|
|
 |
|
Глава четвертая. Космические надсистемы и физическая организация Земли |
|
|
|
|
Sunday, 08 February 2009 |
|
Страница 3 из 9
§ 23. Звездно-Солнечная надсистема Земли
Системно-элементные отношения устанавливаются в нисходящей контриерархии астросистем: Метагалактика — Галактика — Солнечная звездно-планетная система. Явна при этом не только параиерархия, но и интенсивная иерархия: во-первых, выделяются уровни систем, элементов, а также интрасистем, типа скоплений, групп, ассоциаций; во-вторых, в сужающемся параиерархическом ряду возрастает высота и сложность организации с выходом ее в надфизические уровни. Для каждого уровня характерны собственные структуры и движения.
Солнце является рядовым астрономическим объектом, занимая среднее место в главной эволюционной последовательности звезд, и образует центрэлемент звездно-планетной центросистемы, имеющей радиус 10 млрд. км (около десяти световых лет). К другим компонентам системы относятся планеты с их спутниками, малые субпланетные тела и их совокупности, плазменные массы, пыль и отдельные частицы, физические поля. Интрасистемой является планетная центросистема Земля — Луна.
В Солнце сосредоточена основная масса вещества системы — в 330 тыс. раз большая, чем у Земли. Оно представляет собой сферовидную концентрацию горячей водородно-гелиевой плазмы с диаметром в пределах условной «поверхности» около 1 400 тыс. км. Вращение Солнца вокруг оси неравномерное, с увеличением скорости у экватора; период обращения — около 27 суток, что отражается на земных проявлениях ритмов солнечной активности. Выделяются гелиосферы, причем грависфера охватывает всю звездно-планетную систему. Электромагнитосфера распространяется дифференциально по компонентам: фотонное излучение на релятивистских скоростях уходит далеко за пределы системы, тогда как магнитные поля, «вмороженные» в потоки относительно холодной плазмы солнечного ветра, отрываются от Солнца и движутся со скоростями в сотни метров в секунду. Более чем на десять солнечных радиусов простирается корона с разреженной плазмой. Ее подстилает другая внешняя гелиооболочка — хромосфера, в которой проявляются протуберанцы. Подлежащая фотосфера — главный источник видимого излучения. Ниже ее происходит конвекция плазмы, поддерживаемая термоядерным реактором центральной части Солнца. В фотосфере наблюдаются разномасштабные гранулы, супергранулы, пятна, факелы, которые изменяются ритмически с периодами от минут до месяцев. Общее изменение активности этих образований имеет выраженный 11-летний и менее четкий 80— 90-летний ритмы. Эта ритмичность солнечной активности, не изменяя существенно энергетического баланса Земли, вместе с тем разнообразно коррелируется с многими геофизическими, геохимическими, географическими и биологическими процессами (Чижевский, 1973; Дружинин и др., 1974; Ермолаев, 1975, и др.).
Гипотеза о более общей периодичности возникла в связи с так называемым солнечным кризисом, когда выяснилась ничтожность нейтринного излучения от Солнца, что не свидетельствует о термоядерном синтезе в нем, по крайней мере в наблюдаемое время. Предположен автоколебательный процесс перемешивания вещества и энерговыделения с временным уменьшением скорости ядерных реакций (Г. Т. Зацепин, У. Фаулер, И. С. Шкловский и др.). Периодичность солнечной активности оценивается в 200 млн. лет, а длительность «холодных» эпох — в 10 млн. лет, с чем могут коррелироваться оледенения на Земле. Если такая причинно-следственная связь существует, то мы живем в ледниковое время, в коротком межледниковье.
Возраст Солнца принимается примерно в 5 млрд. лет. К концу эволюции через 5—8 млрд. лет оно должно пройти стадию красного гиганта, которая продлится несколько сот миллионов лет, после чего превратится в белый карлик. В результате температура на поверхности Земли может сначала достигнуть многих сотен градусов, а затем упадет до абсолютного нуля.
В Солнечной системе доминирование вещества над антивеществом безусловно. Симметрическая упорядоченность ее выше галактической. Центросистема и центрэлемент обладают сферической центральной симметрией, которая сохраняется при вращении. Диссимметрия Солнца относительно магнетизма исправляется время от времени инверсией полюсов, при которой звезда превращается в своего энантиоморфа (М. Гарднер). К.П. Бутусов (1971 и др.) анализирует симметрию Солнечной системы по гравитационным параметрам. Обнаруживается инверсия планетных орбит относительно Юпитера, а также соответствующее подобие планетных тел — Земли и Нептуна, Плутона и Луны и др. Перигелии и афелии орбит лежат на логарифмических спиралях, которые выражены значительно слабее галактической. (Если в Галактике спиральная диссимметрия доминирует, то, предположим, для Солнечной системы она скорее остаточная, реликтовая.) Дискретность и симметричность космических объектов свидетельствуют о процессах макроквантования, связанных, добавим, с мега- и микроквантованием.
Как и другие планеты, Земля находится в пределах Большого Солнца; она вращается вокруг его центра на расстоянии 150 млн. км со скоростью 30 км/сек (скорость ее осевого вращения на экваторе — 500 м/сек). Масса Земли — около 6 000-1018 т; в 80 раз меньше массы Луны, которая вращается в 380 тыс. км от Земли со скоростью 1 км/сек. Земля — наиболее сложная среди родственных внутренних планет, сильно отличающихся от планет-гигантов, которые ближе по составу и состоянию к солнечному веществу, но не являются термоядерными реакторами. Если с другими планетами Земля взаимодействует лишь гравитационно, то с Луной, кометами, астероидами, пылью и газом Земля может обмениваться веществом. Каменно-пылевое облако Оорта, через которое проходит земная орбита, по плотности на 2—4 порядка выше межзвездных газово-пылевых облаков (Б. Ю. Левин и др.). Поэтому они при прохождении через Солнечную систему не должны существенно влиять на геолого-географические процессы.
Из поступающего на Землю каменно-пылевого вещества лишь доли процента приходятся на метеориты, а остальное составляет пыль, миллионы тонн которой взвешены в атмосфере. Выпадение космического вещества в гидросферу и террасферу оценивается в десятки—сотни тонн в сутки, что составляет за миллиард лет слой лишь в несколько сантиметров. Отсюда следует, что главная масса вещества планеты концентрировалась на ранней стадии. Подобно близким по роду поверхностям Луны, Меркурия, Венеры, Марса, поверхность Земли усеивается ударными воронками — астроблемами, следы которых обычно стираются геолого-географическими процессами.
Современная геогения близка к кантовской в том, что признает совместное образование Солнца и планет из относительно холодного газопылевого облака, а также к декартовской вихревой концепции, поскольку признает активную роль плазменного субстрата и электромагнитной субстанции. Она отлична от лапласовской горячей геогении, согласно которой Земля отделилась от Солнца. В нашей стране развивается геогения О. Ю. Шмидта (1962) с отказом, однако, от захвата протопланетного облака Солнцем и с признанием роли электромагнетизма (Сафронов, 1969 и др.). В первичном газопылевом облаке около 5 млрд. лет назад зародилось протосолнце и вскоре образовались планетезимали в качестве зародышей планет, аккумуляция которых, по расчетам, длилась около 100 млн. лет. Космохимический процесс обеспечивался термоядерными реакциями в протосолнце и протооблаке, а также гравитационной и электромагнитодинамической дифференциацией вещества. Разогрев планет происходил при гравитационной конденсации и приливном трении, а затем и при радиоактивном распаде, который вызвал переплавление и геосферную дифференциацию вещества.
Неортодоксальная космогония Ф. Хойла (1968 и др.) основывается на установленной X. Альвеном электромагнитной передаче момента количества движения от звезды к планете. В прототуманности атомы соединялись в молекулы, а последние — в твердые пылинки и жидкие капли различного химического состава. Из них вначале сформировалось железное ядро, на которое затем «налипли» мантия и земная кора. Впоследствии были захвачены испаряющиеся вещества, причем гидросфера могла образоваться за счет падающих ледяных глыб; в виде «дождя» опустились на Землю и органические вещества. Близкие идеи развиваются Э. В. Соботовичем (1974); согласно им, геосферы — ядро, мантия, кора — последовательно отложились в процессе поглощения растущей Землей протопланетного материала различного происхождения, состава и состояния. В соответствии с концепцией взрывной космогонии (Амбарцумян и др., 1972) находится «горячая» геогения С. К. Всехсвятского, предполагающего, что фаза планет есть фаза распада и дезинтеграции звездного вещества, причем вулканизм рассматривается как доминирующий процесс в эволюции планет и всей планетной системы. Анализируя основания ОТЗ, не следует отдавать явное предпочтение какой-либо концепции геогении, ибо выбор последней может быть лишь следствием уже развитой ОТЗ.
В связи с геономической проблематикой обратим внимание на то, что непосредственно известное космическое макровещество в форме метеоритов организовано на надхимическом — минеральном и горнопородном — уровне. По сравнению с геовеществом метеоритное астровещество содержит те же, хотя и не все, химические элементы, а также некоторые специфические изотопы; при общей химической идентичности оно отлично геохимически. Метеориты более специфичны на минеральном и еще более на горнопородном уровнях. Более сходны геовещество и лунное вещество (исключая метеоритную фракцию): они очень близки на минеральном и менее горнопородном уровнях и далее дивергируют на формационном уровне. Возраст метеоритного вещества — 4,5 млрд. лет, лунного — от 3 до 4,2 млрд. лет, древнейшего известного геовещества — более 3,5 млрд. лет.
Для геономии существенно, что системная организация Большого и Среднего Космоса характеризуется локальной и популяционной индивидуализацией специфических астросистем, дифференциальные и интегральные отношения и свойства которых не сводятся лишь к физическим полям, частицам и их взаимодействиям. Речь идет об автономнзирующейся фундаментальной астрономической организации, которая эволюционно и структурно идет в контриерархическом направлении от Метагалактики к Земле с ее главными геосферами. Понятие «контриерархия» не является лишь относительным (гео- или антропоцентрическим), ибо в астросистемах проявляется и прямая иерархическая организация — от физических полей и элементарных частиц к атомарному и молекулярному веществу. Еще более сложно организовано вещество в планетных астросистемах, которые образуют свою подгруппу специфических объектов — планет, астероидов, метеоритов, комет и др. Можно полагать, что в пределах более общей астрономической организации автономизируется планетарная организация, лишь на основе которой возможно становление геосистемной, биологической и социальной организаций. Астрономическая, в частности планетарная, и физико-химические организации интегрируются в геономической организации и создают основу для геолого-географической или геосистемной организации.
Оболочечная структура характерна для разного рода астросистем — галактик, нестационарных звезд, Солнца, а также планет. Для Юпитера, например, выделяют небольшое силикатное ядро, твердую водородно-гелиевую оболочку и мощную жидко-газовую атмосферу. Подобно геосферам, также выделяются селеносферы — кора до 60 км, мантия до 900 км и ядро радиусом 800 км. Такие оболочки являются субординированными астросистемам структурными компонентами, подобными в иерархическом отношении ядру и цитоплазме в элементарной биосистеме — клетке.
|
|
|
|
|
|
|
Библиотека