Мой камень в гидридный огород
Пришел и мой черед попинать гениальную теорию доктора Ларина.
В качестве дисклеймера хочу упомянуть, что мое изначальное отношение к теории Ларина было благожелательно-скептическим. Не могу не отметить некой красоты теории и нетривиальности полета мысли автора, однако, как показало вдумчивое чтение, сия теория, к сожалению абсолютно неверна, потому как содержит ложные предпосылки в самом своем основании. Краткое резюме: «ровно было на бумаге, да забыли про овраги». Теперь мне кажется странным тот факт, что данная теория находит сторонников даже в стане геологов, вплоть до преподавания теории в некоторых университетах отдельными энтузиастами. Собственно, поводом к написанию стала беседа с одним коллегой.
Близко с теорией изначально гидридной Земли я познакомился лишь недавно. До этого знакомство ограничивалось встречами с суррогатными фрическими теориями, возведенными поверх теории Ларина. Однако, низкое качество надстроек еще не позволяет судить о фундаменте. Читал я пару лет назад и критическую статью antihydrogen, но за давностию лет подзабыл, что там было, а перед написанием собственного отзыва намеренно не перечитывал, дабы смотреть максимально свежим, непредвзятым взглядом. Кстати, всячески рекомендую указанный пост к прочтению. Там материал изложен с точки зрения физика, я же представлю взгляд геолога.
Для тех, кто не в курсе[краткое и вольное изложение теории]краткое и вольное изложение теории:
Теория Ларина базируется на той идее, что на заре формирования Солнечной системы вещество было ионизировано в результате распада короткоживущих изотопов, а зародыш Солнца имел сильное моагнитное поле. Вследствие этого, при отделении протопланетного диска, вещество испытывало электромагнитную сепарацию в зависимости от первого потенциала ионизации элемента: легко ионизируемые частицы не могли пересекать силовые линии магнитного поля и тормозились, скапливаясь ближе к Солнцу, тогда как частицы с высоким потенциалом ионизации свободно двигались вовне. На этом основании автор как-то (детали в книге не раскрываются) посчитал, что в составе Земли должны резко преобладать кремний и магний, а так же водород. По Ларину большая часть Земли состоит из гидридов этих металлов в разных состояниях и самих металлов, в то время, как кислородные соединения сконцентрированы исключительно в верхнем относительно тонком слое Земли, доступном нам для наблюдений. Высокая плотность ядра объясняется аномально высокой сжимаемостью гидридов металлов, которая по убеждениям автора должна быть (на момент написания теории никаких данных по поведению соответствующих гидридов при мегабарных давлениях не было.)
Далее все тектонические процессы, идущие на Земле объясняются поведением тех самых гидридов, прежде всего, их разрушением, сопровождающимся расширением вещества (из-за якобы большей плотности гидридов по отношению к металлам) и водородной дегазацией. Следствием этого является необходимость расширения Земли со временем, со всеми вытекающими последствиями вроде изменения силы тяжести на поверхности,
изменения продолжительности суток и т.д. а так же неиллюзорная возможность того, что Земля рано или поздно взорвется, если разрушение гидридов ядра приобретет лавинообразный характер. Бонусом являются плюшки в виде множественных месторождений неорганических углеводородов, которые должны синтезироваться при продувке углеродистых толщ водородом.
Как несложно догадаться, теория Ларина входит в резкое противоречие как с господствующей теорией строения Земли, полагающей наличие у Земли никель-железно-сульфидного ядра, так и с теорией тектоники плит, признанной большинством геологов. По этой причине (и несомненно, только ей одной :-) ) данная теория постоянно подвергается обструкции со стороны представителей академической науки.
Итак, начнем. Теория об изначально гидридной Земле строится на идее о том, что протопланетное вещество испытало фракционирование за счет его частичной ионизации. Автором был сравнен состав фотосферы Солнца, астероидного пояса и Земли в результате чего сделан вывод, что некая сепарация действительно имела место. Именно на этом строится вся теория. Но дадим слово самому автору, благо все свои мысли он изложил в книге "Наша Земля":
"Схема этого теста удивительно проста. При формировании протопланетного диска (по Хойлу), вещество, сброшенное с протосолнечной небулы, должно было двигаться поперек магнитных силовых линий. Ионизированные, то есть заряженные, частицы не могут пересекать магнитные силовые линии (если у частиц не «релятивистские», а «тепловые» скорости перемещения), поэтому они должны были захватываться магнитным полем и останавливаться в нем, тогда как нейтральные атомы свободно проходили через магнитное поле. Атомы различных химических элементов различаются по склонности к ионизации. Таким образом, если идея Хойла правомерна, то при формировании протопланетного диска элементы, которые ионизируются легко, должны были захватываться магнитным полем и останавливаться в околосолнечном (околопротосолнечном) пространстве, тогда как трудно ионизируемые элементы уходили в более удаленные зоны. Иными словами, если Хойл прав, то при формировании протопланетного диска в магнитном поле небулы происходило разделение элементов в зависимости от их потенциалов ионизации
Что бы проверить это, необходимо провести ревизию данных о химических составах тел Солнечной си с те мы. Само собой, для рассмотрения следовало брать толь ко надежные, эмпирические (то есть аналитически установленные) данные и ни в коем случае не принимать в расчет «результаты», полученные на основе традиционно сложившихся умозритель ных представлений о составе Земли и других планет, сколь бы убедительными они ни представлялись с точки зрения «бытующего здравого смысла». Какими же данными мы сегодня располагаем?
Во- первых, благо даря спектральному анализу нам известен состав фотосферы Солнца. Фотосфера отра жа ет состав внешней зоны конвективного перемешивания, а в этой зоне заключено примерно 70% объема звезды.
Во вторых, на Земле нам доступен только материал ее внешней геосферы до глубины примерно 150 км, и то в основном по обломкам глубинных пород, вытащенных на поверхность кимберитовыми трубками взрыва.
В третьих, образцы, собранные на Луне, позволяют судить о составе ее внешней оболочки.
Наконец, в четвертых, по коллекциям метеориов (собранных «в падениях») нам хорошо известен пояс астероидов, который отстоит от Солнца в три раза дальше Земли.
Проведем сопоставление этих составов в парах: Земля - Солнце, Земля - пояс астероидов и Земля-Луна. По оси ординат откладываем лтносительную распространенность элементов, по оси абсцисс - их первые потенциалы ионизации. Результаты представлены на рис. 3,4,5. И они однозначно показывают, что распределение элементов в Солнечной системе действительно зависит от их потенциалов ионизации."
Звучит красиво, изящно и убедительно, если бы не парочка «но»
1. Господин Ларин сравнивает с составом Земли валовый состав астероидного пояса и состав фотосферы Солнца, в которой, по его же словам, содержится более 70 солнечной массы.
Однако, о составе Земли он судит по составу верхней оболочки толщиной 150 км. Напомню, что средний радиус Земли составляет 6370 км, таким образом, указанный слой содержит в себе всего 6,9 % от объема всей Земли. С учетом того, что вещество Земли существенно дифференцировано и ее верхние слои легче, чем глубинные, то по массе данная геосфера составляет еще меньший процент - навскидку 3-3,5%. Еще раз: выбранная Лариным геосфера составляет 6,9% по объему и около 3,5% по массе от всей Земли.
Таким образом, указанная геосфера не может считаться репрезентативной для всей Земли, напротив, она представляет собой самый легкий дифференциат, обогащенный некоторыми элементами, называемыми литофильными и обеднен другими - сидерофильными и халькофильными.
Делать такое сравнение - это все равно, взяв молоко от одной коровы и сливки от другой, делать глубокомысленный вывод о том, что молоко второй коровы более жирное и содержит меньше воды.
Удивительно, что господин Ларин не осознает этого, ведь по специальности он - геохимик и просто не может не знать о дифференциации земного вещества, о специализации различных элементов. Неужели он сделал столь грубую ошибку намеренно?
Собственно, по его графикам видно, что внешняя оболочка как раз обогащена литофильными элементами, особенно, щелочными. Данный факт известен уже толковому студенту первого-второго курса: количество натрия и калия с глубиной убывает, тогда как содержание железа - растет. Для общего развития приведу таблицу составов для той самой части разреза Земли, что удалось пощупать руками:
Как видим, содержание кремния, алюминия и щелочных металлов с глубиной падает, тогда как концентрация магния и железа растут, причем, магния - сильнее. Если предположить, что состав Земли аналогичен составу пояса астероидов, где концентрации Fe и Mg примерно одинаковы, то логично предположить, что избыток железа должен найти свое место в ядре Земли, как это и предполагается господствующей теорией. Но нам делать такие выводы еще рановато, господин Ларин настаивает на том, что сепарация имела место быть, а потому состав Земли отличен и от Солнца и от пояса астероидов. Тут мы и подходим ко второму «но»
2. В качестве доказательства сепарации приводятся два графика, где по одной оси расположены отношения содержания элементов, а по второй - энергия ионизации первого электрона. Мое внимание сразу привлекло то, что автор расположил оси на двух графиках по-разному, что затрудняет их понимание, кроме того, набор элементов на двух графиках не совпадает. Поэтому привожу их еще раз, но развернутые по - нормальному и обрезанные так, чтобы масштабы примерно совпадали. Найти на графиках водород, являющийся центральной фигурой всей теории, на графике, к сожалению, не удалось. Первый график Меториты/Земля (М/З), второй - Земля/Солнце (З/С)
Эти графики якобы свидетельствуют о наличии сепарации и, значит, тренда изменения содержания элементов в ряду Солнце-Земля-пояс Астероидов. Но так ли это?
Во первых, в одном графике мы имеем Землю в числителе, а во втором - в знаменателе. Если бы имелся устойчивый тренд Солнце-Земля-Астероиды, то, очевидно наклон обоих графиков был бы одинаковым. А он разный - если расположить графики правильно (а не как в книге), то они являются практически зеркальным отражением друг друга, что свидетельствует о переломе тренда.
Не стоит забывать о том, что в случае Земли автор взял к сравнению лишь верхнюю геосферу, если вспомнить про аналогию с молоком, то мы имеем три коровы, для которых Ларин берет отношения «Молоко1»/ «Сливки-2» и «Сливки2»/ «Молоко3». Появление каких-то изгибов в данном случае вполне закономерно и вполне естественно, что изгибы имеют зеркальный вид.
Сравнивать поочередно два разных сорта молока со сливками - занятие малоперспективное для нахождения закономерностей, единственное, что можно таким образом выяснить - это то, что сливки жирнее молока в любом случае.
А почему бы не сравнить между собой два сорта «молока», то есть получить отношение Метеориты/Солнце? Это несложно сделать, если перемножить два графика между собой: (З/С) *( М/З) = M/C, на глазок результатом такого перемножения будет прямая, похожая на ту, что Ларин приводит для Луны.
Но, глазомер глазомером, а нам интересны точные данные. К счастью, отношения нелетучих элементов в фотосфере Солнца и хондритовых метеоритах давным давно были сравнены и их несложно нагуглить по ключевым словам на английском языке (русскоязычный сегмент забит творчеством Ларина)
Как видим, соотношения элементов близки к 1:1, за исключением легких элементов. А это означает, что никакой существенной разницы в относительных концентрациях нет, а следовательно, не было никакой сепарации протопланетного вещества подобной той, что описывает Ларин.
Отсюда же следует, что раз сепарации, описанной Лариным не было, то усредненный состав Земли должен соответствовать составу фотосферы Солнца и пояса астероидов (за исключением летучих элементов), как это и предполагают господствующая теория железо-никелево-сульфидного ядра.
Что касается водорода, то его содержание в фотосфере Солнца на много порядков выше, нежели в поясе астероидов, что так же не добавляет привлекательности гидридной гипотезе. Ведь согласно Ларину, водород, имея потенциал ионизации 13,6 эВ должен был накапливаться как раз в астероидном поясе. Точно так же нагло плюют на теоретизирования отца "гидридной Земли" и прочие летучие газы, прежде всего благородные.
На этом, в принципе, можно было бы закончить разбор, потому как дальнейшее обсуждение теории не имеет смысла. Теория основывается на неверных, ошибочных предпосылках, а посему должна быть полностью отвергнута. Чтобы Вы понимали, повторю еще раз: идея о магнитной сепарации вещества является фундаментом теории Ларина. Кто-то, возможно, захочет возразить: «Но позвольте, ведь теория Ларина объясняет то-то то-то и предсказывает вот такие вещи, как же вы так ее сразу отметаете?». На это мой ответ таков - теория теплорода тоже объясняет некоторые эффекты, более того, пользуясь теорией теплорода, можно даже рассчитывать теплообменные процессы. Но все знают, что она базируется на неверном, ложном основании, а посему представляет разве что исторический интерес.
Но я все же считаю своим долгом прокомментировать некоторые отдельные утверждения Ларина с позиций геологии и здравого смысла. Для удобства текст размещен в виде спойлеров
1. По графикам ионизация/содержания:
[просмотреть]На графиках отношений и энергий ионизации просматривается изгиб тренда. Господин Ларин утверждает, что излом графика указывает на некоторую энергию ионизирующего излучения, которая существовала во время сброса небулы, эта энергия равняется 8 эВ. Причиной ионизации, согласно нему, являлось жесткое излучение, порождаемое распадом короткоживущих элементов.
Очень жаль, что господин Ларин не удосужился посчитать длину волны электромагнитного излучения, соответствующего данной энергии, используя нехитрые формулы:
E=hY, где E - энергия, h - постоянная Планка, Y - частота фотона.
Y=E/h=3.63*10^15 Гц
L=c/Y, где L - длина волны, c - скорость света
Я посчитал и у меня получилось, что длина волны такого излучения составляет 155 нм, это жесткий ультрафиолет, если кто не знает.
Что до радиоактивного распада, то фотоны и другие частицы, выделяемые при нем, имеют энергии в сотни тысяч раз большие, таким образом, они, очевидно, способны ионизировать абсолютно любой элемент, что они, собственно говоря и делют. Следовательно, радиоактивный распад никаких предпосылок к сепарации, подобной той, что описал мсье Ларин не создает. Если бы сепарация и имела место, то она происходила бы в зависимости от отношения массы к заряду, как это происходит в масс-спектрометрах.
Тем не менее, тренд вроде как наличествует, (хоть изгиб в районе 8 эВ, как его рисует автор, кажется мне высосаным из пальца) но что же он означает? Как мы помним, данный тренд отражает обогащение верхних геосфер по сравнению с валовым составом планеты. Верхняя геосфера представляет собой некие «сливки» - продукт кристаллизации частичных выплавок из глубинных пород. При частичной плавке базальтоидов, например, можно получить расплав, обогащенный кремнием и калием, соответствующий по составу гранитам.
Википедия напоминает нам, что "энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей." Это значит, что чем ниже потенциал ионизации элемента, тем, в среднем, менее прочным будет соединение с ним, а следовательно, в условиях частичного плавления в расплав преимущественно перейдут именно легко ионизируемые элементы.
Если кто не знает, то в большинстве случаев плавление пород в мантии или земной коре именно частичное, с долей расплава в первые проценты.
Я не поленился и раскрасил элементы на диаграмме отношения верхняя часть Земли/Солнце согласно геохмической классификации Гольдшмидта
Как и следовало ожидать, наверху оказались литофильные элементы - именно ими обогащена земная кора относительно среднего состава Земли (примерно одинакового с Солнцем для нелетучих элементов, как мы помним). Литофильные элементы - это жир в молоке, если угодно. Пониже расположились сидерофилы и халькофилы, характерные для глубинных слое Земли. Что до атмофилов, то геосфера, взятая Лариным в качестве эталонной, обеднена ими по сравнению с Солнцем (т.е. изначальным веществом) по той простой причине, что данные элементы не любят сидеть в горных породах и при первой возможности улетучиваются в атмосферу, откуда, сдуваются солнечным ветром. И чем легче элемент, тем легче он сдувается и тем меньше его остается на Земле, что прекрасно видно даже на приведенном графике.
2. По сжимаемости гидридов:
[Просмотреть]В книге утверждается, что гидриды щелочных и щелочноземельных металлов обладают потрясающей сжимаемостью. Сей факт, по идее, уже не должен нас волновать в свете геологического строения Земли, однако, все же достоин упоминания.
Дело в том, что некто Трунин опубликовал результаты опытов по определению сжимаемости металлов и их гидридов, что даже нашло отражение в соответствующей статье в Википедии. По результатам опытов никакой аномальной сжимаемости гидридов щелочных металлов, на которую уповал отец гидридной Земли, не обнаружено. Сам мсье Ларин не мог не отреагировать на такую критику и разместил довольно пространный и довольно странный ответ:
"Опять читаем Трунина:
«Для легких веществ (Li, Ca, Mg) сжатие гидридов, как правило, меньше сжатия металла. … Таким образом, допущение гипотезы Ларина об аномально большой сжимаемости гидридов металлов не подтверждается.»
Отмечаем касательно «легких веществ (Li, Ca, Mg)» - у гидрида магния химическая связь ковалентная и гидрид-ионов у этого соединения также нет. Соответственно, сжимаемость гидрида магния не может быть показанием против.
Li, Ca образуют ионные гидриды, и весьма показательно то, что они оказываются гораздо плотнее исходных металлов: LiH в 1,55 раза, CaH2 в 1,23 раза..."
К сожалению, мсье Ларин напрочь забыл, что в его собственной книжке он уповал именно на гидрид магния, а не кальция или лития. Вот глава 6, самое начало:
"Внутренне ядро планеты по геофизическим данным представляется твердым и, по бытующим воззрениям, имеет плотность порядка 12 г/см3. В рамках наших построений оно представлено гидридами металлов, среди которых резко преобладают кремний и магний (см. табл. 1)."
Буду настолько любезен, что даже приведу здесь ту самую таблицу.
Что-то не густо в ней кальция, а лития уж совсем не наблюдается. Или, быть может, мсье Ларин уже успел переписать свою теорию так, что Земля состоит из гидридов кальция и лития, а магний совсем погоды не делает? Каков фокусник!
Что до кремния, то применять к нему построения о сжимаемости гидридов, основанные на сжимаемости щелочных и щелочноземельных элементов, прежде всего - калия, как-то странно, особенно с учетом того, что при стандартных условиях гидрид кремния - газ.
3. По моделированию складчатых зон
[просмотреть]В главе 9.1.1 Ларин проводит моделирование складчатых зон с помощью полос бумаги и пластилина.
В результате такого моделирования получаются структуры, весьма похожие на реальные складчатые структуры, что как бы льет воду на мельницу теории изначально гидридной Земли. Но дело в том, что господин Ларин сам того не осознавая смоделировал такую кинематику процессов, которая следует из концепции тектоники литосферных плит, а вовсе не гидридной теории.
Перечитаем еще раз методику эксперимента:
"Свободные концы бумажных полосок опускались в эту щель. «Торошение» осуществлялось в результате протаскивания бумажных полосок вниз, через щель, сечение которой не допускало существенной утечки нагретого пластилина."
Щель не засасывала пластилин вниз, как это было бы при образовании воронки засасывания. Щель просто - напросто служила для утилизации кусочков бумаги, приводящих пластилин в движение. Бумага работала (то есть двигала пластилин) исключительно на горизонтальном отрезке пути, обеспечивая режим сжатия. А это уже история чисто из репертуара плейт-тектоники - две плиты столкнулись и посминались в складки на стыке.
Кстати, сама идея аналогового моделирования мне очень нравится, было бы здорово показывать подобное студентам.
За сим, пожалуй, все, я устал, я мухожук.
upd: еще новое про Ларина
В качестве дисклеймера хочу упомянуть, что мое изначальное отношение к теории Ларина было благожелательно-скептическим. Не могу не отметить некой красоты теории и нетривиальности полета мысли автора, однако, как показало вдумчивое чтение, сия теория, к сожалению абсолютно неверна, потому как содержит ложные предпосылки в самом своем основании. Краткое резюме: «ровно было на бумаге, да забыли про овраги». Теперь мне кажется странным тот факт, что данная теория находит сторонников даже в стане геологов, вплоть до преподавания теории в некоторых университетах отдельными энтузиастами. Собственно, поводом к написанию стала беседа с одним коллегой.
Близко с теорией изначально гидридной Земли я познакомился лишь недавно. До этого знакомство ограничивалось встречами с суррогатными фрическими теориями, возведенными поверх теории Ларина. Однако, низкое качество надстроек еще не позволяет судить о фундаменте. Читал я пару лет назад и критическую статью antihydrogen, но за давностию лет подзабыл, что там было, а перед написанием собственного отзыва намеренно не перечитывал, дабы смотреть максимально свежим, непредвзятым взглядом. Кстати, всячески рекомендую указанный пост к прочтению. Там материал изложен с точки зрения физика, я же представлю взгляд геолога.
Для тех, кто не в курсе[краткое и вольное изложение теории]краткое и вольное изложение теории:
Теория Ларина базируется на той идее, что на заре формирования Солнечной системы вещество было ионизировано в результате распада короткоживущих изотопов, а зародыш Солнца имел сильное моагнитное поле. Вследствие этого, при отделении протопланетного диска, вещество испытывало электромагнитную сепарацию в зависимости от первого потенциала ионизации элемента: легко ионизируемые частицы не могли пересекать силовые линии магнитного поля и тормозились, скапливаясь ближе к Солнцу, тогда как частицы с высоким потенциалом ионизации свободно двигались вовне. На этом основании автор как-то (детали в книге не раскрываются) посчитал, что в составе Земли должны резко преобладать кремний и магний, а так же водород. По Ларину большая часть Земли состоит из гидридов этих металлов в разных состояниях и самих металлов, в то время, как кислородные соединения сконцентрированы исключительно в верхнем относительно тонком слое Земли, доступном нам для наблюдений. Высокая плотность ядра объясняется аномально высокой сжимаемостью гидридов металлов, которая по убеждениям автора должна быть (на момент написания теории никаких данных по поведению соответствующих гидридов при мегабарных давлениях не было.)
Далее все тектонические процессы, идущие на Земле объясняются поведением тех самых гидридов, прежде всего, их разрушением, сопровождающимся расширением вещества (из-за якобы большей плотности гидридов по отношению к металлам) и водородной дегазацией. Следствием этого является необходимость расширения Земли со временем, со всеми вытекающими последствиями вроде изменения силы тяжести на поверхности,
изменения продолжительности суток и т.д. а так же неиллюзорная возможность того, что Земля рано или поздно взорвется, если разрушение гидридов ядра приобретет лавинообразный характер. Бонусом являются плюшки в виде множественных месторождений неорганических углеводородов, которые должны синтезироваться при продувке углеродистых толщ водородом.
Как несложно догадаться, теория Ларина входит в резкое противоречие как с господствующей теорией строения Земли, полагающей наличие у Земли никель-железно-сульфидного ядра, так и с теорией тектоники плит, признанной большинством геологов. По этой причине (и несомненно, только ей одной :-) ) данная теория постоянно подвергается обструкции со стороны представителей академической науки.
Итак, начнем. Теория об изначально гидридной Земле строится на идее о том, что протопланетное вещество испытало фракционирование за счет его частичной ионизации. Автором был сравнен состав фотосферы Солнца, астероидного пояса и Земли в результате чего сделан вывод, что некая сепарация действительно имела место. Именно на этом строится вся теория. Но дадим слово самому автору, благо все свои мысли он изложил в книге "Наша Земля":
"Схема этого теста удивительно проста. При формировании протопланетного диска (по Хойлу), вещество, сброшенное с протосолнечной небулы, должно было двигаться поперек магнитных силовых линий. Ионизированные, то есть заряженные, частицы не могут пересекать магнитные силовые линии (если у частиц не «релятивистские», а «тепловые» скорости перемещения), поэтому они должны были захватываться магнитным полем и останавливаться в нем, тогда как нейтральные атомы свободно проходили через магнитное поле. Атомы различных химических элементов различаются по склонности к ионизации. Таким образом, если идея Хойла правомерна, то при формировании протопланетного диска элементы, которые ионизируются легко, должны были захватываться магнитным полем и останавливаться в околосолнечном (околопротосолнечном) пространстве, тогда как трудно ионизируемые элементы уходили в более удаленные зоны. Иными словами, если Хойл прав, то при формировании протопланетного диска в магнитном поле небулы происходило разделение элементов в зависимости от их потенциалов ионизации
Что бы проверить это, необходимо провести ревизию данных о химических составах тел Солнечной си с те мы. Само собой, для рассмотрения следовало брать толь ко надежные, эмпирические (то есть аналитически установленные) данные и ни в коем случае не принимать в расчет «результаты», полученные на основе традиционно сложившихся умозритель ных представлений о составе Земли и других планет, сколь бы убедительными они ни представлялись с точки зрения «бытующего здравого смысла». Какими же данными мы сегодня располагаем?
Во- первых, благо даря спектральному анализу нам известен состав фотосферы Солнца. Фотосфера отра жа ет состав внешней зоны конвективного перемешивания, а в этой зоне заключено примерно 70% объема звезды.
Во вторых, на Земле нам доступен только материал ее внешней геосферы до глубины примерно 150 км, и то в основном по обломкам глубинных пород, вытащенных на поверхность кимберитовыми трубками взрыва.
В третьих, образцы, собранные на Луне, позволяют судить о составе ее внешней оболочки.
Наконец, в четвертых, по коллекциям метеориов (собранных «в падениях») нам хорошо известен пояс астероидов, который отстоит от Солнца в три раза дальше Земли.
Проведем сопоставление этих составов в парах: Земля - Солнце, Земля - пояс астероидов и Земля-Луна. По оси ординат откладываем лтносительную распространенность элементов, по оси абсцисс - их первые потенциалы ионизации. Результаты представлены на рис. 3,4,5. И они однозначно показывают, что распределение элементов в Солнечной системе действительно зависит от их потенциалов ионизации."
Звучит красиво, изящно и убедительно, если бы не парочка «но»
1. Господин Ларин сравнивает с составом Земли валовый состав астероидного пояса и состав фотосферы Солнца, в которой, по его же словам, содержится более 70 солнечной массы.
Однако, о составе Земли он судит по составу верхней оболочки толщиной 150 км. Напомню, что средний радиус Земли составляет 6370 км, таким образом, указанный слой содержит в себе всего 6,9 % от объема всей Земли. С учетом того, что вещество Земли существенно дифференцировано и ее верхние слои легче, чем глубинные, то по массе данная геосфера составляет еще меньший процент - навскидку 3-3,5%. Еще раз: выбранная Лариным геосфера составляет 6,9% по объему и около 3,5% по массе от всей Земли.
Таким образом, указанная геосфера не может считаться репрезентативной для всей Земли, напротив, она представляет собой самый легкий дифференциат, обогащенный некоторыми элементами, называемыми литофильными и обеднен другими - сидерофильными и халькофильными.
Делать такое сравнение - это все равно, взяв молоко от одной коровы и сливки от другой, делать глубокомысленный вывод о том, что молоко второй коровы более жирное и содержит меньше воды.
Удивительно, что господин Ларин не осознает этого, ведь по специальности он - геохимик и просто не может не знать о дифференциации земного вещества, о специализации различных элементов. Неужели он сделал столь грубую ошибку намеренно?
Собственно, по его графикам видно, что внешняя оболочка как раз обогащена литофильными элементами, особенно, щелочными. Данный факт известен уже толковому студенту первого-второго курса: количество натрия и калия с глубиной убывает, тогда как содержание железа - растет. Для общего развития приведу таблицу составов для той самой части разреза Земли, что удалось пощупать руками:
Как видим, содержание кремния, алюминия и щелочных металлов с глубиной падает, тогда как концентрация магния и железа растут, причем, магния - сильнее. Если предположить, что состав Земли аналогичен составу пояса астероидов, где концентрации Fe и Mg примерно одинаковы, то логично предположить, что избыток железа должен найти свое место в ядре Земли, как это и предполагается господствующей теорией. Но нам делать такие выводы еще рановато, господин Ларин настаивает на том, что сепарация имела место быть, а потому состав Земли отличен и от Солнца и от пояса астероидов. Тут мы и подходим ко второму «но»
2. В качестве доказательства сепарации приводятся два графика, где по одной оси расположены отношения содержания элементов, а по второй - энергия ионизации первого электрона. Мое внимание сразу привлекло то, что автор расположил оси на двух графиках по-разному, что затрудняет их понимание, кроме того, набор элементов на двух графиках не совпадает. Поэтому привожу их еще раз, но развернутые по - нормальному и обрезанные так, чтобы масштабы примерно совпадали. Найти на графиках водород, являющийся центральной фигурой всей теории, на графике, к сожалению, не удалось. Первый график Меториты/Земля (М/З), второй - Земля/Солнце (З/С)
Эти графики якобы свидетельствуют о наличии сепарации и, значит, тренда изменения содержания элементов в ряду Солнце-Земля-пояс Астероидов. Но так ли это?
Во первых, в одном графике мы имеем Землю в числителе, а во втором - в знаменателе. Если бы имелся устойчивый тренд Солнце-Земля-Астероиды, то, очевидно наклон обоих графиков был бы одинаковым. А он разный - если расположить графики правильно (а не как в книге), то они являются практически зеркальным отражением друг друга, что свидетельствует о переломе тренда.
Не стоит забывать о том, что в случае Земли автор взял к сравнению лишь верхнюю геосферу, если вспомнить про аналогию с молоком, то мы имеем три коровы, для которых Ларин берет отношения «Молоко1»/ «Сливки-2» и «Сливки2»/ «Молоко3». Появление каких-то изгибов в данном случае вполне закономерно и вполне естественно, что изгибы имеют зеркальный вид.
Сравнивать поочередно два разных сорта молока со сливками - занятие малоперспективное для нахождения закономерностей, единственное, что можно таким образом выяснить - это то, что сливки жирнее молока в любом случае.
А почему бы не сравнить между собой два сорта «молока», то есть получить отношение Метеориты/Солнце? Это несложно сделать, если перемножить два графика между собой: (З/С) *( М/З) = M/C, на глазок результатом такого перемножения будет прямая, похожая на ту, что Ларин приводит для Луны.
Но, глазомер глазомером, а нам интересны точные данные. К счастью, отношения нелетучих элементов в фотосфере Солнца и хондритовых метеоритах давным давно были сравнены и их несложно нагуглить по ключевым словам на английском языке (русскоязычный сегмент забит творчеством Ларина)
Как видим, соотношения элементов близки к 1:1, за исключением легких элементов. А это означает, что никакой существенной разницы в относительных концентрациях нет, а следовательно, не было никакой сепарации протопланетного вещества подобной той, что описывает Ларин.
Отсюда же следует, что раз сепарации, описанной Лариным не было, то усредненный состав Земли должен соответствовать составу фотосферы Солнца и пояса астероидов (за исключением летучих элементов), как это и предполагают господствующая теория железо-никелево-сульфидного ядра.
Что касается водорода, то его содержание в фотосфере Солнца на много порядков выше, нежели в поясе астероидов, что так же не добавляет привлекательности гидридной гипотезе. Ведь согласно Ларину, водород, имея потенциал ионизации 13,6 эВ должен был накапливаться как раз в астероидном поясе. Точно так же нагло плюют на теоретизирования отца "гидридной Земли" и прочие летучие газы, прежде всего благородные.
На этом, в принципе, можно было бы закончить разбор, потому как дальнейшее обсуждение теории не имеет смысла. Теория основывается на неверных, ошибочных предпосылках, а посему должна быть полностью отвергнута. Чтобы Вы понимали, повторю еще раз: идея о магнитной сепарации вещества является фундаментом теории Ларина. Кто-то, возможно, захочет возразить: «Но позвольте, ведь теория Ларина объясняет то-то то-то и предсказывает вот такие вещи, как же вы так ее сразу отметаете?». На это мой ответ таков - теория теплорода тоже объясняет некоторые эффекты, более того, пользуясь теорией теплорода, можно даже рассчитывать теплообменные процессы. Но все знают, что она базируется на неверном, ложном основании, а посему представляет разве что исторический интерес.
Но я все же считаю своим долгом прокомментировать некоторые отдельные утверждения Ларина с позиций геологии и здравого смысла. Для удобства текст размещен в виде спойлеров
1. По графикам ионизация/содержания:
[просмотреть]На графиках отношений и энергий ионизации просматривается изгиб тренда. Господин Ларин утверждает, что излом графика указывает на некоторую энергию ионизирующего излучения, которая существовала во время сброса небулы, эта энергия равняется 8 эВ. Причиной ионизации, согласно нему, являлось жесткое излучение, порождаемое распадом короткоживущих элементов.
Очень жаль, что господин Ларин не удосужился посчитать длину волны электромагнитного излучения, соответствующего данной энергии, используя нехитрые формулы:
E=hY, где E - энергия, h - постоянная Планка, Y - частота фотона.
Y=E/h=3.63*10^15 Гц
L=c/Y, где L - длина волны, c - скорость света
Я посчитал и у меня получилось, что длина волны такого излучения составляет 155 нм, это жесткий ультрафиолет, если кто не знает.
Что до радиоактивного распада, то фотоны и другие частицы, выделяемые при нем, имеют энергии в сотни тысяч раз большие, таким образом, они, очевидно, способны ионизировать абсолютно любой элемент, что они, собственно говоря и делют. Следовательно, радиоактивный распад никаких предпосылок к сепарации, подобной той, что описал мсье Ларин не создает. Если бы сепарация и имела место, то она происходила бы в зависимости от отношения массы к заряду, как это происходит в масс-спектрометрах.
Тем не менее, тренд вроде как наличествует, (хоть изгиб в районе 8 эВ, как его рисует автор, кажется мне высосаным из пальца) но что же он означает? Как мы помним, данный тренд отражает обогащение верхних геосфер по сравнению с валовым составом планеты. Верхняя геосфера представляет собой некие «сливки» - продукт кристаллизации частичных выплавок из глубинных пород. При частичной плавке базальтоидов, например, можно получить расплав, обогащенный кремнием и калием, соответствующий по составу гранитам.
Википедия напоминает нам, что "энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой в значительной степени зависят природа и прочность образуемых атомом химических связей." Это значит, что чем ниже потенциал ионизации элемента, тем, в среднем, менее прочным будет соединение с ним, а следовательно, в условиях частичного плавления в расплав преимущественно перейдут именно легко ионизируемые элементы.
Если кто не знает, то в большинстве случаев плавление пород в мантии или земной коре именно частичное, с долей расплава в первые проценты.
Я не поленился и раскрасил элементы на диаграмме отношения верхняя часть Земли/Солнце согласно геохмической классификации Гольдшмидта
Как и следовало ожидать, наверху оказались литофильные элементы - именно ими обогащена земная кора относительно среднего состава Земли (примерно одинакового с Солнцем для нелетучих элементов, как мы помним). Литофильные элементы - это жир в молоке, если угодно. Пониже расположились сидерофилы и халькофилы, характерные для глубинных слое Земли. Что до атмофилов, то геосфера, взятая Лариным в качестве эталонной, обеднена ими по сравнению с Солнцем (т.е. изначальным веществом) по той простой причине, что данные элементы не любят сидеть в горных породах и при первой возможности улетучиваются в атмосферу, откуда, сдуваются солнечным ветром. И чем легче элемент, тем легче он сдувается и тем меньше его остается на Земле, что прекрасно видно даже на приведенном графике.
2. По сжимаемости гидридов:
[Просмотреть]В книге утверждается, что гидриды щелочных и щелочноземельных металлов обладают потрясающей сжимаемостью. Сей факт, по идее, уже не должен нас волновать в свете геологического строения Земли, однако, все же достоин упоминания.
Дело в том, что некто Трунин опубликовал результаты опытов по определению сжимаемости металлов и их гидридов, что даже нашло отражение в соответствующей статье в Википедии. По результатам опытов никакой аномальной сжимаемости гидридов щелочных металлов, на которую уповал отец гидридной Земли, не обнаружено. Сам мсье Ларин не мог не отреагировать на такую критику и разместил довольно пространный и довольно странный ответ:
"Опять читаем Трунина:
«Для легких веществ (Li, Ca, Mg) сжатие гидридов, как правило, меньше сжатия металла. … Таким образом, допущение гипотезы Ларина об аномально большой сжимаемости гидридов металлов не подтверждается.»
Отмечаем касательно «легких веществ (Li, Ca, Mg)» - у гидрида магния химическая связь ковалентная и гидрид-ионов у этого соединения также нет. Соответственно, сжимаемость гидрида магния не может быть показанием против.
Li, Ca образуют ионные гидриды, и весьма показательно то, что они оказываются гораздо плотнее исходных металлов: LiH в 1,55 раза, CaH2 в 1,23 раза..."
К сожалению, мсье Ларин напрочь забыл, что в его собственной книжке он уповал именно на гидрид магния, а не кальция или лития. Вот глава 6, самое начало:
"Внутренне ядро планеты по геофизическим данным представляется твердым и, по бытующим воззрениям, имеет плотность порядка 12 г/см3. В рамках наших построений оно представлено гидридами металлов, среди которых резко преобладают кремний и магний (см. табл. 1)."
Буду настолько любезен, что даже приведу здесь ту самую таблицу.
Что-то не густо в ней кальция, а лития уж совсем не наблюдается. Или, быть может, мсье Ларин уже успел переписать свою теорию так, что Земля состоит из гидридов кальция и лития, а магний совсем погоды не делает? Каков фокусник!
Что до кремния, то применять к нему построения о сжимаемости гидридов, основанные на сжимаемости щелочных и щелочноземельных элементов, прежде всего - калия, как-то странно, особенно с учетом того, что при стандартных условиях гидрид кремния - газ.
3. По моделированию складчатых зон
[просмотреть]В главе 9.1.1 Ларин проводит моделирование складчатых зон с помощью полос бумаги и пластилина.
В результате такого моделирования получаются структуры, весьма похожие на реальные складчатые структуры, что как бы льет воду на мельницу теории изначально гидридной Земли. Но дело в том, что господин Ларин сам того не осознавая смоделировал такую кинематику процессов, которая следует из концепции тектоники литосферных плит, а вовсе не гидридной теории.
Перечитаем еще раз методику эксперимента:
"Свободные концы бумажных полосок опускались в эту щель. «Торошение» осуществлялось в результате протаскивания бумажных полосок вниз, через щель, сечение которой не допускало существенной утечки нагретого пластилина."
Щель не засасывала пластилин вниз, как это было бы при образовании воронки засасывания. Щель просто - напросто служила для утилизации кусочков бумаги, приводящих пластилин в движение. Бумага работала (то есть двигала пластилин) исключительно на горизонтальном отрезке пути, обеспечивая режим сжатия. А это уже история чисто из репертуара плейт-тектоники - две плиты столкнулись и посминались в складки на стыке.
Кстати, сама идея аналогового моделирования мне очень нравится, было бы здорово показывать подобное студентам.
За сим, пожалуй, все, я устал, я мухожук.
upd: еще новое про Ларина