Введение

Озеро Байкал на пересечении планетарных тектонических разломов, по которым глубинные флюиды поднимаются к земной поверхности

Наукам о Земле предстоит решить ключевую проблему источника, питающего энергией планету. Есть два противоположных взгляда на ее решение. Согласно мнению многих ученых, предметом дальнейшего изучения должна выступать судьба неких ресурсов, которые планета получила при рождении, а также облучении Солнцем в дальнейшем. Суть альтернативного предложения заключается в рассмотрении материальной связи ядра Земли с дальним космосом.

Около полувека назад Владимир Иннокентиевич Молчанов открыл, что для образования водорода и углеводородов — веществ, обладающих наибольшим энергетическим потенциалом, вовсе не обязательны высокие температуры и органические остатки: необходимым и достаточным условием их появления служит механическая активация содержащих углерод минеральных сред в присутствии воды, в частности, при землетрясениях.

Владимир Иннокентиевич Молчанов (1924–2010) — пионер исследования механохимических процессов в геологии

Так был сделан важнейший шаг на пути понимания закономерностей превращений энергии. Однако для обогащения состава смеси подобного типа требуется участие сил, происхождение которых остается неизвестным.

Молчанов В. И. Генерация водорода в литогенезе. — Новосибирск Наука. 1981

При развитии исследований в области энергетики Земли необходимо учитывать всю совокупность известных фактов, в том числе:

1) истощение запасов радиоактивных элементов;

2) выделение из недр изотопа гелия-3, не являющегося продуктом радиоактивного распада;

3) собственное нейтронное излучение планеты;

4) постоянное истечение водорода с планеты при диссипации ее атмосферы;

5) дегазация громадных количеств глубинного водорода;

6) непрерывное повышение концентрации водорода в воздухе;

7) сосредоточение массы водорода в ядре Земли;

8) большие теплопотери планеты, температура которой на 278 °C выше температуры окружающей космической среды;

9) тенденция увеличения интенсивности движений в геосферах со временем;

10) колебательный режим эндогенных процессов;

11) рост твердого ядра планеты;

12) дальний порядок в структурах внешних оболочек, создаваемый избыточным внутренним давлением.

Перечисленные явления трудно, даже невозможно объяснить тратами неизбежно ограниченного запаса энергии на протяжении миллиардов лет. С другой стороны, их природу легче понять, приняв гипотезу реакции синтеза в ядре Земли, которая протекает в условиях притока трансводородного элемента из ядра Галактики (который Дмитрий Иванович Менделеев назвал ньютонием). Это даст и решение второй фундаментальной проблемы наук о Земле — выяснения причины роста массы планеты, заметного по грушевидности ее формы.

Перспектива достижения соответствия между фактами и теорией открывается с признанием исключительной важности феномена собственного нейтронного излучения планеты, которое указывает на то, что происходит в недрах.

Повсеместный водород

Судя по дефициту масс и некоторым другим признакам, водород входит в состав твердого ядра планеты, его потоки при глубинной дегазации пронизывают мантию с земной корой, и заканчивает он свое движение на Земле, рассеиваясь в виде ионизированных атомов в верхних слоях атмосферы. Ежегодно около 30 млн тонн водорода улетучивается в космическое пространство, но его количество на Земле не убывает, а, напротив, возрастает. Постоянные наблюдения на станции Mace Head (берег Атлантического океана, остров Ирландия) и Cape Grim (берег Индийского океана, остров Тасмания) показывают, что концентрации водорода в приземном слое воздуха в последние 20 лет повышаются (Рис. 1).

Рис. 1. Рост концентрации водорода в приземном слое воздуха по наблюдениям на станции Mace Head в Ирландии (широта 53° 20’ с. ш., долгота 109° 54’ з. д., высота 5 м над уровнем моря)

Источник: по даннымMace Head. Advanced Global Atmospheric Gases Experiment.

По результатам анализа воздуха, законсервированного между кристаллами льда Антарктиды, тенденция накопления водорода в атмосфере прослеживается на протяжении по крайней мере 100 лет (Рис. 2).

Рис. 2. Изменения концентрации водорода в атмосфере по индикатору состава газов в пузырьках воздуха из снега и льда в Антарктиде. Показан полиномиальный тренд

Источник: по даннымJ. D. Patterson et al., 2020.

При подъеме в атмосфере легкий водород вступает в реакцию с кислородом, что ведет к разрушению озонового слоя (эффект Сывороткина). Сокращение общего содержания озона в атмосфере, особенно сильное на высоких широтах (несмотря на полное запрещение производства и потребления фреонов во всем мире еще в 1987 г.), отражает ход усиления дегазации глубинного водорода (Рис. 3).

Рис. 3. Истончение озонового слоя по широтам Северного полушария (исключение — экваториальный пояс) в период 1980–2021 гг

Источник: расчет по даннымSBUV Merged Ozone Data Set (MOD), Goddard SpACE Flight Center.

Высокая чувствительность озона в атмосфере позволяет реконструировать последовательность событий, связанных с дегазацией глубинного водорода.

Всплеск нейтронов у границы полушарий

31 января 2002 г. в 23:01 UT Иркутский нейтронный монитор в условиях спокойного Солнца (Рис. 4) зарегистрировал очень редкое событие — возникновение крупной аномалии интенсивности галактических космических лучей, превысившей 1400% месячной нормы (Рис. 5). Очевидно, это был выброс тепловых нейтронов из недр.

Рис. 4. Снижение солнечной активности в конце 2002 г

Источник: по данным обсерваторииLomnicky Stit, Slovak Academy of Science.

Рис. 5. Аномалия потока нейтронов 31 января 2002 г. Измерения с 10-минутным интервалом

Источник: по даннымIrkutsk Neutron Monitor.

Установлено, что потоки нейтронов земного происхождения распространены повсеместно, мощность их подвержена большим периодическим и непериодическим изменениям, в частности, резко возрастая при землетрясениях. Считается, что генерация нейтронов данного вида происходит при воздействии α-частиц радиоактивного газа радона на ядра химических элементов почвы. Однако такое объяснение представляется недостаточно обоснованным, так как радон чрезвычайно нестабилен, и его концентрации в среде очень низки. При ограниченных количествах радона продолжительное существование аномалий земных нейтронов и повторное их возникновение в одном месте просто физически невозможно.

Найдены свидетельства того, что всплесками нейтронного излучения сопровождается не только возникновение сейсмических волн, но и возмущение геосфер другого типа, например развитие ураганов. Накопленная информация позволяет думать, что нейтроны и водород (связанные цепочкой преобразований «нейтрон → протон → водород»), образуют восходящие течения вещества и энергии от земного ядра. Рассмотрим на конкретном примере, насколько реалистична эта идея.

Проверка предположения о том, что это январское событие 2002 г. связано с выбросом нейтронов и водорода из недр, включает несколько этапов.

Движение аномально мощного потока нейтронов и водорода по каналам земной коры должно было сопровождаться ее деформацией, поэтому требуется прежде всего определить даты близких по времени и пространству землетрясений. Каталог International Seismological Centre («Event catalogue») содержит сведения о двух датируемых 29 января землетрясениях магнитудой mb 4.3 и 4.2, очаги которых располагались в 60 км от Иркутска, у северного берега Байкала, на глубине 18 км и 20 км (Рис. 6).

Рис. 6. Соседние эпицентры землетрясений 29 января 2002 г. (координаты: 51° 32’ с. ш., 104° 46’ в. д. и 51° 33’ с. ш., 104° 46’ в. д.). Снимок с космического аппарата «Метеор-М» в январе 2020 г

Источники: International Seismological Centre иГоскорпорация Роскосмос.

Чтобы выяснить, насколько часто повторяется ситуация 29 января 2002 г. на западном побережье Байкала, за период 1980–2022 гг. в базе данных были выделены случаи, когда за сутки в радиусе 300 км от Иркутска фиксировали более одного землетрясения магнитудой ≥ 4. Обнаружилось, что наиболее часто возникающие сейсмические очаги расположены вдоль северного берега озера, причем в радиусе 10 км от места событий 2002 г. находится более 40 эпицентров (Рис. 7).

Это явный признак концентрированного выхода энергоносителя водорода.

Рис. 7. Эпицентры землетрясений магнитудой ≥ 4 на Байкале, в районе истока Ангары

Источник: по даннымInternational Seismological Centre.

Интересно, что косвенно подтверждает сделанный предварительный вывод необычное явление — образование кольцевых структур на льду Байкала именно в районе начала Ангары (Рис. 8). Вертикальный профиль температуры и химического состава воды говорит о контакте льда с придонным слоем, который создается газовым пузырем.

Рис. 8. Круг диаметром около 4,4 км на льду южной части Байкала, наблюдавшийся 23 апреля 2009 г. участниками 19-й экспедиции МКС (командир — Геннадий Иванович Падалка)

Источник: NASA.

Сосредоточение эпицентров сильных землетрясений в южной части Байкала вполне закономерно: речь идет о пограничной зоне между Тихоокеанским и Континентальным полушариями. Плоскость трехосного эллипсоида проходит по меридиану 102° в. д., у которого планетарные деформации земной коры отличаются особой силой (Рис. 9).

Рис. 9. Распределение землетрясений магнитудой ≥ 7 по меридианам в пограничной зоне между Тихоокеанским и Континентальным полушариями (период 1900–2022 гг.). Хорошо заметна сейсмическая аномалия на меридиане 104° в. д

Источник: расчет по даннымInternational Seismological Centre.

Новейшие результаты исследования геосфер указывают на существование глобальных кристаллических структур с 8, 12 и 20 вершинами, которые образовались благодаря росту внутреннего железного ядра планеты (Рис. 10).

Рис. 10. Модель двойного кристалла, додекаэдр внутри икосаэдра

Внутренние многогранники благодаря их росту наделены энергией, которая деформируют земную кору и другие оболочки. Срединная линия между проекциями вершин икосаэдра и додекаэдра на земную поверхность в Северном полушарии протягивается вдоль 51°, по «золотому» сечению планеты (Cos 51° = 0,618) и пересекает пограничную зону Тихоокеанского и Континентального полушарий по южной акватории Байкала. На этой широте благодаря резонансу планетарной колебательной системы энерговыделение отличается особой напряженностью (Рис. 11).

Рис. 11. Широтное распределение землетрясений магнитудой ≥ 7 у 51-й параллели Северного полушария (период 1900-2022 гг.)

Источник: расчет по даннымInternational Seismological Centre.

Отклик среды

Дальнейшие шаги по проверке гипотезы эндогенного происхождения интересующего нас события предполагают поиск следов выброса протонов и водорода, прежде всего физических и химических эффектов.

Нейтроны не имеют электрического заряда, но обладают отрицательным магнитным моментом. Значит, если глубинные нейтроны действительно вылетели в атмосферу, должно было возникнуть местное кратковременное искажение магнитного поля. И оно было зафиксировано Иркутской обсерваторией (Рис. 12).

Рис. 12. Реакция магнитного поля (вертикальная компонента Z) на всплеск нейтронов 31 января 2002 г. с опережением на 1,5 часа. Материалы наблюдений Иркутской геомагнитной обсерватории (с. Патроны, координаты: 52°09’ с. ш., 104°28’ в. д.), расположенной в 35 км от эпицентров землетрясений 29 января 2002 г

Источник: по данным «INTERMAGNET».

Как и ожидалось, эффект Сывороткина при выбросе водорода на берегу Байкала в конце января 2002 г. проявился в значительном разрушении атмосферного озона (Рис. 13).

Рис. 13. Сокращение общего содержания озона в атмосфере, свидетельствующее о выбросе водорода. В день землетрясений 29 января зафиксированная величина содержания озона была, очевидно, настолько низка, что ее сочли ошибочной. Показан полиномиальный тренд

Источник: по данным Иркутской станции (координаты: 52°16» с. ш., 104°21» в. д., высота 467 м), SBUV Merged Ozone Data Set (MOD), Goddard SpACE Flight Center.

Отрицательная аномалия озона достигла максимальных размеров на второй день после землетрясений (Рис. 14).

Рис. 14. Аномалия озона в атмосфере Восточной Сибири 2 февраля 2002 г

Источник: Environment and Climate Change Canada.

При поступлении в атмосферу больших количеств водорода, реакция его окисления с выделением тепла и образованием воды должна была вызывать повышение температуры приземного слоя воздуха и выпадение осадков. Реальный ход событий, восстановленный по материалам наблюдений Иркутской метеорологической станции, полностью соответствует ретропрогнозу (Рис. 15 и 16).

Рис. 15. Ход температуры приземного слоя воздуха в периоды до и после события 31 января 2002 г. по наблюдениям метеостанции Иркутск в 60 км от эпицентров двух предшествовавших землетрясений

Источник: Погода и климат.

Рис. 16. Атмосферные осадки, связанные с выбросом водорода в день землетрясений 29 января 2002 г. и накануне, по наблюдениям метеостанции Иркутск

Источник: Ibid.

Факты говорят о том, что поток нейтронов и водорода дал энергию для землетрясений и породил синхронные аномалии магнитного поля, метеорологических элементов и стратосферного озона.

К сказанному нужно добавить, что вообще весь комплекс атмосферных последствий землетрясений очень характерен для Байкальского рифта. Последний чрезвычайно яркий пример цепной реакции относится к Хубсугульской части рифтовой системы, где за шесть дней в январе 2021 г. на площади 25 км х 25 км наблюдалось 37 землетрясений магнитудой ≥ 4 и 86 землетрясений магнитудой ≥ 3 (Рис. 17).

Рис. 17. Рой землетрясений магнитудой ≥ 3 у озера Хубсугул (Монголия) с эпицентрами, сосредоточенными на широте 51°20’ и долготе 100°20‘

Источник: расчет по даннымInternational Seismological Centre.

Результатом выброса водорода стала обширная аномалия озона в атмосфере (Рис. 18).

Рис. 19. Резкое потепление на южном берегу озера Хубсугул в дни возникновения роя землетрясений 11-12 января 2021 г. (станция Хатгал в 130 км от эпицентров)

Источник: Environment and Climate Change Canada.

Окисление водорода при залповом выделении из недр вызвало кратковременное потепление в радиусе нескольких сотен километров (Рис. 19 и 20), которое, естественно, сопровождалось снегопадом благодаря поступлению в воздух воды.

Рис. 19. Резкое потепление на южном берегу озера Хубсугул в дни возникновения роя землетрясений 11−12 января 2021 г. (станция Хатгал в 130 км от эпицентров)

Источник: по данным «Погода и климат».

Рис. 20. Потепление на западном берегу озера Байкал в дни возникновения роя землетрясений 11-12 января 2021 г. (станция Байкальск в 250 км от эпицентров)

Источник: Ibid.

Взрывной рост сейсмической активности 11−12 января 2021 г. у озера Хубсугул привел к формированию глубокой депрессии в атмосфере (Рис. 21). Такого рода последствия зафиксированы в метеорологии впервые.

Рис. 21. Падение атмосферного давления на 50 гПа (!) из-за прогревания воздуха глубинным водородом, выделившимся при землетрясениях 11–12 января 2021 г. у озера Хубсугул (станция Хатгал)

Источник: Ibid.

В рассмотренном случае исключены любые объяснения действовавших причин, кроме приведенного выше.

Инге Леманн около 90 лет назад потребовались сейсмограммы всего одного землетрясения для обнаружения внутреннего ядра Земли, которое, как выясняется, оказывает мощное влияние на внешние оболочки. В наши дни накопленная информация дает возможность анализировать сведения по целому ряду даже очень редких событий, что обеспечивает достаточную надежность получаемых выводов. Рассмотрим еще два случая предполагаемого выброса нейтронов и водорода.

События на Тянь-Шане и Сьерра-Мадре

При анализе материалов наблюдений Алма-Атинского монитора обращает на себя внимание датируемый 1 декабря 2019 г. всплеск нейтронов, небольшой по известной части аномалии (Рис. 22), но повлекший за собой полный набор эффектов возмущения среды.

Рис. 22. Нейтронная аномалия 1 декабря 2019 г. на Заилийском Алатау (Тянь-Шань), зарегистрированная высокогорным Алма-Атинским нейтронным монитором (координаты: широта 43°15‘ с. ш., долгота 76° 55‘ в. д., высота 3340 м)

Источник: по даннымALMA-ATA Neutron Monitor.

В момент предполагаемого выброса нейтронов солнечная активность находилась на низком уровне (Рис. 23).

Рис. 23. Солнечная активность в ноябре–декабре 2019 г

Источник: по даннымWDC-SILSO, Royal Observatory of Belgium, Brussels.

В радиусе 300 км от Алма-Атинского монитора 1 декабря 2019 г. наблюдалось девять землетрясений, из них четыре имели совмещенные эпицентры (Рис. 24), что указывает на сосредоточенное выделение эндогенной энергии.

Рис. 24. Эпицентры землетрясений в районе Алма-Атинского нейтронного монитора на Тянь-Шане

Источник: по даннымInternational Seismological Centre.

Нейтронное событие на Тянь-Шане, как и у Байкала, отмечено сильным искажением магнитного поля, начавшимся также за 1,5 часа до всплеска (Рис. 25).

Рис. 25. Компонента Х магнитного поля

Источник: по даннымINTERMAGNET.

Сигналом выброса водорода служит рекордное истончение озонового слоя стратосферы в районе Заилийского Алатау (Рис. 26).

Рис. 26. Динамика озонового слоя по наблюдениям Алма-Атинской станции (координаты: 43°14‘ с. ш., 76° 56‘ в. д., высота 847 м). Показан полиномиальный тренд

Источник: по даннымSBUV Merged Ozone Data Set (MOD), Goddard SpACE Flight Center.

Благодаря водороду атмосфера получила много тепла и воды (Рис. 27): водяные пары сгустились в облака над Заилийским Алатау и пошел снег.

Рис. 27. Потепление приземного слоя воздуха и увеличение его влажности 1–2 декабря 2019 г. на Заилийском Алатау по наблюдениям метеостанции Шымбулак (координаты: 43°08‘ с. ш., 77° 05‘ в. д., высота 2250 м)

Источник: по данным «Погода и климат».

Аналогичным был ход событий в горах Сьерра-Мадре, где 12 марта 2018 г. выброс нейтронов происходил многократно на протяжении 10 часов (Рис. 28).

Рис. 28. Сложная нейтронная аномалия 12 марта 2018 г. в горах Сьерра Мадре по наблюдениям монитора в Мехико (координаты 19°20’ с. ш., 99°11’ з. д., высота 2274 м)

Источник: по даннымCosmic Ray Observatory.

Превращение нейтронов в водород стимулировало резкое уменьшение толщины озонового слоя (Рис. 29).

Рис. 29. Разрушение озона в день всплеска нейтронов в Мехико (координаты станции: 19°35’ с. ш., 99°15’ з. д., высота 2244 м). Показан полиномиальный тренд

Источник: по даннымMexico. city. northwest.

Чрезвычайно характерно, что реакция выделившегося водорода с кислородом в данном случае сопровождалась не только обычным потеплением воздуха, но и грозой — первой в Мехико за весну 2018 г.

Заключение

Давняя, бесспорно продуктивная традиция науки — анализ однородных явлений, мысленно выделяемых в окружающей действительности для лучшего понимания их природы. Однако фундаментальные задачи мироустройства поддаются полному решению только тогда, когда совершен переход к междисциплинарному изучению цепных реакций, рассмотрению рядов связей, которые объединяют разнородности в реально существующие подобные системы с высокоактивным ядром. Мы живем на одной из них, и миссия современного естествознания состоит в том, чтобы раскрывать закономерности превращений энергии и вещества в доступном пространстве-времени, преодолевая укоренившийся в нашем сознании геоцентризм. Имеются в виду априорные представления о саморазвитии планеты за счет расходования первоначального запаса сил.

Многочисленные факты свидетельствуют о том, что в глубоких недрах Земли идут цепные реакции с рождением нейтронов, протонов, водорода, гелия и других атомов. Синтез, очевидно, происходит в сверхплотном внутреннем ядре при поглощении «наилегчайшего» и «всепроникающего» элемента ньютония, который поступает из центра Галактики. Новообразованное вещество кристаллизуется на поверхности ядра, обеспечивая его рост в течение последних сотен миллионов лет. Протекание этого процесса оказывается возможным в условиях турбулентной жидкой среды благодаря существованию вертикальной зоны полного покоя, разделяющей на широте 35° (см. «Параллель Веронне в природе и обществе») экваториальный и полярный сектора планеты с противоположными по знаку деформациями растяжения и сжатия. Феномен локального накопления массы литосферы отражает горный рельеф 35-й широты (Рис. 30). Охват кристаллизацией всей площади внутреннего ядра достигается большей скоростью его вращения по сравнению с внешним ядром.

Рис. 30. Площади гор с высотами ≥3000 м в Северном полушарии

Источник: расчет по даннымETOPO1 Global Relief Model.

Итак, есть достаточные основания считать, что энергия и масса Земли постоянно пополняются путем поддержания связи между ядром планеты и ядром Галактики.