Миф о Потопе: расчеты и реальность

Однако гипотеза внезапного изменения наклона оси вращения Земли не выдерживает даже простого анализа с точки зрения физики.

Вращающаяся Земля представляет из себя гироскоп с весьма внушительным собственным моментом количества движения (при радиусе 6400.21 километров и массе 610 тонн Земля делает оборот всего лишь за сутки!), т.е. является весьма инерционным объектом (объектом, который "сильно сопротивляется" попыткам изменить характеристики его движения).

Кроме того, для получения необходимого эффекта нужен весьма специфический вид воздействия (не простая физическая сила, а именно вращательно-опрокидывающий момент), откуда следует, в частности, что подобное внезапное изменение наклона оси Земли не может быть вызвано, скажем, гравитационным взаимодействием с каким-либо "проходящим мимо" космическим телом. Такой вращательно-опрокидывающий момент может возникнуть, например, при касательном (или близком к касательному) ударе метеорита.

С помощью механики гироскопов в самом грубом приближении вполне можно оценить нагрузку, необходимую для поворота земной оси при таком ударе метеорита.

Для упрощения расчетов будем считать Землю однородным твердым шаром с радиусом R и массой M, вращающимся до столкновения с угловой скоростью . Будем также считать, что весь импульс (или количество движения) метеорита при его касательном столкновении с земной поверхностью перейдет на смещение земной оси (т.е. на изменение вектора угловой скорости ее вращения).

То есть весь момент количества движения метеорита (относительно центра Земли) при столкновении с Землей пойдет на изменение собственного момента количества движения Земли. Или в математическом выражении:

- момент инерции Земли относительно своей оси симметрии,

где

m

- масса падающего метеорита,

v

- скорость падающего метеорита,

- величина изменения угловой скорости вращения Земли, определяемая соотношением

Принимая для простоты, что угловая скорость вращения Земли после удара метеорита

(то есть изменяется лишь ось вращения, а не его величина), получим где - угол смещения земной оси.

Тогда легко посчитать, что для поворота оси вращения Земли на угол равный 20 (определяемый из необходимых климатических изменений - см. далее) для метеорита, подлетающего к Земле со скоростью 100 км/сек, требуются размеры, по самым скромным подсчетам, никак не менее 1000 километров в диаметре. И это при весьма идеализированной картине столкновения - учет реальной неоднородности Земли и потерь энергии на процессы, не связанные со смещением оси, ведет к заметному увеличению требуемых размеров метеорита.

Подобные размеры имеют лишь самые крупные известные метеориты в Солнечной системе, вероятность столкновения с которыми хотя и не равна нулю, но очень и очень мала.

Кроме того, очевидно, что "камушек" таких размеров если и не приведет к "сносу" части планеты Земля (диаметр которой всего 12800 км), то уж наверняка уничтожит на ней все живое. (Размеры самого крупного известного астероида Солнечной системы, Цереры, диаметром как раз 1000 км, в сравнении с Европой).

Поскольку же среди результатов катаклизма XI тысячелетия до н.э. гибель всего живого на Земле (как и самой планеты Земля) не числится, рассматривать всерьез версию изменения наклона земной оси вряд ли стоит. Опять тупик ?..

Выход из этого тупика может быть найден в теории "проскальзывания" земной коры, предложенной Шульцем, который предположил, что механизм описываемых изменений связан с "движением литосферы как единого целого... быстрыми рывками, за которыми следуют долгие паузы".

Для того, чтобы понять суть данной теории, нужно вспомнить строение Земли. Твердая земная кора (или литосфера) наподобие скорлупы в яйце покоится на мощных пластах мантии, состоящей из жидких расплавленных пород. При этом толщина коры по порядку величины составляет от 5 км в океанах до 50 км в районе материковых плит при общем радиусе Земли 6400 км.

Ясно, даже чисто умозрительно, что это дает возможность земной коре при определенных условиях "проскальзывать" по жидкому слою магмы, составляющей мантию Земли, без сколь-нибудь заметного изменения вращения всего гироскопа под названием "планета Земля". Насколько "легко" это может произойти, можно себе представить, если вспомнить, как легко и быстро способна передвигаться горячая лава (та же магма) по поверхности земли при извержении вулканов.

Подобное "проскальзывание" коры способно обеспечить как изменение положения земных полюсов, сопровождаемое глобальными неоднородными изменениями климата, так и изменение видимого небесного свода. (При "проскальзывании" видимое небо меняет наклон, хотя наклон самой оси вращения Земли по отношению к плоскости орбиты не изменяется).

6. Мифы корректируют теорию проскальзывания

Теперь возникает необходимость разобраться с возможными причинами такого "проскальзывания".