Гравитационно-метеорологический парадокс

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гравитационно-метеорологический парадокс — обратная корреляция между осцилляцией гравитационного поля планеты и атмосферным давлением.

Иногда трактуется как противоречащая законам физики гидросферы и атмосферы.

Исследование аномалий гравитационного поля Земли[править]

С середины прошлого столетия велись исследования уровня поверхности Мирового океана.

Геофизиков заинтересовал феномен неоднородности напряжённости гравитационного поля Земли.

Была создана система измерений, состоящая из двух космических аппаратов (эксперимент по изучению гравитационного поля и климата планеты (GRACE) — совместный исследовательский проект NASA и Немецкого аэрокосмического центра (DLR)).

Космическая миссия GRACE фиксирует суммарное гравитационное воздействие как от центра планеты, так и от дополнительных (или уменьшенных) масс материи, которая собирается (или убывает) на поверхности земного шара в результате подъёма (или снижения) уровня океанических и подземных вод, а также в результате повышения плотности атмосферы за счёт образования облаков.

Гравитационное воздействие на космические измерительные приборы со стороны сосредоточенных на поверхности Земли водных масс оказывается в 100 раз значительнее источника в центре Земли, поскольку расстояние от космических аппаратов до избыточных водных масс на поверхности планеты в 10 раз меньше, чем расстояние от спутников до центра планеты[источник ?].

GRACE Follow-On (GRACE-FO), запущенный на космическую орбиту в мае 2018 года, обеспечивает в настоящее время продолжение миссии на почти идентичном оборудовании.

19 марта 2024 года NASA объявило, что преемником GRACE-FO станет следующая научная космическая миссия (GRACE-C), запуск которой запланирован на 2028 год.

Описание феномена[править]

С момента запуска в марте 2002 года до окончания этой научной миссии в октябре 2017 года два спутника (их иногда называли Томом и Джерри, в честь известного мультфильма) проводили подробные измерения аномалий гравитационного поля Земли.

Измерения, осуществлённые миссией GRACE, показали, что конфигурация уровенной поверхности Земли отклоняется от поверхности эллипсоида вращения (см. рис. 10)[1]. Отклонения незначительные — амплитуда составляет примерно 190 метров.

Дополнительным бонусом к результатам исследования геоида стало обнаружение осцилляции гравитационного поля Земли.

Феномен относят к аномалиям гравитационного поля.

Утверждается, что физического объяснения такой аномалии не существует. В условиях, когда недра Земли за время её существования в течении 4,5 млрд лет прошли процесс гравитационной дифференциации (вещество равномерно распределено в недрах в соответствии со своими физико-химическими свойствами), что привело земные породы в состояние изостазии, которая подразумевает равенство силы выталкивания земной мантией погружённых в неё литосферных плит весу земной коры) — как будто бы, такого феномена наблюдаться не должно.[2]

Рис. 10. Геоид с увеличенными искажениями и с раскраской, соответствующей гравитационным аномалиям (одна и та же гиря, взвешенная на одних и тех же пружинных весах, будет в «красных местах» тяжелее, а в «синих местах» — легче).
Рис. 11. Схема осцилляции интенсивности гравитационного поля на поверхности суши относительно силы гравитации геоида.
Рис. 12. Схема осцилляции интенсивности гравитационного поля на поверхности Мирового океана относительно силы гравитации геоида. Области осцилляции беспрепятственно переходят с поверхности океана на поверхность суши и наоборот.

Корреляции с атмосферным давлением[править]

Известно о корреляции между отклонениями силы притяжения и атмосферным давлением.

В частности[источник ?] (см. рис. 13, 14, 15):

  1. в областях низкого атмосферного давления космические аппараты фиксируют повышенную гравитацию,
  2. в областях высокого атмосферного давления космические аппараты фиксируют пониженную гравитацию.

Физика атмосферы устроена таким образом, что атмосферное давление (высота атмосферного столба) прямо зависит от силы гравитации. Повышенная гравитации создаёт область повышенного давления, а пониженная гравитация — область пониженного давления.[источник ?] Если руководствоваться такими соображения, то создаётся впечатление, что показания приборов космической миссии GRACE противоречат физике процессов в атмосфере и в гидросфере (гравитационно-метеорологический парадокс).

Рис. 13. Изменение уровня геоида в бассейне реки Амазонка в период с марта по декабрь 2003 года. Амплитуда колебаний составляет 24 мм.
Рис. 14. Среднегодовые максимальные колебания уровня вод в бассейне Амазонки, которые были достигнуты в разные годы в период с марта по май. Повышение уровня вод наблюдается в диапазоне 2.3-21.8 метров.
Рис. 15. Схематическое изображение зависимости атмосферного давления и уровня моря от силы гравитации. P11, P12 — атмосферное давление, P21, P22 — давление в водной среде.

Источник энергии и вещества в центре планеты, как решение парадокса[править]

Геофизические, гидрологические и метеорологические данные указывают на несостоятельность идеи нахождения в центре нашей планеты железноникелевого ядра (гипотеза Канта-Лапласса)[источник ?].

Но, можно предположить, что в центре земного шара существует неизвестный современной науке феномен (явление, процесс), который формирует необъяснимую конфигурацию магнитного поля Земли, а также является причиной аномалий гравитационного поля на поверхности планеты.

Несостоятельность идеи генерации магнитного поля планеты во внешнем жидком слое земного ядра[править]

Представления о железоникелевом ядре возникли из понимания того, что плотность доступных для изучения на поверхности Земли горных пород недостаточна для обоснования существующей гравитации, а также из того, что металлическое ядро может служить генератором магнитного поля нашей планеты (см. рис. 6, 7)[3].

Фактическая геометрия магнитного поля Земли (см. рис. 8, 9) несовместима с идеей генерации магнитного поля планеты во внешней жидкой части земного ядра, поскольку определяет выход силовых магнитных линий из Южного магнитного полюса и вход в Северный магнитный полюс, как две географические точки на поверхности земного шара[источник ?].

В дополнение к основным магнитным полюсам, существуют мировые магнитные аномалии (не связанные с залежами железной руды) соизмеримые с ними по интенсивности[источник ?].

Гипотеза о формировании глобального магнитного поля во внешнем жидком ядре была окончательно теоретически опровергнута в 2015 году[источник ?].

Рис. 6. Общепринятые взглады на магнитное геодинамо.
Рис. 7 Магнитное поле Земли, вырабатываемое во внешнем жидком слое земного ядра.
Рис. 8. Геометрия силовых линий магнитного поля Земли по версии Европейского космического агентства.
Рис. 9. Карта реальной геометрии силовых линий магнитного поля Земли (2019 год).

Источник гравитационного поля в центре планеты[править]

Парадокс можно разрешить, если предположить, что источник осцилляции гравитационного поля планеты является тем-же объектом в центре планеты, что генерирует магнитное поле земного шара. При таком предположении, этот источник и является движущей силой наблюдаемых феноменов в гидро- и атмосфере[источник ?].

См. также[править]

Источники[править]

  1. ↑ [31]
  2. ↑ [11]
  3. ↑ На рисунке 6 допущена ошибка: конвекционные потоки (завихрения) расплавленного металла, размещённые в нижней части изображения земного ядра должны, по правилу буравчика, генерировать противоположно направленные магнитные силовые линии и как следствие, противодействовать магнитным силовым линиям, которые генерируются верхними конвекционными потоками (завихрениями).
Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Гравитационно-метеорологический_парадокс&oldid=2288631