МАГНИТОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГЕОМАГНЕТИЗМА.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МАГНИТОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ГЕОМАГНЕТИЗМА

Вертинский П.А.

г. Усолье - Сибирское

Предисловие

Как известно, СМИ в настоящее время не проходят мимо катастрофических катаклизмов, участившихся в последние десятилетия, высвечивая последствия разгула стихии, как это показано в публикациях, например, газеты «Московские новости» на стр.03 № 34 от 02.09.2005, на стр.12 № 39 от 07.10.2005 и др.

Идеологизированные СМИ, противостоявших в период «холодной» войны сторон, не упускали ни малейшего бедствия любой природы на территории «противника», но даже суммарные сообщения всех стран до начала «космической» эры не содержали такой насыщенной информации о природных катаклизмах, которая стала постоянной в последнее время:

1. 20.01.05 TV - ВЕСТИ по каналу «Россия» в 18-10 местного (13-10 по -московскому) сообщили о запуске с космодрома «Плесецк» мощного ракетоносителя с двумя ИСЗ: одного для целей Минобороны РФ, а второго - для МГУ под названием «Татьяна».

2. 25.01.05 по радио и ТВ пошли сообщения о землетрясениях в Малайзии и Турции, Эквадоре, аномальных снежных тайфунах в Северной Америке и Европе.

3. 03.02.2005 В 9-05 местного (4 - 05 по московскому) радио России сообщило, что «через час» будет осуществлен коммерческий запуск американского ИСЗ весом в 5 тонн с помощью ракеты-носителя Протон-М с космодрома Байконур.

4. 07.02.2005 в 18-03 (13-03 по - московскому) радио «Маяк» сообщило о землетрясении на острове Борнео силой до 7 баллов…

5. 01. 03. 2005 в 07-03 местного (02-03 по - московскому) «радио России» сообщило, что 28.02.05 с плавучей платформы в Тихом океане запущен грузовой КЛА «Прогресс» с продуктами 2,5 тонны для МКС. Стыковка запланирована на 2-е марта 2005.

6. В 12-03 (7-03 по - московскому) радио «Маяк» известило: «только что сообщили о запуске американского ИСЗ связи»

7. 06. 03. 2005 в 8-30 (3-30 по - московскому) радио «Маяк» сообщило о землетрясении на о. Тайване: «…жители Тайбея провели ночь на улицах…»

8. 15. 04. 2005 в 17-00 местного (в 12-00 по-московскому) «Радио России» сообщило: «…Сегодня утром (?) с космодрома Байконур стартовал корабль Союз - ТМ с экипажем для МКС на борту.

9. 20.04.2005 в 6-44 местного (1-44 по - московскому ) TV по каналу «Россия» в программе «Доброе утро» сообщили: «… пришло срочное сообщение из Японии о землетрясении силой свыше 6 баллов, имеются жертвы …»

10. Все СМИ сообщают об урагане 31. 08. 2005 «Катрина» в США и 03.09.2005 «Бабочка» в Японии, свидетельствуя, что и эти катаклизмы порождены запусками мощных КЛА в период военно-космических учений 19-22. 08. 2005!

11. 09. 10. 2005 из сообщений СМИ о землетрясении в Кашмире 8-9.10.2005 ясно, что это бедствие тоже лежит на совести РОСКОСМОСА!

12. 12.10.2005 TV - 1-й канал в 19-00 местного (14-00 по - московскому) в программе «НОВОСТИ» сообщило об успешном запуске в КНР мощного КЛА с экипажем на борту ( космодром и точное время запуска не названы…)

Учитывая координаты трёх возможных космодромов КНР: (Шуангенцзы-41^ос.ш., 100ов.д., Тайюань-38^ос.ш., 112ов.д.иСичан-28^ос.ш., 102^ов.д.), значительно отличающихся от координат космодромов России и США, следует ожидать изменения периода «задержки» возмущения магнитосферы Земли…

13. 18.10.2005 TV - 1-й канал в 19-00 местного (14-00 по - московскому) в программе «НОВОСТИ сообщило о движении из Атлантики в Мексиканский залив нового урагана «Вилма», снова угрожая побережью Мексики и США.

По аналогии с ураганами 31. 08. 2005 «Катрина» в США и 03. 09. 2005 «Бабочка» в Японии следует ожидать через 4 - 5 суток зарождения «симметричного» урагана в Тихом океане.

14. 20.10.2005 TV по каналу «Россия» в 06-00 местного (01-00 по - московскому) в программе «ВЕСТИ» сообщило о землетрясении в Японии, приведшие к автоматическому отключению АЭС.

Рисунок 1 - График землетрясений.

В последние же десятилетия ХХ века по различным СМИ прошли также многочисленные сообщения об участившихся разрушительных землетрясениях, совпавших по времени с запусками тогда самых мощных носителей КЛА типов «Шаттл» и «Энергия» [1]. На рис.1 приведен график сильных землетрясений в трёх районах Северной Америки (Аляски, Калифорнии и Мексики), во времени после запусков КЛА с космодрома на мысе Канаверал. Деления оси абсцисс соответствуют периоду 5 - 3 суток. Индексами обозначены сейсмические районы: А - на Аляске, К - в Калифорнии, М - в Мексике, К / Ц - в Центральной Калифорнии. На этом графике отчётливо проявляется жесткая зависимость начала сильных землетрясений от момента запуска КЛА и от расстояния до космодрома. В этих же источниках [1] и др. отмечается, что в среднем каждый запуск КЛА порождает кроме всплеска сейсмической активности не менее двух дополнительных циклонов с периодом «запаздывания» после запуска КЛА в 5 - 10 суток!

Только из этой, открытой обществу, информации даже без учёта многочисленных тайных запусков КЛА в военных целях, которые превосходят «мирные» запуски КЛА не только своим количеством и частотой, несомненно следует вывод, что такое возрастание числа, частоты и интенсивности природных катаклизмов в последние десятилетия являются следствием процессов объективных, то есть имеют свои материальные причины. Действительно, невозможно объяснить простым совпадением сроков разгула стихии и запусков КЛА, о которых регулярно сообщают СМИ.

В свете этой хронологии ясно, что землетрясение и цунами в Индийском океане 27.12.2004 - это реакция магнитосферы Земли на запуск транспортного КЛА с грузом для МКС, землетрясения 25.01.2005 и «аномальные» циклоны в Северной Америке и Европе с невиданными снежными зарядами - это реакция магнитосферы Земли на запуск ИСЗ «Татьяны», а землетрясение 07. 02. 2005 на Борнео - это реакция магнитосферы Земли на запуск сверхмощного Протона-М с Байконура ?!...

Вместе с тем, для современной науки остаются неясными причины и механизмы, приводящие к возникновению этих катаклизмов в виде землетрясений, цунами, ураганов и т.п. невиданных масштабов в прежние времена стихийных бедствий.

1. Магнитодинамическое введение

магнитодинамика геомагнетизм катаклизмы

После замены в фундаментальной системе уравнений классической электродинамики неадекватного положения, что , (1) которое означает отсутствие источников магнитного поля, на соответствующий действительности принцип, что (2) оказалось возможным не только снять «электромагнитный парадокс», но и решить многие теоретические проблемы электродинамики и практические задачи электротехники [2]. С целью экономии места я по техническим решениям на основе магнитодинамики отошлю читателя к статье [3], а здесь лишь кратко напомню о главной сути магнитодинамического взгляда на некоторые фундаментальные теоретические проблемы электромагнетизма.

1.1 «Электромагнитный парадокс»

Так как величина магнитного натяжения введена в качестве вектор - функции на основании закона Ампера о взаимодействии электрических токов, то из её определения

(3)

сразу следует непосредственный вывод о взаимодействии токов с полем магнитного натяжения :

(4)

Рисунок 2

Применяя этот вывод к взаимодействию между собой сторон изогнутого провода с токами [4] как на рис. 1, можно выразить силы взаимодействия сторон изогнутого провода между собой:

(6)

(5)

Так как из рис.1 сомоочевидны тождества: I1I2 и T1 T2, то ясно, что, то есть силы сторон изогнутого провода стремятся просто распрямить его, что сразу снимает «электромагнитный парадокс» [4].

2.2 Симметрия физических эффектов в электромагнетизме

В физике давно известны эффект намагничивания наэлектризованного стержня при его вращении вокруг продольной оси [5] и электризация вращающегося вокруг своей продольной оси магнитного стержня [6], но из-за отсутствия в природе «монополей» магнетизма не удавалось построить логичное с позиций классической электродинамики объяснение механизма электризации вращающегося магнита, что не позволяло рассматривать эти эффекты симметричными, как это делается в других областях физики (электрострикция, пьезоэффект и т.п.) . Так как в действительности в силу «монополями» магнетизма являются электрические токи, то с позиций магнитодинамики становится понятным механизм электризации вращающегося магнита и, таким образом, восстанавливается симметрия физических эффектов в электромагнетизме, как это показано в работе [7], Эксперименты, описанные А. Эйнштейном [8], окончательно подтвердили гипотезу А. Ампера об элементарных токах электричества, создающих магнетизм ферромагнетиков. Дальнейшие исследования [9] выявили две группы электронов (s- и d-электроны) в кристаллической решетке металлов. Первые из них происходят из недостроенных оболочек атомов металла, поэтому легко освобождаются и образуют тот «электронный газ» в кристаллической решетке металла, которому он и обязан своей электропроводимостью. Вторые же привязаны к своим атомам, их «коллективизированное» поведение то и определяет магнитные свойства металла в заданных условиях.

Рисунок 3.

Представим себе , исходя из этих представлений, схематично распределение s - и d - электронов на поперечном срезе намагниченного стержня железа как на рис.I-2, где обозначены: V_e - орбитальные скорости d - электронов ; I_a - направления элементарных токов в атомах железа; I_cm - направление электрического тока , образованного смещением s - электронов при вращении стержня; f - направление электромагнитных сил, действующих на ток смещения s - электронов полями натяжения элементарных токов атомов; - направление магнитной индукции вращающегося стержня, параллельное оси вращения стержня со скоростью . Та как геометрические размеры траекторий s - электронов при вращении кристаллической решетки железного стержня намного превосходят размеры орбитальных контуров элементарных токов в атомах железа - «монополей» магнетизма вращающегося магнита, то можно с большой точностью рассматривать их взаимодействие как частный случай взаимодействия замкнутых контуров электротоков - «монополей» магнетизма с током по прямому проводу [10]. Механизм электризации вращающегося магнита понятен из рис.3, на котором - сила, действующая на s - электроны в поле магнитного натяжения элементарных токов при смещении s - электронов вместе с кристаллической решеткой при вращении, направлена радиально. В соответствии с предложениями магнитодинамики [10] по определению направлений магнитного натяжения вокруг электрических токов притяжение «монополей» магнетизма наблюдается при встречном направлении вектор - функций взаимодействующих токов , а согласное направление векторов взаимодействующих токов - «монополей» магнетизма приводит к их отталкиванию. Обобщая всевозможные варианты с изменением направлений вращения магнита и магнитного потока в нём, можно отметить лишь два итоговых эффекта: при совпадении направлений этих векторов ( и ) поверхность вращающегося магнита электризуется отрицательно, а при встречном направлении этих векторов на поверхности образуется положительный электрический заряд. Действительно, так как сила смещения траекторий s - электронов может быть найдена по выражению (5), то:

 (6),

которая при скоплении электрических зарядов вблизи оси вращения и на поверхности вращающегося стержня магнита будет компенсирована в стационарном процессе электрическим полем этих зарядов:

(8),

что и наблюдается в опытах с вращающимися магнитами.

На основания определения магнитодинамики по (3):

с привлечением параметров микроструктуры ферромагнетиков по [9] можно показать, что для постоянных магнитов справедливо соотношение:

(9),

где - определяется конкретными условиями эксперимента.

Тогда:

(10).

Сам М. Фарадей в своих опытах [6] определял электризацию вращающегося магнита с помощью простого электроскопа, в котором индикатор - полоска бумаги непосредственно электрически соединена с электризуемой поверхностью через скользящий контакт, как это наглядно у него показано на его собственноручных рисунках, то есть в опытах М. Фарадея индикатор имеет электрический заряд, одноименный с зарядом электризуемой поверхности вращающегося магнита. В случаях же определения электризации вращающегося магнита в современных. Принципиальная электросхема физических лабораториях с входной цепи ЭО С1-19Б помощью электронных Емкости на входе обозначены:

Рисунок 4

осциллографов необходимо у вертикальных пластин С1-3 и С1-4 учитывать то обстоятельство, у горизонтальных пластин С1-5 и С1-6 что индикатор - электронный луч, оставляющий свой след на экране ЭО, - имеет свой неизменный отрицательный электрический заряд - заряд электронов электронного пучка, поэтому направление его отклонения будет определяться полярностью входных клемм управляющих пластин ЭО.

Так как нижняя пластина» «У» соединена «на корпус», то есть постоянно имеет отрицательный потенциал, то положительный импульс создаёт на экране ЭО изображение вверх от оси ОХ, а обратная полярность импульса на входе «У» приведёт к «опрокидыванию» изображения на экране ЭО. Всё сказанное справедливо при подаче импульса непосредственно на пластины «У», но при включении емкостных фильтров изображение на экране ЭО снова перевернётся» (см. рис.4).

1.3. Зависимость размерности пространства от природы процессов

Задолго до И. Р. Пригожина [11] специалисты из различных отраслей знания заподозрили существование различных размерностей в мирах различной природы: биологи и историки, геологи и химики, математики и философы с изумлением наблюдали такое поведение своих объектов, словно эти объекты находились в пространствах различных размерностей. Ярким примером, иллюстрирующий это феномен, можно привести из области физики ядерных сил, поведение которых резко отличается от поведения всех других сил в Природе. Но фрактальная геометрия природы Р. Мандельброта [12] наглядно показала объективность такого феномена - зависимость размерности пространства от природы процессов. На теоретическом уровне уже П. Эренфест обнаружил связь трёхмерности нашего мира с гравитацией [13], но на единственном примере такое открытие оставалось предположением. Вместе с тем, необходимо здесь заметить, что поле центральных сил не является единственным силовым полем в Природе. Ученые уже во времена самого П. Эренфеста, и он лично активно штурмовали тайны внутриатомных и внутриядерных сил, поставили вопрос о происхождении космических сил [14]. Поэтому, не ограничиваясь рассмотрением П. Эренфестом сил гравитации, применим его метод анализа устойчивости движения для сил другой природы, например, для сил вида , которые соответственно порождают поля с потенциальной энергией:

(11)

Разумеется, физическое содержание величин , и здесь другое по отношению к величинам , и в выражении закона всемирного тяготения, но значение величины потенциальной энергии по (12) поля таких сил [15] также определяется относительным расстоянием между источниками этих сил .

В качестве конкретного примера подобных сил можно назвать электромагнитные силы взаимодействия электрических токов, которые образуют потенциальное поле не центральной симметрии, как в случае с гравитацией, а по (4) симметрии центрально-осевой [1].

Действительно, силовая характеристика такого поля магнитное натяжение по (4):

является примером центрально - осевой симметрии и порождает поток через замкнутую поверхность:

(12),

что и обнаруживает его потенциальный характер [15].

Помня об этом обстоятельстве, не станем здесь изменять символику в преобразованиях П. Эренфеста, а значение по (11) используем в преобразованиях по - П. Эренфесту [13], что нас приводит к выражению:

(13)

Сравнение этого нашего выражения (14) с аналогичным выражением

(14)

в докладе [13] П. Эренфеста обнаруживает расхождение в значении показателя степени вместо под корнем при коэффициенте в поле наших сил должно быть ! Прибегая здесь к графической иллюстрации самим П. Эренфестом [12] выводов из уравнения (14), мы можем воспользоваться его графиком по Рис. 5. Здесь линиями изображены графики членов подкоренных выражений (13) и (14): штриховыми линиями соответственно члены из (13) и из (14), горизонтальная сплошная линия - график постоянного члена , а кривые сплошные являются суммарными графиками функции для подкоренных выражений, обозначенных -для выражения (13) в поле магнитного натяжения Т(r) и (r) - для поля гравитации по П. Эренфесту.

Рисунок 5.

Так как заштрихованная область на графике является областью устойчивых движений в трёхмерном мире, то теперь нельзя для полей магнитного натяжения ограничиваться утверждением, как это вывел П. Эренфест для полей гравитации, что «…в «трёхмерном» мире малое возмущение оставляет траекторию финитной…» [15].

Разумеется, рассмотрение таких примеров можно было бы продолжить, но уже на основании изложенного мы имеем основание считать, что финитность и сингулярность в понятии размерности мира непосредственно определяются природой действующих в данном мире сил. Другими словами, размерность мира определяется теми процессами, которые в нём протекают. Как известно, такие миры ещё Б. Риман назвал функциональными [16]. После Б. Римана возникла и сформировалась в самостоятельную научную дисциплину топология, в недрах которой глубоко разработана теория размерности [17]. В настоящее время специалисты в этой области считают одним из основных препятствий на пути дальнейшего развития топологической теории размерности обнаруженный ими фактор немонотонности размерности пространства, то есть такую ситуацию, когда подпространство может иметь топологическую размерность большего значения, чем топологическая размерность всего пространства, которому принадлежит исследуемое подпространство. Однако в связи с нашим выводом на основе анализа устойчивости движения по П. Эренфесту о зависимости размерности пространства от природы протекающих в нём процессов такое обстоятельство , которое топологи считают препятствием, в действительности может быть использовано физиками для преодоления главной своей трудности , доставшейся нам в наследство со времён П. Эренфеста , то есть для создания той математической модели пространства - времени, которая будет обладать необходимой и достаточной гибкостью при описании всех свойств пространства - времени, включая обширные области современных физических явлений.

Таким образом , учитывая продуктивность магнитодинамического взгляда не только при анализе кратко изложенных выше трёх фундаментальных проблем физики (см. пп II-1, II-2 и II-3), но и при решении других теоретических задач (взаимодействие тороидальных обмоток, длинных цилиндров и др.[10]) позволяет нам надеяться на аналогичную адэкватность при рассмотрении некоторых из многочисленных аспектов фундаментальной проблемы стационарного геомагнетизма, среди которых первичной представляется его происхождение.

2. Природа геомагнетизма

К настоящему времени геофизика накопила о магнетизме Земли огромную информацию, большая часть которой получена в новейший период исследований космического пространства путём непосредственных инструментальных исследований с помощью космических летательных аппаратов, но построить общепризнанную теорию о происхождении магнетизма Земли пока не удаётся.

Магнитное поле Земли представляет собой диполь, ось которого образует с осью вращения Земли угол около 11,5^о и не проходит через геометрический центр вращения нашей планеты. Северный полюс земного магнита расположен на юге, в Антарктиде, а южный - у северного побережья Канады. На поверхности Земли напряженность естественного магнитного поля составляет около 0,5 Гс и сильно зависит не только от географических координат и высоты над поверхностью Земли, но и от времени суток. Кроме того, поведение магнитного поля Земли по всем своим параметрам весьма жестко связано с солнечной активностью.

Сравнение факторов, сопутствующих земному магнетизму и магнетизму планет Солнечной системы, выявляет в качестве непременных одновременное наличие атмосферы и заметного суточного вращения планеты вокруг своей оси. Так, например, Венера, обладая мощной атмосферой, но при скорости вращения вокруг своей оси всего один оборот за свой один солнечный год заметного магнитного поля не имеет. Вместе с тем, Меркурий, имея весьма разреженную гелиевую атмосферу, но вращаясь вокруг своей оси со скоростью всего лишь в три оборота за свои два солнечных года, позволил КЛА «Маринер-10» (1974 г.) обнаружить свой магнетизм.

Таким образом, вся накопленная информация о магнетизме Земли и планет Солнечной системы позволяет с магнитодинамических позиций предположить два механизма образования геомагнетизма: кольцевые электрические токи вследствие суточного вращения электрических зарядов атмосферы и зарядов в недрах Земли, которые необходимо рассмотреть более детально.

2.1 Магнитосфера Земли

Современные представления о магнитном поле Земли сконцентрированы в приведенном ниже рис.6, взятом из весьма авторитетного источника [18], куда добавлены автором новейшие сведения о распределении электрических зарядов в ионосфере Земли [19, 20] и др. Здесь необходимо отметить особенность распределения ионосферного электричества в ночной атмосфере в связи с известной, так называемой, экваториальной аномалией, которая проявляется в экваториальных широтах в ночное время и заключается в уменьшении концентрации ионосферного электричества в полости тени Земли.

Рисунок 6

Данное обстоятельство приводит к образованию «двугорбой» [20] графической зависимости величины H (х, у) - магнитной напряженности от геомагнитных координат в субтропических поясах.

В свете современной информации совершенно бесспорной первопричиной всех известных процессов в атмосфере Земли представляется солнечная энергия.

Рисунок 7. Схема образования широтных радиация всех известных кольцевых токов вокруг Земли диапазонов.

В результате ионизации молекул атмосферного воздуха и светового давления на ионизированные частицы в верхних слоях атмосферы Земли образованы и поддерживаются соответствующе интенсивности наэлектризованные зоны, которые схематично можно представить, как на рис. 7, где сплошной круг изображает сечение Земли экваториальной плоскостью, а штриховой круг - сечение её атмосферы. На рис. 7 буквами обозначены: - направление суточного вращения Земли, R₁, R₂, R₃ - расстояния от центра Земли соответствующих наэлектризованных зон ионосферы с дневной и ночной сторон, v_1, v₂, v₃ - линейные скорости движения этих зон, численные значения которых легко вычислить: . (16)

Учитывая различные формы и размеры наэлектризованных зон, то есть различные количества электричества Q_i каждой из этих зон, и различные их расстояния от центра Земли, то есть различные их линейные скорости V_i относительно поверхности Земли, приходится признать, что в результате суточного вращения Земли по её широтам текут электрические токи различных направлений и величин, которые определяются конкретными значениями указанных параметров, создавая соответствующие по (2) поля магнитного натяжения.

2.2. «Двугорбая» графическая зависимость геомагнетизма от геомагнитных координат в субтропических поясах

Как уже отмечалось выше и указывалось в предисловии, современная геофизика не может ответить на вопрос о происхождении геомагнетизма. Вместе с этим, никто из специалистов не может ничего возразить по существу положения в статье [21], которое здесь целесообразно процитировать: «…Сравнение факторов, сопутствующих земному магнетизму и магнетизму планет Солнечной системы, выявляет в качестве непременных одновременное наличие атмосферы и заметного суточного вращения планеты вокруг своей оси. Так, например, Венера, обладая мощной атмосферой, но при скорости вращения вокруг своей оси всего один оборот за свой один солнечный год заметного магнитного поля не имеет. Вместе с тем, Меркурий, имея весьма разреженную гелиевую атмосферу, но вращаясь вокруг своей оси со скоростью всего лишь в три оборота за свои два солнечных года, позволил КЛА «Маринер-10» (1974 г.) обнаружить заметный магнетизм.

Таким образом, вся накопленная информация о магнетизме Земли и планет Солнечной системы позволяет с магнитодинамических позиций предположить два механизма образования геомагнетизма: широтные кольцевые электрические токи вследствие суточного вращения электрических зарядов атмосферы и зарядов в недрах Земли…». [22].

Не воспроизводя здесь снова рис. 6. (Магнитосфера Земли) и рис. 7 (Схема образования широтных кольцевых токов вокруг Земли) из упомянутой статьи [21], представим описанную схему дополнительными схемами, позволяющие более детально увидеть распределение электричества в электризованных зонах ионосферы Земли. На рис. 8 показан вид сбоку на атмосферу Земли с электризованной зоной с ночной стороны вокруг тени Земли, а на рис.9 изображен вид А-А рис. 8, то есть взгляд на атмосферу Земли с ночной стороны. На этих рис.8 и рис.9 обозначены:

Рисунок 8, 9. Где З - Земля, - направление вращения Земли вокруг своей оси, m и n - нижние и верхние границы электризованной зоны с ночной стороны, a и b - внутренние и внешние границы электризованной зоны с ночной стороны, k и l - внешние границы электризованной зоны с ночной стороны по сечению m-n.

Из этих изображений на рис.8 и рис.9 ясно, что электризованная зона с ночной стороны атмосферы Земли представляет собой кольцо вокруг цилиндра тени Земли, размеры которого можно обозначить величинами: ширина кольца: h = m - n, радиальная толщина стенки кольца: s = a - b, толщина стенки кольца по сечению m - n: y = k - l.

Так как смещение любого сечения этой кольцевой электризованной зоны относительно оси вращения Земли определяется линейной скоростью по:

(15),

где Ri - радиус вращения данного сечения электризованной зоны, то можно вычислить величину широтного тока данного сечения электризованной зоны. Так как для

 (16),

то для i - того сечения кольцевой электризованной зоны надо вычислить количество электричества

(17),

вращающегося на данной широте вокруг оси вращения Земли, где - объёмная плотность электричества в электризованной зоне толщиной и площадью i - того сечения, которое можно выразить через принятые нами выше размеры кольцевой электризованной зоны с ночной стороны атмосферы Земли: - для радиальных сечений и - для периферийных сечений кольцевой зоны по m - n. Таким образом, для любого радиального сечения кольцевой зоны по a - b величина широтного ионосферного тока может быть выражена:

(18).

Аналогично выражается и величина широтного ионосферного тока любого периферийного сечения кольцевой зоны:

(19).

Так как из рис. 8 и рис. 9 очевидно, что 2 - два радиальных сечения ( с вечерней и утренней сторон Земли) ионосферы вместе меньше каждого из - периферийных сечений ионосферы почти на целый диаметр Земли, то с учётом реальных размеров магнитосферы Земли (см. рис. 6 по [21]) величина количества электричества по (17): каждого знака периферийных зон превосходит величину количества электричества радиальных зон многократно. Таким образом, из наших схем на рис. 8 и рис. 9 совершенно ясно, что всегда радиальное сечение кольцевой электризованной зоны s = a - b много меньше периферийного сечения этой зоны y = k - l, поэтому сравнение выражений (18) и (19) приводит к однозначному выводу о «двугорбой» [20] графической зависимости величины H (х, у) - магнитной напряженности от геомагнитных координат в субтропических поясах, понять которую на основе современных геофизических представлениях невозможно.

Более того, из приведенной оценки количества электричества ионосферных зон различных широт можно также заключить, что по каждой широте тропического пояса протекает два - вечерний и утренний - ионосферных электрических тока, то есть разделенные во времени, поэтому их общее магнитное поле меньше их алгебраической суммы, что дополнительно объясняет не только наш вывод о «двугорбой» графической зависимости величины H (х, у) - магнитной напряженности от геомагнитных координат в субтропических поясах, но и поясняет причины суточных колебаний величины магнитного поля в указанном поясе широт [20].

2.3 Внутренние геосферы Земли

Классическая карта литосферных плит оболочки Земли, представленная на рис. 10, в современной геофизике не вызывает сомнений [23]. На этой карте отчетливо проявляются контуры литосферных плит оболочки Земли, обнаруживая зоны и направления столкновений между собой. Обращает на себя внимание яркая закономерность расположения поясов сейсмической активности на поверхности нашей планеты, выдавая места и направления гигантских деформирующих усилий в коре.

В последние десятилетия ХХ века сейсмологические исследования методами продольных и поперечных сейсмических волн позволили составить карты сейсмических аномалий для различных глубинных на уровнях нашей планеты.

Рисунок 10

Фундаментальные работы американских сейсмологов во главе с Адамом Дзевонски показали изменения сейсмической картины, связанные с глубиной геосферы [24]. Различия в сейсмических характеристиках геосфер, представленные на рис.11, характеризуют различия скоростей сейсмических волн в соответствующих зонах, в свою очередь отображают и различия этих зон в их физических свойствах, минеральном составе, напряжений деформации и т.д.

Для иллюстрации связи значений сейсмических скоростей в зонах мантии с физическими свойствами соответствующих пород здесь можно привести множество достоверных фактов из указанной фундаментальной работы [23] и др.

Рисунок 11

Примеры распределения скоростных аномалий в мантии Земли по результатам сейсмической томографии на различных глубинах: а - глубинный уровень 900 км, б - 1750 км, в - 2600 км. Белые и черные участки на позитиве соответствуют изменениям сейсмических скоростей от - 1,5 % до +1,5 % по отношению к средним значениям для геосферы на данном глубинном уровне.

2.4. Бародиффузионный механизм дифференциации земного вещества.

На рис.12 графически представлена установленная экспериментально и обоснованная теоретически [23] зависимость насыщения твёрдых растворов окислов железа в силикатах мантии Земли. Область развития бародиффузии окислов железа из силикатов мантии показана на графике крапом. На основании этих исследований вполне достоверно обоснован вывод геофизиков об уплотнении мантийного вещества при высоких давлениях, которое непременно сопровождается электронно-фазовыми переходами в атомах.

Рисунок 12

На рис. 13 наглядно представлено распределение концентрации Fe2 O в кристаллах силикатов нижних слоев мантии:

Рисунок 13. Где а - направление диффузии окислов железа в кристаллах силикатов; б - распределение концентраций окислов железа в этих же кристаллах после процессов бародиффузии, приводящие к упорядочиванию распределения мантийного вещества.

2.5. Электризация кристаллических структур под действием силы тяжести.

Перечисление здесь закономерностей поведения кристаллических структур мантийного вещества, которое можно было бы продолжать, становится вполне уместным в свете исследований эффектов эмиссии зарядов при деформации металлов и сопутствующего образования внутренних и внешних электрических полей, сущность которых легко проясняется, например, в работе [25], выводы из которой представлены графически на рис.14 в виде ярких зависимостей величины напряжения на образцах различных металлов от нагрузки сжатия: графики пронумерованы: 1 - для стали, 2 - для меди, 3 - для латуни.

Рисунок 14

Этот наш вывод можно наглядно иллюстрировать рис.15 и рис. 16.

Рисунок 15, 16. Увеличение негатива.

Сечение Земли с обозначенными радиусами экваториальной плоскостью суточного вращения различных с траекториями суточного участков аномалий данной глубинной вращения аномальных участков геосферы, различных глубинных геосфер:

N_m и S_m - магнитные полюса r₁, r₂, r₃ - радиусы геосфер

R₁ и R₂ - расстояния от центра Земли V_e и V_p - скорости движения зон r₁ и r₂-радиусы суточного вращения I_e и I_p - направления токов аномалий данной геосферы отрицательно и положительно электризованных зон.

Учитывая теперь в связи с упомянутыми и др. закономерностями упорядочивания структур мантийного вещества Земли под действием давлений на разных глубинных уровнях, можно заключить, что в недрах нашей планеты на различных геосферах в соответствии с выводами сейсмической томографии локализованы зоны положительного (сжатие) и отрицательного (растяжение) электричества.

Таким образом, в качестве вывода из всех выше перечисленных обстоятельств в глубинных геосферах здесь вполне обоснованно можно заключить, что вместе с суточным вращением нашей планеты совершают круговые движения и все электризованные зоны в её недрах, то есть все геосферы независимо от своих радиусов, характеров и интенсивностей своих аномалий создают системы кольцевых электрических токов различных величин и направлений, которые определяются конкретными значениями количества электричества и радиуса траектории вращения каждой электризованной зоны каждой геосферы всех глубинных уровней Земли, создавая соответствующие по (2) поля магнитного натяжения.

Объединяя теперь этот наш вывод c выводом выше по п. 2.1 о широтных ионосферных электротоках, можно сформулировать наш ответ на вопрос о природе геомагнетизма: магнитное поле Земли образовано и поддерживается в стационарном состоянии благодаря двум глобальным системам кольцевых электрических токов: широтным в ионосфере и геосферным в недрах планеты.