Столкновение Теи с Землей

[juseppe]

А почему Юпитер тёплый? Почему он излучает энергии больше, чем получает от Солнца? Я вижу два варианта. Первый: внутренняя батарейка - маловероятно. Устойчивая, но вялотекущая термоядерная реакция? Как-то это плохо согласуется с физикой. Есть второй вариант: та же Тея (или даже нечто покрупнее) могла целиком плюхнуться в Юпитер - вот он до сих пор медленно остывает.

ну, кагбэ оценки энерговыделения за счёт гравитационного сжатия (+ возможной незавершённой гравитационной дифференциации недр) показывают достаточный уровень притока энергии за счёт этих механизмов, достаточный, чтобы не было необходимости "множить сущности".

[Alexu007]

ну, кагбэ оценки энерговыделения за счёт гравитационного сжатия (+ возможной незавершённой граивтационной дифференциации недр) показывают достаточный уровень притока энергии за счёт этих механизмов, достаточный, чтобы не было необходимости "множить сущности".

Гравитационное сжатие - это что-то вроде сжатия пружины в тисках: один раз сжимаем, прилагаем усилие, совершаем работу - при этом пружина разогревается. Затем она сколько угодно долго может находиться в сжатом состоянии и никакого выделения тепла уже не будет. Гравитационная "пружина" сжималась в момент формирования планеты, когда происходило накопление вещества извне.

Второе: гравитация максимальна на поверхности планеты и уменьшается по мере продвижения к центру. А в центре вообще должна быть невесомость: вещества со всех сторон поровну - равномерно тянет во все стороны и взаимно компенсируется. О какой гравитационной дифференциации может идти речь? Если такая дифференциация и была - то опять же только при формировании планеты.

[juseppe]

Гравитационная "пружина" сжималась в момент формирования планеты, когда происходило накопление вещества извне.

Откуда инфа, что она давно сжалась?

Второе: гравитация максимальна на поверхности планеты и уменьшается по мере продвижения к центру. А в центре вообще должна быть невесомость: вещества со всех сторон поровну - равномерно тянет во все стороны и взаимно компенсируется. О какой гравитационной дифференциации может идти речь? Если такая дифференциация и была - то опять же только при формировании планеты.

Откуда инфа, что она завершилась?

В недрах Земли, НЯЗ, дифференциация ещё не завершилась окончательно, при бОльших температурах и меньших размерах.

Плюс ко всему, источником разогрева (и причиной сжатия) может быть фазовый переход "молекулярный водород --> металлический водород": ведь фазовые переходы, как правило, сопровождаются тепловыми явлениями и изменениями объёма, а скорость перехода лимитируется скоростью теплоотвода.

[Dayan]

А почему Юпитер тёплый? Почему он излучает энергии больше, чем получает от Солнца? Я вижу два варианта. Первый: внутренняя батарейка - маловероятно. Устойчивая, но вялотекущая термоядерная реакция? Как-то это плохо согласуется с физикой. Есть второй вариант: та же Тея (или даже нечто покрупнее) могла целиком плюхнуться в Юпитер - вот он до сих пор медленно остывает.

ну, кагбэ оценки энерговыделения за счёт гравитационного сжатия (+ возможной незавершённой гравитационной дифференциации недр) показывают достаточный уровень притока энергии за счёт этих механизмов, достаточный, чтобы не было необходимости "множить сущности".

Недра Земли получают тепло не из-за сжатия или из-за дифференциации недр: примерно половина энергии выделяется в результате распада радиоактивных элементов, и другая половина тепла сохранилась со времени формирования планеты. http://lenta.ru/news/2011/07/18/heat/, http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/07/earth-still-retains-much-of-its-.html?ref=hp
На гораздо более массивном Юпитере тепла сохранилось и подавно больше.

[Alexu007]

Недра Земли получают тепло не из-за сжатия или из-за дифференциации недр: примерно половина энергии выделяется в результате распада радиоактивных элементов,

Извержения вулканов нерадиоактивны.

и другая половина тепла сохранилась со времени формирования планеты.

Тут сложно возразить, теплоизоляционные свойства стокилометровой земной коры превосходные. Но и Тея вполне могла добавить свою порцию тепла. Мы же не знаем точно, какую температуру имела планета сразу после формирования, мы только предполагаем, что эта температура могла быть высокой. Могла кстати и не быть - если процесс был растянутым во времени.

На гораздо более массивном Юпитере тепла сохранилось и подавно больше.

За 4,5 млрд. лет он должен был либо покрыться теплоизолирующей коркой, либо остыть - и в первом и во втором случае перестать излучать.

[Dayan]

Недра Земли получают тепло не из-за сжатия или из-за дифференциации недр: примерно половина энергии выделяется в результате распада радиоактивных элементов,

Извержения вулканов нерадиоактивны.

Сразу видно, что статью-первоисточник Вы не читали, и так понимаю, не собираетесь. Конечно, извержения вулканов не радиоактивны - концентрация радиоактивных элементов в земной коре и мантии относительно невелика. Однако, это ещё не значит, что всего радиоактивного вещества на планете не хватит, чтобы вносить заметную долю в нагревание её недр.

и другая половина тепла сохранилась со времени формирования планеты.

Тут сложно возразить, теплоизоляционные свойства стокилометровой земной коры превосходные...

За 4,5 млрд. лет он должен был либо покрыться теплоизолирующей коркой, либо остыть - и в первом и во втором случае перестать излучать.

А также понятно, что Вы не знакомы даже со школьным курсом термодинамики (а также ядерной физики, даже небесной механики), не говоря уже про университетский курс.

[arduan]

Не все так просто   http://www.membrana.ru/particle/766

Однако, несмотря на всю многочисленность версий и теорий, одну из основных проблем геологической эволюции до сих пор убедительно объяснить не удавалось никому. Речь идёт тепловой смерти Земли.
Большинство геофизиков придерживается точки зрения, согласно которой около 90% «конвекционной» энергии генерируется за счёт остывания ядра, 10% — за счёт распада радиоактивных элементов в нём и около 1% — за счёт приливных возмущений.
Анализ геологической истории мантии показал, что основные потери тепла всегда происходили через океаническую кору – посредством субдукции и спрединга. То есть де-факто интенсивность конвективного теплообмена можно приравнять к уровню тектонической активности.

Так вот, по всем расчётам получалось, что Земля должна была остыть давно. Но этого не произошло. Почему же мы ещё не замерзли, как цуцики?

В любом случак,наглядно видно,что это столкновение было счастливым для нашего существования,ибо из-за него и получились эти конвекционные потоки,медленно сейчас затухающие.

Правда, жить в «суперконтинентальных» условиях будет всё же не очень сладко, не говоря уже о том, что концентрация всех плит «с одной стороны» Земли будет иметь непредсказуемые последствия для климата в целом. Скорее всего, печальные.

 

[Alexu007]

Однако, это ещё не значит, что всего радиоактивного вещества на планете не хватит, чтобы вносить заметную долю в нагревание её недр.

Да съесть то он съесть, да кто ж ему дасть (про слона в зоопарке)! Радиоактивного вещества на планете конечно хватит - тока его надо сконцентрировать в ядре. Иначе будет греться не более, чем земля у нас под ногами.

Сразу видно, что статью-первоисточник Вы не читали, и так понимаю, не собираетесь. Конечно, извержения вулканов не радиоактивны - концентрация радиоактивных элементов в земной коре и мантии относительно невелика.

Но допустим всё же сконцентрировалось и греется - в смысле ядро. Как тепло будет переноситься к коре и оттуда собственно излучаться? Правильно - конвекционными потоками в жидкой магме. Которые вместе с теплом разносили бы по всей Земле и продукты радиоактивного распада - всякие там стронций-цезий-йод и прочие прелести. За миллиарды лет перемешаться должно вполне равномерно. И фонить будь здоров при каждом извержении.

И вообще - ядро железо-никелевое (вики). С каких это пор железо стало нестабильным (радиоактивным) элементом?

[Alexu007]

Так вот, по всем расчётам получалось, что Земля должна была остыть давно. Но этого не произошло. Почему же мы ещё не замерзли, как цуцики?
В любом случак,наглядно видно,что это столкновение было счастливым для нашего существования,ибо из-за него и получились эти конвекционные потоки,медленно сейчас затухающие.

С чего бы нам замёрзнуть? С углублением под землю температура... понижается где-то до +8 на глубине десятков метров и остается постоянной по меньшей мере ещё на десятки-сотни метров. Земные недра нас не греют. Комфортные +20 это работа Солнца.

Земля никогда не остынет ниже средней температуры на поверхности - энергия не передаётся от холода к теплу. Невыученная мной термодинамика...

[Dayan]

Да съесть то он съесть, да кто ж ему дасть (про слона в зоопарке)! Радиоактивного вещества на планете конечно хватит - тока его надо сконцентрировать в ядре. Иначе будет греться не более, чем земля у нас под ногами.

Но допустим всё же сконцентрировалось и греется - в смысле ядро. Как тепло будет переноситься к коре и оттуда собственно излучаться? Правильно - конвекционными потоками в жидкой магме. Которые вместе с теплом разносили бы по всей Земле и продукты радиоактивного распада - всякие там стронций-цезий-йод и прочие прелести. За миллиарды лет перемешаться должно вполне равномерно. И фонить будь здоров при каждом извержении.

И вообще - ядро железо-никелевое (вики). С каких это пор железо стало нестабильным (радиоактивным) элементом?

Это всё пустое бла бла бла. Вам никто не запрещает верить во что угодно.
Но, только где в моих постах вы увидели утверждение, что железо - радиоктивный элемент?! Не нужно приписывать мне чужих мыслей.
Вы противоречите сами себе: утверждаете, что "конвекционными потоками в жидкой магме" "За миллиарды лет перемешаться должно вполне равномерно", но пишете, что ядро железо-никелевое. Почему тогда почва у нас под ногами содержит (из той же Википедии) только 4,65 % железа, а не 32,1 % по массе, имеющихся на Земле всего? Почему существует ядро как дифференциальное образование, не потому ли, что более тяжелые элементы погрузились ближе к центру тяжести (то бишь, к центру Земли)? Давайте теперь посмотрим, какую плотность имеет уран-238 при норм условиях? Правильный ответ: более, чем в 2.4 раза. Какую плотность имеет радиоактивный торий? В 1.5 раза плотнее железа. Плутоний имеет плотность, большую чем у железа при норм условиях в 2.5 раза. Давайте прикинем "на коленке": возьмём уран - самый распространённый из радиоактивных элементов на Земле, из англ Вики: в земной мантии (даже не в ядре!) содержится 1,3*10¹⁴ тонн этого элемента (может, это будет для вас и открытием, но это без учёта всех остальных элементов, в т.ч. радиоактивных), т.е. концентрация равна 31*10⁻⁹. Каждый кг урана выделяет 9.46*10⁻⁵ Дж/с (причём, если вы помните что-то из школьной физики, эта величина не зависит от температуры и давления!). Это значит, что ежесекундно уран мантии выделяет 1.23*10¹³ Дж. Много это или мало (только для мантии, которая составляет примерно 67% массы Земли, и в которой концентрация урана ниже, чем в ядре) - смотрите сами.

[arduan]

Так вот, по всем расчётам получалось, что Земля должна была остыть давно. Но этого не произошло. Почему же мы ещё не замерзли, как цуцики?
В любом случак,наглядно видно,что это столкновение было счастливым для нашего существования,ибо из-за него и получились эти конвекционные потоки,медленно сейчас затухающие.

С чего бы нам замёрзнуть? С углублением под землю температура... понижается где-то до +8 на глубине десятков метров и остается постоянной по меньшей мере ещё на десятки-сотни метров. Земные недра нас не греют. Комфортные +20 это работа Солнца.

Земля никогда не остынет ниже средней температуры на поверхности - энергия не передаётся от холода к теплу. Невыученная мной термодинамика...

Примерный уровень тепловыделения Земли давно известен ученым — 42-46 тераватт — однако природа этого тепла остается предметом для дискуссий.
http://geo-site.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=506:-lr-&catid=121:2011-03-05-16-21-51

Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м². Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше.
В конечном итоге наша Земля получает от Солнца непрерывно 10*17 Вт энергии, что обеспечивает существующий тепловой режим планеты и действие всех процессов на Земле.
1 тераватт это 10 *12 Вт,следовательно недра дают меньше тепла,чем Солнце но ясно,что все же без этого тепла(или резкого его уменьшения) наступит ледниковый период по всей планете!
Не было бы трещин в земной коре,из-за столкновения с Теей,тепла бы и меньше доходило до поверхности..

[Amadeus]

Не было бы трещин в земной коре,из-за столкновения с Теей,тепла бы и меньше доходило до поверхности..

Думаю трещины образовались позже,ибо земная кора подверглась переплавлению в среднем архее,т.е. позже столкновения.
Правда,интересно,чем оно был вызвано ? Радиационный распад?
Энергия приливного воздействия Луны? Энергия гравитационной дифференциации?

[arduan]

Не было бы трещин в земной коре,из-за столкновения с Теей,тепла бы и меньше доходило до поверхности..

Думаю трещины образовались позже,ибо земная кора подверглась переплавлению в среднем архее,т.е. позже столкновения.
Правда,интересно,чем оно был вызвано ? Радиационный распад?
Энергия приливного воздействия Луны? Энергия гравитационной дифференциации?

Вот я думаю,что Луна(как напильник все время трет) и неизвестное воздействие темной материи на ядро,дают это избыточное тепло.

[Alexu007]

Почему существует ядро как дифференциальное образование, не потому ли, что более тяжелые элементы погрузились ближе к центру тяжести (то бишь, к центру Земли)?

А такой вариант, что в центре Земли - невесомость, т.к. сила тяжести направлена равномерно во все стороны и взаимно компенсируется - не рассматривается?

[Dayan]

Почему существует ядро как дифференциальное образование, не потому ли, что более тяжелые элементы погрузились ближе к центру тяжести (то бишь, к центру Земли)?

А такой вариант, что в центре Земли - невесомость, т.к. сила тяжести направлена равномерно во все стороны и взаимно компенсируется - не рассматривается?

Невесомость есть только в одной пренебрежимо малой точке - центре масс Земли (и она всё время меняет положение из-за тяготения Луны, Солнца, перемещения конвекционных масс внутри Земли и т.д.), а во всех остальных сила тяжести есть.

[Alexu007]

а во всех остальных сила тяжести есть.

Какой величины, такая же, как на поверхности?

[Dayan]

а во всех остальных сила тяжести есть.

Какой величины, такая же, как на поверхности?

Нет, по мере приближения к центру масс сила тяжести уменьшается (ещё раз рекомендую прочесть учебник Механики для ВУЗов за I курс - там найдёте много ответов). А на границе внутреннего ядра она достаточна для дифференциации. Даже малая сила тяжести способна "расслоить" тело. Ядро есть даже у астероида Веста, который примерно в 20000 раз менее массивный, чем Земля.

[Крупин]

Пишут, дескать, определили даже дату события:
   http://lenta.ru/news/2011/08/18/moon/

[Alexu007]

Чтобы определить возраст камня, ученые использовали технику датировки на основании соотношений разных изотопов трех металлов - свинца, неодима и самария (207Pb-206Pb, 147Sm–143Nd и 146Sm–142Nd). В результате все три измерения позволили получить схожие результаты и крайне точно определить возраст Луны.

Я не понимаю, почему на основе изотопного состава Луны делаются выводы о её возрасте. Ведь Луна сформировалась из вещества Земли и Теи. А изотопный состав не поменяется даже и в результате столкновения планет, для этого нужны ядерные реакции и энергии (температуры) посерьёзнее.

[Крупин]

Чтобы определить возраст камня, ученые использовали технику датировки на основании соотношений разных изотопов трех металлов - свинца, неодима и самария (207Pb-206Pb, 147Sm–143Nd и 146Sm–142Nd). В результате все три измерения позволили получить схожие результаты и крайне точно определить возраст Луны.

Я не понимаю, почему на основе изотопного состава Луны делаются выводы о её возрасте. Ведь Луна сформировалась из вещества Земли и Теи. А изотопный состав не поменяется даже и в результате столкновения планет, для этого нужны ядерные реакции и энергии (температуры) посерьёзнее.

   О том, как по изотопам определяется возраст минералов в теме:
https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=27892.0