Гипотеза изначально гидридной Земли

Гипотеза изначально гидридной Земли — гипотеза, выдвинутая советским геологом В. Н. Лариным в 1968 году[1].

В. Н. Ларин утверждал, что ядро Земли в значительной степени состоит из гидридов металлов. Его гипотеза не согласуется с общепринятыми научными взглядами на строение Земли[2], согласно которым земное ядро содержит 85,5 % массовой доли железа, 6 % кремния, 5,2 % никеля, 1,9 % серы и других элементов, среди которых водород располагается на последнем месте[3]. Являясь вариантом гипотезы расширяющейся Земли, гипотеза Ларина также противоречит современной геологической теории тектоники плит[2][4].

Содержание гипотезыПравить

Автор гипотезы сопоставил элементный состав нескольких объектов Солнечной системы (пары Земля-Солнце, Земля-астероиды, Земля-Луна), построил пропорции распределения химических элементов в них. В поиске причин такого распределения элементов он сделал вывод, что при формировании протопланетного диска в ранней Солнечной системе на распределение элементов сильно влияла ионизация вещества, а из-за взаимодействия с магнитным полем происходило дополнительное разделение элементов в зависимости от их потенциалов ионизации[5] Исходя из своего предположения, В. Н. Ларин решил, что ранняя Земля состояла по большей части из гидридов металлов и сохранила их в составе ядра[5] (во внешнем ядре — раствор водорода в металлах, во внутреннем — гидриды металлов[6]). По традиционным представлениям водорода в ядре содержится не более 600 частей на миллион (0.06 % по массе)[3], а в составе всей планеты — 260 частей на миллион (0,026 % по массе)[7]. При этом В. Н. Ларин утверждает, что практически весь кислород был вытеснен в верхнюю мантию и кору, сложенные ныне силикатно-оксидными соединениями[5], а между литосферой и ядром находится «металлосфера», состоящая из соединений кремния, магния и железа[6] (общепринятые представления о мантии Земли — в основном она состоит из силикатов и оксидов магния и железа с небольшой, около 10 % долей разных соединений кислорода и кремния с калием, кальцием, алюминием и железом[8], с общим содержание кислорода около 45 массовых процентов[9][10]).

Согласно гипотезе, ключевая роль в эволюции Земли отводится водороду, который в процессе распада гидридов выделяется из ядра планеты через земную кору в атмосферу[11], причём неравномерно. Периоды активной «водородной дегазации» Земли, сопровождающиеся расширением планеты, по мнению Ларина, сменяются периодами относительного покоя для накопления энергии и начала следующего цикла[12].

Одно из предсказаний теории — наличие в областях активного рифтогенеза на глубинах порядка 30 км бескислородных интерметаллических силицидов[13].


КритикаПравить

  • Доктора геологических наук Короновский и Гончаров утверждают, что на 2009 год термодинамические расчеты показывают невозможность существования устойчивых гидридов продуктов конденсированного среднего космического вещества при любых температурах. Этим, по мнению Короновского и Гончарова, объясняется то, что гипотеза Ларина об изначально гидридной Земле не нашла себе сторонников в научном сообществе и практически не используется в научных работах.[14]
  • В соответствие с гипотезой Ларина, высокая плотность внутреннего ядра Земли объясняется большой сжимаемостью гидридов металлов за счет сильной деформации гидрид-ионов. Согласно лабораторным исследованиям, сжатие гидридов металлов не сопровождается аномально большим ростом их плотности. Таким образом, допущение Ларина об аномально большой сжимаемости гидридов металлов не подтверждается.[15]
  • Позже, благодаря разработанному в 2006 году под руководством химика-кристаллографа Артёма Оганова эволюционному алгоритму, ученые из МГУ пришли к выводу о том, что водород не может играть большой роли в ядре Земли[16]: «одним лишь водородом нельзя объяснить ни одного свойства ядра Земли. Водород может присутствовать в маленьких количествах, но главным элементом-примесью в ядре Земли он быть не может».
  • Данные современной геофизики указывают на неизменность радиуса Земли как в прошлых геологических эпохах, так и в наши дни:
    1. Измерения при помощи современных высокоточных геодезических технологий показывают, что земной шар не изменяет свой радиус с точностью до 0,2 мм в год[17][18].
    2. Палеомагнитные данные свидетельствуют, что радиус нашей планеты 400 миллионов лет назад составлял 102 ± 2.8 процента от текущего радиуса[18][19].
    3. Оценки момента инерции Земли по палеозойским породам свидетельствуют о том, что за последние 620 миллионов лет не происходило значительного изменения массы земного шара[20].

Тем не менее, контраргументы теории гидридной земли не достаточно убедительны, поэтому вопрос остаётся открытым.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Умер автор гипотезы об изначально гидридной Земле Владимир Ларин. РБК (9 октября 2019). Дата обращения: 10 апреля 2020.
  2. 1 2 Гаврилов, 2005, 2.5. Ядро, с. 65−66.
  3. 1 2 McDonough, 2003, Table 4. The composition of the Earth’s core, p. 556.
  4. Цыкин, Р. А. Геотектоника и геодинамика : [арх. 1 февраля 2014] ; Организационно-методические указания по освоению дисциплины / Р. А. Цыкин, А. М. Сазонов, Е. В. Прокатень. — Красноярск, 2008. — С. 55. — 64 с.:

    Гипотезу расширяющейся Земли разрабатывали О. К. Хильгенберг, М. М. Тетяев, В. Н. Ларин и др. В начале текущего века гипотеза была аргументированно отвергнута О. Г. Сорохтиным и С. А. Ушаковым.

  5. 1 2 3 Юсупов, 2012, с. 11.
  6. 1 2 Юсупов, 2012, с. 15.
  7. McDonough, 2003, Table 3. The composition of the bulk Earth, p. 554.
  8. Пущаровский, Д. Ю. Состав и строение мантии Земли : [арх. 22 декабря 2018] / Д. Ю. Пущаровский, М. Ю. Пущаровский // Соросовский образовательный журнал. — 1998. — № 11. — С. 111−119.
  9. mantle : [англ.] // Everything2. — 2003. — 21 August.
  10. Jackson, I. MThe Earth's Mantle : Composition, Structure, and Evolution : [англ.]. — Cambridge University Press, 1998. — С. 311—378. — ISBN 0-521-78566-9.
  11. Перевозчиков, Г. В. Поле водорода на месторождении Газли по данным геохимических исследований в нефтегазоносном регионе Средней Азии // Нефтегазовая геология. Теория и практика : журн. — 2012. — Т. 7, № 1. — УДК 550.84:553.981.2(575.1)(G). — ISSN 2070-5379.
  12. Шевченко, И. В. Изучение перспектив нефтегазоносности Южного Каспия на основе новых представлений о геодинамическом развитии региона : [арх. 3 февраля 2014] // Экспозиция Нефть Газ : журн. — 2013. — № 4 (29) (июнь). — С. 9—15. — УДК 551(G). — ISSN 2076-6785.
  13. Юсупов, 2012, с. 12.
  14. Короновский Н., Гончаров М. О статье Н.И. Дерябина "Критические замечания по тектонике плит с позиции пульсационного развития Земли" // Отечественная геология. — 2009. — № 3. — С. 93—95.
  15. Р.Ф. Трунин. Сжатие конденсированных веществ высокими давлениями ударных волн (лабораторные исследования). — Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 2001. — Т. 171, № 4. — С. 402—403.
  16. Компьютерный дизайн новых материалов: мечта или реальность?.
  17. It's a small world, after all: Earth is not expanding, NASA research confirms (англ.). ScienceDaily. Дата обращения: 5 июня 2019.
  18. 1 2 D. J. Stevenson, S. R. Taylor, M. W. McElhinny. Limits to the expansion of Earth, Moon, Mars and Mercury and to changes in the gravitational constant (англ.) // Nature. — 1978-01. — Vol. 271, iss. 5643. — P. 316—321. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/271316a0.
  19. D. A. Clark, P. W. Schmidt. The response of palaeomagnetic data to Earth expansion (англ.) // Geophysical Journal International. — 1980-04-01. — Vol. 61, iss. 1. — P. 95—100. — ISSN 0956-540X. — doi:10.1111/j.1365-246X.1980.tb04306.x.
  20. Williams G. E. Geological constraints on the Precambrian history of the Earth’s rotation and the moon’s orbit (англ.) // Reviews of Geophysics. — 2000. — No. 38. — P. 37—59. — ISSN 8755-1209.

ЛитератураПравить

  • Учебно-методический комплекс дисциплины «Геохимия» : Основной образовательной программы по специальности 130301.65 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», для очной и заочной в сокращенные сроки форм обучения : [арх. 7 января 2014] / Сост. Юсупов Д. В. (к. геол.-минералов. н., доцент); Кафедра геологии и природопользования Инженерно-физического фак-та Амурского гос-го ун-та. — Благовещенск : АГУ, 2012. — 53 с.
  • Гаврилов, В. П. 2.3. Земная кора. 2.4. Мантия. 2.5. Ядро : [арх. 21 августа 2014] // Геотектоника : учебн.. — М. : РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2005. — Гл. 2 : Внутреннее строение и состав геосфер Земли. — С. 30−66. — 368 с. — УДК 551.1(G). — ISBN 5-7246-0354-3.
  • McDonough, W. F. 2.15. Compositional Model for the Earth’s Core : [арх. 8 октября 2013] // Treatise on geochemistry :  (недоступная ссылка) : [англ.]. — Elsevier, 2003. — Т. 2. — С. 547–568. — ISBN 0-08-043751-6.

СсылкиПравить