Физика ядра и геохимические модели Земли

 

Каждая модель обязана объяснить происхождение ядра, его высокую плотность, а также ответить на вопрос, почему внешнее ядро жидкое, а внутреннее - твердое. В работе показаны те проблем, которые возникают с принятием гипотезы "железного ядра", а также версии, допускающей появление ядра в связи с металлизацией силикатов, а затем рассматриваются вопросы физики ядра в рамках новой концепция. В самом общем виде остановимся на последнем.

 

После трансформации кристаллических решеток в наиболее плотные модификации (путем фазовых переходов) сжимаемость конденсированных тел целиком зависит от "рыхлости" внешних электронных оболочек ионов и атомов, слагающих кристаллический остов решетки. По мере уплотнения внешних электронных оболочек они вступают в кулоновское взаимодействие с внутренними (плотно упакованными и поэтому практически несжимаемыми), и сжимаемость кристаллических тел резко уменьшается.

 

Однако, у водорода нет внутренних оболочек и это ставит его, в отношении сжимаемости, в исключительное положение. В ионных гидридах кристаллический остов решетки составлен из гидрид-анионов (Н^-), в промежутках между которыми заключены катионы металлов. По этой причине гидриды обнаруживают аномальную сжимаемость.

 

Имеющиеся в настоящее время данные по сжимаемости ионных гидридов позволяют предполагать, что высокая плотность внутреннего ядра обусловлена присутствием в нем гидридов металлов, которые многократно уплотнены в условиях мегабарных давлений.

 

Жидкое состояние внешнего ядра связывается с наличием растворенного водорода - протонного газа. 3 работе показано, что присутствие полностью протонированного водорода в объеме металла приводит к «сжижению» и уплотнению последнего (в условиях сверхвысоких давлений).

 

Глава VI

ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ

ГИПОТЕЗЫ ИЗНАЧАЛЬНО ГИДРИДН0Й ЗЕМЛИ

 

Расширение Земли.

 

Главным геолого-тектоническим следствием новой концепции является значительное, возможно, многократное увеличение объема Земли за время геологической истории. Расширение связано с тем, что в гидридах металлические атомы упакованы гораздо плотней (особенно в условиях всестороннего сжатия), в сравнении с решетками металлов. Соответственно, при разложении гидридов и дегазации водорода из металла объем вещества должен увеличиваться. Это совершенно реальная (физически) причина расширения планеты, если последняя устроена согласно предлагаемой концепции.

 

В данной связи в работе обсуждены имеющиеся в литературе возражения геолого-тектонического плана по поводу возможного расширения Земли и показано, что они в рамках новой модели находят естественное объяснение. Так, например, избыточное горизонтальное сжатие в массивах кристаллических пород связывается нами не с общей контракцией планеты (как считают многие исследователи), а с ее расширением и соответствующим уменьшением кривизны литосферных блоков, что приводит к накоплению напряжений сжатия в приповерхностных горизонтах литосферы.

 

Приведена специально выведенная формула, по которой можно оценивать масштабы данного явления при различных переменных.

 

Показано также, что планета, устроенная по нашей модели, должна испытывать во времени акселерацию расширения и генерализацию структур, отражающих это явление, от рассеянных з прошлом по глобусу в единую рифтовую систему, обусловившую заложение к развитие современных океанов. Проблема складчатости, требующая сжимающих горизонтальных усилий, также находит решение в рамках новой концепции и будет рассмотрена ниже.