Постоянно пополняющиеся данные о небесных телах в целом и Земле в частности позволяют по-новому взглянуть на особенности их строения и причины, эти особенности обусловившие. Оказывается, существует тесная зависимость между орбитами, параметрами вращения небесных тел
и строением их оболочек. В основе этой связи лежат понятия о кеплеровских эллиптических орбитах, вызывающих периодические изменения ускорений небесных тел и, как следствие, их волновое «коробление».

Кочемасов Геннадий Григорьевич геолог, планетолог, в прошлом — эксперт-геохимик ООН, сотрудник Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН. Окончил Московский геологоразведочный институт в 1959 году. Работал в регионах бывшего СССР и во многих странах Африки. Области научных интересов: геология, планетология, антропология.

С позиций волновой планетологии взгляд на структурообразующие процессы в Солнечной системе выражается словами: структуры планет определяются орбитами. Первостепенное значение орбит заключается в том, что, как показал Иоганн Кеплер, они не круговые, а вытянутые — от едва отличающихся от кругов до сильно эллиптических и параболических. Это их свойство подразумевает систематическое циклическое изменение ускорений небесных тел — чередование ускорений и замедлений, что, как следствие, ведет к образованию инерционно-гравитационных сил, действующих на массы тел. Эти силы, распадающиеся во вращающихся телах на четыре пересекающихся ортогональных и диагональных направления, коробят тела гармоническим рядом волн. Волновые подъемы и спады образуют симметрично–антисимметрично расположенные тектонические блоки в разных планетарных сферах. Наиболее длинная и амплитудная фундаментальная волна 1 (длина с большой планетарный круг 2πR) делит сферы планет на два сегмента — полушария. Первая гармоника этой волны — волна 2 длиной πR, делит сферы на тектонические секторы (рис. 1). Последующие гармоники — более мелкие волны, образуют тектонические гранулы-зерна, осложняющиеся сегменты и секторы (рис. 2).

Особое место в доказательствах волновой природы структурирования небесных тел занимает процесс модуляции — изменения волновых характеристик при взаимодействии волн разных частот. Серьезным испытанием волновой планетологии стало осознание того, что любое тело движется по нескольким орбитам (для разных классов тел — вокруг спутников, астероидов, планет, звезд, в галактиках, группах галактик и т. д.). Решение лежит в области взаимодействия радиоволн разных частот, так как движение тел по орбитам с разными частотами является имитацией этого волнового процесса. Радиотехника широко использует явление модуляции волн разных частот. Деление и умножение более высокой частоты более низкой частотой приводит к образованию двух боковых модулированных частот. В строении планет им также соответствуют определенные структуры — тектонические зерна-гранулы. Одной из важных причин обилия круглых «кратеров» на поверхностях спутников (привычно приписываемых ударным процессам) является присутствие тектонических гранул, образованных пересечением коробящих волн разной длины — главных и модулированных.

Рис. 2. Тектоническая грануляция — зернистость небесных тел. Размер гранул возрастает пропорционально увеличению периодов обращения тел (обратно пропорционально орбитальным частотам). Слева направо: Каллисто, Луна, Титан, Меркурий

Единственная среди равных
Космические исследования, начатые более полувека назад с запуском первого спутника, особенно интенсифицировались за последние десятки лет, когда множество космических аппаратов доставило огромное количество новой информации о планетах, спутниках и Солнце. Только к Венере, Марсу, Меркурию, Юпитеру, Сатурну, карликовым планетам, астероидам и кометам было направлено несколько десятков космических аппаратов, оснащенных современными приборами для разносторонних наблюдений и измерений. Недоступные ранее ученым бесценные сведения стимулируют появление новых планетологических идей и подвергают сомнению правильность некоторых устоявшихся представлений. Например, факт асимметрии поверхности многих планет и спутников. Если раньше еще можно было всерьез говорить о вызывающих ее случайных ударах огромных метеоритов или астероидов, образующих крупные «вмятины» на небесных телах с одновременной концентрацией выброшенного материала в виде спутников (например, Тихоокеанская впадина и Луна), то теперь стало очевидным, что такая структура в целом присуща небесным телам, являясь их неотъемлемой частью. Наблюдается она в виде дихотомии поверхности, когда последняя распадается на две части, одна из которых поднята, другая — опущена, или одна светлее, другая темнее. Такая фундаментальная особенность небесных тел, конечно, не может быть вызвана случайными событиями, тем более что два типа поверхности часто соотносятся как 1:2, то есть находятся в пропорции, близкой «золотому сечению». Гармоничное соотношение само по себе наводит на мысль об участии каких-то волновых процессов в создании наблюдаемых закономерностей. Более детальное рассмотрение поверхностей некоторых небесных тел, особенно их приподнятых «континентальных» полушарий, где структуры «распрямлены» и нагляднее, чем в опущенных, и, следовательно, сжатых, «океанических» частях, показало, что такое «раздвоение» наблюдается и в более крупном полушарном масштабе. Полушария как бы состоят из разновысоких секторов, обладающих разными альбедо (что взаимосвязано), получающихся при пересечении под прямым или другим углом двух, трех или четырех планетарных линеаментных зон. Эти линеаменты, представляющие собой следы ослабленных зон в литосферах твердых тел (а также в облачных покровах), по всей видимости, возникают на границах смены волновых фаз (поднятий и опусканий). Интерференция волн нескольких направлений приводит к поднятию одних блоков-секторов, опусканию других и нейтральному скомпенсированному поведению третьих. В соответствии с принципом самоподобия, или фрактальности, можно ожидать, что в космических телах будут возникать и более коротковолновые структуры, вызываемые колебаниями последующих гармоник — обертонами (дихотомия связана с фундаментальной модой длиной 2πR, секторное строение полушарий — с волной второй гармоники πR, где R — радиус тела). В этом отношении заслуживает внимания секторное строение многих крупных многокольцевых структур на поверхностях ряда планет и спутников (например, моря и бассейны Луны и суперструктуры архейских кратонов Земли). Наиболее ярким примером таких волновых образований являются «аномальные пятна», присущие почти всем планетам Солнечной системы. Образование их связано, скорее всего, с резонансом волн разной длины, например с характеристической длиной волны πR и πR/4. Эти «аномальные пятна» имеют близкий угловой размер, то есть занимают сравнимые позиции в структурах различных по размеру и составу планет, что лишь подчеркивает их волновую природу. Это широко известное Большое красное пятно Юпитера, наблюдаемое уже более 300 лет, Большое белое пятно Сатурна, появляющееся каждые 30 лет (период обращения этой планеты вокруг Солнца), Большое темное пятно Нептуна и недавно зафиксированное при наблюдениях с Земли в инфракрасных лучах пятно на Уране. На поверхностях внутренних планет этим пятнам соответствуют аномально поднятые блоки Высокой Азии (Земля) или Фарсиды на Марсе (область, лежащая выше изогипсы +6 км). Знаменательно, что в 1994 году Большое темное пятно Нептуна исчезло и вместо него появилось его зеркальное отражение в северном полушарии этой планеты, что явилось еще одним свидетельством волновой природы подобных структур. Материалы сравнительной планетологии показывают, таким образом, что планета Земля при всей своей исключительности (биосфера, жидкая вода и прочее) в главных своих тектонических чертах подобна другим планетам и спутникам. Более того, секторное строение оказывается присущим и маленьким безжизненным спутникам (например, ледяная Миранда — спутник Урана, при диаметре около 400 км и отсутствии существенной внутренней энергии обнаруживает и секторное строение, и 20-километровый размах рельефа!), и огнедышащему бурлящему Солнцу. Космический аппарат «Улисс», наблюдавший полярные области Солнца в 1994–1995 годах, установил, что давно известные полярные дыры имеют резкие и глубокие границы с яркими областями, извергающими вспышки. «Холодные» дыры испускают быстрый (650–750 км/с) солнечный ветер, обедненный металлами, а «горячие» области испускают медленный (~400 км/с) ветер, обогащенный металлами. Граница между этими областями, что удивило всех, не постепенная, а резкая и уходящая вглубь. Чем же вызвана такая «универсальная» волновая структуризация небесных тел?

Стоячие волны, их природа и интерференция (орбиты определяют структуру)
Иоганн Кеплер, рассматривая движение планет как математических точек, установил, что они движутся по эллиптическим орбитам, а периоды их обращения связаны с радиусами орбит. Понадобилось почти 90 лет, чтобы Исаак Ньютон внес поправки в формулы Кеплера, учитывающие массы планет и Солнца. Таким образом, точки превратились в реальные массы, влияющие на орбиты. Но тогда еще мало знали о том, что эти реальные массы обладают еще и структурами. Если массы планет влияют на орбиты, то не должны ли орбиты, в свою очередь, влиять на массы, структурируя их? По всей вероятности, так и происходит. Огромные орбитальные энергии небесных тел (с учетом их масс и космических скоростей) не остаются постоянными, но периодически меняются в связи с движением тел с меняющимися скоростями по эллиптическим орбитам (галактической и околосолнечным). Такие флуктуации орбитальных энергий поглощаются телами путем их коробления, которое упорядочивается во вращающихся телах и приобретает характер ортогональных и диагональных волн, следы которых в виде планетарной сети линеаментов мы хорошо знаем на поверхностях планет. Структурирование, придание особенностей формы и симметрии в целом шарообразным крупным телам и неправильной формы мелким происходит путем сложения разнонаправленных (ортогональных и диагональных) волн одной или разных длин. Идентичное поведение волн разной длины лежит в основе самоподобия, или фрактальности, структур разного порядка. В целом поверхности планет, в том числе и Земли, являются фрактальными поверхностями.

Таблица 1. Некоторые характеристики планет земной группы

1 — сидерический период обращения, в земных годах;
2 — характеристическая длина суперструктурной волны (R — радиус планеты);
3 — размах рельефа, в км;
4–5 — приблизительные средние плотности пород океанов или низменностей (4) и материков (5);
6 — разница плотностей, в г/см3. (Астрономический циркуляр. 1994. № 1556)

Уютная космическая ниша Земли
На тектоническую дихотомию и секторность планет земной группы накладываются и резонируют с ними более мелкие суперструктуры, связанные с орбитальным движением вокруг Солнца (рис. 3). С периодами орбитальных движений планет находятся в пропорциональной зависимости длины волн, образующих суперструктуры, их амплитуды, отражающиеся в размахе рельефа планет, и разница в средних плотностях пород, слагающих более «легкие» континенты и более плотные океаны (табл. 1). Итак, с удалением от Солнца внутренние планеты испытывают на себе всевозрастающее волновое сдавливание, растяжение и разрушение. Меркурий в этом отношении наиболее благополучен: многочисленные мелкие волны лишь незначительно и при этом равномерно коробят его сферы. Марс — первая планета, испытывающая интенсивное и анизотропное разрушение. Земля занимает промежуточное положение. Оказалось, что эту различную стабильность, устойчивость планет можно выразить количественно через коэффициент стабильности (Астрономический циркуляр. 1993. № 1555). Примем максимально устойчивой формой тела шар (круг в экваториальном сечении), его коэффициент стабильности равен 1. Не оформившиеся в планету космические обломки имеют коэффициент стабильности, равный 0. Для промежуточных тел этот коэффициент находится между 0 и 1 и определяется как отношение к площади круга (максимальная устойчивость) площади вписанного в него многоугольника, число сторон которого равно числу волн, присущих данной орбите и телу. Для Меркурия это 16-угольник и коэффициент стабильности 0,973, для Венеры — шестиугольник (0,830), для Земли — квадрат (0,637), для Марса — прямоугольник (0,420). Интересно, что коэффициент стабильности для Земли почти совпадает с «золотым сечением». Эта знаменательная характеристика земной орбиты и Земли свидетельствует о том, что наша планета занимает в Солнечной системе уникальное место. «Золотое сечение», или гармония, присущи ей во всем, во всех ее сферах и проявлениях. С этим, вероятно, связан и расцвет живой и неживой природы на Земле. На Венере этого не произошло из-за превалирования созидания над разрушением (коэффициент 0,830). Быстро возникшая мощная углекислородная атмосфера явилась трагическим следствием этого процесса (жизнь задушила сама себя), приведшим к перераспределению углового момента между атмосферой и твердым телом планеты и практической остановке вращения последней. На Марсе разрушение преобладает над созиданием (коэффициент 0,420), и ростки, зачатки любой формы жизни быстро гасились. И лишь гармоничная Земля (0,637) обеспечивает длительность процесса жизни из-за наиболее благоприятного сочетания процессов созидания–разрушения. Само же органическое вещество или его необходимые компоненты широко распространены в космосе, но эволюция его к устойчивой жизни стала возможной лишь в «уютной космической нише» на Земле.

Рис. 3. Геометрическая модель формирования тектонической зернистости планет. Форма тел также целиком зависит от количества опоясывающих их волн. Если три внутренние планеты и Луна в основном шарообразны, так как большое количество волн (4 и более) коробит их равномерно, то, начиная с Марса и его спутников, форма становится отчетливо эллипсоидной, вытянутой. Эти тела как бы анизотропны и раздавлены, так как две опоясывающие их волны значительной амплитуды иначе не могут вписаться в большой круг, кроме как растягивая тело в одном направлении и сжимая в другом. В еще более суровых условиях находятся астероиды. Одна волна большой амплитуды вписывается в большой круг только таким образом, что тело неизбежно выгибается и растягивается

Рис. 4. Сравнение очертаний самого большого океана и самого маленького континента Земли

Волны, формирующие облик Земли
Прежде чем перейти к описанию секторности обоих полушарий Земли, обратим внимание на замечательный факт самоподобия форм самого большого океана Земли (Тихого) и самого маленького континента (Австралии) (рис. 4). Такая фрактальность является следствием волновой тектоники, определяющей контуры всех геологических и геоморфологических объектов на Земле. Совпадение контуров форм и антиформ (поднятий и опусканий) — одно из существенных свойств волновой тектоники. Из нее же вытекает и другая замечательная особенность земных океанов — их «двухбассейновость». Западный и восточный (или северный и южный) Тихий океан, северная и южная Атлантика, западный и восточный Индийский океан, Евразийский и Амеразийский бассейны Северного Ледовитого океана. Единые бассейны как бы делятся пополам, «пережимаются» посредине и каждая из половинок может быть аппроксимирована формой квадрата, а целый бассейн получается при более или менее полном наложении этих «квадратов». Как и следовало ожидать из волновой тектоники и гармонического ряда длин волн, участвующих в ней, длины сторон этих аппроксимирующих квадратов не случайны, но относятся примерно как 3:2:1 (первичный Тихий океан — 3, вторичные Атлантический и Индийский — 2, третичный Северный Ледовитый — 1). Реальные площади океанов соотносятся примерно как площади этих квадратов.

Рис. 5. Секторное строение литосферы Земли, повторенное с инверсией на границе ядро–мантия. Секторы группируются вокруг шести вершин структурного октаэдра волнового происхождения (волна 2, длина πR)

Секторность полушарий и полезные ископаемые
Восточное континентальное полушарие Земли делится двумя планетарными ослабленными зонами-линеаментами (Африканско-Чукотским и Альпийско-Гималайским, по А.И. Полетаеву) на 4 главных сектора, хорошо различимых на любой физико-географической карте или глобусе по расцветке (рис. 5). Два поднятых сектора (коричневый цвет) — (Африканско-Средиземноморский (++) и менее высокий Азиатский (+) — разделяются двумя в разной степени опущенными (голубая и зеленая окраски) Евразийским (–) и Индоокеанским (– –). Важно отметить, что значительную часть Евразийского сектора занимает Северный Ледовитый океан, в ложе которого континентальная кора играет существенную роль. В связи с тем что в формировании секторности участвуют волны четырех направлений (орто- и диагональные), главные секторы почти по биссектрисе (ослабленные тектонические зоны) делятся на подсекторы, сопоставление которых еще раз доказывает волновую природу глобальной тектоники. Сильно поднятый Африканско-Средиземноморский сектор состоит из гипсометрически относительно приподнятого Африканского и относительно опущенного Средиземноморского подсекторов. Поднятый Азиатский сектор состоит из сильно поднятого Высокоазиатского и менее поднятого Восточно-Сибирского подсекторов. Опущенный Евразийский сектор делится на относительно приподнятый Восточно-Европейский и относительно опущенный Западно-Сибирский подсекторы. Сильно опущенный Индоокеанский сектор состоит из относительно более глубокого Восточно-Индоокеанского и менее глубокого Западно-Индоокеанского подсекторов.

Рис. 6 (А, Б). Тектонические триады Земли и Луны: Тихий океан — Малайский архипелаг — Индийский океан. Океан Бурь — Море Восточное — Бассейн Южный полюс–Эйткен

Рис. 7 (А, Б). Форма Земли и Луны. Идентичное положение самых глубоких аномалий: Индийского минимума геоида и Бассейна Южный полюс–Эйткен

Общим правилом является противостояние относительно более приподнятого подсектора менее приподнятому в противоположном секторе, что является следствием интерференционно-волновых процессов. Исходя из структурирующей роли орбит, следует ожидать, что глобальные тектоно-морфологические формы планет и их спутников будут повторяться в связи с тем, что эти тела движутся по одним околосолнечным орбитам. В действительности так и происходит. Для пары Земля–Луна показано совпадение уникального Индийского минимума геоида и лунного Бассейна Южный полюс–Эйткен (рис. 7). Совпадают также тектонические триады Земли (Бассейн Тихого океана — Индонезийская кольцевая структура — Индийский океан) и Луны (Океан Бурь — Море Восточное — Бассейн Южный полюс–Эйткен) (рис. 6, 7). Отражается ли тектоническая секторность на особенностях металлогении? Это можно проиллюстрировать на таких важнейших видах полезных ископаемых, как алмазы, платиноиды, золото, слюдяные и редкометальные пегматиты, нефть и газ. В поднятых секторах получили развитие преимущественно кимберлитовые месторождения алмазов, в опущенных — лампроитовые, что связано с особенностями выплавления магм из относительно растянутой или сжатой мантии. В поднятых секторах платиноиды имеют платиновую специализацию, в опущен-ных — палладиевую, а в ослабленных зонах на границах секторов и подсекторов преобладает осьмий-иридий-рутениевая минерализация. К ослабленным зонам, определяющим секторность, приурочена основная масса гигантских и крупных месторождений золота. В поднятых секторах преобладают натро-литиевые пегматиты с танталом, в опущенных — блоковые, керамические, с бериллом и слюдой. В поднятых секторах в общих запасах углеводородов нефть преобладает над газом, в опущенных, наоборот, газ над нефтью. Крупнейшие поля траппов Восточного полушария (Тунгуска, Декан, Эфиопия–Кения, Кару) контролируются планетарной ослабленной зоной, вдоль которой на поднятых секторах развиты крупнейшие кайнозойские рифты: Восточно-Африканский и Байкальский.

ТЕКСТ Г.Г. Кочемасов