Вашему вниманию предлагается книга, где изложен круг идей
реклама
Баренбаум А.А. Галактика. Солнечная система. Земля. Соподчиненные процессы и эволюция М.: ГЕОС, 2002. − 394 с. ISBN 5-89118-256-4 ОТ АВТОРА Мое глубокое убеждение, основанное на многолетних размышлениях, заключается в том, что крупный прогресс и общего теоретического мышления, и конкретных естественных наук необходимо связан с преодолением претензий на универсальность, которые постоянно выдвигаются господствующими в конкретный момент направлениями естественнонаучной мысли. А.А. Любищев Уважаемый Читатель! Вашему вниманию предлагается книга, где изложен круг идей, позволяющих придать непротиворечивое объяснение многочисленным эмпирическим фактам, накопленным разными науками о Земле и Космосе, в рамках единой научной концепции. Обсуждению подвергаются наиболее важные, можно даже сказать основополагающие мировоззренческие проблемы современного космического естествознания. Отсутствие их удовлетворительного решения сегодня сильно сдерживает развитие всей системы естественных наук, включая геологию, геофизику, геохимию, сравнительную планетологию, космогонию, астрономию и ряд других научных дисциплин. Поэтому представляется, что изложенные в этой книге результаты и суждения будут полезны как профессионалам, специализирующимся в отдельных областях научного знания, так и широкому кругу читателей, интересующихся современным состоянием науки. Несмотря на очень широкий круг поднимаемых в книге вопросов, все ее главы, по существу, обсуждают разные стороны одного и того же явления -- струйного истечения газопылевого вещества из ядер спиральных галактик. Это явление, долго ускользавшее от внимания исследователей, как, оказалось, играет исключительно важную роль в окружающем нас космическом мире. Без учета данного явления нельзя понять и правильно объяснить ни специфику строения галактик, их природу и характер эволюции, ни процессы, наблюдаемые сегодня и происходившие некогда в прошлом в Солнечной системе и на Земле. Явление струйного истечения впервые теоретически обосновано в 1929 году английским астрофизиком Дж.Джинсом (1877--1946), исходя из представлений о галактиках как гравитационно сжимающихся газовых сферах. Само же явление, в форме движущегося относительно Солнца потока звезд, обнаружено в Галактике голландским астрономом Я.Каптейном на четверть века раньше, хотя и не получило позднее признания. Однако задолго до этого, в 1812 году, на "катастрофические" следствия этого явления для Земли обратил внимание французский исследователь Ж.Кювье (1769--1832). Во второй половине XX века явление струйного истечения могло не раз приобрести статус твердо установленного факта, но случилось так, что и сегодня его существование приходится доказывать автору настоящей работы. Для удобства изложения материала книга разбита на три части: "Галактика", "Солнечная система", "Земля". Решающие астрономические доказательства самого явления и его влияния на строение спиральных звездных систем представлены в первой главе. Во второй главе эти данные использованы для разработки галактической модели геологической цикличности, позволяющей изучать это явление непосредственно на Земле средствами геологии. Здесь же проведено обоснование модели и приведены результаты ее тестирования по астрономическим и геологическим наблюдениям. В третьей главе изложены результаты применения модели для измерения скорости эволюции Галактики с использованием геохронологических данных, а также высказан ряд общих идей о природе галактических звездных систем. Все последующие главы книги содержат в основном "негалактические" доказательства струйного истечения и посвящены анализу его важнейших следствий для Солнечной системы и Земли. Четвертая глава, открывающая раздел "Солнечная система", посвящена изучению комет струйных потоков Галактики, о которых сегодня практически ничего не известно. В ней разработан способ регистрации таких комет по кратерам, оставляемым ими на планетах, и изложены первые результаты его применения. В пятой главе анализируются вопросы столкновений комет струйных потоков с телами астероидного пояса, играющие определяющую роль в проблеме происхождения наблюдаемых сегодня комет. Шестая глава всецело отведена вопросам космогонии Солнечной системы. Чтобы не перегружать книгу обсуждением большого числа нерешенных космогонических проблем, автор стремился ограничиться, прежде всего, вопросами строения и внутренней эволюции Земли, а также общими вопросами формирования Солнца и планет как открытых физических систем. Включение пятой и шестой глав, несколько нарушающих логику книги, вызвано тем, что принципиально важная проблема происхождения комет, на взгляд автора, сегодня заведена в тупик, а вопросы космогонии Солнечной системы, к сожалению, решаются не правильно. В разделе "Земля" рассмотрено влияние событий в Галактике и в Солнечной системе на земные процессы. Седьмая глава вскрывает природу геологической цикличности как специфического для Земли физического явления. Здесь приводятся оценки количеств кометного вещества и астероидного материала, падавшего на Землю в разные периоды ее истории. В восьмой главе обсуждается механизм утилизации поступающего на Землю кометного вещества и его участия в глобальном круговороте углерода и воды на нашей планете. И, наконец, в девятой главе предпринята попытка разобраться в ряде экстраординарных событий, имевших место на памяти людей и запечатленных в мифах и преданиях разных народов мира. Эта глава включена в книгу еще и потому, что ее материалы позволяют объяснить, почему явление струйного истечения так долго не замечалось астрономами. Немаловажная особенность книги заключается в том, что каждая из ее глав посвящена решению крупной конкретной проблемы, что, как правило, требует применения новых методов исследования или построения новой модели. Поэтому все главы написаны в форме статей с обязательным введением, постановкой задачи, результативной частью и выводами. При этом главный акцент (за редким исключением) делается не на изложении известных гипотез, а на подборе основополагающих фактов и включении их в некую логически замкнутую систему представлений, исключающую какую-либо иную разумную трактовку данных наблюдений, отличную от предложенной автором. Такой подход позволяет в лучших традициях, заложенных Ф.Бэконом (1561--1616) и И.Ньютоном (1643--1727), строить выводы исключительно как положения, логически обобщающие наблюдаемые факты и одновременно сами являющиеся их однозначными следствиями. Необходимо также отметить, что все главы неразрывно связаны между собой. При этом каждая последующая глава прочно опирается на результаты, полученные в предыдущих, нередко дополняя их с новой, неожиданной стороны. Это обеспечивает необходимое единство книги и лучше всего соответствует основной ее цели -- по возможности широко и аргументировано изложить физические основы новой Галактоцентрической естественнонаучной парадигмы, способной с единых позиций объяснить большой круг явлений на Земле и в Солнечной системе, связав их с процессами в Галактике. Включенные в книгу материалы собирались и осмысливались автором на протяжении более 25 лет. Некоторая часть идей и оригинальных результатов была опубликована в последнее десятилетие, но далеко не в том объеме и виде, как хотелось автору. Вопросы, касающиеся падения галактических комет на планеты с атмосферой и без атмосферы, и модель образования комет в Солнечной системе печатаются впервые. Впервые публикуется большая часть материалов по вопросам космогонии Солнечной системы, а также результаты проверки информации древних книг, преданий, мифов и легенд о былом близком пролете около Солнца системы звезд Сириуса. Для полноценного восприятия приводимых доказательств струйного истечения вещества из центра галактик и более глубокого осознания необходимости перехода в современных естественных науках от гелиоцентрической парадигмы к Галактоцентрической парадигме очень важно, что все эти материалы собраны вместе в одной книге. Когда монография была написана и показана друзьям, ими было высказано мнение, что она с большим трудом будет воспринята Читателем не только в виду радикальности высказанных в ней суждений, но, прежде всего, изНза категоричного тона их изложения. Последнее замечание, вероятно, соответствует действительности. Поэтому автор заранее просит у Читателя прощения, ибо он никого не хотел этой книгой задеть и тем более обидеть. Автор выражает глубокую благодарность проф. С.Н.Закирову, без активной помощи и постоянной поддержки которого изложенные результаты еще несколько лет не могли бы обратить на себя внимание специалистов, а также искренне признателен сыну, помогавшему в оформлении книги. Автор будет очень признателен тем, кого заинтересует данная книга и развиваемый в ней круг идей, и кто найдет возможность об этом ему сообщить, а еще лучше предложит свою помощь и примет участие в их разработке. С благодарностью будут восприняты все замечания и пожелания Читателей, способствующие улучшению книги. Москва. 2002 г. ОГЛАВЛЕНИЕ От автора I. ГАЛАКТИКА Глава I. Двойственная природа спиральности галактик 1.1. Два типа галактических ветвей 1.2. Спиральное строение галактики М 31 1.3. Спиральное строение Галактики 1.4. Анализ фактических данных 1.5. Кинематическая модель спирального строения галактик 1.6. Апробация модели на примере галактики М 31 Основные результаты и выводы Глава 2. Галактическая модель геологической цикличности 2.1. Постановка задачи 2.2. Расчет орбиты движения Солнца в Галактике 2.2.1. Движение Солнца в галактической плоскости 2.2.2. Колебания Солнца относительно плоскости Галактики 2.3. Астрономическое тестирование модели. Вертексы Каптейна 2.3.1. Расчет координат вертексов Каптейна 2.3.2. Влияние распределения звезд по небесной сфере 2.3.3. Обсуждение результатов расчета 2.4. Расчет моментов пересечения Солнцем струйных потоков 2.5. Тестирование модели по данным геохронологии 2.6. Расчет времен пересечения Солнцем галактических рукавов 2.6.1. Эпохи вымирания биоты 2.6.2. Сопоставление расчета и наблюдений 2.6.3. Расчет моментов «великих» вымираний 2.7. Вращение линии апсид солнечной орбиты Основные результаты и выводы Глава 3. Физика галактик и геологические циклы 3.1. Предварительное обсуждение фактических данных 3.2. Быстрые сбои в движении Солнца 3.3. Медленная эволюция солнечной орбиты 3.4. Проблема эволюции галактик 3.4.1. Модель изотермической сферы 3.4.2. Эволюция галактик 3.4.3. Распределение гравитационного потенциала у границы изотермического ядра Основные результаты и выводы II. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА Глава 4. Регистрация галактических комет в Солнечной системе 4.1. Идея способа детектирования галактических комет 4.2. Идентификация кометных кратеров 4.2.1. Сепарация кометных кратеров по размерам 4.2.2. Сепарация кометных кратеров по морфологии 4.2.3. Функция распределения кратеров по диаметрам 4.3. Широтный эффект 4.4. Степень насыщения поверхности кратерами 4.5. Кратеры на планетах с атмосферой 4.6. Ослабление потока комет в атмосфере 4.7. Тектонические следствия падений комет 4.8. Время релаксации поверхности Марса 4.9. Распределение плотности кометных падений по поверхности планет 5 9 9 11 13 20 22 27 33 42 43 44 45 47 50 51 52 54 57 58 63 67 68 71 73 77 79 81 83 84 86 89 90 92 94 96 99 99 100 101 101 104 106 112 119 122 124 127 130 132 4.10. О кометах галактических рукавов Основные результаты и выводы Глава 5. Происхождение комет Солнечной системы 5.1. Гипотезы происхождения комет 5.2. Постановка задачи 5.3. Столкновения комет и астероидов (общее рассмотрение) 5.4. Захват Солнцем вторичных тел 5.4.1. Межпланетная пыль 5.4.2. Метеорные и более крупные тела 5.4.3. Рассеяние галактических комет на крупных астероидах 5.4.4. Рассеяние галактических комет на мелких астероидах 5.5. Механизм аккумуляции вторичных комет 5.6. Долгопериодические кометы 5.6.1. Новые долгопериодические кометы 5.6.2. Повторные долгопериодические кометы 5.6.3. Третичные долгопериодические кометы 5.7. Короткопериодические кометы Основные результаты и выводы Глава 6. Космогония «открытой» Солнечной системы (КОСС) 6.1. Гипотеза существования Фаэтона 6.2. Развитие гипотезы существования Фаэтона 6.3. Два этапа планетообразования и их разделение 6.4. Происхождение планет-гигантов 6.5. Природа метеоритного вещества 6.5.1. Классы метеоритов и строение Земли 6.5.2. Фаэтон и Земля 6.5.3. Формирование метеоритного вещества 6.5.4. Изотопные возрасты метеоритов 6.5.5. О начальной стадии образования Земли 6.6. Происхождение Луны 6.6.1. Толщина утерянного Землей слоя пород 6.6.2. Механизм отрыва вещества от Земли 6.6.3. Момент вращения системы Земля – Луна 6.6.4. Начальный радиус лунной орбиты 6.6.5. Внутренне строение и эволюция Луны 6.6.6. О древней и современной земной коре 6.7. Одновременный рост планет и звезды 6.7.1. Постановка задачи 6.7.2. Осевой момент вращения планет 6.7.3. Удельный момент вращения звезды 6.7.4. Допланетный аккреционный диск звезд 6.8. Вторичный аккреционный диск Солнца 6.8.1. Параметры вторичного диска Солнца 6.8.2. Средняя масса планет-гигантов 6.8.3. Перераспределение вращательного момента 6.8.4. Масса Солнца до и после гибели Фаэтона 6.9. Образование спутников планет-гигантов 6.9.1. Подобие систем спутников и Солнечной системы 6.9.2. Аккреционные диски планет-гигантов 6.9.3. Крупные и мелкие спутники планет-гигантов 6.9.4. Взаимный рост спутника и планеты 6.9.5. Последовательность образования спутников 137 139 141 142 144 145 149 149 152 155 157 158 160 163 165 168 168 175 177 179 181 183 185 188 188 192 194 197 199 200 201 203 205 206 208 210 212 212 215 217 219 220 221 222 224 226 228 228 230 232 234 237 6.9.6. Скорость взаимного роста планет и спутников 6.10. Многочастотный параметрический резонанс в системах спутников планетгигантов 6.10.1. Свойства коллективного резонанса 6.10.2. Фактические данные 6.10.3. Обсуждение результатов 6.10.4. Закономерность Тициуса-Боде Основные результаты и выводы III. ЗЕМЛЯ Глава 7. Геохронологическая шкала как объект приложения галактической модели 7.1. Природа циклов длительностью 1–10 млн. лет 7.1.1. Постановка задачи 7.1.2. Фактические данные 7.1.3. Интерпретационная модель 7.1.4. Предварительное обсуждение 7.1.5. Природа одиночных космических тел 7.1.6. Диаметр, масса и энергия одиночных астероидов 7.1.7. Обсуждение результатов 7.2. Геохронологическая шкала докембрия 7.3. Обратная задача геохронологической шкалы Основные результаты и выводы Глава 8. Участие кометной воды и углерода в геохимическом круговороте вещества на Земле 8.1. Схема круговорота углерода 8.2. Биосферный цикл углерода 8.3. Теоретический анализ круговорота углерода 8.4. Малоподвижный углерод 8.5. Механизмы самоорганизации 8.5.1. Скорость накопления биогенного углерода 8.5.2. Изотопия карбонатного и биогенного углерода 8.6. Круговорот воды 8.7. Проблема эволюции гидросферы 8.8. Проблема газонефтеобразования Основные результаты и выводы Глава 9. Астрономическая загадка древнейшей истории 9.1. Догоны и причины интереса к ним 9.2. Что известно о Сириусе астрономам? 9.3. Что о Сириусе сообщают догоны? 9.4. Откуда у догонов такие знания? 9.5. Тестирование информации догонов 9.5.1. «Внутренняя» и «внешняя» системы звезд 9.5.2. Вероятность пролета Сириуса около Солнца 9.5.3. Время пролета Сириуса 9.5.4. Частота вспышек Сириуса-В 9.5.5. Изменение блеска Сириуса 9.5.6. Минимальное расстояние Сириуса до Солнца 9.6. Обсуждение результатов расчета 9.6.1. Звезда Сириус-С 9.6.2. Возможность наблюдения Сириуса-В Гиппархом 9.6.3. Период наблюдения Сириуса-В догонами 9.6.4. Отсутствие Луны, три Солнца и всемирный потоп 239 242 242 244 246 249 252 253 254 254 254 255 259 264 265 267 273 277 283 292 293 295 297 300 305 306 307 310 314 320 327 335 337 338 340 341 343 344 346 348 348 349 350 351 352 354 354 355 355 Основные результаты и выводы по главе Заключение Список литературы Оглавление 357 359 361 389 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной книге приведены доказательства реальности струйного истечения вещества из центра спиральных галактик как важного астрофизического явления, сильно влияющего на процессы в Солнечной системе и на ее планетах. На примере, прежде всего, Земли показано, что без учета этого явления либо его важнейших следствий не только нельзя разрешить ключевые проблемы современного естествознания, но даже приблизиться к их правильной постановке. Признание струйного истечения позволяет с единых позиций дать непротиворечивое объяснение широкому кругу нерешенных вопросов астрономии, космогонии, планетологии, физики Земли, геологии, геохимии, истории общества и других естественных наук. История открытия струйного истечения полна драматизма и весьма поучительна. Это явление было известно людям еще глубокой древности. Однако впоследствии знания о нем были утеряны, и потому на протяжении, по крайней мере, последних двух с половиной тысяч лет оно не смогло оказать должного влияния на развитие науки. Эмпирические факты, приведшие к его повторному открытию, независимо накапливались астрономией и геологией на протяжении XIX и XX веков. В геологических науках этому способствовали исследования Ж. Кювье, нашедшие отражение в его гипотезе природных катастроф. Столетие спустя это явление было открыто Я. Каптейном и в астрономии. Получив тогда широкую огласку, оно оказалось не понятым и позднее отвергнутым. Работы Я. Каптейна стимулировали теоретические исследования Дж. Джинса, который, исходя из существовавших в начале прошлого века представлений о галактиках как газовых образований, предложил по существу правильную теорию этого явления. Во второй половине XX столетия, благодаря работам астрономов В. Бааде и В.Е. и И.Д. Караченцевых, явление струйного истечения могло приобрести статус твердо установленного факта. Однако исследования этих авторов, к сожалению, были отнесены в астрономии к категории ошибочных, и это открытие затянулось еще на четверть века. Решающие доказательства существования явления представлены автором в середине 1990-х годов и тогда же были закреплены галактической моделью геологической цикличности. Данная модель впервые установила четкую причинно-следственную связь основных геологических событий прошлого Земли с процессами в Галактике. Позднее на основе модели были предложены решения ряда крупных проблем современного знания. Многие из этих вопросов поставлены одно-два столетия назад, и все это время стимулировали развитие научной мысли. В науках о Земле – это, в первую очередь, причина глобальных геологических циклов, источник энергии геологических процессов и механизм геохимического круговорота вещества на Земле. В области изучения Солнечной системы – это проблемы космогонии, происхождения комет, а также вопросы сравнительной планетологии, привлекающие к себе в последние годы повышенный интерес. Среди астрономических проблем следует назвать: происхождение и механизм образования ветвей спиральных галактик, природу скрытой массы и проблему эволюции звездных систем. В результате этих исследований было осознано, что учет струйного истечения приводит к сближению, а в некоторых вопросах и к тесному слиянию таких казалось бы далеких научных дисциплин как галактическая астрономия и геология. Тем самым, положено начало качественно новому этапу развития современного естествознания, при котором астрономия и геология уже не могут более рассматриваться как независимые друг от друга области научного знания. Важным шагом вперед стала ревизия с единых позиций некоторых взглядов, сложившихся к настоящему времени в геологии и астрономии. Такое переосмысление позволило указать на ряд серьезных заблуждений этих наук по отдельным вопросам. В науках о Земле – это сохранившаяся со времен Птолемея геоцентрическая парадигма, а в космогонии – идея гелиоцентризма, допускающая эволюцию Солнечной системы в изоляции от процессов в Галактике. Сегодня уже не вызывает сомнения, что влияние галактических процессов является определяющим фактором развития всей Солнечной системы и ее планет. Не менее актуален пересмотр представлений и в астрономии. Так, оказалось, что спиральные галактики – это не «плоские» системы возрастом менее 20 млрд. лет, как сегодня принято думать, а огромные сферические звездные образования, возраст которых, как минимум, в десятки раз превышает предполагаемое время космологического взрыва. Не выдержала проверку фактами и общепринятая интерпретация доплеровских смещений линий в спектрах излучения далеких галактик и молодых звезд. Ошибочность этой интерпретации тормозила и продолжает препятствовать сегодня признанию явления струйного истечения в астрономии. Особенно ярко эта ошибка проявилась на примере звезд системы Сириуса, чей пролет около Солнца подтверждается всей историей развития современной цивилизации. Автор надеется, что данная книга будет содействовать концентрации усилий научного сообщества на наиболее важных направлениях космического естествознания и, в первую очередь, переходу в науках о Земле и Солнечной системе к новой галактоцентрической парадигме. В конечном итоге это должно привести к более динамичному развитию всей системы современных наук, что позволит более эффективно решать стоящие перед человечеством неотложные задачи.
