуху зірки, скільки від віку галактики, оскільки накопичення важких елементів триває протягом багатьох поколінь зірок (металлічность галактик плавно росте з їх віком).

В нашій галактиці цей відсоток складає від 1 до 4%. Саме ця частина речовини диска становить основу космічного пилу і мікрокомет, агрегує в усі великі і великі частинки завдяки зчепленню порошинок.

В умовах невагомості і низьких температур такі речовини як вуглець, кремній, вода (лід) мають властивість з'єднуватися в дендритні структури, тобто нитки деревоподібній структури. Ці структури є ідеальним абсорбентом молекул газів, розсіяних в космосі.

Таким чином, практично всі міжзоряний речовина збирається цими сніжними грудочками, які часом залітають і в атмосферу Землі, які спостерігаються в ній як метеороіди. Їх розподіл за масою m аналогічно функції мас Солпітера, на якої ми зупинимося нижче, тобто наближається до c/m2 (чим дрібніше метеороіди, тим їх більше)

Початковий етап життя комети - це етап вільного польоту в галактиці по гіперболічним траєкторіях повз зірок та інших небесних тіл. Під дією сил зчеплення, згаданих вище, а потім і гравітації, мікрокомети ростуть до комет і планет юпітеріанского типу. Всі ці тіла мають практично один і той же склад, розрізняються тільки часткою летких речовин, особливо водню й гелію, які важко утримати тіла малої гравітації.

Вимірювання щільності неперіодичних ( «нових», гіперболічних) комет і комет з великим періодом показує, що їх щільність становить 0,1 ... 0,8 кг/дм3, тобто вони складаються в основному з води і абсорбованих газів.

Життя комети дуже тривала. Щоб вирости до блукаючої планети юпітеріанского типу або коричневого карлика їй необхідні багато мільярдів років. Тому долі комет дуже складні і різноманітні.

За міру зростання комети і її епізодичного проходження по гіперболічної траєкторії поблизу зірок і найновіших, вона багаторазово втрачає летючі речовини, і її тугоплавкий керн все більше агрегується в породу, близьку по складу планетних базальту. Це природно, тому що всі планети - це результат аккреции міжзоряного речовини.

Тугоплавкі керн молодих комет є лише пил і подобу реголітового піску, розсіяного в кометних льодах. Його ми можемо спостерігати у складі імпактних грунту Місяця. Під дією сил космічного метаморфізму - часу, тиску і випромінювання зірок при близькому прольоті, він набуває вигляду спеченого реголіта або хондрити. Часто це ніздрюваті породи подібні пемза, залишки яких знаходять, як на Місяці, так і на Землі поблизу імпактних кратерів.

Для ще більших комет, що наближаються за розмірами до планет, тугоплавкий керн метаморфізуется в скельне базальтове ядро.

Є ще один тип комет, затравки яких утворюють скельні уламки екзопланет -- супутників зірок, які стали надновими. Ці планети були зруйновані вибухом свого сонця.

Крім того, затравки комет можуть бути також уламки твердих ядер самих зірок. Остання незвично вуха сучасного астрофізика, вихованого на міфах рр-синтезу і температур в мільйони градусів у центрах зірок, однак це бачиться автору ближче до істини.

Різниця в походження комет показується модальністю розподілу щільності астероїдів - малих небесних тіл Сонячної системи, які є старими кометами, що втратили летючу частину свого речовини внаслідок опромінення Сонцем і свій колишній ексцентриситет.

Серед них - ще не втратили води «крижані» астероїди щільності 0,8 ... 1,8, «Кам'яні» астероїди щільністю 2,3 ... 3,5, відповідні планетних гірським порід, «железокаменние» і «залізні» астероїди густиною більше 4,3, речовина яких представляє, як видно, оскільки надтвердих ядер планет і зірок.

Таким чином, можна виділити 4 типи кометної речовини:

Тип 1. Летючі речовини на водо-крижаний основі, тобто речовини абсорбованих льодом і снігом, і розчинені у воді. Ця компонента в залежності від злежування і складу має щільність від 0,1 до 1,2 кг/дм3.

Тип 2. Тугоплавка пилових і реголіт-хондрітное речовина базальтоідного складу, метаморфізованих часом і прольотами поблизу зірок. У залежності від ступеня метаморфізаціі і складу ця компонента має щільність від 2,3 до 3,5 кг/дм3.

Тип 3. Скельні породи - уламки кори і мантії екзопланет. Ця компонента в залежно від складу має щільність від 2,7 до 4,2 кг/дм3.

Тип 4. Скельні породи - уламки раніше сверхсжатих ядер екзопланет і зірок мантії екзо?? Ланет. За перевазі железонікелевая, ця компонента в залежності від складу має щільність від 4,3 до 7,8 кг/дм3.

Вся життя комет розділена на два нерівних етапи:

етап вільного польоту в галактиці або період аккреции, зростання;

етап захопленого існування іншим тілом (планетою, зіркою).

На першому етапі комета може існувати невизначено довго, не тільки збільшуючись за рахунок аккреции більш дрібних тіл, але іноді і втрачаючи масу при близькому гіперболічної прольоті мимо зірок, в тому числі нових і наднових, які залишають їй радіонуклідні мітки «віку», облуччя речовина комети інтенсивним потоком нейтронів. Саме такі проходи суттєво змінюють, метаморфізуют речовина комети.

Велику частину часу аккреции комети проводять далеко від зірок, тому в їх складі превалюють речовини типу 1. Тугоплавких компонентів зазвичай становить 1 ... 4% вкраплень. Саме такого складу комети складають більшість «нових» комет, тобто неперіодичних і нещодавно захоплених Сонцем комет, тобто комет, тих, що зробили не більше 1000 обертів навколо Сонця.

Другий етап життя комети істотно коротше першим. Будучи захопленої гравітаційним полем зірки, вона переходить на замкнуту еліптичну орбіту. Поступово втрачаючи летючі речовини, комета стає астероїдом - малою планетою. На відміну від планет, які можуть існувати в стійких планетних нішах трильйони років, см. [8], життя астероїдів обмежена максимум кількома мільярдами років, бо вони рано чи пізно стикаються з іншими небесними тілами: Іншими астероїдами, супутниками, планетами або самою зіркою.

Так як в процесі орбітального руху комета з часом втрачає велику частину летких речовин, то в її складі починають превалювати раніше приховані компоненти типів 2 ... 4. В залежності від передісторії комети на етапі освіти і аккреции, її щільність стає ближче до одного з цих типів.

Кінцевим моментом життя комет і астероїдів є зіткнення. Якщо друге тіло має тверду поверхню, то виникає явище ударного (імпактних) метаморфізму.

Півстоліття тому Едвін Солпітер [9] знайшов, що зі збільшенням маси кількість зірок зменшується квадратичне.

В Нині спостереженнями в інфрачервоному діапазоні вдалося продовжити функцію Солпітера до коричневих (інфрачервоних) карликів.

Реально, функція мас Солпітера є фундаментальною залежністю для куди більшої шкали. Її фундаментальність визначається аккреційним характером еволюції небесних тіл і квадратичної залежністю сил аккреции від відстані, тобто від величини площі збирання матеріалу аккреции тілом даної маси.

При уважному погляді, цю функцію можна побачити в статистиці метеорних тел (мікрокомет), що падають на Землю. Їх маси підкоряються тією ж статистикою. Покажемо, що тією ж статистикою підкоряються і проміжну ланку між мікрокометамі і планетами юпітеріанского типу.

Тому для отримання розподілу мас цих тіл достатньо взяти каталог кратерів Місяця [10] і побудувати розподіл кількості кратерів за величиною площі. Таким чином, небесні тіла не утворилися в єдиному протопланетному акті, але утворюються постійно в квазістаціонарних процесі. Причому, час утворення планет не мільярди, а трильйони років, так як швидкість аккреции надзвичайно мала.

Період 4,56 мільярда років, що вважається в сучасної астрофізики віком планет Сонячної системи, є всього на всього час, що минув з моменту останньої катастрофи - «нової», вибуху ядра Сонця з потужним світловим і нейтронних опроміненням планет, за рахунок чого поверхневі шари планет збагатилися радіоактивними елементами [11].

Розглядаючи поверхню Місяця в телескоп, легко побачити, що так само, як у геофізиці і палеонтології, можна встановити чітку ієрархію віків ударних утворень, коли більш старий кратер, цирк або «море» перекривається більш молодими ударними об'єктами.

Згідно ГАІШ-Дубненського каталогу 1987  р. [10], що містить 14918 об'єктів діаметром 10 км і більше, сумарна поверхню кратерів і морів 14,48 млн км2 з 37,96 млн км2 поверхні Місяця, тобто 38,14% її території.

Крім залежності, що на рис. 5, з статистики цього каталогу було видно, що в широкому діапазоні кожен двійковий за площею клас кратерів покриває одну і ту ж територію, приблизно 1,4 млн км2. Лише для кратерів діаметром менше 30 км площа покриття зменшується, що природно, тому що вони мають не плоску форму цирку, а об'ємну, і при меншій сумарної площі займають той сумарний же обсяг.

Викладене дає підставу припускати істотну стаціонарність процесу імпактних аккреции протягом життя Місяця. Принагідно зауважимо що має місце, компенсаційна рельєф вторинне імпактних перерозподіл дрібних фракцій аккреційному матеріалу по поверхні Місяця у вигляді імпактних опадів, вибиває з обсягів кратерів при їх освіту.

Використовуючи виявлені властивості, автор прийшов до висновку, що вік ділянки поверхні Місяця (і, взагалі, будь-якої ділянки безатмосферних планети або астероїда), очищеного ударною хвилею і імпактних опадами від кратерів у момент, що приймається за T = 0, статистично визначається часткової площею покриття цієї ділянки новими кратерами.

Цим методом автор визначив вік більше 100 найбільших імпактних об'єктів Місяця, перерахованих у таблиці 1. Середня швидкість покриття поверхні Місяця імпактних утвореннями, знайдена автором, становить 6,4 · 10-5 частки поверхні за 1 мільйон років.

Статистика цих вікових груп показує, що процес імпактних аккреции для шкали часу коротше 108 років є не рівномірним, а імпульсним. Імпульсна періодичність цього процесу явно визначається проходженням Сонячної системи через рукава Галактики, що мають високу щільність речовини, у тому числі і комет в зоні галактичної ударної хвилі.

З аналізу цього розподілу ясно, що за останні 4,56 млрд років Місяць покривалася кратерами шар за шаром, багато разів з експоненційної постійної часу, набагато менше цього періоду (~ 596 млн років).

З таблиці 1 видно, що моря, насправді, - відносно молоді освіти, вкриті малою кількістю кратерів.

Таким чином, оголюється міфічності 2 ... 3 млрд літніх віків місячних об'єктів, присвоєних їм сучасною астрофізикою. З більш, ніж ста досліджених об'єктів не виявилося жодного, що має вік більше 1 мільярда років. Більше древні об'єкти просто поховані молодими об'єктами і імпактних опадами.

Видимий нині здається тиша в імпактних процесі Місяця всього лише видимість, пов'язана з двома чинниками - суб'єктивним і об'єктивним:

період інструментального спостереження людьми Місяця нікчемний, астрономічним масштабами (середня частота самих дрібних подій каталозі [10] близько 1 події за 60 тисяч років);

зараз ми перебуваємо поза галактичного рукава, зустріч з яким нас чекає в найближчому майбутньому (за астрономічними масштабами), протягом 3 ... 6 млн років.

Найближче часом буде характеризуватися експоненціальним збільшенням щільності бомбардувань Місяця і Землі авангардними кометних тілами з галактичного рукави, що видно по наростання інтенсивності бомбардувань Місяця в четвертинний період. Частка комет високою, аж до галактичної, швидкості буде зростати у зв'язку зі зменшенням відстані до фронту галактичного рукава.

Не тільки популярні видання, але й професіонали часто неакуратно відносяться до термінології, що веде до міфологізації астрофізики.

Також як пташині стегенця не літають в небі, метеорити не літають у космосі.

Метеорити - Це тверді копалини, космічного походження. Це ударно метаморфізованих залишки малих небесних тіл, колись що впали на Землю. Метаморфізація космічних тіл настільки радикальна, що небесне тіло і метеорит зовсім відмінні один від одного. Реально, серед малих небесних тіл, крім «нових» і «старих» комет в міжпланетному і міжзоряному просторі немає нічого іншого. Тому «метеоритна теорія» походження місячних кратерів помилкова, починаючи зі своєї назви.

Ще 400 років тому великий Іоганн Кеплер відкрив міжзоряний походження комет по гіперболічним траєкторіях неперіодичних, тобто нових комет. Однак після висунення математиком Лапласа гіпотези про протопланетному хмарі, про відкриття Кеплера забули, і воно ігнорується до цих пір, хоча зрозуміло, як день.

Комети утворюються шляхом послідовної агрегації продуктів вибухів наднових, сконцентрованих переважно в рукавах Галактики і в гігантських молекулярних хмарах (ГМО).

Серед цих продуктів не тільки гази і пил, але скельні оскільки планет і твердих зоряних ядер. Тверді скельні породи становлять у середньому 1 ... 4% від маси «Нових» комет, водяний лід, сніг і зріджені і абсорбованих гази - до 98%. При цьому треба мати на увазі, що «нової» комета є лише з точки зору земного спостерігача, коли вона вперше входить в гравітаційне поле Сонця на відстань менше 5 а.е. і стає що спостерігається за рахунок інтенсивного випаровування речовини. До цього моменту, перебуваючи в холодному космічному просторі, вона лише нарощує свою масу за рахунок аккреции.

Свідченням екзопланетного походження метеоритів є численні знахідки метеоритів з включеннями живих скам'янілостей - морських раковин і останків інших організмів. Першим твердим підтвердженням наявності в метеоритному тілі органічної скам'янілості є падіння такого тіла на борт морського судна в XIX столітті.

Широко відома знахідка метеорита з відбитками позаземних бактерій (які не зустрічаються на Землі розмірів) в Антарктиді. Приписування цього метеориту марсіанського походження абсурдно, тому що на Марсі не існує такого міцного матеріалу і таких еруптивних сил, які дозволили б розвинути скельних порід другу космічну швидкість. Такі уламки гірської породи могли бути еруптіровани тільки при вибуху ядра екзопланети при опроміненні його нейтронами від впливу ударної хвилі наднової. Тому це теж продукти вибухів наднових

Входячи до зони інтенсивного випаровування (ближче 5 а.е. від Сонця), комета втрачає лише гази і легкоплавкі речовини (в основному, воду). При цьому працює природний гальмівний ефект: Випаровування, що відбувається з сонячної сторони, гасить швидкість при наближенням комети до Сонця. Це переводить комети, що входять з низькою швидкістю в гравітаційну яму Сонця, з гіперболічної на витягнуту еліптичну орбіту. Так комета стає періодичної.

З часом ексцентриситет комети зменшується за рахунок реактивного гальмування випаровуваний газами і міжпланетним речовиною. Комета всихає і перетворюється на астероїд, зайнявши місце супутника однієї з планет, або захоплюється нішею пояса астероїдів (порожній планетної нішею, раніше займалася Місяцем, див [8]), або падає на Сонце, або стикається з однією з планет.

Розподіл швидкостей комет при падінні на планету має той же вигляд, що і добре вивчене розподіл швидкості метеороідов - увійшли в атмосферу Землі мікрокомет, так як їх доля нічим принципово не відрізняється. Це гості з міжзоряного простору.

Специфіка полягає в тому, що в залежності від джерела тіл, є 3 незалежних моди розподілу.

Перша мода, що збігається зі звичайним розподілом для мікрокомет обмежується знизу глибиною гравітаційної ями планети (для Землі - 11 км/с; для Місяця - 2 км/с). Зверху воно обмежується сумою орбітальної швидкості планети і другим космічної для гравітаційної ями Сонця на рівні орбіти Землі, тобто 2,41 Vorb = 72 км/с. Цей розподіл для мікрокомет, астероїдів ( «всохлі» комет) і «нових» комет падаючих в гравітаційну яму Сонця з низькою первісної швидкістю.

Друга мода відповідає швидкості комет з галактичного рукава в період входження планетної системи в рукав. У першому наближенні вона дорівнює галактичної швидкості Сонця (швидкості набігання фронту ударної хвилі рукави) 200 км/с ± 30 км/с орбітальної швидкості Землі. Глибина гравітаційної ями Сонця тут грає незначну роль, так як час проходження комети на галактичної швидкості через Сонячну систему мало.

Третя мода виникає при ударі високошвидкісних комет про поверхню Місяця і вибиванні частини місячного матеріалу зі швидкістю більше 2 км/с.

Для Місяця характерні лише два перші моди, так як ніякі тіла, які падають на Землю, не можуть надати осколкам швидкість до 11 км/c для потрапляння їх на Місяць. У відміну від Землі планетарна мода для кометоідних тіл, що падають на Місяць має нижня межа не 11 км/с, а тільки 2 км/с в зв'язку з малою гравітацією Місяця.

Ці два моди надають корінна відмінність ударам тел планетарної і галактичної швидкостей. Якщо ми обчислимо питому кінетичну енергію тел галактичної швидкості, то побачимо, що їх енергія рівна питомій енергії атомних бомб, США скинутих на японські міста Хіросіму і Нагасакі. Ця особливість визначає в корені відмінні ударні властивості галактичних комет, які будуть розглянуті нижче.

Як встановив в 1924 році новозеландський геофізик Джіффорд, при зіткненні малих небесних тіл з поверхнею планети виділяється так багато енергії, що небесне тіло миттєво нагрівається до високих температур і вибухає [12, 13]. Пізніше до такого ж висновку прийшли Е. Епік [21] і К.П. Станюкович [22]. Джіффорд пояснює цим круглу кільцеву форму кратерів незалежно від кута падіння небесного тіла.

Для межі планетарних швидкостей в 72 км/с температура газу може досягати 10 мільйонів градусів, а для галактичної швидкості 170 ... 230 км/с - до 100 млн градусів, що може викликати не тільки ударну хвилю, але і плавлення поверхні планети в радіусі багатьох кілометрів. Проте насправді має місце освіта, як мінімум, двох різних типів структур: кратерів і цирків.

В чому справа?

Аналізуючи склад і фізико-механічні властивості кометної речовини, автор прийшов до висновку про те, що має місце два вибухи, відповідно двом фракціям комет.

Перший «Накладної» вибух відбувається практично миттєво при тому, що стосується кометного тіла безатмосферних поверхні планети. Це вибух абсорбованих кометних газів, води, снігу і льоду. У даному випадку кінетична енергія речовини комети практично миттєво перетворюється в теплову енергію хаотичного руху молекул.

Другий «Фугасний» вибух відбувається із затримкою на час, необхідний для нагрівання і руйнування скельної породи, наявною в кометної тілі.

Затримка цього вибуху пояснюється наступними причинами:

Високої температурою руйнування (тугоплавкої) гірської породи.

Механічної міцністю і механічної добротністю кристалічної породи.

Фазові переходом породи під сверхсжатое стан.

Дія перший причини цілком ясно. На нагрівання тіла до високої температури необхідно час.

Дія другий причини пояснюється тим, що типова гірська порода має високу механічну добротність, яка визначається кристалічної мікроструктурою, тобто ефективний «молекулярний» вага кристалічних складових в тепловому взаємодії дуже високий. Кожне зерно породи до руйнування взаємодіє в тепловому процесі як одна молекула дуже великої молекулярної маси, а значить, практично не нагріваючись від взаємодії з молекулами газу, але лише пружно реагуючи на зовнішні удари. Це може тривати до ~ 100 мілісекунд. Однак якщо межа міцності породи перевищується, відбувається вибух з затримкою на ці мілісекунди. У цей час тугоплавке компонента ударника перетворюється на своєрідну картеч з реголіта і гази, які надають фугасні дію на навколишні породи, які встиг зануритися ударник. Красивими ілюстраціями є Арізонський кратер в США і Патомского кратер в Сибіру.

Дія третя причини має місце тільки за певних умов, а саме, при перевищенні ударного тиску 1,5 мегабар. При цьому речовина переходить в особливе фазовий стан, аналогічне тому, що є в ядрі Землі. При цьому щільність речовини стрибком зростає вдвічі, і воно переходить у рідкий сверхсжатое стан, не вибухаючи [11]. Такий стан речовини дає можливість ударнику подолати велику товщу планети, іноді пробиваючи її наскрізь. В останньому випадку з наскрізного отвори з великою скоросма вилітає розплав у вигляді рідких струменів на тисячі кілометрів.

Для реалізації третього причини необхідна висока кінетична енергія ударника, яку мають тільки комети, що входять до Сонячної системи з галактичної швидкістю близько 200 км/с, хоча у випадку Патомского кратера критичне тиск було досягнуто, і з 1770 по 1842 метажідкое сверхсжатое речовина ударника знаходилося в скельної пастці. Потім відбувся фазовий перехід у звичайний стан зі збільшенням вдвічі обсягу, що викликав розрив скельних порід трубки вибуху і освіта вторинного конуса виносу зайвого об'єму на поверхню [20].

До жаль, міфологізація астрофізики призвела до елімінування «застарілого» терміна «цирк» і повсюдною заміну його на термін «кратер» (грец. чаша).

На Насправді існують ударні об'єкти, відмінні за формою і, отже, за походженням, від чаші.

Ось пропонована автором морфогенетичні класифікація, заснована на спостереженнях на Місяці та інших планетах формах імпактних утворень, і що виходить із двох основних типів вибуху ударника: «накладного» і «фугасно».

Клас 1. «Чаша» - ударний кратер в грунті, утворений «накладних» поверхневим вибухом летючої кометної компоненти типу 1, тобто, в основному, миттєвого випаровування водяного льоду і газів, абсорбованих тілом комети. Чашевидних форма кратера визначається формою сферичної ударної хвилі і низькою міцністю, дрібнофракційних грунту планети, на місяці - реголітового, на Землі - алювію.

Практично всі кратери менше 6 км на місяці мають сферичну або сплощене-сферичну форму, що пояснюється товщиною шару імпактних опадів на Місяці 2 ... 4 км. Потужність цього реголітового шару видно там, де ударна хвиля пробиває весь осадовий шар, і оголюється корінний скельний масив. Це, наприклад, кратери, показані в таблиці 2 і на фото, зроблені експедиціями програми Вернера фон Брауна «Аполлон» (див. рис. 13) і всі цирки.

Клас 2. «Цирк» - ударний утворення на поверхні у вигляді кільцевого підняття, розташованого далеко від центру структури, що має велике плоске дно.

Відмінність цирку від чашевидних кратерів лише у величині. Поверхневий кінетики-термічний вибух летючої компоненти (а це 96 ... 99% маси типовою комети) призводить до повного видалення осадового шару з поверхні корінних скельних порід і сметани грунтового шару на периферію.

В центрі цирку часто є гірка - залишок осадовою породи незайманий накладними вибухом через обширності його епіцентру і напрямком ударної хвилі в епіцентр. Точно таке ж «щадне» дію мають ядерні вибухи в атмосфері, залишаючи стіни будинків в епіцентрі цілими, наприклад, вибух американської бомби 6 серпня 1945  р. над містом Хіросіма. Представляючи собою той же вибуховий механізм, що й у випадку класу 1 - «чаша», цирк зобов'язаний своєму появи обмеженості товщини осадового шару на планеті. Тому мінімальний діаметр цирків (20 ... 30 км) на порядок більше потужності осадового шару 2 ... 3 км.

Ци

     
 
     
Українські реферати
 
Рефераты
 
Учбовий матеріал
Українські реферати refs.co.ua - це проект, на якому розташовано багато рефератів, контрольних робіт, курсових та дипломних проектів, які доступні для завантаження. Наші реферати - це учбовий матеріал для школярів і студентів. На ньому містяться матеріали, які дозволять Вам дізнатись більше про навколишнє середовище та конкретні науки які викладають у навчальних закладах усіх рівнів.
8.6 of 10 on the basis of 1399 Review.
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Українські реферати | Учбовий матеріал | Все права защищены.