Земля Ларина

a_nikonov — 23.07.2018 Как известно каждому пиздатому гражданину, после того, как ученый человек Вегенер обнаружил, что когда-то все материки были одним целым, над ним долго смеялись. Уссывались аж!.. Но доказательств им было собрано так много, что в конце концов наука решила: да, материки ездиют по планете туда-сюда, как в жопу ёбаные! Это было логичное предположение: раз когда-то материки были одним целым, а теперь нет, значит, разорвались они, как бумажки, да и уехали друг от друга куда подальше в разные стороны. (Тот факт, что при уменьшении диаметра планеты все материки по своим очертаниям стыкуются и образуют единую кору уменьшенной планетки, остался почти без внимания и никак не комментируется.)
Эту теорию ездящих континентов назвали Тектоникой плит. И даже выдумали механизм движения континентов. В самом деле, почему они ползают туда-сюда, как тараканы?
А потому, что от центра Земли, от нагретого ядра поднимаются горячие потоки породы, образуя конвективные ячейки, как в кастрюле с кипящей водой, и своей горбушкой снизу подталкивают плиты континентов.
Пиздец, дорогие товарищи!..
А вот Ларин взял да и провел простой школьный расчет, возможно ли это хотя бы теоретически.
Он под катом...

Тепловая конвекция в мантии Земли: да или нет?
В рамках традиционных представлений (ядро – железное, мантия – силикатная) тектономагматическая активность обусловлена мантийной конвекцией, имеющей тепловую природу. Однако элементарный расчет теплового баланса этого явления показывает парадоксальный результат. (Поскольку я не знаю, как в ЖЖ сделать степень, буду указывать ее так: 10 в шестой степени здесь 10*6. - А.Н.)

В мантии (Хаддон, Буллен) : Давление Плотность
На глубине 1200 км 0,478 ×10*6 атм. 4,655 г/см*3 (кг/литр)
На глубине 2878 км 1,347 ×10*6 атм. 5,527 г/см*3 (кг/литр)

На границе с ядром 5,527 кг массы умещаются в одном литре, на уровне 1200 км те же 5,527 кг занимают объем в 1,1873 литра. Т.е. при конвекции вещество мантии, поднимаясь от границы с ядром, - разуплотняется, и объём каждого литра (на уровне 1200 км) прирастает на 0,1873 литра. И происходит это в диапазоне давлений 1,347 ×10*6 - 0,478 ×10*6атм (среднее – 0,9125 ×10*6атм).

Согласно ∆Q = P × ∆V оцениваем энергию, затрачиваемую на расширение (∆V) в условиях всестороннего давления (P):
0, 9125 х10*6атм × 0,1873 литра = 0,17091 ×10*6литр×атм,
Поскольку 1 литр×атм = 101,3 Дж, то энергия в джоулях выражается числом 17,313 ×10*6Дж.

Эта энергия приходится на 5,527 кг массы,
на 1кг она составляет - 17,313 ×10*6Дж : 5,527 кг = 3,1325 ×10*6Дж/кг.

В силикатных породах энергию (на расширение в условиях всестороннего сжатия) можно получить только из тех запасов тепла, которые были набраны «на старте» на поверхности ядра Земли и, соответственно, восходящие конвективные потоки должны испытывать охлаждение.
Оценим – на сколько градусов должен охладиться мантийный поток при всплывании от границы с ядром Земли до глубин в 1200 км.
Теплоемкость перидотитов (при Р = 1 атм.) = 1000 Дж/кг×⁰С.
3,1325 ×10*6Дж/кг : 1000 Дж/кг × ⁰С и получаем -3132⁰С.
Если считать охлаждение при подъеме от 1200 км до уровня 350 км (при соответствующих давлениях), то получается ещё -1668⁰С, и в сумме имеем охлаждение на 4800⁰С.

Однако при мегабарном давлении теплоемкость может быть существенно ниже 1000 Дж/кг ×⁰С, порядка - 700 или даже 500 (к примеру, теплоемкость углерода: графит – 1000 Дж/кг×⁰С, алмаз – 500).
При таких значениях теплоемкости имеем на глубине 1200 км:
3,1325 ×10*6Дж/кг : 700 Дж/кг × ⁰С = -4475⁰С (и -6143⁰С на 350 км),
3,1325 ×10*6Дж/кг : 500 Дж/кг × ⁰С = -6250⁰С (и -7918⁰C на 350 км).

Таким образом, при тепловой конвекции в недрах Земли стартовые температуры на границе ядро-мантия должны быть существенно выше полученных значений: 4800⁰С - 6143⁰С - 7918⁰C (чтобы было куда охлаждаться). Но, согласно традиционным представлениям, температура на поверхности внешнего ядра планеты не превышает 4000⁰С.
Вывод
В рамках традиционных представлений (ядро – железное, оболочка – силикатная) тепловая конвекция в мантии невозможна.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив