CC BY
194
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070
Список использованной литературы
1. В.А. Пухлий, Ж.А. Пухлий, Н.И. Ковалев. Применение дистанционного комплекса зондирования Земли «Поиск» для поиска и разведки полезных ископаемых. - В монографии «Ядерный магнитный резонанс». Учебное пособие. - Севастополь: Изд-во «Черкасский ЦНТЭИ», 2012, с. 437^456.
2. Г.А. Белявский, Н.И. Ковалев и др. Новое в дистанционной технологии экологического мониторинга подземных и подводных объектов, а также поиска полезных ископаемых //«Экология и ресурсы», вып. №9, г. Киев, 2004 г., с.7.
3. Н.И. Ковалев и др. Обнаружение и оценка запасов подземных питьевых вод на северо-востоке территории ОАЭ методом ЯМР. - Отчет НИР «Поиск-1/ОАЭ», - Севастополь: Изд-во СНУЯЭиП, 2011, с 45.
4. Н.И. Ковалев, Е.М. Филиппов и др. Геологические исследования подземных водных ресурсов в Исламской республики Иран (зоны Язд) с помощью дистанционной аппаратуры «Поиск». - Отчет НИР «Язд». - Севастополь: Изд-во СНУЯЭиП, 2012 г., с 101.
5. Н.И. Ковалев, А.М. Акимов, И.А. Черкашин и др. «Дистанционное определение контуров развития подземных пресных вод в Шинэ-Усны-Гоби на территории Мондах Сомона Дорногобийского аймака Монголии». - Отчет НИР «Гоби». - Севастополь: Изд-во СНУЯЭиП, 2008 г, с.65.
© Ковалев Н.И., Пухлий В.А., Солдатова С.В., 2017
УДК 551.24.031
А.А.Пушкин,
канд. физ. - мат. наук, ст.н.с. ИГиП ДВО РАН, г. Благовещенск, Российская Федерация
В.С.Римкевич, ст.н.с., канд. геол. - мин.наук, зав. лаб. НТПМС ИГиП ДВО РАН, г. Благовещенск, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ ПЛАНЕТ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ НА ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ЗЕМЛЕ
Аннотация
В статье рассматривается влияние планет Солнечной системы на тектонические процессы на Земле. Рассматриваются причины возникновения 11-летних циклов солнечной и сейсмической активностей, известных как циклы Чижевского. В качестве основной причины называется усиление другими планетами гравитационного воздействия Юпитера на Солнце. Максимальное усиление происходит во время парадов планет.
Ключевые слова
Солнечная активность, сейсмическая активность, солнечные пятна, числа Вольфа, подвижность астеносферы, мантийные течения, литосферные плиты.
Современный рельеф Земли сформировался за 4,5 миллиарда лет существования нашей планеты. Его формирование с точки зрения теории тектоники плит происходит в результате движения и столкновения литосферных плит. Литосферные плиты приводятся в движение конвективными мантийными течениями.
Конвекция в мантии возникает под действием Архимедовых сил в момент опускания фрагментов более плотного вещества из мантии (реститов из зоны субдукции) или в результате выделения газов из ядра (Ш, СН4, КН и др.). Восходящие конвекционные потоки приводят к возникновению мантийных течений, начинающихся на поверхности ядра и охватывающих нижнюю и верхнюю мантию. Первый конвективный
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_
слой охватывает нижнюю мантию, второй - верхнюю. Конвективные потоки в нижней мантии образуют конвективные ячейки с размерами около 1000 км и придают конвекции в нижней мантии мозаичную структуру. В астеносфере конвективные ячейки имеют протяженность, сопоставимую с размерами плит (3 -10 тыс. км). Потоки в астеносфере играют основную роль, являясь движущей силой литосферных плит [1, с. 100].
В тектонической истории планеты выделяют более двух десятков периодов тектогенеза. Продолжительность каждого из этих этапов, за исключением последнего, альпийского, превышает 100 миллионов лет. Такой порядок продолжительностей периодов тектогенеза на Земле связывается с вращением галактики Млечный путь (МП) вокруг своего центра, а также с влиянием галактик Местной группы: семейства Туманности Андромеды (ТА) и Магеллановых Облаков (МО) [1, с. 103].
Поскольку величина сил, создаваемых этими галактиками на Земле, значительно меньше, чем на Солнце, своё воздействие на Землю они передают при помощи Солнца, так как Земля находится в сильной гравитационной зависимости от Солнца [2, с. 107]. Силы, действующие на Солнце со стороны галактик Местной группы, вызывают отклонения в движении Солнца, и отклик на эти отклонения на Земле становится заметным.
В частности, хотя движение Солнечной системы вокруг центра МП в первом приближении считается плоским, при более тщательном рассмотрении оказывается, что Солнечная система два или три раза за оборот пересекает плоскость галактики [3, с. 108]. Такие отклонения от плоского движения могут быть вызваны только притяжением крупных объектов, расположенных за пределами галактической плоскости, а именно, галактиками Местной группы: ТА, которая находится выше плоскости галактики МП, и МО, которая находится ниже плоскости галактики МП. Галактики Местной группы, как отмечено выше, оказывают влияние на процессы, имеющие продолжительности в миллионы и сотни миллионов лет.
Периодичность влияния планет имеет меньшие временные интервалы. Однако, это влияние столь велико, что говорят уже не о его периодичности, а о его цикличности. Так, например, известный русский космобиолог Александр Леонидович Чижевский отмечал наличие 11 -летних циклов солнечной активности и связь её с сейсмической активностью на Земле.
Объяснение этих циклов продолжительностью 11 лет может быть сделано при помощи учета влияния движения планеты Юпитер и других планет Солнечной системы. В таблице 1 приведены расчетные значения сил, действующих на Солнце. Из таблицы 1 следует, что самое сильное воздействие на Солнце оказывает Юпитер. Юпитер является единственной планетой, для которой центр масс в системе Солнце - планета находится за пределами Солнца. Т.е., при обороте Юпитера вокруг Солнца, звезда также вращается и заметает в своем движении тороидальную поверхность. Период оборота Юпитера вокруг Солнца 11,86 лет.
Таблица 1
Силы, действующие на Солнце, со стороны различных космических объектов
Космический объект Масса объекта, 1024кг [4, с. 1203; 4, с. 1224] Расстояние до объекта, 10пм [4, с. 1203; 4, с. 1224] Напряженность гравитационного поля, создаваемая на Солнце, 10" 8м/с2 Сила, действующая со стороны объекта на Солнце, 1022Н
ТА 8-1018 2,38-Ю11 8-10"5 1,110-4
МО 3,8-1016 1,8-1010 1,010-4 6,0-10"4
МП 6-1018 2,45-109 2,8-10-2 3,610-2
Юпитер 1900 5,2 21 42
Венера 4,9 1,1 2,8 5,6
Сатурн 570 14,3 1,9 3,7
Земля 6 1,5 1,8 3,6
Меркурий 0,33 0,58 0,65 1,3
Марс 0,64 2,28 0,08 0,16
Влияние Юпитера усиливается, например, в момент противостояний с Сатурном, в ситуации, когда Юпитер находится между Сатурном и Солнцем. Тогда воздействия на Солнце Сатурна и Юпитера складываются.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_
Так как период обращения Сатурна составляет 29,46 лет, то мы будем рассматривать движение Юпитера относительно линии, соединяющей Сатурн с Солнцем. Вектор напряженности гравитационного поля
«ЮНО Пч
АЮ = 77°:—, (1)
создаваемого Юпитером на Солнце направлен под углом А (рис. 1) по отношению к вектору напряженности гравитационного поля
= (2)
создаваемого на Солнце Сатурном.
Проекция вектора напряженности магнитного поля на направление Сатурн - Солнце образуется умножением модуля силы на косинус угла между направлениями сил
(#ю)с = • CosÄ (3)
Величина косинуса при малых углах (до 100) равна 1. Т.е. в пределах углов ±100 величина проекции силы взаимодействия Юпитера и Солнца практически не меняется и равна абсолютной величине этой силы, т.е.
д = ßd + (д°)с = + |0Ю|. (4)
Для определения времени расхождения двух гигантов сначала определим угловую скорость их сближения
.. .. _ 360° 360° _ д Тс-Тюгград (5)
«сближения = - = ---ТТ = 360 (5)
Юпитер за время расхождения пройдет дугу в 200 (100 до встречи и столько же после), затратив на это
время
20° ТЮ ТС 1 11,86-29,46 . . , л ,
Ä f = 3260° •тС-тЮ " 18 • 29,46-11,86 и 1,1(года) (6)
Рисунок 1- Движение планет Юпитер и Сатурн вокруг Солнца
Земля за это время проходит один раз между двумя гигантами и Солнцем. Кроме того, следует учесть влияние и других планет. Так, например, влияние Венеры из-за её близости к Солнцу только в полтора раза уступает воздействию Сатурна.
Ситуация, в которой планеты выстраиваются приблизительно в одну линию, называется парад планет. Пользуясь результатами расчетов из таблицы 1, оценим суммарное воздействие планет внутри орбиты Сатурна. Находясь на одной линии, эти планеты создают на Солнце гравитационное поле с напряженностью 9 = 9С + 9Ю + 9марс + 9з + 9в + 9м =
(1,9 + 21 + 0,08 + 1,8 + 2,8 + 0,65) * ^^ = 28,2 * 10-8 (м). (7)
Таким образом, напряженность гравитационного поля в момент выстраивания шести планет в одну линию увеличивает воздействие Юпитера более, чем на треть.
Сближение Юпитера с Сатурном происходит приблизительно один раз в 20 лет
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_
д т = ^ = = ^IL = 11862946 « 20(лет). (8)
ш 3600Тс ю Тс-Тю 29,46-11,86 у J v '
тютс
Время между сближением и максимальным удалением Юпитера и Сатурна составляет приблизительно 10 лет. Тогда с учетом прохождения этих точек в течение 1,1 года (формула (6)), по-видимому, и наблюдается 11-летняя цикличность солнечной и сейсмической активностей, которая и называется циклами Чижевского.
Усиление гравитационного воздействия на Солнце, по-видимому, и приводит к повышению солнечной активности и к появлению пятен на Солнце. Солнечная активность измеряется числами Вольфа, пропорциональными площади солнечных пятен, как одиночных, так и групп пятен. С увеличением площади солнечных пятен возрастает активность магнитного поля.
Солнечные пятна представляют собой области с температурой, пониженной примерно на 1500К по сравнению с окружающей фотосферой, через которые сильные магнитные поля (до нескольких тысяч гаусс) выходят в фотосферу Солнца. Потемнение фотосферы в пятнах обусловлено подавлением магнитным полем конвективных движений вещества и, как следствие, снижением потока теплопереноса в этих областях.
Магнитные поля в соседних пятнах взаимодействуют и иногда, когда имеют противоположные направления, уничтожают друг друга, сопровождаясь солнечными вспышками и выбросами солнечной плазмы. Так возникает солнечный ветер, который достигает Земли и вызывает возмущения магнитного поля Земли.
Повышение Солнечной активности сопровождается увеличением проводимости астеносферы Земли, что, в свою очередь, приводит к усилению ионных токов проводимости, текущих в ней, а, следовательно, и к ускорению течения вещества астеносферы и к ускорению движения литосферных плит.
Характерным примером является катастрофическое землетрясение в Японии в марте 2011 года. Во время этого землетрясения остров Хонсю сместился в направлении на юго-восток приблизительно на 2,4 м, береговая линия в ряде префектур опустилась до 1,2 м, а земная ось по данным Национального института геофизики и вулканологии Италии и NASA сдвинулась приблизительно на 17 см [5, с. 83].
Циклы солнечной активности наблюдаются на Земле с 1755года. Всего зарегистрировано 24 минимума и 24 максимума солнечной активности [6, с. 54]. Последний цикл начался минимумом в декабре 2008 года, а максимум, как отмечалось выше, был зарегистрирован в 2011 году (сопровождался землетрясением и цунами в Японии). Интересно, что в мае 2011 года состоялся малый парад планет. Даты различаются почти на два месяца, но, возможно, выстраивание планет происходило уже в марте.
Циклы солнечной активности регистрируются по появлению пятен на Солнце. В работе [5, с. 88] наблюдалась корреляция между числами Вольфа и сейсмической активностью в Карпатах. При анализе данных за период 1961-2004 гг. авторами [5, с. 88] установлена связь между выделенными фазами 11-летних циклов солнечной активности и моментами возникновения ощутимых землетрясений с М>3 Карпатского региона Украины. Наиболее значимо она проявляется для фаз максимума и минимума 11-летнего цикла солнечной активности.
Таким образом, противостояния Юпитера и Сатурна, продолжающиеся около 1 года и сопровождающиеся прохождениями других планет меду гигантами и Солнцем, возможно, являются причиной появления активных фаз 11-летних циклов Солнечной активности и сейсмической активности на Земле.
Список использованной литературы:
1. Пушкин А.А., Римкевич В.С. Периодические и непериодические изменения продолжительностей эпох тектогенеза // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 10 (29). Часть 3. С. 99-104.
2. Пушкин А.А., Римкевич В.С. Влияние галактик Местной группы и Солнца на тектонические процессы на Земле // Международный научно-исследовательский журнал. №3(45). 2016. Часть 2. С. 107-109.
3. Бок Б., Бок П. Млечный путь / Пер. с англ. под редакцией П.П. Паренаго. М.: Мир, 1978. 296с.
4. Физические величины. Справочник//Под редакцией И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232с.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-1/2017 ISSN 2410-6070_
5. Назаревич Л. Е., Кендзера А. В., Назаревич А.В. Связь 11-летних циклов вариаций солнечной активности с землетрясениями карпатского региона Украины//Строительство и техногенная безопасность. Выпуск 35. 2011г. Симферополь: Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского. С. 83-90.
6. Наговицын Ю.А. Глобальная активность Солнца на длительных временах // Астрофизический бюллетень. 2008. № 1. С. 45-58.
© Пушкин А.А., Римкевич В.С., 2017
