De geschiedenis van onze planeet zit vol met moeilijk uit te leggen gebeurtenissen en rampen, waaronder:
1) Het raadsel van de verschijning van de satelliet van de aarde - de maan;
2) De reden voor de dood van dinosauriërs.
Deze hypothese verenigt deze twee gebeurtenissen in één lijn van oorzaak-gevolg-relaties.
1. Iridium-afwijking
De belangrijkste hypothese van het uitsterven van dinosauriërs is de impacthypothese van Louis en Walter Alvarez, die de dood van dinosauriërs suggereert door de gevolgen van een asteroïde-val op het schiereiland Yucatan in Mexico. Ter ondersteuning hiervan worden de Chiksulub-krater en het verhoogde gehalte aan iridium in de laag bij de Krijt-Paleogeengrens gegeven. De sprong in het gehalte aan iridium in de bodem wordt beschouwd als het moment van de val van de asteroïde en het begin van een grootschalige ramp.
Chemische analyse van de bodem in de kleilaag op de grens tussen Krijt en Paleogeen toonde een overschrijding van het gemiddelde iridiumgehalte van 10-30 keer aan. En op sommige plaatsen op aarde heeft het overschot zelfs nog grotere waarden.
Promotie video:
Volgens het schema dat is opgesteld door de Alvarez-groep, wordt het moment van het begin van de ramp duidelijk getraceerd. Er is een scherpe, abrupte toename van de ophoping van iridium in de laag te zien (Fig. 1).
Figuur: 1. Grafiek samengesteld door de groep van Alvarez.
Laten we letten op de hoeveelheid iridium die de grond binnenkomt. Het is te zien hoe tot het einde van het Krijt, tot aan de grens van 65 miljoen jaar geleden, de hoeveelheid iridium die in de grond terechtkwam met een gelijkmatig tempo ging (figuur 2).
Fig. 2. Snelheid van iridium dat de grond binnendringt.
Toen, op een gegeven moment, was er een scherpe sprong in de hoeveelheid iridium in de grond, de opname ervan nam onmiddellijk met 10 keer toe (figuur 3).
Afb.3. Verhoogde iridiuminname.
Dit suggereert dat er een gebeurtenis heeft plaatsgevonden die heeft geleid tot een sterke toename van het aanbod van iridium. De gebeurtenis had een planetaire schaal, aangezien een toename van iridium in deze periode overal op de planeet wordt aangetroffen.
Verder is een zeer interessant kenmerk zichtbaar - na een sterke toename van de hoeveelheid iridium gaat de periode van maximale inname door, die 5000 jaar duurt. Dan, meer dan 15 duizend jaar, is er een geleidelijke afname van het aanbod van iridium. En slechts 20 duizend jaar na het begin van een gebeurtenis, keerde de hoeveelheid iridium die de grond binnenkwam terug naar zijn normale waarde (figuur 4).
Afb.4. Soepele afname van de iridiumaanvoer gedurende 15 duizend jaar.
Het overschot aan iridiuminname stopte niet na een sterke stijging, zelfs niet over een relatief korte periode van jaren of eeuwen. En hij bleef het tienduizenden jaren doen. De vraag rijst: kan het stof van de val van de asteroïde zo lang blijven hangen? Maar liefst 20 duizend jaar! En de afmetingen van de asteroïde, met een diameter van 10 km, en de aarde, met een diameter van 12.742 km, zijn niet vergelijkbaar. Het maximum waartoe zo'n asteroïde in staat is, is regionale luchtverontreiniging, aardbevingen en tsunami's. Geen enkele puntbron zou hebben kunnen resulteren in zo'n enorme en gelijkmatige verspreiding van iridium over de planeet. Bovendien bleek dat iridium van aardse oorsprong kan zijn. Studies van de uitstootproducten van de Kilauea-vulkaan, gelegen op de Hawaiiaanse eilanden, hebben een ongewoon hoge concentratie iridium aangetoond. Bovendien werd dat bewezendat iridium kwam niet uit de uitbarsting van lava, maar ging met vulkanische as en gassen de atmosfeer in, wat ervoor zorgde dat het uitgebreid werd verspreid. Het bleek dat deze vulkaan meer iridium geeft dan meteorieten.
De dood van dinosauriërs door verhoogde vulkanische activiteit is de tweede hypothese, samen met de impact ervan. Tussen 60 en 68 miljoen jaar geleden vond op het Indiase subcontinent een enorme uitstorting van magma plaats door fouten in de grond, zoals blijkt uit de vallen op het Deccan-plateau in India. Maar de reden voor de uitgebreide vulkanische activiteit op de planeet blijft onduidelijk.
Een enkel skelet is interessant om een soort te identificeren, maar kan de reden voor het uitsterven van de hele soort niet onthullen. De ontdekking van "dinosauruskerkhoven", waar de gebroken botten van zowel herbivore als vleesetende dinosauriërs door elkaar worden gehaald, suggereert dat er zich een gebeurtenis heeft voorgedaan waarbij dinosauriërs van verschillende soorten op één plek samenkwamen, waar ze niet uit konden komen. Dinosaurussen stikten niet door as of stierven van de honger, maar stierven door externe fysieke impact, ongeacht hun type en grootte. De ontdekking van massagraven van dinosaurussen op alle continenten spreekt van wereldwijde gebeurtenissen die overal met dezelfde intensiteit plaatsvonden en vele malen over de planeet vielen. Dit was geen enkele asteroïde-inslag of een regionale uitbarsting van een groep vulkanen. De gebeurtenis had een volledig planetaire, millenniumlange, catastrofale schaal.
Al het bovenstaande suggereert dat de val van de asteroïde geen geologische processen op de lange termijn kan veroorzaken. Voor zo'n massale dood van hele soorten over de hele planeet, is een gebeurtenis nodig die geen punt is, lokaal, maar even catastrofaal voor elk deel van de planeet, voor elke hoek. En het zal niet jaren en eeuwen duren, maar millennia. Het resultaat was dat continenten verschoven, bergen instortten, de zeebodem steeg en zeeën en oceanen hun kusten overstroomden, hele kolonies dinosauriërs onder hen begroeven en grote roofdieren op het land wierpen. Alleen kleine en behendige dieren die in staat zijn om op tijd een gevaarlijke plek te verlaten, hebben een overlevingskans. Geen enkele soort met een gewicht van meer dan 25 kg heeft de ramp overleefd.
2. De oorsprong van de maan
De maan is al millennia in het oog springend en is een object van studie geweest. Maar zelfs met zoveel aandacht blijft de maan veel geheimen bewaren. Allereerst is dit de vraag naar de oorsprong van de maan. Hoe kan een satelliet, die zo groot is in vergelijking met de planeet, zich op zo'n korte afstand van de aarde hebben gevormd? Waar heeft het Aarde-Maan-systeem zo'n ongewoon hoog impulsmoment?
Van de vele hypothesen voor de oorsprong van de maan, wordt de hypothese van een botsing van een proto-aarde met een hemellichaam als de belangrijkste beschouwd. Als gevolg van de botsing werd de maan gevormd uit de uitgestoten substantie. Een andere hypothese is de hypothese van de verovering van de passerende maan.
Elke hypothese heeft zijn eigen overwegingen, zowel "voor" als "tegen".
Het belangrijkste nadeel van de vangsthypothese wordt beschouwd als een bijna cirkelvormige baan om de maan, die wordt uitgesloten wanneer een voorbijvliegend lichaam wordt gevangen. In dit geval zou de baan van de maan de vorm moeten hebben van een zeer langwerpige ellipsoïde met een grote excentriciteit. Het onvermogen om het probleem van het afronden van de baan van de maan op te lossen, doet naar mijn mening de meest plausibele hypothese van het verschijnen van een satelliet in de buurt van de aarde opzij.
De vangsthypothese moet een aantal belangrijke vragen beantwoorden:
1. Geboorteplaats van de maan.
2. De reden voor de verwijdering van de baan.
3. Het vangmechanisme.
4. Mechanisme voor het afronden van een ellipsvormige baan.
Bij het zoeken naar de veronderstelde plaats van de vorming van de maan en de studie van de samenstelling van de planeten, wordt een duidelijk patroon gevonden - de planeet die het dichtst bij de zon staat, heeft de grootste kern in verhouding tot de massa van de planeet (figuur 5).
Afb.5. De verhouding tussen de massa van kernen en de massa van de planeten.
In een reeks aardse planeten komt de maan met zijn 2% ver voorbij Mars, volgens de verhouding van de massa van de kern tot de massa van de planeet. Toont ons het gebied van het zonnestelsel tussen de gasreuzen, waar we de plaats van de vorming van de maan kunnen zoeken.
De volgende parameter - dichtheid, laat zien dat de plaats van de maan met een dichtheid van 3,3 g / cm³ weer achter Mars ligt.
Het heeft geen zin om de maan in een rij gasreuzen te plaatsen, dit zijn objecten van een heel ander type en gewichtscategorie. Maar met de satellieten van sommige van deze planeten kunnen we het vergelijken. Laten we eens kijken naar de Galilese manen van Jupiter, die qua grootte en dichtheid vooral overeenkomen met de maan. De dichtheid van de binnenste Galilese manen van Io en Europa is groot genoeg om overeen te komen met de dichtheid van de maan. Maar de aanwezigheid van atmosferen en vulkanische activiteit daarin, in tegenstelling tot de bijna volledige afwezigheid van een atmosfeer en de afwezigheid van sporen van vulkanisme op de maan, toont aan dat de maan niet zo dicht bij Jupiter kon zijn. De twee verre satellieten Ganymede en Callisto hebben een dichtheid van respectievelijk slechts 1,9 en 1,8 g / cm³, wat aanzienlijk minder is dan die van de maan. Maar de gelijkenis van de maan met Callisto suggereert dat de maan ergens in de buurt is gevormd.
Als je naar de omloopbaan van de Galilese satellieten kijkt, dan wordt tussen Ganymedes en Callisto een lege baan gevonden met een ontbrekende satelliet (figuur 6).
Figuur: 6. Afstanden tussen satellieten (duizend km).
De dichtheid van de maan, berekend op basis van massa en volume, is momenteel veel hoger dan die van Ganymede en Callisto. Hieronder wordt getoond hoe de Maan, die voorheen een lagere dichtheid had, extra massa kreeg, waardoor de berekende dichtheid toenam tot zijn huidige waarde.
Nadat we de mogelijke plaats van de vorming van de maan hebben bepaald, zullen we proberen de reden te achterhalen voor het vertrek van de maan uit deze baan.
Het zonnestelsel is gevuld met asteroïden en kometen, waarvan de sporen van de val worden waargenomen op het oppervlak van alle lichamen in het zonnestelsel. Zelfs op aarde zijn er veel inslagkraters gevormd door asteroïde-inslagen in verschillende perioden van de geschiedenis van de aarde. We zijn meer geïnteresseerd in de ketens van soortgelijke kraters in een rij die bestaan op het oppervlak van sommige hemellichamen.
Het mechanisme voor de vorming van dergelijke ketens was tot voor kort onbekend. Na de val van komeet Shoemaker Levy 9 op Jupiter in 1994 werd het mysterie van kraterkettingen onthuld. Het bleek dat de planeet een asteroïde kan uit elkaar halen die de planeet dichter bij de Roche-limiet naderde.
Afb.7. Comet Shoemaker-Levy-9.
Verder kan deze keten van asteroïden door de planeet zelf worden geabsorbeerd, zoals gebeurde met de komeet Shoemaker-Levy, of hij kan in een van de satellieten van de planeet vallen en een indrukwekkende ketting van kraters op het oppervlak achterlaten. Bevestiging dat verscheurde kometen en asteroïden in Jupiters eigen manen vallen, is de Enki-kraterketting op het oppervlak van Ganymede (Fig.8).
Figuur: 8. Enki-kraterketting op het oppervlak van Ganymede.
Vergelijkbare ketens van kraters worden gevonden op andere manen van Jupiter.
Kleine asteroïden vormen geen bedreiging voor satellieten en veroorzaken niet veel schade, waardoor alleen ketens van kraters overblijven als herinnering aan hun bestaan. Maar wat gebeurt er als een metalen asteroïde met een diameter van 500 km Jupiter nadert? De getijdekrachten binnen de Roche-limiet zullen het in verschillende vrij grote stukken scheuren, die elk klaar zijn om elke natuurlijke satelliet van Jupiter die op zijn pad staat te vernietigen. Als we een enorme snelheid toevoegen aan deze delen, die 200-300 km breed zijn (de komeet Shoemaker-Levy-9 stortte neer op Jupiter met een snelheid van 64 km / s), dan krijgen we een reeks dodelijke projectielen die elke satelliet van Jupiter uit een baan kunnen slaan.
Tussen de ons bekende ketens van kraters zien we een reeks van tientallen kleine kraters, als bewijs van het uiteenvallen van een stenen lichaam in tientallen kleinere. Maar als het geen stenen asteroïde was die uit elkaar werd gescheurd, maar een metalen asteroïde die slechts in een paar zeer grote delen bestaat, dan heeft het geen zin om te zoeken naar een lange keten van kraters. We zullen maar een paar enorme kraters op een rij zien.
Laten we, op zoek naar een antwoord op de vraag waarom de maan zijn baan verliet, eens kijken naar het oppervlak van de maan. Zelfs met het blote oog zijn sporen van die oude gebeurtenissen zichtbaar vanaf de aarde.
Op een uitgebreide kaart van de maan zien we duidelijk vier kraters die samen een enkele ketting vormen. Ascending - Goddard Crater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) en Sea of Rains (4) (Fig.9).
Afb.9. Goddard Crater (1), Sea of Crises (2), Sea of Clarity (3) en Sea of Rains (4).
De uniformiteit van het oppervlak in de kraters laat zien dat de energie van de gevallen lichamen hetzelfde was en zo hoog dat de lichamen die in de dikte van de maan waren doorgedrongen de interne structuur smolten, waarvan we de lekkages rond deze kraters zien. De aanwezigheid van magnetische en gravitationele anomalieën in het gebied van kraters geeft de metallische samenstelling van de asteroïden aan (Fig. 10).
Afb.10. Locatie van zwaartekrachtafwijkingen.
Metalen lichamen gevangen in de aanvankelijk lichte Maan, die de dichtheid van Ganymedes en Callisto had, vergrootten zijn massa. Zo nam de geschatte dichtheid van de maan toe, die hoger werd dan de dichtheid van satellieten, waarna de maan werd gevormd.
Een ketting van dodelijke raketten van de verscheurde gigantische asteroïde stond in een rij van tienduizenden kilometers lang en snelde over de maan. Kleine asteroïden vlogen vooruit en de grootste lichamen sloten de ketting. De energie van elk van de metalen asteroïden was angstaanjagend, ze vlogen met een snelheid van ongeveer 70 km / sec.
De eerste bel ging naar de maan toen deze werd geraakt door het hoofd, de kleinste asteroïde die de Goddard-krater creëerde. Het bleef in het maanlichaam steken en perste een stroom gesmolten gesteente op het oppervlak dat de Randzee vormde. De tweede, iets grotere asteroïde met een epicentrum in de Sea of Crises (2), vormde de Sea of Serpents, Sea of Waves, Sea of Foam en Sea of Smith.
Afb.11. Goddard Crater (1), Sea of Crises (2).
De derde asteroïde, die enkele tientallen kilometers diep in het maanlichaam doorboorde, was zo krachtig dat hij de baan van de maan veranderde. Het epicentrum van de klap viel in de Sea of Clarity (3). Vloeibaar gesteente overstroomde het maanoppervlak en creëerde structuren zoals de Sea of Tranquility, de Bay of Severity, de Sea of Nectar en de Sea of Abundance.
Maar de maan wachtte op een werkelijk monsterlijke slag, de grootste asteroïde van de ketting, met een diameter van bijna 400 km, raakte hem. De impact was zo sterk dat de maan niet langer in een baan om de aarde kon blijven. We zien het spoor van de gigantische asteroïde die in de maan vastzit als de Zee van Regens, en de uitgegoten lava stroomde naar buiten en vormde de Oceaan van Stormen en een dozijn zeeën.
Afb.12. Een ketting van kraters die de maan uit zijn baan sloegen.
Metalen asteroïden raken de lichte, poreuze maan als een spons. De structuur van de maan doofde de enorme snelheden van asteroïden zonder breuken en catastrofale gevolgen. Alle energie werd besteed aan het verwarmen van de innerlijke structuur van de maan, die op het oppervlak terechtkwam in de vorm van de oceaan en de zeeën.
Uit een baan geslagen, snelde de maan langs een bocht naar de binnenste regionen van het zonnestelsel.
Rekening houdend met de toename van de zwaartekracht bij het dieper het zonnestelsel in, nam de aanvankelijke omloopsnelheid van de maan toe met 8-10 km / s en tegen de tijd dat deze de baan van de aarde bereikte, was deze gelijk aan de omloopsnelheid van de aarde van 30 km / s, wat 2,5-3 jaar duurde (figuur 13).).
Afb.13. Vertrek van de maan uit de baan.
De maan naderde de aarde tangentieel, werd gevangen door de zwaartekracht van de aarde en kwam in een langwerpige elliptische baan in het vlak van de ecliptica met een helling van slechts 5 °. Dit is de reden waarom de baan van de maan niet in het vlak van de evenaar van de aarde ligt.
Vanaf dit moment, dat 65 miljoen jaar geleden gebeurde, begint het niet benijdenswaardige lot van dinosauriërs.
3. De dood van dinosauriërs
De maan ontsnapte op wonderbaarlijke wijze aan een botsing met de aarde en vloog op een minimale afstand van onze planeet. Vanaf de aarde was het mogelijk om te observeren hoe de maan, die vanuit het niets verschijnt, snel de bodem van de hemel sluit, over het oppervlak veegt en net zo snel weggaat. Maar de maan kon niet langer ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde en bleef rond de aarde draaien in een zeer langwerpige elliptische baan.
De maan naderde de aarde en strijkde continenten en zeeën met zijn zwaartekracht, waardoor golven van de aardkorst werden opgewekt. De zwaartekracht van de maan heeft vulkanische activiteit veroorzaakt over de hele planeet. Gesmolten magma stroomde door de meer recentelijk groene bossen en vlaktes. De as van vulkanen bedekte de hele aarde, vernietigde de vegetatie en gooide het iridium weg dat door de Alvarez-groep was gevonden. Sommige stukken land rezen op, andere zakten naar de zeebodem. De sterkste aardbevingen vonden plaats met de regelmaat van moderne eb en vloed. De chemische samenstelling van zeewater is drastisch veranderd, waardoor een groot aantal zeedieren is gedood. De zwaartekracht van de maan leidde tot continentale drift en continentale verplaatsing, waardoor het gezicht van de planeet veranderde.
Zeeën en oceanen stroomden over hun kusten, waardoor modderstromen ontstonden en hele kolonies dinosauriërs werden begraven. Kleine lenige dieren konden alleen op tijd ontsnappen door naar een heuvel te gaan. Op zoek naar redding zaten dinosaurussen in groepen ineengedoken, ongeacht soort en grootte. Maar de genadeloze maan verraste de migrerende kuddes dinosauriërs, bedekte ze met modderstromen van modder en stenen en begroef ze levend. De dinosauriërs werden weggespoeld in stromen op een hoop, ze vouwen in onnatuurlijke posities, werden bedekt met vloeibare modder en bewaard. De integriteit van veel skeletten suggereert dat dinosauriërs na de dood niet in de open lucht bleven en niet ten prooi vielen aan aaseters.
4. Rond de baan van de maan
Alle satellieten in een synchrone baan zijn in getijdenvangst van de zwaartekracht van de planeet. Elke satelliet, ongeacht de grootte, heeft een interne inhomogeniteit, waardoor de zwaartekracht van de planeet ervoor zorgt dat de satelliet met een specifieke kant naar de planeet gericht blijft, waardoor wordt voorkomen dat de satelliet om zijn as draait. Alle pogingen van de satelliet om rond de as te draaien worden tegengehouden door de zwaartekracht van de planeet en leiden alleen maar tot het zwaaien van de satelliet, libratie. De zwaartekracht van de planeet brengt de satelliet terug naar zijn oorspronkelijke positie. Als de zwaartekracht van de planeet de satelliet met een bepaalde kant niet naar zichzelf zou draaien, zou elke afwijking van de baan van de satelliet van een ideaal ronde vorm leiden tot een axiale rotatie van de satelliet ten opzichte van de planeet. Maar in de natuur zijn er geen perfect ronde banen. De baan van de moderne maan is, zoals we weten, elliptisch. Vandaar,als de aarde de maan niet op het juiste moment met een bepaalde kant naar zichzelf zou draaien, dan zouden we de maan van alle kanten zien, hij zou soepel om zijn as draaien. De zwaartekracht van de aarde corrigeert constant de positie van de maan, wat leidt tot een vertraging van de axiale rotatie van de maan. Een dergelijke remming leidt tot een herverdeling van krachten. Het traagheidsmoment van de Maan (axiale rotatie) gaat over in het traagheidsmoment van het Maan-Aarde-systeem en veroorzaakt een verplaatsing van de baan van de Maan in de vorm van een precessie.het veroorzaken van een verplaatsing van de baan van de maan in de vorm van een precessie.het veroorzaken van een verplaatsing van de baan van de maan in de vorm van een precessie.
Hetzelfde gebeurt met Mercurius. Mercurius synchroniseert zijn axiale rotatie alleen met de orbitaal in perihelium. Mercurius verlaat het perihelium en beweegt zich weg van de zon op een afstand waar de getijdekrachten van de vangst ophouden te werken en Mercurius vrijheid krijgt om rond de as te draaien. Bij de volgende nadering van het perihelium keert Mercurius zich met de andere kant naar de zon, maar niet precies langs de as van de getijdenvangst. Hij heeft geen tijd om een revolutie met slechts een paar graden te voltooien, en de zwaartekracht van de zon corrigeert de positie van Mercurius door deze te verdraaien. De toevoeging van energie aan de axiale rotatie van Mercurius leidt tot de overgang van overtollige energie vanaf het traagheidsmoment van Mercurius naar het traagheidsmoment van het Zon-Mercurius-systeem. Als gevolg hiervan verschuift de baan van Mercurius en zien we de welbekende precessie.
Toen de maan zich in een baan om de satelliet van Jupiter bevond, was zijn axiale rotatie synchroon met de baan en was gelijk aan ongeveer 12 aardse dagen (gemiddeld tussen Ganymede en Callisto). De maan was constant met één kant naar Jupiter gericht. Na de verovering van de maan door de aarde bleef het traagheidsmoment behouden, maar de axiale rotatie was niet gelijk aan de orbitale omwenteling rond de aarde. De maan bewoog zich in een zeer langwerpige ellipsvormige baan en draaide met de ene of de andere kant naar de aarde. De hele baan van de maan, zowel op het perigeum als op het hoogtepunt, bevond zich binnen de sfeer van getijdenvangst. De zwaartekracht van de aarde begon de axiale rotatie van de maan te vertragen, waardoor het traagheidsmoment van de maan werd overgebracht naar het traagheidsmoment van het maan-aardsysteem. De Perigee begon weg te lopen, het hoogtepunt naderde.
Nadat hij de aarde met zijn zwaartekracht op en neer had geploegd, begon de maan van de aarde weg te bewegen. Met het terugtrekken van de maan nam de geologische activiteit geleidelijk af, vulkanen verminderden de uitstoot in de atmosfeer en geleidelijk begon de stabilisatie. Pas na 20 duizend jaar, zoals aangegeven in het schema van Alvarez, bewoog de maan zich op een afstand die voldoende was om vulkanische activiteit te stoppen. Verder trok de maan al weg zonder dergelijke catastrofale gevolgen.
Volgens de beschikbare gegevens gaat het terugtrekken van de maan tot op de dag van vandaag door. Het proces van het meten van de afstand tot de maan is erg ingewikkeld. Met de komst van instrumenten waarmee je de afstand tot de maan zowel in het perigeum als in het apogeum kunt meten, zullen de perigeumafstand en apogeumbenadering worden gedetecteerd. Dat zal de voortzetting van de afronding van de baan van de maan aangeven.
Vasily Minkovsky
