Vår planets historia är full av svårförklarade händelser och katastrofer, inklusive:
1) Gåten om jordens satellits utseende - Månen;
2) Anledningen till dinosauriernas död.
Denna hypotes förenar dessa två händelser i en enda rad av orsak-och-effekt-förhållanden.
1. Iridium-anomali
Den huvudsakliga hypotesen om utrotningen av dinosaurier är konsekvenshypotesen från Louis och Walter Alvarez, vilket tyder på död av dinosaurier till följd av en asteroidfall på Yucatan-halvön i Mexiko. Till stöd för detta ger Chiksulub-krateret och det ökade innehållet av iridium i skiktet vid gränsen för krita-paleogen. Hoppet i innehållet av iridium i jorden anses vara ögonblicket för asteroidens fall och början på en storskalig katastrof.
Kemisk analys av marken i lerlagret vid gränsen för krita-paleogen visade ett överskott av det genomsnittliga iridiuminnehållet 10-30 gånger. Och på vissa platser på jorden har överskottet ännu större värden.
Kampanjvideo:
Enligt det schema som Alvarez-gruppen har upprättat spåras ögonblicket för katastrofens början. En kraftig, plötslig ökning av ansamlingen av iridium i skiktet ses (fig. 1).
Figur: 1. Graf sammanställd av Alvarez grupp.
Låt oss uppmärksamma mängden iridium som kommer in i jorden. Man kan se hur fram till slutet av kritaperioden, upp till gränsen för 65 miljoner år sedan, gick mängden iridium som kom in i jorden i en enhetlig takt (fig. 2).
Fig. 2 Iridiumhastighet som kommer in i jorden.
Då, vid någon tidpunkt, var det ett kraftigt hopp i mängden iridium i jorden, dess intag ökade omedelbart med 10 gånger (Fig. 3).
Fig. 3 Ökat iridiumintag.
Detta tyder på att en händelse har inträffat som har lett till en kraftig ökning av utbudet av iridium. Händelsen hade en planetär skala, eftersom en ökning av iridium under denna period finns över hela planeten.
En mycket intressant funktion är vidare synlig - efter en kraftig ökning av mängden iridium fortsätter perioden med dess maximala intag, varande 5 tusen år. Sedan, över 15 tusen år, är det en gradvis minskning av utbudet av iridium. Och bara 20 tusen år efter början av någon händelse återvände mängden iridium som kommer in i jorden till dess normala värde (fig. 4).
Fig. 4 Smidig minskning av iridiumförsörjningen under 15 tusen år.
Överskottet av iridiumintaget slutade inte efter en kraftig ökning, även om det under en relativt kort period av år eller århundraden. Och han fortsatte att göra det i tiotusentals år. Frågan uppstår - kan dammet från asteroiden falla så länge? Så många som 20 tusen år! Och storleken på asteroiden, 10 km i diameter, och jorden, 12 742 km i diameter, är inte jämförbara. Det maximala som en sådan asteroid är kapabel till är regional atmosfärisk förorening, jordbävningar och tsunamier. Ingen enda punktkälla kunde ha resulterat i en så stor och jämn fördelning av iridium över planeten. Dessutom visade det sig att iridium kan vara av landligt ursprung. Studier av utstötningsprodukterna från vulkan Kilauea, belägen på Hawaiianöarna, har visat en ovanligt hög koncentration av iridium. Dessutom bevisades detatt iridium inte kom från lavas utbrott, utan gick ut med vulkansk aska och gaser ut i atmosfären, vilket säkerställde dess omfattande spridning. Det visade sig att denna vulkan ger mer iridium än meteoriter.
Dinosauriernas död till följd av ökad vulkanisk aktivitet är den andra hypotesen, tillsammans med inverkan. Mellan 60 och 68 miljoner år sedan ägde en massiv utströmning av magma från fel i marken sted på det indiska subkontinentet, vilket framgår av fällorna på Deccan-platån i Indien. Men orsaken till den omfattande vulkanaktiviteten på planeten är fortfarande oklar.
Ett enda skelett är intressant för att identifiera en art, men kan inte avslöja orsaken till utrotningen av hela arten. Upptäckten av "dinosaurie-kyrkogårdar", där de brutna benen av både växtätande och köttätande dinosaurier blandas, antyder att en händelse inträffade som förde samman dinosaurier av olika arter på ett ställe, från vilka de inte kunde komma ut. Dinosaurierna kvävdes inte från aska eller svält till döds utan dödade av yttre fysisk påverkan, oavsett typ och storlek. Upptäckten av massgravar av dinosaurier på alla kontinenter talar om globala händelser som ägde rum överallt med samma intensitet, som upprepade gånger svepte över planeten. Detta var inte en enda asteroidpåverkan eller ett regionalt utbrott av en grupp vulkaner. Händelsen hade en planeten, millennium lång, katastrofisk skala.
Allt ovanstående antyder att asteroidens fall inte kunde orsaka geologiska processer på lång sikt. För en så massiv död av hela arter över planeten är en händelse nödvändig som inte är en punkt, lokal, men lika katastrofal för varje del av planeten, för varje hörn. Och det kommer inte att pågå i år och århundraden, utan i årtusenden. Som ett resultat skiftade kontinenter, berg kollapsade, havsbotten steg, och hav och hav överflödade deras stränder, begravde hela dinosaurier kolonier under dem och kastade stora marina rovdjur på land. Lämna en chans att överleva endast för små och smala djur, som kan lämna en farlig plats i tid. Inte en enda art som väger mer än 25 kg överlevde katastrofen.
2. Månens ursprung
Månen har varit iögonfallande i årtusenden och har varit ett studieobjekt. Men även med så nära uppmärksamhet fortsätter månen att hålla många hemligheter. Först och främst är det frågan om månens ursprung. Hur kunde en satellit, som är så stor jämfört med planeten, ha bildats på så nära avstånd från jorden? Var har Earth-Moon-systemet så ovanligt hög vinkelmoment?
Bland de många hypoteserna om månens ursprung anses hypotesen om en kollision av en proto-jorden med en himmelkropp vara den viktigaste. Som ett resultat av kollisionen bildades månen av det utkastade ämnet. En annan hypotes är hypotesen om att fånga den förbipasserande månen.
Varje hypotes har sina egna överväganden, både "för" och "emot".
Den största nackdelen med fångsthypotesen anses vara en nästan cirkulär bana av månen, som utesluts när en kropp som flyger förbi fångas. I detta fall bör månens omlopp vara i form av en mycket långsträckt ellipsoid med en stor excentricitet. Oförmågan att lösa problemet med att runda månens bana sveper åt sidan, enligt min mening, den mest trovärdig hypotesen om utseendet på en satellit nära jorden.
Fångsthypotesen måste besvara flera viktiga frågor:
1. Månens födelseplats.
2. Anledningen till avloppet.
3. Upptagningsmekanismen.
4. Mekanism för avrundning av en ellipsoidal bana.
På jakt efter den förmodade platsen för bildandet av månen och undersökning av planets sammansättning avslöjas ett tydligt mönster - planeten närmast solen har den största kärnan i förhållande till planetens massa (fig. 5).
Fig. 5 Förhållandet mellan massorna av kärnor och planeternas massor.
I en serie markplaneter, i förhållande mellan kärnans massa och planetens massa, blir månen med sina 2% långt bortom Mars. Visar oss solsystemets region bland gasjättarna, var vi ska leta efter platsen för bildandet av månen.
Nästa parameter - densitet, visar att månens plats med en densitet på 3,3 g / cm³ återigen ligger bakom Mars.
Det är meningsfullt att sätta månen i en rad med gigantiska planeter, det är föremål av en helt annan typ och viktkategori. Men med satelliterna på några av dessa planeter kan vi jämföra. Låt oss vara uppmärksamma på de galileiska månarna i Jupiter, mest av allt motsvarar månen i storlek och densitet. Densiteten för de inre galileiska månarna i Io och Europa är tillräckligt stor för att motsvara månens densitet. Men närvaron av atmosfärer och vulkanisk aktivitet i dem, till skillnad från den nästan fullständiga frånvaron av en atmosfär och frånvaron av spår av vulkanism på månen, visar att månen inte kunde vara så nära avstånd från Jupiter. De två avlägsna satelliterna Ganymede och Callisto har en densitet på endast 1,9 respektive 1,8 g / cm³, vilket är betydligt mindre än månens. Men månens likhet med Callisto antyder att månen bildades någonstans i närheten.
Om du tittar på de galileiska satelliternas omloppsläge, hittas en tom bana med en saknad satellit mellan Ganymedes och Callisto (fig. 6).
Figur: 6. Avstånd mellan satelliter (tusen km).
Månens densitet, beräknad på basis av massa och volym, är för närvarande mycket högre än den för Ganymede och Callisto. Nedan visas hur månen, som tidigare hade en lägre densitet, fick ytterligare massa, varför dess beräknade densitet ökade till dess nuvarande värde.
Efter att ha bestämt den möjliga platsen för bildandet av månen, kommer vi att försöka ta reda på orsaken till att månen gick från denna bana.
Solsystemet är fyllt med asteroider och kometer, vars spår av fallet observeras på ytan på alla kroppar i solsystemet. Även på jorden finns det många slagkratrar som bildas av asteroidpåverkan vid olika perioder av jordens historia. Vi är mer intresserade av kedjorna av liknande kratrar i rad som finns på ytan av vissa himmelkroppar.
Fram till nyligen var mekanismen för bildning av sådana kedjor okänd. Efter kometen Shoemaker Levy 9s fall på Jupiter 1994 avslöjades kraterkedjornas mysterium. Det visade sig att planeten kan bryta isär en asteroid som närmade sig planeten närmare Roche-gränsen.
Fig. 7 Comet Shoemaker-Levy-9.
Vidare kan denna kedja av asteroider absorberas av själva planeten, som hände med Shoemaker-Levy-kometen, eller den kan falla in i en av planetens satelliter och lämna en imponerande kratkedja på ytan. Bekräftelsen av att trasiga kometer och asteroider faller in i Jupiters egna månar är Enki-kraterkedjan på ytan av Ganymede (fig. 8).
Figur: 8. Enki kraterkedja på ytan av Ganymede.
Liknande kedjor av kratrar finns på andra månar av Jupiter.
Små asteroider utgör inte ett hot mot satelliter och orsakar inte dem mycket skada, vilket bara lämnar krattskedjor som en påminnelse om deras existens. Men vad händer om en metallsteroid som är 500 km i diameter närmar sig Jupiter? Tidvattenkrafterna inom Roche-gränsen kommer att riva den i flera ganska stora bitar, som var och en är redo att förstöra alla naturliga satelliter av Jupiter som står i sin väg. Om vi lägger enorm hastighet till dessa delar, som är 200-300 km tvärsöver (Shoemaker-Levy-9-kometen kraschade in i Jupiter med en hastighet av 64 km / s), så får vi en rad dödliga projektiler som kan slå ut någon satellit av Jupiter från omloppsbana.
Bland de kedjor av kratrar som vi känner till ser vi en serie med dussintals små kratrar, som bevis på att en stenkropp sönderdelades i dussintals mindre. Men om det inte var en stensteroid som rivits isär, utan en metall en bara i några få mycket stora delar, är det inte meningsfullt att leta efter en lång kedja av kratrar. Vi ser bara några få enorma kratrar uppradade i rad.
På jakt efter ett svar på frågan varför månen lämnade bana, låt oss titta på månens yta. Även med blotta ögat är spår av dessa gamla händelser synliga från jorden.
På en utvidgad karta över månen ser vi tydligt fyra kratrar som utgör en enda kedja. Stigande - Goddard krater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) och Sea of Rains (4) (Fig. 9).
Fig. 9 Goddard krater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) och Sea of Rains (4).
Jämnheten på ytan inuti kratrarna visar att energin i de fallna kropparna var densamma och så hög att kropparna som trängde in i månens tjocklek smälte den inre strukturen, vars spill vi ser runt dessa kratrar. Närvaron av magnetiska och gravitationella anomalier i kratersområdet indikerar den metalliska sammansättningen av asteroiderna (fig. 10).
Fig. 10 Läge för tyngdkraftsanomalier.
Metallkroppar som fångats i den ursprungliga ljusa månen, som hade Ganymedes och Callistos täthet, ökade sin massa. Således ökade den uppskattade densiteten på månen, som blev högre än densiteten för satelliter, bredvid vilken månen bildades.
En kedja med dödliga missiler från den trasiga jätte- asteroiden fodrade i rad tiotusentals kilometer lång och rusade över månen. Små asteroider flög framåt, och de största kropparna stängde kedjan. Energin från var och en av de metalliska asteroiderna var skrämmande, de flög med en hastighet av cirka 70 km / sek.
Den första klockan ringde för månen när den träffades av huvudet, den minsta asteroiden som skapade kretsen Goddard. Den fastnade i månens kropp och pressade en ström av smält sten på ytan som bildade Edge Sea. Den andra, något större asteroiden med ett episentrum i krisens hav (2), bildade ormarhavet, havets vågor, havets skum och hav av Smith.
Fig. 11 Goddard krater (1), Sea of Crises (2).
Den tredje asteroiden, som genomträngde flera tiotals kilometer djupt in i Månens kropp, var så kraftfull att den förändrade Månens bana. Epicentret för slaget föll i Sea of Clarity (3). Flytande sten översvämmade månens yta och skapade strukturer som lugnets hav, svårighetsbukten, nektarhavet och överflödshavet.
Men månen väntade på ett verkligt monströst slag, den största asteroiden från kedjan, vars diameter var nära 400 km, träffade den. Påverkan var så stark att månen inte längre kunde stanna i omloppsbana. Vi ser spåret från den gigantiska asteroiden som fastnat i månen som regnhavet, och den hällda lavan spilldes ut och bildade stormen Ocean och ett dussin hav.
Fig. 12 En kedja av kratrar som slog månen ur bana.
Metall-asteroider träffar den ljusa, porösa månen som en svamp. Månens struktur släckte de stora hastigheterna för asteroider utan sprickor och katastrofala konsekvenser. All energi spenderades på uppvärmning av den inre strukturen i månen, som spilldes ut på ytan i form av hav och hav.
Slagen ur banan rusade månen längs en kurva in i solsystemets inre regioner.
Med hänsyn till ökningen i tyngdkraften när man rörde sig djupare i solsystemet ökade månens ursprungliga omloppshastighet 8-10 km / s och när den nådde jordens omloppsbana var den lika med jordens omloppshastighet på 30 km / s, vilket tog 2,5-3 år (Fig. 13).
Fig. 13 Månens avgång från omloppsbana.
När man närmar sig jorden tangentiellt fångades månen av jordens tyngdkraft och den gick in i en långsträckt elliptisk bana som låg i ekliptikplanet med en lutning på endast 5 °. Det är därför månens bana inte ligger i planet för jordens ekvatorn.
Från detta ögonblick, som hände för 65 miljoner år sedan, börjar det oundvikliga ödet för dinosaurier.
3. Dinosauriernas död
Månen undkom mirakulöst från en kollision med jorden och flygde på ett minimumavstånd från vår planet. Från jorden var det möjligt att observera hur månen, som framträder från ingenstans, snabbt stänger himmelgolvet, sveper över ytan och lika snabbt lämnar sig bort. Men månen kunde inte längre fly från jordens allvar och fortsatte att kretsa runt jorden i en mycket långsträckt elliptisk bana.
Månen närmade sig jorden och strykade kontinenter och hav med sin tyngdkraft och höjde vågorna i jordskorpan. Månens tyngdkraft har utlöst vulkanisk aktivitet över planeten. Smält magma hälldes genom de nyare gröna skogarna och slätterna. Askan av vulkaner täckte hela jorden, förstörde vegetationen och kastade ut iridium som hittades av Alvarez-gruppen. Vissa tomter steg upp, andra sjönk till havsbotten. De starkaste jordbävningarna inträffade med regelbundenheten i moderna ebbs och flöden. Havets kemiska sammansättning har förändrats dramatiskt och dödat ett stort antal marina djur. Månens tyngdkraft ledde till kontinental drift och kontinental förflyttning, vilket förändrade planetens yta.
Hav och hav överflödade sina stränder och skapade lerflöden och begravde hela dinosaurier. Små fina djur kunde fly undan bara i tid genom att flytta till en kulle. På jakt efter räddning krängde dinosaurier i grupper, oavsett art och storlek. Men den nådelösa månen tog överraskande de migrerande flockarna av dinosaurier och täckte dem med lera av lera och stenar och begravde dem levande. Dinosaurierna tvättades bort i bäckar i en hög, de veckade i onaturliga positioner, täcktes med flytande lera och bevarades. Integriteten hos många skelett tyder på att dinosaurier inte stannade kvar i djur efter döden och inte föll rov för rensare.
4. Runda månens bana
Alla satelliter i synkron bana befinner sig i tidvattensfångning av planetens tyngdkraft. Varje satellit, oavsett storlek, har en intern inhomogenitet, varför planetens tyngdkraft håller satelliten mot planeten med en specifik sida, vilket hindrar satelliten från att vrida runt sin axel. Alla försök från satelliten att rotera runt axeln stoppas av planetens tyngdkraft och leder bara till satellitens svängning, libration. Planetens tyngdkraft återför satelliten till sin ursprungliga position. Om tyngdkraften på planeten inte vred satelliten med en specifik sida mot sig själv, skulle varje avvikelse från satellitens bana från den perfekt runda formen leda till den axiella rotationen av satelliten i förhållande till planeten. Men i naturen finns det inga helt runda banor. Den moderna månens omloppsbana är, som vi vet, elliptisk. Därav,om jorden inte vände månen i rätt ögonblick med en viss sida till sig själv, så skulle vi se månen från alla sidor, den skulle smidigt rotera runt sin axel. Jordens tyngdkraft korrigerar ständigt månens position, vilket leder till bromsningen av månens axiella rotation. En sådan hämning leder till en omfördelning av krafter. Månens tröghetsmoment (axiell rotation) passerar in i tröghetsmomentet av Moon-Earth-systemet, vilket orsakar en förskjutning av Månens omloppsbana i form av en precession.orsakar en förskjutning av Månens omloppsbana i form av en precession.orsakar en förskjutning av Månens omloppsbana i form av en precession.
Samma sak händer med Merkurius. Kviksølv synkroniserar sin axiella rotation med kretsloppet endast vid perihelion. Efter att ha lämnat perihelion flyttar Merkurius bort från solen på ett avstånd där tidvattensfångstkrafterna upphör att agera och Merkurius får rotationsfrihet runt axeln. Vid nästa tillvägagångssätt till perihelion vänder Mercury sig till solen med den andra sidan, men inte exakt längs tidvattenaxeln. Han har inte tid att fullfölja en revolution med bara några grader, och soltyngdekraften korrigerar Merkurius position genom att vrida den. Tillsatsen av energi till den axiella rotationen av Merkurius leder till övergången av överskottsenergi från ögonblicket av tröghet av Merkurius till tröghetsmomentet i Sun-Mercury-systemet. Som ett resultat förändras Merkurius bana och vi observerar den välkända precessionen.
När månen var i omloppsbana med Jupiters satellit var dess axiella rotation synkron med den omloppsbana och var lika med cirka 12 jorddagar (genomsnittet mellan Ganymede och Callisto). Månen stod ständigt inför Jupiter med ena sidan. Efter att månen fångades av jorden, bevarades dess tröghetsmoment, men den axiella rotationen motsvarade inte den orbitala revolutionen runt jorden. Månen rörde sig i en mycket långsträckt ellipsoidisk bana och vred sig till Jorden med den ena eller andra sidan. Hela månens omloppsbana, både vid perigee och apogee, var inne i tidvattensfären. Jordens tyngdkraft började bromsa månens axiella rotation, överförande av tröghetsmomentet till månen till tröghetsmomentet i Moon-Earth-systemet. Perigeen började röra sig, apogen närmade sig.
Efter att ha plöjt jorden upp och ner med sin allvar, började månen att röra sig bort från jorden. När månen försvann minskade den geologiska aktiviteten gradvis, vulkanerna minskade utsläppen i atmosfären och stabiliseringen började gradvis. Först efter 20 tusen år, anges i Alvarez schema, flyttade månen bort på ett tillräckligt avstånd för att stoppa vulkanisk aktivitet. Vidare flyttade månen redan utan sådana katastrofala konsekvenser.
Enligt tillgängliga data fortsätter månens nedgång till denna dag. Processen att mäta avståndet till månen är mycket komplicerad. Med tillkomsten av instrument som gör att du kan mäta avståndet till månen både vid perigee och apogee, kommer perigee-avståndet och apogee-metoden att upptäckas. Som kommer att indikera fortsättningen av avrundningen av Månens bana.
Vasily Minkovsky
