Любомудров А.А.
Оценка приращений массы и среднего радиуса планеты Земля с учетом гипотезы И.О. Ярковского
Estimation of the increments of the mass and average radius of the planet Earth considering the I.O. Yarkovsky hypothesis
УДК: |
523.31; 523.4; 523.4-333 |
Аннотация: |
Целью работы является нахождение приращений массы и среднего радиуса планеты Земля с учетом гипотезы И.О. Ярковского. Согласно гипотезе, одним из определяющих факторов упомянутых приращений является синтез атомно-молекулярного вещества в недрах планеты. Для решения поставленной задачи в работе принято следующее модельное представление. Слой вещества на поверхности планеты, формируемый из космической пыли, метеоритного вещества, продуктов вулканической деятельности, а также приподнимаемой части поверхности планеты, поднятие которой обусловлено избыточными давлениями, сопровождающими синтез, рассматривается в виде тонкостенной сферы с радиусом равным среднему радиусу планеты. Далее полагается, что масса этой сферы равна приращению массы планеты, а толщина стенки сферы равна приращению радиуса планеты за рассматриваемый промежуток времени. Подобное модельное представление позволяет записать уравнение, учитывающее кинетическую энергию вращения планеты в начале и в конце рассматриваемого временного интервала, а также учитывающее потерю энергии за счет приливного трения, обусловленного гравитационными взаимодействиями планеты с Луной и Солнцем. В этом уравнении кинетическая энергия вращения планеты записывается через моменты инерции планеты, сферы и их угловые скорости. Это позволяет определить приращения массы и среднего радиуса планеты. В качестве исходного промежутка времени в работе выбран промежуток длительностью в 100 лет, что обеспечивает достаточно высокую точность результатов. Полученные величины приращений могут быть пересчитаны к любому другому промежутку времени, например к одному году. Полученные результаты по порядку величин хорошо согласуются с результатами японских исследователей, определивших приращение объема Южного полушария планеты во времени посредством применения методов космической геодезии. |
Ключевые слова: |
Планета Земля, приращение массы планеты, приращение среднего радиуса планеты, космическая пыль, метеоритное вещество, синтез атомно-молекулярного вещества, уравнение, момент инерции, приливное трение |
Abstracts: |
According to the hypothesis formulated by I.O.Yarkovsky, one of the determining factors of the increments is the synthesis of atomic and molecular matter in the bowels of the planet. To solve this problem, the following model representation is adopted. The layer of substance on the planet's surface, formed from cosmic dust, meteoritic matter, products of volcanic activity, as well as the raised part of the planet's surface, the elevation of which is due to excessive pressures accompanying synthesis, is considered as a thin-walled sphere with a radius, which is equal to the average radius of the planet. Further, it is assumed that the mass of this sphere is equal to the increment of the mass of the planet, and the wall thickness of the sphere is equal to the increment of the radius of the planet over the considered period of time. Such a model makes it possible to write an equation that takes into account the kinetic energy of the planet's rotation at the beginning and at the end of the time interval, as well as considering the loss of energy due to tidal friction caused by the gravitational interactions of the Earth with the Moon and the Sun. In this equation, the kinetic energy of the rotation is written through the moments of inertia of the planet and the sphere, and their angular velocities. This allows determining the increments of the mass and the average radius of the planet. An interval of 100 years was chosen as the initial time interval, which ensures a sufficiently high accuracy of the results. The learned increments can be recalculated to any other time interval, for example, to one year. The obtained results in the order of magnitude are in good agreement with the results of Japanese researchers who determined the increment of the volume of the Southern hemisphere of the Earth over time through the use of space geodesy methods. |
Keywords: |
planet Earth, increment of the mass of the planet, increment of the average radius of the planet, cosmic dust, meteoritic matter, synthesis of atomic and molecular matter, equation, moment of inertia, tidal friction |
Авторы статьи:
ЛЮБОМУДРОВ Алексей Алексеевич liubomudrov2013@yandex.ru |
кандидат технических наук, доцент кафедры Компьютерных систем и технологий, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» |
Список литературы:
1. |
Нейман В.Б. Расширяющаяся Земля. М. 1962. C. 33. |
2. |
Иордан П. Геофизические следствия гипотезы Дирака // Сб. статей. Гравитация и топология. Актуальные проблемы. М. 1966. С. 293-301. |
3. |
Богданов В.И. и Каккури Й. Измерение высот скальных марок ХVIII - ХIХ столетий относительно уровней Балтийского моря и Ладожского озера // Известия Русского географического общества. 1998. No. 3. С. 58-65. |
4. |
Kaftan V.L. and Kuznetsov In.G. Anomalous land uplift and seismicity in Caucasus. Pap. 21th Gen. Assem. Eur. Geophys. Soc. The Hagul, Febr. 1996: Abstr. Book. Pt. 1. Annals of Geophysics. 1996. Vol. 14. No. 1. Pt. 1. Pp. 251. |
5. |
Spicer R.A., Harris Nigel B.W., Widdowson M., Herman A.B., Guo S., Voldes P.J., Wolfe J.A. and Kelley S.P. Constant elevation of southern Tibet over the past 15 million years. Nature (Gr. Brit.). 2003. Vol. 421. No. 6923. Pp. 622-624. |
6. |
Shuanggen J. and Wenyao Z. Quantitative analysis of the slowing expansion of the south hemisphere. Proceedings of the International Seminar «On the Use of Space Tech-niques for Asia-Pacific Regional Crustal Movements Studies» (Project: Asia-Pacific Space Geodynamics). Irkutsk. 5-10 Aug. 2002: APSG-Irkutsk 2002. Moscow. 2003. Pp. 154-161. |
7. |
Ярковский И.О. Всемирное тяготение как следствие образования весомой материи внутри небесных тел. М. 1889. |
8. |
Сахаров А.Д. Нарушение СР-инвариантности, С - асимметрия и барион-ная асимметрия Вселенной // ЖЭТФ, письма в редакцию. 1967. Т. 5. Вып. 1. С. 2-35. |
9. |
Уиллер Дж., Гаррисон Б., Вакано М., Торнк К. Теория гравитации и гравитационный коллапс. М. 1967. С. 323. |
10. |
Бунин В.А., Дидык Ю.К., Огжевальский З. Современные взгляды на соотношения вакуума с полем и веществом // Вопросы превращений в природе. Ереван: Айастан. 1971. С. 75-92. |
11. |
Гусаров В.И. Взаимопревращаемость полей и вещества - единый процесс существования, движения и развития материи. Изд-во Саратовского университета. 1972. |
12. |
Любомудров А.А. О пути устойчивого развития и становления человека планеты Земля с учeтом следствий расширения уравнений Дж. Максвелла. М. 2014. С. 109. |
13. |
Любомудров А.А. О возможной причине глобального потепления климата на планете Земля // Инновации и инвестиции. 2018. №10. C. 201-207. |
14. |
Stephenson F.R., Morrison L.V. and Hohenkerk C.Y. Measurement of the Earth?s rotation: 720 BC to AD 2015. Proceedings of the Royal Sosiety A. Mathematical, physical, and engineering Sciences. 2016. Vol. 472. Issue 2196. |
15. |
Аллен К.У. Астрофизические величины. М. 1977. С. 165, 224. |
16. |
Прохоров А.М. (Общ. ред.). Физическая энциклопедия. М. 1990. Т. 2. С. 79. |
17. |
Григорьев И.С. и Мелихов Е.З. (Общ. ред.). Физические величины. Справочник. М. 1991. С. 1180. |
18. |
Rojas J., Duprat J., Engrand C. et all. The micrometeorite flux at Dome C (Ant-arctica), monitoring the accretion of extraterrestrial dust on Earth. Earth and Planetary Sci-ence Letters. 2021. Vol. 560. 116794. |
|
|