Теория катастроф

Как полагают американские астрофизики, причиной космических катастроф служит 10-ая планета, движущаяся по орбите, наклоненной на 45° к плоскости эклиптики (в которой расположены планеты) и возмущающей пояс астероидов в Облаке Оорта.

Некоторые исследователи выдвигают гипотезу о существовании у Солнца двойника – Немезиды, имеющей массу 0.08…0.3 М_с, движущейся по весьма вытянутой орбите и приближающейся близко к Солнцу с периодичностью 26…28 млн. лет. Приближение Немезиды к Солнцу оказывает возмущающее действие на малые космические тела (астероиды и др.) в Облаке Оорта и др. Столкновение их с планетой вызывает поднятие а атмосферу огромного количества пыли, в результате снижается прозрачность атмосферы и происходит снижение температуры на 5…7 °С. Это приводит к гибели очень многих видов живых организмов на Земле.

Часть астрофизиков причину возмущения астероидных и кометных поясов связывает с пересечением Солнечной системой галактической плоскости с периодичностью около 31 млн. лет.

Планетная система Земля – Луна

Земля и её спутник Луна образуют систему, которая в известном смысле является уникальной для всей Солнечной системы: отношение масс Луны и Земли равно 1:81.3, что чрезвычайно велико для спутника. Около 80% момента количества движения системы приходится на долю орбитального движения Луны.

В этой связи наблюдается одно интересное явление, возникающее под действием взаимного притяжения планеты и обращающегося вокруг нее спутника. Внешним проявлением на Земле этого явления являются приливы и отливы в океане, в ходе которых уровень воды дважды в сутки поднимается и опускается до своих максимальных отметок. Это объясняется притяжением Луны между двумя последовательными одноименными кульминациями ее на меридиане данного места и обусловлено тем, что Земля вращается вокруг своей оси быстрей, чем Луна совершает свой полный оборот вокруг Земли. Поэтому интервал времени между двумя смежными циклами приливных явлений составляет 24 часа 50 мин.

Представим Луну в виде материальной точки, расположенной на расстоянии r от центра Земли. Радиус планеты Земля положим равным единице, т.е. R=1, и рассмотрим, какое притяжение испытывают точки на поверхности Земли (А), на том же меридиане на противоположной стороне (В) и в центре - в точке (О). Пусть эти точки имеют единичную массу. Положив массу Луны m, для каждой точки в соответствии с законом тяготения можно написать выражения:

Найдем разность ускорений силы тяжести материальных точек А и О:

Поскольку расстояние r и 2 r много больше единицы, то последней в числителе и знаменателе можно пренебречь. В итоге получим:

Выражение характеризует приливообразующую силу внутри и на поверхности Земли, которая обратно пропорциональна кубу расстояний между планетой и ее спутником.

Под действием силы ōg точка А удаляется от точки О в направлении к Луне, образуя своеобразный горб на поверхности планеты – прилив. Но точка О в свою очередь также притягивается Луной на большую амплитуду, чем точка В, расположенная на обратной стороне Земли. Поэтому и на обратной стороне поверхности планеты образуется приливное вздутие. Одновременно с двумя областями прилива, в точках квадратур, т.е. районах, отстоящих на 90⁰ по меридиану от точек прилива, будет наблюдаться отлив. В ходе вращения Земли приливные волны дважды в сутки обходят ее поверхность. Высота прилива в океане не превышает 1-2 м. Однако, когда приливная волна подходит к шельфовому мелководью, она возрастает до нескольких метров. Волны прилива наблюдаются и в твердой коре и достигают 51 см при сложении поля тяготения Луны и Солнца. Приливное трение, возникающее при движении жидкой и в меньшей степени твердой волн, приводит к торможению осевого вращения Земли и ее спутника. По этой причине Луна уже давно прекратила свое вращение вокруг оси и постоянно обращена к планете одной стороной. Уменьшение скорости вращения Земли составляет 2 с за каждые 100 тыс. лет. За последние 450 млн. лет она уменьшилась с 21 часа 53 мин до 24 часов в настоящее время.

Гипотезы на происхождение Луны:

1. Луна отделилась от Земли на раннем периоде её истории.

Но имеет ли эта гипотеза право на существование? Обратимся к материалам.

Поскольку масса Земли в 81 раз больше массы Луны, то величина приливного ускорения на поверхности спутника будет примерно в 20 раз больше, чем на Земле, и теоретическая высота твердого прилива может достигать нескольких метров. В связи с этим возникает вопрос о предельно допустимом расстоянии, на которое могут сблизиться спутник и планета в ходе своей эволюции. Для этого приравняем приливной потенциал Земли к ускорению свободного падения на поверхности Луны:

После преобразований получим:

Здесь m, r₀ – масса и радиус спутника; M – масса планеты; r – расстояние между планетой и спутником. Полученное выражение называется пределом Роша. Спутник, попавший внутрь предела Роша вследствие многокилометровой приливной волны, будет неизбежно разрушен и превращен в каменное кольцо вокруг планеты. Не менее катастрофичными станут последствия такого сближения и для планеты. Гигантский приливной горб высотой многие сотни метров, прокатившись многократно по мере сближения спутника по поверхности, перемелет в пыль горы и равнины, реки и моря планеты, а приливное трение раскалит поверхность разрушившихся пород. Резко затормозится скорость вращения планеты, что вызовет изменение ее фигуры и сопутствующие этому процессу землетрясения. Поверхность планеты претерпит катастрофические разрушения. В свете сказанного гипотеза об образовании Тихого океана путем отрыва Луны представляется просто наивной. При входе в зону Роша она была бы превращена в пыль, сквозь которую мы до сих пор не могли бы видеть солнечного света, не говоря уже о том, что в геологической истории Земли подобной катастрофы не запечатлено.

2. Луна и Земля образовались вместе в виде двойной системы.

3. Луна была захвачена Землёй либо на раннем этапе её истории, либо в более позднее время.

Поиск по сайту: