О происхождении гидросферы Земли

Гидросфера – это наружная водная оболочка Земли, которая включает: Мировой океан, подземные воды, континентальные поверхностные воды, ледники и атмосферу. Это уникальное явление, которое имеет место лишь на планете Земля. Феномен появления на ней гидросферы до настоящего времени остаётся неразгаданным. Особое место в этой проблеме занимает вопрос о появлении колоссального количества солёной воды, то есть Мирового океана, являющегося основной частью гидросферы. Подсчитано, что в Мировом океане содержится 96,4% объёма всей находящейся в ней воды, что составляет 1,37 млрд. км3.

Успехи астрофизики за последние десятилетия позволяют подойти к решению данной проблемы как к процессу закономерного развития космического вещества. Появление воды в этом процессе нами рассматривается как один из его этапов. Академик В.А. Амбарцумян [1] при исследовании звёздных систем «нового типа» пришёл к заключению, что «обычному звёздному и диффузному состоянию космического вещества предшествует его сверхплотное состояние в виде тел из протовещества, то есть состоящих из элементарных частиц. Следовательно, оно находится на более ранней, чем атомное, стадии развития».

Это предвидение получило блестящее подтверждение благодаря открытию английскими астрономами Дж. Беллом и Э.Хьюншем в 1967г. так называемых «пульсаров», которые по современным представлениям отождествляются с быстровращающимися нейтронными звёздами.

Значение открытия нейтронного вещества трудно переоценить. Объём его в космосе достигает колоссальных размеров: поперечник галактических суперядер, где сосредоточена основная масса галактического нейтронного вещества, исчисляется сотнями парсек [4]. Из нейтронного вещества также состоят ядра звёзд и планет [6]. Оно присутствует в ядре каждого (кроме водорода) атома.
Следовательно, именно нейтронное вещество, а не мифические «протопланетные облака» является тем «строительным» материалом, из которого и формируются все космические объекты, включая планеты, где оно является основой всех преобразований [6].

Исключительно важным обстоятельством существования в космосе нейтронных тел всех размеров является их вращение. В условиях безвоздушного пространства оно происходит непрерывно и с огромной скоростью. Так, например, предполагается, что ядро солнца вращается со скоростью ~8 км/с.

С указанным обстоятельством очевидно связано наиважнейшее природное явление: появление заряженных частиц (протонов и электронов), из которых формируются все атомные структуры и, следовательно, весь материальный мир. Появление заряженных частиц безусловно обусловлено огромной скоростью вращения нейтронных прототел, имеющих, по всей видимости, сферическую форму. В результате в веществе прототела возникают разрывные деформации, приводящие к появлению микрослоёв, вращающихся с различной угловой скоростью в зависимости от расстояния до центра прототела. Из-за трения между микрослоями, по всей видимости, и должны появляться заряженные частицы. Безусловно, сила этого трения в объёме прототела различна. По-видимому, в наибольшей степени она проявляется на его периферии, где угловая скорость вращения максимальна и где должно появляться наибольшее количество заряженных частиц. Следовательно, здесь и формируются «тяжёлые» ядра атомов, то есть атомы 4, 5, 6, 7 периодов таблицы Менделеева. Скорость вращения прототела не могла оставаться постоянной. Появление геосфер означало, что прототело стало ядром планеты и что оно вращается уже не в вакууме. По все видимости, ядро так или иначе начинает взаимодействовать с массой окружающего его вещества, что и должно приводить к замедлению его вращения. Первое уменьшение скорости вращения ядра Земли привело к резкому сокращению количества заряженных частиц. Это нашло отражение в появлении «полутяжёлых» ядер атомов, относящихся к 3 периоду таблицы Менделеева, и резкому уменьшению их количества. Второе сокращение скорости вращения ядра привело к появлению ещё более «лёгких» ядер атомов, относящихся ко 2 периоду таблицы Менделеева. Третье, самое значительное сокращение скорости вращения ядра Земли, привело к появлению только лишь самых лёгких ядер атомов, а именно, ядер водорода (протия) (рис. ).

Согласно данным геофизики, мантия состоит из геосфер, каждая из которых характеризуется определёнными параметрами плотности. Исходя из принципа «плотнейшей упаковки», плотность того или иного объекта (в данном случае геосферы) зависит от величины составляющих его элементов (в данном случае атомов). По данным изучения ксенолитов из кимберлитовых трубок по всему миру, в геосферах мантии присутствуют атомы лишь первых четырёх периодов таблицы Менделеева до элемента Fr. Согласно данным по плотности геосфер, установленным с помощью геофизики, наибольшей плотностью (10-11 г/см3) обладает геосфера Е, залегающая в основании мантии (рис. Следовательно, она состоит из атомов с наименьшим поперечником, так как они имеют лишь одну электронную оболочку. Это атомы первого периода таблицы Менделеева, а именно, атомы водорода (протия) и частично гелия. Объём геосферы Е составляет 156 трлн. км3 (подсчеты автора).

Выше расположена геосфера D” плотностью 5,5-6 г/см3, состоящая, вероятно, из атомов с большим поперечником, то есть из атомов второго периода таблицы Менделеева, в число которых, как известно, входит кислород. Объём геосферы D’’ составляет ~220 трлн. км3 (подсчеты автора).

Далее залегает геосфера D’ плотностью 4,5-5 г/см3, состоящая из атомов ещё большего размера, то есть атомов третьего периода таблицы Менделеева. Верхняя геосфера мантии D+C, так называемая астеносфера, плотностью 3,7-4 г/см3, состоит, соответственно, из атомов четвёртого периода таблицы Менделеева, то есть атомов с четырьмя электронными оболочками (рис. ).

Таким образом, структурами мантии, содержащими атомы H и O в количестве адекватном объёму Мирового океана, являются: геосфера Е для водорода, и геосфера D” для кислорода.

Необходимо отметить, что из-за аномального давления в мантии (более 100ГПА) наружная электронная оболочка атомов в геосферах E, D”, D’, D деформирована [3]. Вследствие этого они лишены своих химических свойств, то есть не могут вступать в связи друг с другом и находятся в автономном состоянии. Безусловно, в таком же состоянии находятся и атомы водорода и кислорода. Химически элементы указанных геосфер восстанавливают свои обычные  свойства лишь находясь в верхах мантии (в геосфере С, рис. ). Сюда их вместе с водородом и кислородом доставляют суперплюмы, периодически возникающие в верхах геосферы E [5]. Как известно [2], в геосфере С температура достигает 1500°С, а давление около 50 ГПА. Вероятно именно при таких условиях происходит соединение водорода с кислородом, то есть образование воды. К такому же выводу пришли канадские учёные, использовав метод «классической молекулярной динамики в компьютерных вычислениях» [7].

По всей видимости, вода сначала находилась в газообразном состоянии. Проходя по трещинам в толще коры, пары воды охлаждались. Перейдя в жидкое состояние и достигнув дневной поверхности, она стала заполнять пониженные участки коры.
Суперплюмами из геосфер E, D”, D’ и D в геосферу С привносились и другие химические элементы. Попадая в РТ условия геосферы С, они также восстанавливают свои химические свойства и начинают взаимодействовать друг с другом, образуя различные химические соединения. Вероятно, смесь этих соединений с водой и образовала первичный состав воды в праокеане: в ней содержались химические элементы лишь первых четырёх периодов таблицы Менделеева. Необходимо отметить, что источниками наиболее важных химических элементов оказались геосферы E и D’’, откуда суперплюмами в неограниченном количестве доставлялись такие элементы как водород, кислород, углерод, озот, которые, как известно, являются главным «строительным» материалом для «органики», а также образования углеводородов, алмазов и формирования атмосферы. По всей видимости, химические элементы 5, 6, 7 периодов таблицы Менделеева постепенно поступали в океаническую воду по мере расширения площадей её контактов с породами коры. В настоящее время средняя солёность Мирового океана достигла 35‰.

Вероятно, часть этого водного раствора не доходила до дневной поверхности, а растекалась по вертикальным и горизонтальным трещинам в земной коре. Объём подземных вод составляет 64 млн. км3. Остывая, эти воды постепенно освобождаются от химических примесей и превращаются в так называемую пресную воду, солёность которой не превышает 5‰. Достигая поверхности Земли в виде родников часть этой пресной воды образует сеть ручьёв и речек, создавая в конечном счёте, крупные водопотоки, то есть реки.


Выводы:
1. Структуры, содержащие атомы кислорода и водорода (геосферы D” и E), образовались в результате замедления скорости вращения ядра Земли.
2. Соединение водорода с кислородом может происходить только в верхах мантии (геосфера С), куда атомы данных элементов привносятся суперплюмами.


Литература
1. Амбарцумян В.А. Научные труды. Т.2, Ереван, Изд-ва АНАРМ ССР, 1960г.
2. Аплонов С.В. Геодинамика. Изд-во С.-Петербургского университета, 2001, с. 352.
3. Капустинский А.Ф. Геосферы и химические свойства атомов // Геохимия, 1952г.
4. Происхождение и эволюция галактик и звёзд. Под ред. С.П. Пикельнера. М. наука, 1976г.
5. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. Москва, Изд-во МГУ, 2002г.
6. Фомин Ю.М. Происхождение и развитие материи. Гипотеза. http://proza.ru/2018/02/22/1048
7. Джон Тсе. gazeta.ru>science/2017/01/30