М. Х. Турсунов
30.04.2012 г.

  На главную раздела "Научные работы"





          Об инверсии геомагнитных полюсов. Выше мы приводили слова А. С. Монина о том, что «через 2000 лет произойдёт обращение полярности геомагнитного поля», и доказывали, что это является глубоким заблуждением, т. к. он к такому выводу приходит в результате ошибочного понимания природы «западного дрейфа» эксцентричного геомагнитного диполя. Говорить о том, что в истории Земли «магнитные полюса менялись местами» [7, с. 35] и что этому вопросу посвящено немало монографий, вряд ли уместно, ибо на базе этого ошибочного представления родилась и развивается даже отдельная отрасль науки — палеомагнетизм.

          Об инверсии полюсов недвусмысленно сказано также в одном из выступлений тогдашнего вице-президента АН СССР, академика Яншина А. Л., на страницах журнала «Знание — сила». В частности он говорит: «Мы знаем теперь, что магнитное поле Земли время от времени меняет свой знак. …Наиболее вероятным считается предположение о том, что ядро Земли поворачивается относительно мантии и более высоких оболочек, — гигантская динамомашина работает в центре Земли» [116, с. 2, 4-столбец].

          Учёные объясняют многократно повторяющуюся противоположную намагниченность пород в океанических хребтах (да и вообще в земной коре) перемещением магнитных полюсов Земли. Если такое объяснение принять за истину, то нужно дать удовлетворительное толкование этого феномена с точки зрения причин, вызывающих перемену полюсов, причём, что крайне важно, в совершенно противоположных направлениях, что подтверждается также и новейшими данными. По документации одной из сверхглубоких океанических скважин, «…намагниченность базальтов в разрезе скважины дважды меняет свой знак» [117].

          Если бы речь шла о странствиях полюсов менее значительных, то, с нашей точки зрения, их можно было бы объяснить изменением водного баланса на поверхности Земли вследствие трансгрессий и регрессий моря и другими вариациями экзогенных процессов.

          Но поскольку речь идёт о взаимной перемене полюсов, причём время перемены полюсов не превышает нескольких десятков тысяч лет при периодичности 1-25 млн лет, то объяснение этому факту, по нашему мнению, нужно искать не в «перемене полюсов», а в свойствах магнитной анизотропии подводных изверженных или осадочных пород, вернее, в свойствах пород каждой последующей фазы извержения или отложения. Мы не без основания уверены, что здесь ориентировка пород в магнитном поле Земли могла произойти по преобладанию тех или иных магнитных свойств веществ каждой фазы вслед за предыдущей, либо каждая предыдущая фаза как-то могла повлиять на магнитную ориентировку ещё не застывшей магмы или находящихся в воде в висячем состоянии веществ новой фазы по принципу взаимного притяжения противоположных полюсов магнитных диполей. Такое предположение тем более естественно, если учесть, что в большинстве случаев речь идёт о базальтах — породах с повышенной железистостью.

          Позволим себе в качестве примера небольшое отступление. Выше на примере 22-летней цикличности перемены полярности солнечной активности, которая являлась загадкой до сих пор, мы показали очень простой и понятный механизм инверсии полюсов. Мы уверены, что со временем всё встанет в свои места. Только не надо спешить с необоснованными выводами и преждевременно публиковать ошибочные заключения. Этим наносится большой урон науке и сознанию молодых жрецов науки, не имеющих фундаментальный багаж знаний.

          Вернёмся к существу вопроса. Согласно законам магнитной гидродинамики, электропроводные породы базальтового состава не только могут получать прямую или обратную намагниченность, но даже течь в том или ином направлении под воздействием магнетизма Земли и получать, естественно, дипольную направленность. Время в несколько десятков тысяч лет также соответствует времени пробуждения и активной жизни вулканических очагов и формирования вулканогенных магматических комплексов.

          И действительно, если может работать «динамомашина» в центре Земли, где господствует высокое давление, воспрепятствующее любым другим движениям, кроме механических, почему бы ей не работать на поверхности, где нет сопротивляющегося давления, нет высоких температур (гораздо выше температуры белого каления, когда у пород способность к намагничиванию полностью исчезает), а частицы находятся в крайне подвижном взвешенном состоянии, чувствительном к малейшим внешним усилиям, каковым является магнитное поле Земли. Тем более, если имеется более жизнеспособный устойчивый механизм экзогенной генерации геомагнитного диполя.

          На основании всего сказанного мы считаем, что «динамомашины» в центре Земли нет. Инверсии геомагнитных полюсов нет. Палеомагнитная ориентировка пород — результат их магнитной анизотропности.

          С другой стороны, нельзя воспринимать метод палеомагнетизма как бесспорно надёжный, а данные как нечто абсолютно истинное и не подлежащее обсуждению, как, например, кажется из следующего высказывания: «Образцы для палеомагнитных работ, отобранные для одного и того же геологического времени в разных местах планеты показывают полности согласующиеся между собой направления поля то прямой, то обратной полярности» [108, с. 110].

          Надо сказать, что дело обстоит не совсем так. Например, точность химических анализов руд полиметаллов (свинца и цинка), идущих на обогащение (подчёркиваем, только анализов, т. е. при исключении погрешностей опробования и обработки проб), принимается на действующих предприятиях ±15 %. А геофизические методы анализа для определения их достоверности сравниваются с химическими и вынуждены брать на себя погрешности химического опробования плюс свои.

          Поэтому, даже если признать непогрешимыми палеомагнитные определения, то допустимая погрешность определения абсолютного возраста для существующих методов, от чего прямым образом зависят данные палеомагнитного анализа, находится в пределах десятков миллионов лет. Над исключением погрешностей, подобных этому, работают институты, организации и учреждения Госстандарта.

          Для иллюстрации к сказанному приведём небольшой фактический материал (рис. 64).


Пример изображения
Рис. 64. Намагниченность океанических осадков [118, с. 75)].
Заштрихованные отрезки колонок соответствуют прямой
намагниченности, светлые отрезки — обратной намагниченности.


          Здесь приведены четыре последовательные фазы обратной намагниченности. Например, для Брюнеса это составляет мощность пород от 60 до 550 см, а для Матуямы, где должна быть фиксирована только обратная намагниченность, мы видим отдельные слои прямой намагниченности в четырёх случаях из восьми, а для Гаусса — один из пяти и т. д. Так разве можно слепо верить этим данным?! Как видно, только в данной интерпретации фактов приняты недозволенные отступления и допущена большая доля субъективных погрешностей. Автор настоящих строк совершенно иначе мог бы проинтерпретировать эту схему, если бы были известны геологические колонки к этим палеомагнитным.

          С другой стороны, крупные геологические периоды (например, тектоно-магматические циклы, системы и отделы геохронологии) одинаковы для всего земного шара и примерно одинаковые процессы протекали в разных участках земной коры в одно и то же время. Значит, и породы похожи друг на друга, т. е. их намагниченность также должна корреспондироваться между собой. Если же говорить о мелких отрезках геохронологии, то их идентичность для всего земного шара может быть в определённой степени гарантирована лишь применительно к более молодым — мезозойским и четвертичным образованиям.

          Если же интерпретировать приведённую схему на основе экзогенетической теории, которая во многих своих утверждениях опирается на взаимное отталкивание магнитных полей не только космических тел — звёзд и галактик, но и электронов, то всё логически займёт свои места. Мы говорим, что прямая и обратная намагниченность пород не является результатом инверсии магнитных полюсов Земли, а результатом различия в магнитных свойствах слагающих их минералов или же результатом взаимного отталкивания магнитных диполей уже отложенных и сформировавшихся пород с одной стороны и вновь отлагающихся осадков — с другой. То же самое относится и формированию толщ изверженных пород.

          Для иллюстрации приведём следующую цитату: «…существуют и такие железные руды, которые магнитную стрелку отталкивают, а магнитное поле Земли не усиливают, а ослабляют. Примером таких странных магнитных аномалий в СССР являются Ангаро-Илимские аномалии, вызванные залежами хорошей железной руды — магнетита. Они расположены в междуречье сибирских рек Ангары и Илима.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

          Причина подобного намагничения Ангаро-Илимских магнетитов до сих пор точно не установлена. Учёные высказывали различные предположения, но достоверного объяснения получить не удалось. Наиболее простой была гипотеза о том, что магнетитовые жилы и пласты в своё время перевернулись вследствие мощных тектонических процессов, например, очень сильных землетрясений. Однако геологи нашли, что в районе аномалии древние осадочные породы лежат правильными напластованиями, без заметных нарушений…» [91, сс. 40-41].

          Отсюда напрашивается вывод, что обратная полярность толщ может быть объяснена многообразием (часто противоположностью, — обратите внимание, перемена полюсов также происходит на 180°) магнитных свойств пород и слагающих их минералов. Там же говорится, что «породы, содержащие диамагнитные вещества, вызывают ослабление магнитного поля Земли, т. е. отрицательные магнитные аномалии. К таким породам относятся гипс, мрамор, каменная соль, а также металлы — золото, серебро, свинец, медь и др.».

          Ну а если обратиться к более компетентному источнику, то у Б. М. Яновского читаем: «Наблюдения последних лет показывают, что обратная намагниченность горных пород встречается так же часто, как и прямая намагниченность. Причинами… могут быть… и самопроизвольное намагничивание пород, противоположное по направлению вектору намагничивающего поля, т. е. самообращение намагниченности».

          Вот это самопроизвольное намагничивание и является, по нашему мнению, причиной «перемены полярности». В качестве фактов, показывающих справедливость нашего суждения, мы вынуждены привести следующие довольно длинные цитаты, ибо не каждый читатель в состоянии проверить, насколько обоснованны наши слова:

          «Для диамагнетиков полный магнитный момент атома в отсутствие поля равен нулю. Поэтому в поле вследствие изменения магнитного момента каждого электрона на отрицательную величину магнитный момент атома становится отрицательным. Всё вещество в целом приобретает магнитный момент, направленный против поля» [119, с. 235]. К ним относятся цинк, золото, ртуть, вода, соль, азот, водород и др. [120, с. 23].

          «Для парамагнетиков магнитный момент каждого атома в отсутствие внешнего магнитного поля отличен от нуля, но вследствие хаотического расположения атомов вещество в целом магнитным моментом не обладает. При внесении в магнитное поле атомы стремятся установиться так, чтобы их магнитные моменты были ориентированы по полю» [119, с. 235]. Парамагнитными являются алюминий, литий, натрий, калий, титан, ванадий, уран, кислород, Пример изображения.

          «Ферромагнетик обладает отдельными микроскопическими областями (доменами, размеры которых приблизительно равны 10-4 см), которые намагничены до насыщения и в отсутствие внешнего поля. Однако магнитные моменты всех этих областей ориентированы хаотически и магнитный момент макроскопического объёма равен нулю. При внесении ферромагнетика во внешнее магнитное поле по полю ориентируются не магнитные моменты отдельных атомов, а целые области спонтанного (самопроизвольного) намагничивания» [119, с. 235]. Ферромагнитными являются железо, никель, кобальт, кадмий, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий.

          «Скомпенсированные антиферромагнетики во многом сходны по своим свойствам с парамагнетиками». Особенность же их в том, что при некоторой температуре магнитная восприимчивость антиферромагнетиков достигает максимальной величины, выше которой она ведёт себя как парамагнетик. Типичным представителем является гематит [93, с. 181].

          «К ферритам принадлежит целая группа соединений, имеющих общую кристаллическую структуру и общую химическую формулу MOFe2O3, где M — любой двухвалентный элемент, такой как цинк, кальций, иридий, германий, никель, хром, железо, кобальт, магний. Из них особый интерес для геомагнетизма представляет феррит железа — магнетит с различными примесями.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

          Свойства антиферромагнетиков и ферритов не укладываются в рамки совремённых теорий пара- и ферромагнетизма. У антиферромагнетиков пока не объяснены поведение магнитной восприимчивости и существование точки Нееля (т. е. температуры перехода в парамагнетик), у ферритов — низкие величины магнитной восприимчивости и намагниченности насыщения» [93, с. 182].

          «…у ферромагнетиков атомные магнитные моменты при переходе через точку Кюри самопроизвольно устанавливаются параллельно друг другу и однонаправленно, а в антиферромагнетиках происходит чередование направления в соседних плоскостях. Если число атомных магнитных моментов в одном направлении равно числу атомных магнитных моментов в противоположном направлении, то происходит компенсация магнитных моментов и вещество в этом случае ведёт себя как парамагнетик. Если же количество параллельных разнонаправленных атомных магнитных моментов не равны, то нескомпенсированная часть магнитных моментов обусловливает поведение вещества подобно ферромагнитным телам. В этом случае вещество называется ферритом (ферримагнетиком)» [93, с. 183].

          «Опыт показывает, что такой феррит, будучи охлаждён от точки Нееля, имеет Пример изображения, если же его отжечь, то он приобретает магнитный момент, равный Пример изображения, т. е. происходит самопроизвольное обращение, или инверсия вектора намагниченности. Для того чтобы такая инверсия произошла в лабораторных условиях, необходим, как показал Э. Гертер, отжиг при Пример изображения в течение нескольких часов. В естественных же условиях этот процесс может происходить и при нормальной температуре, но для этого требуется продолжительное время» [93, с. 184].

          Как видно из приведённого, гипотеза инверсии геомагнитных полюсов базируется, в основном, на исследованиях свойств железа, его минералов или веществ, близких к ним по своим свойствам, которые в природе распространены очень широко и являются породообразующими. А совремённые достижения в области их изучения либо не способны однозначно подтвердить гипотезу инверсии геомагнитных полюсов (как свидетельствует, например, последняя цитата), либо исследования не доведены до конца.

          А что имеем мы в действительности?

          «Большинство горных пород содержит от 0,1 до 10 % минералов, являющихся ферримагнитными и слабомагнитными. К первым относятся соединения тройной системы твёрдых растворов Пример изображения. Среди них кроме магнетита — Пример изображения, ферримагнитными являются маггемит — Пример изображения, титаномагнетит — Пример изображения и слабомагнитный ильменит — Пример изображения. Кроме того в породах содержится пирротин — Пример изображения, при Пример изображения он ферромагнитен. Гематит Пример изображения является слабым ферромагнетиком» [108, с. 66].

          Следует учесть, что механизмы образования остаточной намагниченности настолько сложны и разнообразны, что, по нашему мнению, этот процесс ввиду ещё меньшей изученности не может выступить в качестве арбитра. По этому поводу приведём следующее:

          «Могут быть следующие механизмы образования Пример изображения (остаточной намагниченности) в слабом поле Земли.

          1.    Возникновение термоостаточной намагниченности Пример изображения. Она возникает в изверженных породах в процессе остывания их от температуры Пример изображения (Пример изображения — точка Кюри). Так как вблизи Пример изображения магнитная анизотропия мала, то здесь высокая намагниченность стремится сохраниться по мере дальнейшего охлаждения породы. Её направление как бы запоминает таким способом направление земного поля, существующее во время охлаждения изверженной породы.

          2.    Остаточная намагниченность, возникающая в породах в результате осаждения в присутствии земного поля одноимённых зёрен ферромагнитной породы (эффект ориентации одноимённых зёрен) — Пример изображения.

          3.    Возникновение намагниченности в результате действия переменного поля, создаваемого молнией на магнитную породу в присутствии земного поля (так называемое идеальное или безгистерезисное намагничивание) — Пример изображения.

          4.    Возникновение намагниченности при одновременном действии земного поля и динамических колебаний пород при землетрясениях — Пример изображения.

          Существуют и другие механизмы образования Пример изображения в горных породах» [108, с. 67].

          Вот некоторые сведения, побудившие нас, наряду с логикой наших системных анализов, выступить против гипотезы инверсии геомагнитных полюсов. Нам кажется, что этих цитат вполне достаточно, чтобы полностью отвергнуть версию «перемены магнитных полюсов Земли», базирующуюся на ещё более иррациональной гипотезе «геомагнитного динамо». Более того, мы подозреваем, что и Б. М. Яновский придерживался такого же мнения, но по каким-то неизвестным нам соображениям ему не удалось переубедить сторонников инверсии геомагнитных полюсов.

          Следует сказать, что изложенное не отвергает метод палеомагнитных исследований. Наоборот, выдвигает более прочный фундамент под него и позволяет применить его со знанием дела, т. е. расчленение пород будет производиться по ориентации намагниченности как на основе конституционного физического свойства слагающих их минералов. Возможно, эти свойства позволят с той или иной точностью определять минеральный и химический составы пород.

          Мы полагаем, что работы по экспериментальному изучению процесса намагничивания следует продолжать и для других веществ вплоть до полного выяснения механизма перестройки элементарных магнитных диполей в условиях, близких к природным (т. е. затвердевания магмы и образования осадков). Считаем целесообразным обратить пристальное внимание при этом на механизм взаимного отталкивания магнитных полей, приведший к расшифровке механизма 22-летней цикличности перемены магнитных полюсов солнечной активности, изложенной выше.

          Магнитные поля планет — индикатор электрических свойств их поверхности. Наличие или отсутствие магнитных полей либо большие различия в их величинах у различных планет земной группы трудно объяснить гипотезой геомагнитного динамо. Теоретически, внутреннее строение планет должно быть однообразно между собой, ибо они являются результатом одной и той же гравитационной дифференциации первично однородного вещества с примерно одинаковым соотношением химических элементов, в то время как поверхности планет по своим физическим свойствам ощутимо отличаются между собой. Поэтому большие различия величины магнитного поля у них наиболее уверенно можно связывать с их поверхностью.

          По известным в настоящее время в литературе данным магнитные поля тел Солнечной системы имеют следующие значения (в гаммах): Меркурий — около 350, Венера — менее 3, Земля — 31000, Луна — менее 100, Марс — 30-60, Юпитер — 420000, Сатурн — 20000 [38, сc. 42-44].

          Эти цифры достаточно убедительно объясняются электрическими свойствами их поверхности, вытекающими из физико-химических условий, господствующих на них.

          Луна, как доказывалось нами, не вращается [13, 40, 50]. Существующее на ней магнитное поле является остаточным, что свидетельствует о том, что в прошлом она вращалась и испытывала сильные гравитационные трения из-за близости к Земле.

          Венера вращается очень медленно и причём посредством гравитационного механизма [14, 40, 50]. Соответственно этому на ней отсутствует магнитное поле, кроме очень незначительного остаточного магнетизма. По поведению в космосе Венера самая безжизненная планета Солнечной системы, кроме как в периоды нижнего соединения с Землёй в течение 1-2 месяцев. В остальные месяцы из 584 дней орбитального полёта на ней отсутствуют даже ветры.

          Поверхность Меркурия из-за близости к Солнцу сильно нагрета, ионизирована и испытывает сильное торможение [17, 45, 50], вследствие чего она обладает собственным дипольным магнитным полем несмотря на медленное вращение.

          Магнитное поле Земли обусловлено высокой электропроводностью океанической воды и очень сильными трениями [50, 66, 76, 96, 97].

          Марс вращается, как доказывалось нами ещё в 1986 г. [17, 45, 47, 50], за счёт гравитационного волочения Фобосом. Приливная гравитационная волна на Марсе из-за очень близкого расстояния Фобоса действует на поверхность планеты только в приэкваториальной зоне. То небольшое дипольное поле (именно дипольное в отличие от Луны) возникает в приэкваториальной зоне за счёт электротоков трения и циркулирует вместе с Фобосом, генерируясь непосредственно под ним. Электротоки трения, создающие магнитное поле на Марсе выше широт ±45°, как мы полагаем, полностью отсутствуют, хотя в приполюсных частях почва обладает небольшой электропроводностью. Магнитогидродинамическая теория совершенно бессильна объяснить столь резкое различие в величинах магнитных полей между Марсом и Землёй, т. к. скорости их вращения очень близки.

          Наличие очень сильного дипольного поля на Юпитере согласуется с наиболее высокой скоростью перемещения её поверхности, обусловленной, во-первых, быстрым вращением (2,5 раза быстрее Земли), во-вторых, большой величиной площади (в 122 раза больше земной), испытывающей очень сильное гравитационное трение. Лучшему трению благоприятствует, во-первых, меньшая плотность (в 4 раза меньше земной) и соответственно высокая вязкость, во-вторых, высокое ускорение силы тяжести, т. е. силы притяжения (в 2,51 раза выше, чем у Земли). Всё это усиливает эффект торможения, силы трения и э.д.с.

          Необходимо отметить, что сами сторонники гипотезы «гидромагнитного динамо» признают наличия в их теории необъяснимых противоречий. В частности, известный американский учёный Е. Паркер пишет, что «внутреннее строение Юпитера настолько отличается от строения планет земной группы, что мы не можем пойти дальше указания на внутреннюю конвекцию и неоднородное вращение как на возможные источники магнитного поля» [112, с. 346].

          Таким образом, краткая интерпретация явлений, связанных с земным магнетизмом с новой, экзогенетической позиции его происхождения показывает, что она способна объяснить все необъяснимые до сих пор загадочные явления природы, ибо факты, законы физики, наблюдаемые геофизические и астрофизические явления, экспериментальные данные — всё изложенное подтверждает реальность и жизнеспособность теории экзогенетического происхождения земного магнетизма. В отличие от теории гидрогеомагнитного динамо, она может быть проверена и подтверждена общедоступными в настоящее время техническими средствами путём регистрации ЗЭТ на разных глубинах. Проверку можно осуществить также на близэкваториальных широтах с помощью наблюдений ЗЭТ и ЗМ в зависимости от степени влажности почвы.



В начало                               Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить