ПУЛЬСАЦИОННАЯ ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА В.А.ОБРУЧЕВА И МОБИЛИЗМ

Магнитное поле Земли, его инверсии и закономерности перехода от нормальной полярности к обратной, а затем снова к нормальной также находят качественное объяснение, если обратиться к возможному влиянию флуктуаций величины гравитационной постоянной G.

Поскольку сжимаемость вещества мантии и ядра Земли различна (в ядре она, по- видимому, значительно выше и связана с фазовыми превращениями), относительное сокращение радиуса ядра и внешнего радиуса Земли Я при вариациях G также будет ралично. Поэтому, в силу сохранения момента количества движения ядра и момента количества движения оболочки, возникнет разница в скоростях вращения ядра и мантии вокруг земной оси. В новейшую геологическую эпоху земной радиус сокращается (на 0,5 мм в год за последние несколько тысяч лет) и, по-видимому, происходит проскальзывание оболочки по магнитному ядру Земли в восточном направлении, регистрируемое как западный дрейф геомагнитного поля. В эпохи преобладания расширения Земли проскальзывание мантии по ядру должно было происходить в противоположном, западном направлении.

Такое проскальзывание в восточном или западном направлении, вероятно, является основной причиной возникновения ориентированных соответствующим образом вихревых движений вещества 8 верхних слоях ядра Земли, генерирующих ее магнитное поле. Перемена ориентировки вращения вихрей приводит к инверсии полярности геомагнитного поля. Как подчеркивали Э.Вестайн и Н. Стойко [Stoyko, 1951), напряженность магнитного поля изменяется в корреляционной связи с изменениями скорости вращения Земли вокруг своей оси.

В отличие от принятой в настоящее время гипотезы динамо, согласно которой инверсии должны были бы происходить с приблизительно одинаковой частотой на протяжении всей истории Земли, наша гипотеза может объяснить существование трех режимов полярности, указанных А.Н. Храмовым [Храмов и др., 1982|, А.Я. Кравчинским и В. Лоури: 1) устойчивая, в течение 30—100 млн. лет, обратная полярность; 2) устойчивая, в течение 30—100 млн. лет, нормальная полярность; 3) переменная полярность, при которой продолжительность полярности одного и того же знака сохраняется в интервалах времени палеомагнитных эпох и эпизодов, имеющих продолжительность от 0,1 до 5 млн. лет (2).

В настоящее время скорость западного дрейфа магнитного поля меняется сообразно с изменениями угловой скорости [Le Mouel et al., 1981] и соответствующими изменениями радиуса Земли. Однако эти изменения не нарушают общего западного направления дрейфа поля, соответствующего восточному направлению проскальзывания оболочки по ядру. Оно сохранялось, по-видимому, в течение последних нескольких тысяч лет, когда преобладало уменьшение радиуса Земли. Длительный процесс сокращения радиуса Земли представляет собой интегральный эффект, результат неполной взаимной компенсации тех положительных и отрицательных изменений сои Я, которые имеют продолжительность от нескольких лет до нескольких десятилетий (так называемые декадные вариации сои магнитного поля).

Следовательно, если амплитуда декадных вариаций R недостаточна для того, чтобы изменить знак вращения оболочки по ядру, связанный с геологически продолжительным отклонением величины радиуса R от среднего значения, то будет иметь место устойчивый режим полярности, знак которой зависит от знака вращения оболочки по ядру. Такие продолжительные периоды можно назвать мегаэпохами однообразной полярности. Если же декадные вариации создают волну изменений R, достаточную по своей амплитуде для изменения направления проскальзывания оболочки по ядру, то возникнет знакопеременный режим геомагнитного поля с многочисленными инверсиями. Становится понятным, например, переход от длительного, охватывавшего вторую половину карбона и пермь, периода обратной полярности к режиму знакопеременной полярности на границе перми и триаса, и затем к длительному периоду нормальной по лярности, который охватывал время от середины триаса до конца юры. В это время проскальзывание оболочки по ядру должно было иметь тот же знак, что и в современную эпоху.

Возбуждение чэндлеровских колебаний полюса, которые имеют период около 1,2 го- • да и отчетливую корреляцию с изменением скорости вращения Земли и суммарной энергии землетрясений [Kanamori, 1977], также находит себе качественное объяснение в нашей гипотезе.

Принимая космологические процессы изменения G за основную причину вариаций радиуса Земли, мы получаем простой механизм возбуждения чэндлеровских колебаний. Так, например, в фазу сокращения размеров Земли фактическое уменьшение величины радиуса будет вследствие латеральных вариаций вязкости и сжимаемости в разных частях мантии немного различным по разным направлениям от центра Земли. В этом случае суммарный эффект приведет к незначительному (на несколько метров или десятков метров, в зависимости от того, насколько отклоняется от идеальной компенсации сокращение размеров на противоположных направлениях) смещению центра масс Земли по отношению к мгновенной оси ее вращения. Таким образом, анизотропия Земли в сочетании с изменениями R создает как раз то условие, которое необходимо для возбуждения чэндлеровских колебаний. Естественно, что их амплитуда будет пропорциональна амплитуде изменений R и со.

К содержанию книги: Проблемы расширения и пульсаций Земли

Последние добавления:

ВЛАДИМИРО-СУЗДАЛЬСКАЯ РУСЬ

ВНЕШНЯЯ ПОЛИТИКА ДРЕВНЕЙ РУСИ

Владимир Мономах

Летописи Древней и Средневековой Руси

Бояре и служилые люди Московской Руси 14—17 веков

Гипотезы о расширении Земли

ПУЛЬСАЦИОННАЯ ГЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА В.А.ОБРУЧЕВА И МОБИЛИЗМ

Вариации и инверсии магнитного поля и чэндперовские колебания полюса как следствие неравномерного изменения размеров Земли.