Глубокофокусные землетрясения результат термоядерных реакций?

Таинственный механизм образования глубокофокусных землетрясений, как и ряд других типов подземных толчков не вписался в рамки теории Упругая отдача господина Рейда в силу элементарного факта отсутствия упругих деформаций пород в мантии Земли. Можно сказать больше, если бы человечество не пережило катастрофы вызванные глубокофокусными землетрясениями, то учёные, в лице профессора до сих пор бы утверждали, что такие события невозможны.

Глубокофокусные землетрясения результат термоядерных
реакций?

Таинственный
механизм образования глубокофокусных землетрясений, как и ряд других типов
подземных толчков не вписался в рамки теории Упругая отдача господина Рейда в
силу элементарного факта отсутствия упругих деформаций пород в мантии Земли.
Можно сказать больше, если бы человечество не пережило катастрофы вызванные
глубокофокусными землетрясениями, то учёные, в лице профессора Кембриджского
университета господина Джеффриса до сих пор бы утверждали, что такие
события невозможны. Другая группа учёных в лице доктора Фролиха из университета
Остина, Техас, настаивали на присутствии сил упругости на большой глубине,
объясняя их источник особенностями геологическим строением зон субдукций Вадати—Беньоффа.
Это было похоже на правду, ибо только в зонах Вадати-Беньоффа происходят
глубокофокусные землетрясения. В
итоге спора двух научных направлений  обе
научные концепции лопнули, словно мыльные пузыри. Первыми потерпели фиаско
приверженцы профессора Джеффриса. К их величайшему изумлению глубокофокусные
землетрясения стали реальностью и были открыты Г. Тернером в 1922 году.
Открытие господина Тернера прогремело громом среди ясного неба, ибо в то
недалёкое время геофизики считали, что глубина очагов землетрясений не
превышает 70 км. Оказалось, что это не так и в отдельных случаях очаги лежат
гораздо глубже (максимальная глубина зарегистрированного гипоцентра 735
километров)! Этот факт создал большие трудности в объяснении природы и
механизма глубокофокусного землетрясений с точки зрения теории господина Рейда,
ибо в теории Упругая отдача все действующие силы всегда связаны с движением
породных блоков, в результате чего якобы образуется и накапливается (!)
упругая энергия деформаций пород, выступающая в роли источника землетрясений. А
поскольку на большой глубине вещество должно находиться в пластическом
состоянии, то по размышлению профессора Джефрфриса, глубокофокусное
землетрясение не может быть вызвано упругими напряжениями. Это очевидно и
профессор Джеффрис именно этим фактом объяснял свою позицию. Он также ссылался
на результаты лабораторных работ, однозначно свидетельствующие о том, что в
ответ на напряжения при высоких температурах и давлениях породы не хрупко
разрушаются, а пластически деформируются. Но, как иногда бывает в мире науки,
реальность опровергла очевидность! После фиаско господина Джеффриса его идейные
противники в лице мистера Фролиха, предвкушая близкую победу, с удвоенной
энергией продолжили делать ставку на напряжения упругих деформаций на большой
глубине, обосновывая их возникновение геофизическими особенностями зон
субдукций Вадати-Беньоффа. К примеру, такие
геофизики как Д. Григгс и Д. Бэйкер из Калифорнийского университета
[33], М. Огава из Токийского университета и др., предложили модель нарастающей
деформации в океанической плите вызванной её перегревом за счёт трения. Это так
называемая модель Сдвигового Плавления. Учёные полагают, что в зоне
Вадати-Беньоффа в результате трения пород мантии с породами тектонических плит
выделяется большое количество тепла, которое не успевает отводиться через
окружающие породы. Это тепло размягчает и даже частично расплавляет породу,
ускоряя процесс её деформирования. По их мнению, такой механизм обратной связи деформация
←→ температура может вызвать взрывообразное увеличение температуры и проскальзывание
плит по образовавшемуся расплаву относительно друг друга, что неминуемо
приведёт к землетрясению. То есть, несмотря на камуфляж процесса зоной
Вадати-Беньоффа, глубиной процесса, температурой и давлением мы видим в этой
гипотезе основной элемент теории Упругой отдачи – проскальзывание плит, а
значит классику господина Рейда! Было бы справедливо попросить авторов этой
идеи ответить на несколько простых вопросов. 1. Как на большой глубине
образовалось свободное пространство, куда со скольжением должны переместиться
плиты? 2. На какое расстояние в момент проскальзывания они сдвинутся: на 1
сантиметр, 1 метр, 10 метров? 3. Если ведётся речь о локальных очагах плавления,
то, как быть с утверждением, что гипоцентры глубокофокусных землетрясений
находятся в плитах, которые считаются холодными относительно мантийных пород на
несколько сот градусов Цельсия? Удивительно, но эта идея до сих пор широко
используется многими геофизиками?! Другая группа учёных, Ч. Ралей и М.
Патерсон, (австралийский национальный университет) предложили модель
Дегидратации Породного Массива. Эта модель скольжения породных блоков в
зонах Вадати-Беньоффа сводится к влиянию водосодержащих флюидов в породах,
молекулы которых могут противодействовать силам сцепления в трещинах пород и
привести к внезапному разрушению блока. В этой идее упругие деформации
господина Рейда ловко закамуфлированы воздействием на породный массив упругими
силами, вызванными смазкой пород флюидами, что приводит к проскальзыванию плит
относительно друг друга. Это своеобразный клон идеи моли сдвигового плавления,
где воздействие температур заменено на воздействие гидравлической смазки и  никаким образом не меняет сути идеи Упругой
отдачи. По другой гипотезе и, по мнению господина К. Фролиха и учёных П.
Бриджмэна и С. Керби, всё дело заключается в возникновении в породном массиве
упругих деформаций сдвига. Их Модель Сдвиговых Напряжений основана на
предположении, что в зонах Вадати-Беньоффа в тектонических плитах под
воздействием сдвиговых деформаций могут происходить фазовые изменение вещества.
Исходя из этого предположения, учёные делают вывод, что в результате фазового
превращения в молекулярной структуре пород находящихся в зоне Вадати-Беньоффа
происходит изменение кристаллической структуры молекул, вследствие чего
прочность породы уменьшается и в ней может произойти проскальзывание. И
опять (!) мы видим хитро замаскированную идею господина Рейда, только в этом
случае её привязали к фазовому превращению веществ! К большому сожалению, никто
из названных учёных не объяснил физическую суть фазовых переходов в породах
горного массива, а декларируемое изречение господином Фролихом: – “Из-за резкого изменения кристаллической
структуры прочность породы уменьшается и в ней может произойти
проскальзывание”,
– абсолютно ничего не объясняет, а только добавляет
вопросы. 1. Почему фазовые переходы обязаны происходить именно в зонах
субдукций Вадати-Беньоффа? 2. Какого рода фазовые переходы имеются в виду:
первого рода или второго рода? 3. Что является инициатором фазовых переходов?  И много других вопросов связанных с физикой и
химией фазовых переходов. Тем не менее, несмотря на наши очень простые и
казалось бы наивные вопросы, мы не получим на них ответов, как и на главный
вопрос  – если всё дело заключается в
зоне Вадати – Беньоффа, то, как объяснить глубокофокусные землетрясения произошедшие
внутри континентов? Например, в Румынии? Ведь там и близко нет зон субдукций. Отвечая
на столь каверзный вопрос, который ставит жирный крест на этой гипотезе, мистер
Фролих, ловя ускользающую из под ног почву, так ответил на вопрос: –“Возможно, в центральной части Европы
находится зона субдукции зона Вадати-Беньоффа, которая перекрыта
континентальной плитой”.
Какой геолог поверит этому объяснению? А теперь
самое интересное в истории противоборства двух вышеописанных концепций – нам
остаётся понять, почему учёные из группы господина Джеффриса и учёные из группы
Фролиха потерпели фиаско? По логике вещей, кто-то же должен был оказаться прав
в двух взаимно исключающих версиях! Всё просто, обе группы учёных сделали
ставку на отсутствие или наличие упругих деформаций в породах на большой
глубине, но в реальности оказалось, что источник глубокофокусных землетрясений
никаким образом не связан с энергией упругих деформаций пород, то есть, обе
группы учёных со старта и до финиша двигались по ложному пути. На этом можно
было положить конец борьбе двух увлекательных идей, но некоторые учёные до сих
пор не сделали выводов из досадных ошибок мистера Джеффриса и мистера Фролиха. Вот
вам вполне современный пример рассуждений учёных геофизиков из Института Земли,
связывающих свои идеи с зоной Вадати-Беньоффа и теорией Упругой отдачи. Геофизики этого авторитетного и уважаемого центра
исследований, расположенного в городе Москва, вот так на своём сайте витиевато
объяснили происхождение глубокофокусного землетрясения  МW = 8.3 произошедшего 24 мая 2013
г под Охотским морем на глубине 609 км, вблизи западного побережья полуострова
Камчатка: – “Причиной возникновения глубокофокусных землетрясений в данном
районе является погружение Тихоокеанской плиты в мантию Земли.
Тихоокеанская плита пододвигается под Курило-Камчатскую островную дугу
по линии глубоководного жёлоба со средней скоростью 7,5 см/год
и затем погружается в недра Земли. Фазовый переход вещества мантии
Земли, происходящий на глубине около 670 километров, препятствует
дальнейшему погружению плиты, что приводит к её деформации,
накоплению напряжений, которые высвобождаются в результате глубокофокусных
землетрясений”
. (Орфография и
пунктуация сохранены). Довольно странное объяснение, не правда ли? Получается,
что в результате фазового перехода неизвестной природы, случившегося по
неизвестной причине, от энергетического импульса неизвестного источника,
Тихоокеанская плита, находясь в зоне Вадати-Беньоффа, куда-то, во что-то и
почему-то упёрлась, в результате чего в океанической плите  накопились (!) упругие деформации. После
накопления энергии, на глубине 670 км, ни больше, ни меньше, произошёл фазовый
переход пород массива в другое физическое состояние, результатом которого стало
землетрясение на глубине 609 км? Из этого довольно
странного (мягко сказать) научного сообщения складывается впечатление, что в
среде геофизиков изучающих землетрясения в зонах субдукций существует проблема,
которая заключается в расплывчатом представлении ими физико-химической сути
фазовых переходов. Создаётся впечатление, что они представляют фазовые переходы
как фокус из арсенала матери-природы, которая по велению волшебной палочки
мгновенно превращает базальты и граниты в алмазы, чудесным образом
перестраивает кристаллические решётки пород, изменяет их свойства, от чего
породы куда-то, словно в недрах Земли есть пустые комнаты, проскальзывают и в
конечном итоге разрушаются, вызывая подземные толчки. Удивительно, но некоторые
учёные забывают, что любой процесс, включая фазовые превращения, никаким
образом не может начаться сам по себе и его энергетическое обеспечение – это
первостепенный и основной вопрос исследования любого физического процесса.
Плюс, физика и химия процесса фазового перехода, накладывают существенные
ограничения на выбор немногочисленных энергетических источников, которые могут
обеспечить достаточно энергоемкий по мощности старт фазового перехода,
приводящего к землетрясению. Исходя из определения, что фазовый переход – это  переход вещества из одной термодинамической
фазы в другую при изменении внешних условий, –
становится понятно, что для осуществления изменения внешний условий системе
нужен подвод или отвод энергии, который в термодинамике называется теплотой
фазового перехода, который и повлечёт за собой скачкообразное изменение
температуры и давления. В результате этого воздействия на породный массив, произойдут
изменения его объема, внутренней энергии, фазы, а возможно и агрегатного
состояния, что повлечёт за собой выделение в результате этого процесса  внутренней энергии в виде сейсмической волны.
Следовательно, определение источника теплоты фазового перехода является
первоочередной задачей в исследовании, а уже из этого исследования будет
определяться механизм глубокофокусного землетрясения. К сожалению, до
настоящего момента вопросы построения физическо-химической модели источника теплоты
фазового превращения пород земной коры, и методики расчёта энергетической
мощности фазового перехода пород в процессе образования глубокофокусных
землетрясений в геофизической среде не поднимались.                                                            Очевидно,
что мантия имеет
неоднородное строение и сложена породами с различными физическими свойствами,
которые разнятся в зависимости от глубин и географического расположения в самых
широких пределах. Мы можем предположить, что в верхней части мантии породы
находятся в пластическом состоянии, а с глубиной увеличивается количество
жидкой фазы (магмы), которая под большим давлением движется “ручейками и
речками” среди пород мантии как по горизонтальным, так и по вертикальным
каналам, выходя на поверхность в зонах разломов в виде вулканов. Современная
теория предполагает движение тектонических плит по астеносфере и это в
настоящее время не вызывает сомнения. Особенно важно то, что исследования
сейсмических волн не показывают чётко выдержанных границ астеносферы в
пространстве мантии. Для многих областей выявлены “непрозрачные” для S волн
слои расположенные как по вертикали, так и по горизонтали, которые могут
хаотично прерываться, или резко менять направление. Глубина залегания
астеносферных слоев варьирует от 50 км до многих сотен, а нижняя граница мантии
фактически является неопределенной. Исходя их этого, можно заключить, что
минеральный состав мантии меняется в зависимости от температуры и давления, а
существование Горячих точек, Батолитов и прочих магматических образований
подтверждает наличие в мантии и коре Земли некоторых объёмов расплавленных
вещества – магмы. Это особенно ярко выражено на так называемых глобальных
сейсмических рубежах 410 и 670 км, где происходят
значительные изменения в минеральном составе мантийных пород, а значит и
фазовые переходы. Минеральные преобразования отмечаются также и на глубинах ~
850, 1200, 1700, 2000 и 2200-2300 км, то есть в пределах нижней мантии. Это
важное обстоятельство, позволяющее отказаться от представления мантии, как
повсеместной однородной твёрдофазовой структуре обладающей упругими свойствами
в зонах Вадати-Беньоффа. Зона Вадати-Беньоффа – это зона субдукций, рис.1, наклоненная в сторону от океанских
желобов под островные дуги или континентальные окраины на глубину до 800
километров, по которой происходит погружение одной плиты под другую.

Рис.1 Строение зон Вадати-Беньоффа

Исходя из физико-химических условий существования
пород мантии в недрах Земли, представляем вам модель образования
глубокофокусного землетрясения.

Как мы отметили ранее, теория господина
Рейда Упругая отдача, трактующая
происхождение землетрясений, как выброс земными недрами энергии упругих деформаций
пород носит эскизное описание и не способна 
в деталях объяснить механизм землетрясений. Не вписываются в рамки
теории Упругой отдачи и наиболее
важная часть сейсмологических исследований – феномен мега землетрясений с их
колоссальнейшим выделением энергии. Например, мощность Великого Чилийского землетрясения 1960 года была
эквивалентна взрыву 32 миллиардов тонн ТНТ или 1.33×1020 Дж, что сопоставимо с мировым потреблением электроэнергии за 2005 год (51020 Дж). Энергия взрыва ядерной бомбы
над Хиросимой составила ≈ 15 Кт ТНТ,
что соответствует полному преобразованию в энергию примерно 0,7 г материи: (15 Кт ТНТ = 63⋅1012 Дж,  E = mc2, m = E/c2 = 63⋅1012 Дж. / (3⋅108 м/с)2 =
0. 0007 кг.) Соответственно, при Великом Чилийском землетрясении в энергию
преобразовалось 1477.77 кг вещества! Приведённые гигантские цифры
наглядно демонстрирует несопоставимость механической крепости земных пород с
таким уровнем энергии! Следовательно, возникает вопрос, если очаг землетрясения
не имеет физической возможности накопить столько энергии упругих деформаций, то
откуда природа черпает столько энергии? В настоящий момент человечеству известен пока один способ генерации
энергии такого уровня, это термоядерные реакции. В мире наук о
Земле принято считать, что природные реакции термоядерного синтеза протекают в
экстремальных условиях, где значения высоких температур и давления могут
заставить атомы водорода преодолевать взаимное кулоновское отталкивание и
слиться в молекулы гелия с выделением энергии термоядерной реакции. Например, на Солнце. Известно, что для
такой реакции в земных условиях достичь нужной температура невозможно. Ища
способы обойти этот температурный порог, химики С. Понс и  М. Флейшман предложили использовать
катализаторы, которые способны понизить температуру термоядерного синтеза до
комнатной температуры! В марте 1989 года они сообщили об успешном осуществлении
ими реакции термоядерного синтеза при температуре 37оС. Эта новость
не только восхитила весь мир, но и вдохновила учёных с энтузиазмом приступить к
разработке идеи термоядерной реакции при низких температурах и давлениях. Открытые реакции
назвали холодным термоядерным синтезом,
или ХЯС. Перед человечеством открывалась прекрасная перспектива получать
энергию, минуя процесс сложной классической термоядерной реакции, для протекания которой необходимо сблизить ядра
атомов, затратив энергию ~0,1
МэВ, что эквивалентно температуре  ~ 11 миллионов
градусов. Огромным бонусом для человечества при решении реакций ХЯС добавлялся
вопрос значительного понижения уровня радиационного загрязнения, о серьёзности
которого наглядно показала Чернобыльская авария. Прошли годы, к сожалению, множество
сообщений и обширные базы данных об удачном осуществлении реакций ХЯС
впоследствии оказывались результатом некорректно поставленных экспериментов или
являлись результатом других физико-химических эффектов не связанные с
термоядерным синтезом. В настоящее время большинство учёных (и мы в их числе) относятся к
заявлениям о холодном ядерном синтезе со скептицизмом,
однако эта область науки до сих пор активно
изучается. К примеру, буквально на днях компания Google анонсировала
многомиллионный грант на реанимацию этого проекта. Работая над нашей гипотезой, мы также
опирались на идею природной катализации термоядерного процесса. Но, мы
учитывали существующую на большой глубине высокую температуру и давление магмы,
хорошо изученный ещё в 50е годы процесс мюон – катализируемого плавления
(μCF) и возможность природы
образовывать конденсированную плазму за счёт энергии  ударных волн 
при гидравлических ударах магмы в недрах Земли. То есть мы допустили,
что природа способна осуществлять термоядерные взрывы в недрах планеты, которые
и вызывают глубокофокусные землетрясения катастрофической мощности.  Рассматривая возможную связь причин
землетрясений с реакциями термоядерного синтеза, мы исходили из особенностей
геологического строения нашей планеты, условия образования и взрыва
конденсированной плазмы в недрах земли и способности плазмы в зоне её разлёта
образовать достаточное количество мюонов для старта процесса мюон –
катализируемого плавления (μCF). Мюон – катализируемое плавление – это процесс,
позволяющий термоядерному синтезу происходить при температурах, значительно
ниже, чем температуры, требуемые для классической реакции термоядерного
синтеза. Это один из хорошо известных современной науке способ реализации
реакций синтеза ядер. Так как этот процесс проходит при гораздо более низких
параметрах температур и давлений чем классическая реакция, вероятность старта
процесса получается довольно высокой. Основанием для такого рода утверждения
служат условия прохождения реакций термоядерного
синтеза, который, как нам известно, возможен при одновременном выполнении двух
условий: скорость соударения ядер соответствует температуре плазмы:

                                    T > 108 K (для реакции D-T).

И соблюдение критерия
Лоусона
:

                                    nτ >
1014 см−3·с (для реакции D-T),

где: n — плотность высокотемпературной плазмы, τ — время удержания плазмы в системе.

Исходя из того, что плотность
конденсированной плазмы во много раз больше плотность идеальной плазмы, то по
сравнению с условиями классического синтеза необходимое время удержания плазмы
для начала реакции будет ничтожным, а замена электрона мюоном понизит
необходимую скорость соударения ядер при эквивалентной энергии, а значит и
температуру реакции. Описывая процесс получения в недрах земли конденсированной
плазмы, мы исходили из того очень важного факта, что на глубинах
десятков и сотен километров породы земной коры находятся под прессингом
созданных природой экстремальных условий, которые вполне подходят для
образования конденсированной
плазмы. В этих условиях не хватает только мощной ударной волны способной
образовать плазму, которая обеспечит резкий скачок давления и температуры, и
достаточное для старта реакции термоядерного синтеза количество тяжёлых по
сравнению с электронами мюонов. Образование в недрах земли высокоэнергетической
ударной волны может быть вызвано различными причинами, связанными с фазовыми
переходами, резким изменением физико-химических условий состояния тектонических
блоков и плит от внезапного изменения горного давления с десятков тысяч
атмосфер и до нуля, резкого изменения температур и другими причинами. Помимо реально больших значений
градиентов давления и температуры на больших глубинах важными факторами для
старта реакций синтеза является наличие в породах земной коры топливной базы в
виде природных месторождений высоко гидрированных элементов. Мы считаем,
что при стечении вышеизложенных факторов и условий в недрах планеты вполне
возможна реакция термоядерного синтеза, способная вызвать катастрофическое
землетрясение.

Предложенная нами гипотеза
работает по следующей схеме: образование по различным причинам ударной волны в
недрах земли (гидравлический удар магмы) →
образование конденсированной плазмы →
разлёт плазмы → образование мюонов → образование мезомолекул  → реакция мюон – катализируемого
плавления → реакция термоядерного синтеза → термоядерный взрыв → сейсмический импульс.

Вкратце рассмотрим каждый
этап процесса.

Кинематика гидравлического удара на большой глубине 

Механизм работы
гидравлического удара заключается в преобразовании кинетической энергии потока
магмы в энергию ударной волны. Фундаментом такого заявления является свойство
жидкости при движении по трубопроводу создавать гидравлический удар. Каналы,
разломы и трещины в земной коре можно отнести к подземным “трубопроводам”, а
магму к жидкости. Следовательно, при движении магмы в земной коре и мантии
обязаны происходить (и происходят) гидравлические удары. Возникающие при этом
процессе ударные волны образуют энергетические импульсы, которые сопровождаются
мгновенными перепадами температур, давлений, ускорений  и торможений атомов, фазовыми переходами
материи. Гидроудар на большой глубине, где раскалённые породы находятся под
прессингом высокого давления, вызывает мгновенные деформации, которые
перерастают в распад материи по типу цепной реакции. К сожалению, современная
геофизика не уделяют должного внимания этому хорошо известному в науке и
практике процессу. Магма, помимо передачи горным породам тепловой энергии, как
и любая жидкость, следует законам гидродинамики, приводят к появлению в горном
массиве ударной волны, способной не только вызывать подземные толчки средней
магнитуды, но и образовывать в недрах Земли конденсированную плазму. История
гласит, что гидравлический удар, как физическое явление известен с далёкого
1898 года, когда русский учёный Н.Е.
Жуковский
исследовал это терроризующее весь мир явление и описал его в
своей работе. В те далёкие времена стоило людям
закрыть или открыть в доме водопроводный кран, как  водоподводящая труба лопалась со всеми вытекающими
из этого неприятного события хлопотами. Жуковскому удалось найти ответ –
что происходит в трубах, которые, казалось бы, без всяких на то причин, каждый
день, в каждом городе мира постоянно взрываются, словно сделаны не из нового и прочного,
а прогнившего металла. С тех далёких времён учёные изучили явление
гидравлического удара до мельчайших подробностей, придумали для его нейтрализации
различные обратные клапаны, установили их на трубах и навсегда забыли эту
проблему. На этом история изучения и борьбы с гидравлическими ударами бы и
закончилась, если бы сегодня вдруг не выяснилось, что явление гидравлического
удара вот уже более ста лет хитро маскирует свою причастность к механизму
образования землетрясений и является одной из причин подземных толчков!
Возникает закономерный вопрос, каким образом гидравлический удар относится к
землетрясениям и в чём его сейсмический секрет? Гидравлический удар как физическое явление – это мгновенный скачок давления в системе, заполненной  жидкостью,
достигающий при определённых условиях чудовищной величины. В основном, это явление вызывается быстрым
изменением скорости потока жидкости в
трубопроводе вследствие резкого закрытия или открытия крана. Городские
водопроводные системы ничем не отличаются от сотворённых природой систем естественных
подземных разломов, каналов и трещин, по которым течёт магма, которые внезапно
могут быть перекрыты сместившимися блоками. И тут и там течёт жидкость в
виде воды и магмы, молекулы которых двигаются с определённой внешними условиями
скоростью. Следовательно, никакой разницы в физике процесса нет, ибо магма –
это та же жидкость, а каналы, трещины и разломы в породах массива, это
обыкновенные подводящие магму “трубы”. Вся разница заключается в том, что в
отличие от людей, природа оказалась не способной установить на подземных
“трубопроводах” обратные клапаны и другие устройства компенсирующих силу гидравлического
удара. А если в гидравлической системе Земли отсутствуют обратные клапаны, то в
её глубинах случались, случаются и будут случаться гидравлические удары
различной мощности. Вопрос возможности
гидравлических ударов в разломах, трещинах и различных каналах упирается в вопрос
строения Земли и конкретно наличия в структурах коры и мантии необходимого
количества подвижной магмы, способной с достаточной скоростью перемещаться по трещинам
и всевозможным каналам и наличие “подземных трубопроводов” достаточных размеров
для пропуска магмы. Здесь у геофизиков нет единого мнения. Одни учёные утверждают,
что основной объём магмы в коре и мантии находится в виде твёрдого тела, и
только совсем малая часть мантии – астеносфера представляет собой сильновязкий расплав. Но, разве вязкий расплав не
обладает свойствами жидкого тела? Другая группа геофизиков утверждает, что в
недрах Земли достаточно много магмы. Вот, что нам говорит о подземной структуре
подвода магмы по “подземным трубам”  к
жерлу вулкана Толбачик один из главных специалистов мировой геофизики по
вулканам и магматической геологии академик РАН господин Н. Добрецов: “… в вулканической структуре присутствуют несколько очагов магмы,
между которыми все время идет непрерывный обмен веществом. Изменения в
вышележащем очаге всегда связаны с изменениями в другом, более глубинном очаге,
вплоть до того, что пять таких очагов могут работать как единая проточная
колонна …”.
То есть, перефразируя слова уважаемого академика на язык специалиста
по гидродинамике, магма свободно перемещается по подземным проточным колоннам
из одного бассейна магмы в другой на большие расстояния с сохранением всех
физических свойств жидкого тела. Некоторым геофизикам не допускающих нахождение
больших объёмов магмы в недрах планеты, следовало бы вспомнить пример способности магмы подниматься из глубин мантии
по каналам Горячих точек. Ярким примером такого научного факта является Гавайская
точка. Пример расчёта мощности гидравлического удара магмы вы можете найти в
работе: https://hq.ssrn.com/Journals/IssueProof.cfm?abstractid=3738328&journalid=3371680&issue_number=9&volume=3&journal_type=CMBO&function=showissue.
Простой расчёт по формуле Жуковского показывает, что мощность гидравлического
удара магмы может достичь несколько тонн ТНТ. Это вызовет в окружающих место
удара породах ударную волну большой мощности. Известно, что скорость прохождения фронта ударной волны в
недрах горного массива, находится в пределах ~ 6 км/с. В результате воздействия
ударной волны на глубине в несколько сот километров, где породы и так находятся
в экстремальных условиях, возникает неравновесное состояние вещества. В месте
гидроудара произойдут фазовые переходы, и
скачком увеличивается кинетическая энергия
движения молекул, которая будет стремиться перераспределиться по внутренним
степеням свободы. Вследствие этого
термодинамического процесса, в породах возникнут тангенциальные напряжения,
которые вызовут в породах деформации сдвига. Так как время
развития таких деформаций чрезвычайно мало и составляет 10-7 с.,
то в породах мантии и земной коры возникнут экстремально
высокие концентрации всевозможных дислокаций и дробление кристаллических решёток. В последующие 10-12 – 10-9 с. произойдёт разрыв химических связей, резкое
увеличение давления, температуры и плотности с
образованием возбужденных состояний молекул
с последующей их диссоциацией и ионизацией. Финалом этого процесса будет
рождение конденсированной
плазмы.

Конденсированная плазма или Тёплое
плотное вещество https://zen.yandex.ru/media/physh/lazer-prevratil-aliuminii-v-teploe-plotnoe-vescestvo-59dba96255876b284d446c4f

Существование конденсированной плазмы или так
называемого Тёплого Твёрдого Вещества (WDM) возможно
при больших давлениях и температурах инициированных фазовыми переходами,
связанными с ударными нагрузками, когда Кулоновские силы сопоставимы с силами
теплового движения, то есть горячие недра коры и мантии являются идеальным
местом для рождения конденсированной плазмы. Такая материя получена в лабораториях российского Сарова, в
американском Лос-Аламосе и других лабораториях мира. В настоящий момент WDM получают несколькими способами, например, с
помощью лазеров, а самым эффективным считается способ получение конденсированной плазмы за счёт энергии ударной волны. Этот же
способ  получения  WDM эффективно использует природа при помощи гидроудара магмы в мантии Земли, который служит источником энергии
для скачкообразного фазового перехода пород недр в области гидравлического
удара в конденсированную плазму,
которая по своим параметрам находится между твёрдым телом и идеальной плазмой. Тёплое плотное вещество может образовываться из земных элементов от
водорода до металлов. Давая определение этому виду плазмы, физики говорят:- «Это
состояние материи, достаточно плотное, чтобы не быть плазмой, и слишком
горячее, чтобы описываться методами физики конденсированного состояния». 
WDM намного плотнее, чем плазма, — от 0, 01 до 100 г/см3.
и гораздо холоднее, чем высокотемпературная плазма. В некоторых случаях оно может
иметь удельный вес в два раза больше, чем твёрдое вещество, из которого оно
получено. Но и твёрдым телом его тоже назвать нельзя — атомы вещества имеют
слишком большие скорости. Расчёт кинетических
параметров гидроудара, показывают о реальной возможности получения WDM в недрах земли. Необходимо заметить, что
мы вели расчёт по минимальным значениям, но и полученные нами параметры способны вызвать сейсмический удар магнитудой M
3.5-4.0 (!), что соответствует взрыву тактического ядерного заряда. Результатом этого процесса, по аналогии лабораторных экспериментов
в Лос-Аламосе и других лабораториях мира, станет образование WDM. Далее произойдёт мгновенное увеличение объёма плазмы  и её неконтролируемый разлёт (взрыв).

Разлёт плазмы

Главным препятствием на пути получения управляемой термоядерной
реакции и создания термоядерных реакторов является удержание плазмы от процесса
её разлёта. Существует два способа удержания плазмы. Это магнитное
удержание и инерционное удержание. В первом случае магнитного удержания
использует мощное магнитное поле (магнитные ловушки), а во втором случае топливный
элемент реакции подвергается одновременному удару с нескольких направлений
мощными лазерными излучениями или пучками заряженных частиц. А у природы нет
инструментов удержания плазмы. Сам по себе разлёт плазмы в недрах нашей планеты
представляет собой взрыв “оплазменных пород” из-за резкого расширения и
увеличения их объёма, что и приведёт к образованию мюонов, которые служат
катализатором реакции термоядерного синтеза. Необходимо отметить, что при
всём разнообразии предлагаемых к реализации способов осуществления реакций ХЯС
их роднит общая идея, а именно идея нагреть ядра дейтерий-тритиевой плазмы до
средней температуры 10 кэВ с тем, чтобы небольшая часть ядер могла, пройти
сквозь потенциальный барьер кулоновского отталкивания ядер и вступить в реакцию
синтеза гелия. Эта идея, по существу ничем не отличается от способов увеличения
скорости химических реакций: предварительно нагреть реакционные компоненты,
либо применить катализаторы. Как многократно доказано современными
исследованиями, в качестве катализатора для реакций термоядерного синтеза,
можно использовать отрицательно заряженный мюон. Но, на современном этапе
развития ядерной промышленности получение мюонов крайне затруднительно и
экономически не рентабельно и поэтому реакции
термоядерного синтеза/мюон – катализируемого плавления не рассматриваются учёными как
перспективный источник получения энергии. Но… для природы вопроса
рентабельности не существует.

Образование мюонов:

Мюоны были
впервые обнаружены в космических лучах  в
1936 году. Они образуют ~80% всех частиц космического излучения и имеют скорости, близкие к скорости света. На современных ускорителях ядерных частиц получают пучки
мюонов с интенсивностью 105≈106 частиц в секунду. Так как
масса мюона много больше массы электрона, то они обладают высокой проникающей
способностью, в результате чего мюоны космических лучей не только легко
проникают через атмосферу Земли, но и углубляются на довольно значительные
расстояния в недра земли. В подземных экспериментах мюоны космических лучей с
энергией 1012≈1013 эВ регистрировались на глубине
нескольких км. Образование мюонов происходит при распаде так
называемого π – мезона,
который распадаются на три элементарные
частицы — два разнополярных мюона µ-,
µ+ и мюоное нейтрино. Кроме этого, мюоны образуются в
результате процесса столкновения высокоскоростных электронов и позитронов,
который в нашем случае происходит при разлёте плазмы в недрах земли по
схеме:  e- + e+ → µ- + µ+ . При этом,
отрицательный µ- захватывается
ближайшим атомом, образуя при этом процессе мюонные атомы или мезоатомы,
в результате замены электронов на отрицательные мюоны. Нам известно, что
радиус Бора обратно пропорционален массе частицы движущейся вокруг атомного ядра, значит,
силу того, что масса мюона Mμ=206,769 me более чем в двести раз превосходит массу электрона,
то размер вновь образованной орбитали атома будет во столько же раз меньше
аналогичной электронной. В результате размеры мюоновой орбитали сравнимы или
не более чем на порядок превосходят размеры ядра (!). Также малые размеры
атомов позволяют атомным ядрам сильно сблизиться и слиться без нагрева материи
на миллионы градусов. В этом и состоит идея термоядерного синтеза/мюон
– катализируемого плавления и наша гипотеза её осуществления матушкой Природой.

Реакция термоядерного синтеза/мюон
– катализируемого плавления

Если говорить чуть подробнее, то идея µ- катализа ядерных
реакций состоит в следующем. Попадая в термоядерное топливо, к примеру, в водородную
среду, свободные мюоны “выгоняют” и заменяют собой в атомах электроны и
образуют атом протон-мюона (Н-μ), атом
дейтрон-мюона (D-μ) и атом тритон-мюона (T-μ), которые, сталкиваясь затем
с молекулами Н2, D2,
Т2, HD, НТ, DT, образуют мезомолекулы НН-μ, HD-μ, HT-μ, DD-μ, DT-μ и TT-μ. Обратите внимание, в
мезомолекулах ядра удалены на расстояние примерно в две мезоатомных единицы ~2aμ =
2h2/mμe2 ~5⋅10−11 см,
причем такое сближение происходит при незначительных с точки зрения
классической реакции термоядерного синтеза температурах. На такое же расстояние
в классической реакции ядра изотопов водорода сближаются только при
кинетической энергии ~3 кэВ, что
соответствует ~30 миллионам градусов!!! После образования мезомолекул DDμ, DTμ
и TTμ чрезвычайно быстро, за время τ порядка 10−9 — 10−12 с,
происходит слияние их ядер. Классические реакции, которые хорошо нам известны:

                                        D + D → p + T + 4,032 MэВ

                                        D + D → n + 3H + 3,268 MэВ

                                        D + T → n + 4H + 17,589 MэВ

                                        T + T → 2n +4H + 11,332 MэВ

                                        P + D →
3H + γ + 5, 4 MэВ

                                        P + T →
4H + γ +19,814 MэВ

После прохождения реакций происходит высвобождение мюона,
и цепочка описанных превращений повторяется до момента распада мюона. Но число реакций синтеза  инициируемых одним
мюоном, ограничено величиной коэффициента прилипания мюона
к гелию равного ~ 0,3—1 %. И последнее, нам следует отметить важное
замечание – реакции синтеза между ядрами лёгких
элементов могут осуществляться от водорода, лития, бериллия и вплоть
до железа, что существенно расширяет
топливную базу термоядерных реакций. Как мы уже отмечали выше, эти реакции не могут быть использованы в управляемом термоядерном
синтезе так как они невыгодны из-за высоких энергетических затрат на получение
мюонов. Как мы также раньше отметили, природе нет никакого дела до получения
экономической выгоды процесса, для природы важен другой показатель, это
равновесие систем, которое достигается путём утилизации излишков энергии
согласно второму закону термодинамики и в частности его постулата Минимума
энергии любой системы.

Модель образования глубокофокусных землетрясений  

Уровень
давлений и температур конденсированной плазмы таков, что оно мгновенно
расширяясь, взорвётся. Огромная скорость
приложения нагрузки создаст чудовищные напряжения в материале и тем самым
включит новые механизмы деформации с образованием обвального разрушения массива
пород по типу цепной реакции. В момент разлёта плазмы произойдёт образование ионизированных частиц:
ионов, мюонов, электронов и нейтральных частиц. Далее произойдёт захват
водородными ядрами мюонов, образование мезомолекул с последующим слиянием ядер и
вспышка термоядерной реакции мюонного катализа, которая быстро потухнет по
причине прилипания мюонов к синтезированным ядрам. По этой причине, как нам
кажется, катастрофические землетрясения случаются довольно редко, так как
суммированной энергии гидравлического удара и энергии скоротечного
термоядерного синтеза будет достаточно только для землетрясений малых и средних
магнитуд. Для образования катастрофических землетрясений потребуется
колоссальная энергия, измеряемая миллиардами тонн тротилового эквивалента,
которую природа вполне может получить, “укрыв область термоядерной реакции
урановым одеялом” по схеме “слойки” академика  А. Д.Сахарова. Как нам известно, если в
области разлёта плазмы находятся элементы урановой группы, то при термоядерной
реакции  D
+ T → n + 4H + 17,589 MэВ.

образуется
высокоэнергетический  14,1 МэВ нейтрон,
который попадая в урановое топливо, производит одно деление ядра уранового
элемента с выделением энергии в одиннадцать раз больше, чем при слиянии одного
ядра в термоядерной реакции. По этому
принципу работает водородная бомба. То есть, если обложить поверхность термоядерной бомбы «одеялом» допустим
из урана-238, то под действием быстрого нейтрона из реакции
синтеза, ядро урана расщепляется по принципу цепной ядерной реакции: 

— одна
реакция термоядерного синтеза ~ 17,6 МэВ 
плюс нейтрон;

— ядерная
реакция деления “под урановым одеялом” ~ 200 МэВ.

Таким образом,
если в районе разлёта плазмы окажутся элементы урановых веществ, что при их
распространенности в земной коре вполне реально, то “урановое одеяло” позволит
природе легко поднять магнитуду землетрясения до катастрофического уровня.

Заключение

Огромные
мощности катастрофических землетрясений наглядно демонстрируют человечеству
факт существования у природы механизма сброса энергии породных масс через
явления не связанные с упругими деформациями пород, следовательно, для развития
геофизики человечеству требуются новые подходы к проблемам сейсмологии. Одно из
таких направлений в геофизике предполагает источником подвижек плит и блоков
считать ударные волны, возникающие в породах массива вследствие различных
гидродинамических и термодинамических явлений, которые в свою очередь способны
вызывать в недрах Земли термоядерные реакции. Экспериментальное
подтверждение получения конденсированной плазмы в лабораториях мира, выбросы
продуктов ядерных реакций и факты фиксации повышения радиоактивного фона при
извержениях вулканов подают надежду, что идея термоядерного синтеза посредством гидроудара, конденсированной плазмы и реакции
мюон – катализируемого плавления (μCF) в недрах нашей планеты может оказаться
реальностью. Подтверждение нашей гипотезы послужит значительным шагом вперёд в
объяснении сейсмической активности недр и определит новые подходы к изучению
причин землетрясений, а также позволит ответить на вопросы, связанные с
геологическим процессом формирования нашей планеты и физического образования
разнообразия химических элементов и минералов. К сожалению, на данном этапе
развития сейсмологии, мы не можем конкретизировать физические и химические
параметры реакций происходящих в недрах Земли. Решение этих задач вопрос
будущего. Но уже сегодня, само допущение
возможности ядерных преобразований вещества внутри нашей планеты открывает
совершенно новые и многообещающие перспективы не только в понимании механизмов
землетрясений, но и дальнейшем развитии геологии, минералогии и других наук о
Земле. В свете изложенной нами гипотезы теория господина Рейда
представляется  уже не головоломкой
замкнутой на силах упругих деформаций пород горного массива с загадочным
источником возбуждения, а частью более глубокого, сложного и грозного процесса,
интенсивно воздействующего на ослабленные зоны земной коры по разломам и
границам тектонических плит. То есть, процесс землетрясений развивается в
соответствии с хорошо известным физическим постулатом – любое движение любой
материи происходит по пути наименьшего сопротивления. Именно подвижку
тектонических плит от вдоль разлома Сан-Андреас в 1906 году господин Рейд
ошибочно интерпретировал как источник землетрясения, разрушившего город
Сан-Франциско. В действительности, разлом оказался своеобразным громоотводом,
или путём наименьшего сопротивления для прохождения энергетического импульса
совершенно другого процесса, а город Сан-Франциско случайно попал в зону
извержения внутренней энергии недр 
планеты. Таким естественным для неё способом природа выровняла
энергетический дисбаланс, возникший в результате различных физико-химических
процессов в своих недрах. К великому сожалению, из вышеизложенного процесса
образования землетрясений можно сделать неутешительный вывод – старт любого
землетрясения является чистой случайностью и, следовательно, говорить о
возможности прогноза землетрясений не имеет смысла, как и тратить на это
деньги. Можно пространственно рассуждать и делать прогнозы на различные периоды
времени, можно отвергать наш вывод и продолжать тратить бюджетные деньги, но
точное время и место будущего землетрясения предсказать невозможно. Геофизики,
сомневающиеся в нашем неутешительном выводе, имеют прекрасный шанс с лёгкостью
опровергнуть наше заключение, предоставив научному сообществу хотя бы
приблизительный прогноз всех крупных землетрясений на ближайший год. Найдутся
ли такие профессионалы в мировой науке?                                    И
последнее, что мы хотели бы отметить, что не смотря на кажущуюся фантастичность
нашей идеи, в истории науки был подобный факт, когда Пол Куродо в 1956 году
высказался о возможности Матушки природы запустить в работу ядерный реактор.
В 1972 году его фантастическая
гипотеза с успехом подтвердилась при обнаружении 16 природных реакторов в трёх
частях месторождения урана в Габоне в Окло, в Окелобондо, и в Бангомбе, под
общим названием «Природный ядерный реактор Окло». В завершении статьи мы должны отметить,
что мы сознательно, в целях не утяжелять материал, избегали детализации
химических и ядерных процессов и не вдавались в квантовые процессы.

Комментарии

Написать комментарий

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно