Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

ЭВОЛЮЦИЯ МАРСА В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ПЛАНЕТОЛОГИИ

Курков А.А. 1
1 ГОУ ВПО «Алтайский Государственный Университет»
Идеи расширяющейся Земли получили свое развитие в Эмпирической Теории Вселенной (ЭТВ) и в теоретической планетологии. Основа этих теорий состоит в том, что пространство образовано квантовым набором гравитационных волн вокруг космических тел, а Вселенная представляет собой частицу. Свойства такой Вселенной – частицы оказались настолько просты, что позволили найти ряд регрессионных зависимостей параметров планет по наблюдательным данным Венеры, Земли и Марса. Эти зависимости составили основу теоретической планетологии и позволяют проследить эволюцию основных параметров планет. В данной статье рассмотрена эволюция планеты Марс. Быстрое удаление Марса от Солнца и его медленное расширение противоречиво сказались на эволюции этой планеты. На Марсе была вода, достаточно высокая температура и нормальное давление атмосферы, но из-за малой массы планеты практически вся воды выкипела. Сейчас это стерилизованная ледяная пустыня.
расширение планет
планетология
эволюция коры
эволюция температуры
эволюция давления атмосферы
эволюция воды
1. Курков А.А. Теория максвелла описывает солнечную систему // European Journal of Natural History. – 2011. – № 3. – С. 106–107.
2. Курков А.А. Новые фундаментальные константы и концепция вселенной // Народное хозяйство. Вопросы инновационного развития. – 2012. – № 3. – С. 5–11.
3. Курков А.А. Международный Научный Институт «Educatio» // Эмпирическая теория вселенной. – 2015. – № 2(9) (часть 4). – С. 38–41.
4. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Введение. Физика структур. – 2015. – № 10 (часть 4). – С. 615–623.
5. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Эмпирическая теория о замедлении вращения земли. – 2012. – № 5. – С. 62–64.
6. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Анализ гипсометрических распределений Венеры, Земли и Марса. – 2015. – № 3 (часть 3). – С. 395–399.
7. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Основы теоретической планетологии. – 2015. – № 3 (часть 2). – С. 237–240.
8. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Закон эволюции температуры на поверхности планет. – 2015. – № 3 (часть 2). – С. 233–236.
9. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Законы эволюции планет: температура классические закономерности. – 2014. – № 5 (часть 2). – С. 125–130.
10. Курков А.А. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований // Эволюция материков на Венере, Земле и Марсе. – 2015. – № 12 (часть 10). – С. 1850–1854.

Если Вселенная представляет собой частицу, а ее пространство – набор гравитационных волн, то получаем квантовую, релятивистскую теорию с чрезвычайно простыми свойствами: линейный рост массы космических тел, линейный рост линейных размеров космических тел и пространства при постоянстве структуры. Поскольку пространством служит гравитационная волна, то расширение распространяется на все тела и саму Вселенную. Вселенная – частица обладает еще одним закономерным свойством – исходный элементный состав всех ее компонент одинаков [1-4]. Эти простые свойства Вселенной положены в основание теоретической планетологии и на них сформулированы универсальные единицы измерения и главные принципы новой науки.

Например, из свойства линейного увеличения линейных размеров следует, что при удалении Луны от Земли на RM – E за год при расстоянии между ними RM – E, возраст Солнца и всех планет равен: t0 = RM – E/ RM – E = 10,1·109 лет. Из увеличения линейных размеров космических тел следует, что радиус Марса увеличивается ежегодно на rM = rM/t0 = 0,3356 мм/год. При этом Марс удаляется от Солнца наRM = RM/t0 = 22,57 м/год.

Сохранность структуры означает, что эволюция каждой из планет определена только возрастом и срезом параметров в некоторый момент времени, например в наше время. Стационарности здесь нет, но наблюдается очень динамичная эволюция всех параметров планет [5].

Задача теоретической планетологии состоит в том, чтобы данные о планетах с атмосферами привести к относительным единицам, применимым ко всем этим планетам, а затем получить значимую регрессию в зависимости универсальных единиц измерения. Обратный процесс пересчета всех этих единиц по полученной регрессии приведет к закону эволюции параметра для конкретной планеты от возраста. Благодаря теоретической планетологии найден ряд законов эволюции планет с атмосферами [6-10].

Цель исследования

Донести в максимально доступной форме достижения Эмпирической Теории Вселенной (ЭТВ) и теоретической планетологии всем занимающимся практическим исследованием эволюции Марса и планет. В данной работе приведены результаты расчета для Марса основных законов эволюции планет в привычных координатах, изложенных в [6-10] и полученных в рамках теоретической планетологии по современным данным для Венеры, Земли и Марса.

Результаты исследования и их обсуждение

Закону эволюции температуры на планетах посвящены работы [8, 9]. В них показано отличие равновесной температуры планеты от температуры на ее твердой поверхности, связанное с наличием атмосферы. Температура на поверхности планеты хорошо описывается в универсальных единицах измерения и для Марса имеет зависимость [8]:

kurkov01.wmf, (1)

где R – текущий радиус орбиты Марса вычисляется через возраст планеты t: kurkov02.wmf. Основные сведения о планете приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные современные параметры планеты Марс

Параметр Марса

Значение параметра

Прирост параметра

возраст

t0 = 10,1·109 лет

 

масса

MM = 0,642·1027 г

MM = 0,06356·1017 г/год

радиус орбиты

RM= 2,279·108 км

RM = 2257 см/год

радиус планеты

rM = 3389,5 км

rM = 0,03356 см/год

площадь коры континентальной

Sc = 26,6 %

 

средняя температура

ТM = – 65C (208 K)

 

Давление атмосферы

Р = 0,0064 атм.

 

Таблица 2

Критические теоретические точки планеты Марс

Критическая точка

T, C

возраст, млрд. лет назад

Кристаллизация гранита

(970)

(5,97)

Начало образования рифтов

(506)

(4,89)

Точка жидкой воды

(105)

(2,63)

Современная средняя температура на поверхности Марса

– 65

0

kurkov_r1.wmf

Рис. 1. Эволюция температуры на поверхности Марса от возраста планеты. На кривую нанесены некоторые теоретические критические точки: темно-серый квадрат – кристаллизация гранита; черный квадрат – образование рифтов; светлая точка – точка жидкой воды; черная точка – наше время

Эволюция температуры на поверхности Марса по формуле (1) в привычных координатах приведена на рис. 1.

Кроме статистической значимости регрессии, можно проследить изменение температуры планеты по критическим точкам. Критическая точка представляет собой некоторое явление, которое характеризуется температурой и возрастом его проявления на планете, что позволит сравнить прогноз теории с наблюдением. В табл. 2 приведены в круглых скобках прогнозные значения по рис. 1 некоторых критических точек.

kurkov_r2.wmf

Рис. 2. Эволюция континентальной и океанической коры Марса в относительных единицах от возраста планеты: сплошная черная линия – континентальная кора; черная пунктирная линия – океаническая кора; серая пунктирная кривая – сумма континентальной и океанической коры; серая пунктирная прямая – поверхность планеты

На рис. 2 показана эволюция относительной площади континентальной и океанической коры, на основе ранее полученных регрессий. Регрессии получены в зависимости от универсальной единицы измерения. Относительная площадь континентальной и океанической коры вычислялись умышленно по двум регрессиям отдельно. Суммирование площадей по ним даёт полную относительную площадь планеты, а сравнение суммарной площади с идеалом (100 %) позволяет судить об ошибке расчёта. Для Марса отклонение суммы от идеала довольно высокое и составляет 42 % в начале формирования рифтов, имеет систематическое отклонение (всегда выше 100 %).

Время начала формирования океанический коры по рис. 2 оценивается t = 2,8·109 лет назад и несколько не совпадает по двум зависимостям, что говорит рассогласованности обеих регрессий. Кроме того, такая датировка существенно не совпадает с датировкой по рис. 1 (табл. 2).

Эволюция глубины океанической коры представлена на рис. 3.

kurkov_r3.wmf

Рис. 3. Эволюция глубины океанической коры Марса от возраста планеты. Вертикальный пунктир – наше время

Эта зависимость получена по регрессии глубины океанической коры от температуры на поверхности планет:

kurkov03.wmf. (2)

Из рисунка видно, что время начала формирования рифтов оценивается t = 4,89·109 лет назад, что отлично согласуется с возможностью расширения планеты [6] и датировкой по рис. 1. Под возможность расширения понимается, что после кристаллизации поверхности планеты дальнейший рост ее поверхности в результате расширения происходит за счет формирования океанической коры со скоростью увеличения радиуса планеты, указанного в табл. 1.

Разногласия между рис. 2 и 3 связаны с проблемами трактовки гипсометрических кривых планет. Образование рифтов начинается не сразу, а через значительное время, когда заканчиваются пластические процессы и наращивается некоторая толщина кристаллической коры. За это время континентальная кора продолжает расширяться после кристаллизации, что должно отражаться в гипсометрических кривых. Возможно, с этим связана проблема трактовки гипсометрических кривых.

Эволюция атмосферы планеты важна для понимания эволюции планет, так как давление атмосферы определяет возраст появления и эволюцию воды. Для относительного давления атмосферы получена следующая регрессия от универсальных единиц измерения:

kurkov04.wmf

kurkov05.wmf. (3)

Эта регрессия в привычных единицах измерения для Марса представлена на рис. 4, где для сравнения приведена эволюция давления водяного пара.

kurkov_r4.wmf

Рис. 4. Эволюция давления атмосферы Марса от возраста – черная линия. Эволюция давления водяного пара – серая линия

Как видно из рис. 4 давление атмосферы Марса меньше давления водяного пара из-за малой массы планеты. В этом случае появление жидкой воды определено возрастом, когда давление атмосферы начинает превышать давление водяного пара. Более подробно эти зависимости представлены на рис. 5.

kurkov_r5.wmf

Рис. 5. То же, что на рис. 4 в диапазоне t = (3÷1)·109 лет назад

Теперь из рис. 5 хорошо видно, что жидкая вода появилась на Марсе t = 2,63·109 лет назад, а замерзла t = 1,3·109 лет назад. Однако это средние значения возраста без учета значительного эксцентриситета орбиты Марса и солености воды. Так как эксцентриситет орбиты Марса равен ε = 0,0934, то грубая оценка отклонений от приведенных датировок составит примерно t = ± 0,5·109 лет.

Момент равенства давлений атмосферного и водяного пара наступил при температуре поверхности T = 105 С и давлении P = 1,16 атм., что эквивалентно P = 12 метрам водного столба. Следовательно, на современной остывшей планете можно ожидать такое количество воды (слой воды не более 12 метров по всей поверхности Марса).

Из-за большого эксцентриситета орбиты периоды конденсации и испарения воды повторялись многие миллионы раз, поэтому вся поверхность планеты хорошо промыта водой и все растворимые соли собраны в «океаны». Содержание солей в воде может быть настолько велико, что и сейчас рассолы могут быть в жидком состоянии. К сожалению, всю воду Марса можно собрать в нескольких водоемах общей площадью в несколько процентов от площади планеты.

На Марсе длительное время было достаточно много воды, была приемлемые температура и влажность, но все это как в стерилизаторе. Вот такой прогноз дает теоретическая планетология для планеты Марс.

Заключение

В статье приведены четыре рисунка, демонстрирующих эволюцию основных параметров Марса от возраста: температуры на поверхности планеты; площади континентальной и океанической коры; глубины океана; давления атмосферы. Эти рисунки служат иллюстрацией количественного теоретического прогноза, полученного на основе физической теории ЭТВ и теоретической планетологии для планеты Марс.

Рисунки демонстрируют чрезвычайно динамичный мир. Основные параметры претерпели огромнейшие изменения за время существования планеты. Эмпирическая Теория Вселенной и теоретическая планетология демонстрируют точный количественный расчет, хорошо согласующийся с наблюдением.


Библиографическая ссылка

Курков А.А. ЭВОЛЮЦИЯ МАРСА В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ПЛАНЕТОЛОГИИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 5-2. – С. 288-292;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9240 (дата обращения: 20.04.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674