Плотность воздуха в доисторический период

[22sobaki.livejournal.com]

Читаю "Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир" А. Журавлева
Есть вопросы.

Автор, в частности, рассказывает как в наше время можно определить плотность земной атмосферы в архее (2,5-4 млрд. лет назад):

1 метод
Способ определения плотности древней атмосферы предложил еще в середине XIX в. англичанин Чарлз Лайель, один из основоположников современной геологии и наставник Чарлза Дарвина: нужно измерить диаметр ископаемых отпечатков дождевых капель. Такие отпечатки хорошо сохраняются в вязких и быстро твердеющих вулканических туфах при условии, что прошедший дождь был недолгим и несильным. В противном случае следы капель либо размоются, либо перекроют друг друга.

Взяв за образец отпечатки дождевых капель на современных туфах – тех, что образовались в 2010 г. после извержения вулкана Эйяфьядлайёкюдль, и сравнив их с туфами из супергруппы Вентерсдорп в Каапваале, возраст которых 2,7 млрд лет, установили: самые крупные древние капли в момент удара о землю были в среднем мельче современных. Поскольку размер капель зависит от плотности атмосферы, значит, атмосфера была в 1,5–2 раза менее плотной, чем ныне.

Это правильный вывод? По-моему, чем плотнее атмосфера, тем ниже будет скорость капли. Соответственно, отпечаток мельче. Нет?

2 метод
Поскольку свежая базальтовая лава содержит огромные объемы газов, часть из них навсегда остается в виде пузырьков, заключенных в породе, такой как континентальные базальты Бунгал на кратоне Пилбара (2,74 млрд лет). Пузырьки же скапливаются на поверхности и подошве лавового языка, там, где вязкая лава, соприкасаясь с воздухом или холодными скалами, остывает быстрее. Размер навечно запечатанных в породе пузырьков на поверхности лавового языка прямо зависит от атмосферного давления, к которому прибавляется вес лавового пласта при расчетах величины лунок на его подошве. Зная мощность пласта и плотность базальтовой лавы (2650 кг/м3) и измерив самые крупные лунки на его поверхности и наименьшие на подошве, можно вычислить плотность атмосферы. Чем ниже плотность атмосферы, тем меньше разница в размере пузырьков внизу и наверху.

Как я понимаю, чем меньше плотность атмосферы над лавовым языком, тем больше будет пузырек на поверхности. Соответственно, больше будет разница в размерах пузырьков внизу и наверху. Так?

Comments

[yasmax.livejournal.com]

А химический состав атмосферы влияет на поверхностное натяжение.

[chest-i-razym.livejournal.com]

чем плотнее атмосфера, тем быстрее капельки испаряются. Например, на Венере идут ксилотные дожди, но из-за высокой температуры и плотности атмосферы, они не долетают до поверхности планеты. Сейчас в летний период порядка 70% капли испаряется по мере седементации на землю.

[22sobaki.livejournal.com]

Седиментация - новое для меня слово, спасибо

[solar-front.livejournal.com]

По первому: в цитате ничего не говориться о скорости. Тут может быть и конденсация капли.

По второму: "чем меньше плотность атмосферы над лавовым языком, тем больше будет пузырек на поверхности" Это почему же?

[22sobaki.livejournal.com]

Сорри, я только сейчас добрался до комментариев

По второму
Чем меньше давление на пузырь снаружи, тем больше пузырь, м?

[kedrovy-ruchey.livejournal.com]

Странные методы. "Британские".

Работает нормально только измерение плотности воздуха во включениях в натуральном янтаре. Но такие находки редки и показывают высокую плотность.

[jmyshanya.livejournal.com]

А если янтарь дал усадку и объем пузырька уменьшился?

[ubpskh.livejournal.com]

Британские ученые по числу полученных нобелевских премий уступают только американским, так что так себе мемасик, если только вы не знак качества имели в виду

[buzzing-winnie.livejournal.com]

Вопрос об архее, до янтаря ещё далеко

[hotmysl.livejournal.com]

Из раздела "Сколько бесов могут поместиться на конце иглы".

[vlad-hound.livejournal.com]

Ну, тут надо копать в том направлении, как дождевые капли образуются. Наверно, в профильной литературе это есть. Скорее всего, чем менее полотна атмосфера, тем меньшего размера капли она сможет удержать, прежде чем они будут выпадать. Но я бы не пользовался таким методом, так как в наше время капли выпадают совершенно разного размера, например, летом и осенью. Это же не означает изменения давления? Так что метод - в помойку. Но это мое ламерское мнение.

[corby2.livejournal.com]

Самые большие за всю историю метеорологических наблюдений дождевые капли были зафиксированы в небе над Бразилией в 1995 году и в небе неподалеку от Маршалловых островов в 1998 году. Диаметр гигантов составлял от 8,8 мм до 1 см
Там, наверное, неземная атмосфера просто в этот момент была.
В помойку- не то слово.

[poulsam.livejournal.com]

А вы типа настоящий ученый

[vlad-hound.livejournal.com]

Да, уж, ливень недецкий.

[elekrovevik.livejournal.com]

но лаваа-то разной бывает... Она может быть и густой и жидкой, поэтому и содержание пузырьков газа в лавах будет разным.

[sevastian-mos.livejournal.com]

Как минимум в атмосфере не было кислорода и на мой взгляд логично просто восстановить состав атмосферы и узнать его плотность. А гадать на каплях дело не надёжное.

[22sobaki.livejournal.com]

Как по составу определить давление? Допустим, 100% азота. Азот может иметь разные давления.

[eolinve.livejournal.com]

По хорошему, необходимо доказать, что дождь шёл именно из воды.

[22sobaki.livejournal.com]

Там мильон факторов. Из чего состояла атмосфера, какая была ее температура, вода ли падала и если да, то с какими примесями... Так что к самим методам есть вопросы.
Меня в данном случае интересуют совершенно конкретные физические вещи, которые я изложил в посте.

[vlad-hound.livejournal.com]

"Проведена большая работа..."
Это да... )
На первый взгляд, это логично, но на второй - нет. Вывод: не стоит подаваться первому порыву.

[mary-bred-show.livejournal.com]

Вероятно, это первооисточник:

"Доктор Сом и его коллеги надеются, что эти следы древних капель могут пролить свет на некоторые параметры тогдашней атмосферы планеты.
Они исходят из того, что диаметр углублений определяется скоростью, с которой капли падают на поверхность. Этот параметр, называемый предельной скоростью падения, зависит от силы тяжести и плотности воздуха. Для современной земной атмосферы предельная скорость падения дождевой капли составляет около 9 метров в секунду.
Дополнительным фактором является размер капли, но оказывается, что он не зависит от плотности воздуха, а определяется аэродинамическими силами, которые не связаны с плотностью атмосферы. Самые тяжелые капли 2,7 миллиарда лет назад имели примерно такой же размер, как и сейчас - примерно 7 мм в диаметре.
"Идея состоит в том, что, если воздух в те времена был плотнее, то капли должны были падать медленнее и оставлять выемки в пепле меньшего диаметра. И наоборот, если воздух был более разреженным, то капли падали быстрее и их отпечатки должны быть крупнее", - объясняет доктор Сом."

И дальше там (https://www.bbc.com/russian/science/2012/12/121204_ancient_rain_drops) отнюдь не такие однозначные выводы. И точно дело не в размере самих капель.

[22sobaki.livejournal.com]

Отлично, спасибо.

>размер капли, оказывается, не зависит от плотности воздуха, а определяется аэродинамическими силами, которые не связаны с плотностью атмосферы

Сие странно.
Если не сказать больше

[jr0.livejournal.com]

В таких случаях надо брать статью и смотреть, как они тарировали метод. Иначе только доверять авторитетным выводам и тому, что кто-то не поленился посмотреть.

[glagolev.livejournal.com]

по второму методу
если предположить, что лава из вулкана выходит в виде пены, или пузырьки образуются на поверхности, то и абсолютный размер пузырьков зависит от внешнего давления, и пропорция их уменьшения в глубину тоже зависит от внешнего давления,
приведу пример изменения давления в глубине лавы, при внешнем атмосферном давлении в 1(как сейчас), 0.5 от нынешнего и 2 от нынешнего
плотность лавы возьму 2500, что бы проще считать
значит на глубине лавы в 4 см прирост будет 0.01 современной атмосферы
на глубине 8 см прирост будет 0.02 современной атмосферы
на глубине 12 см прирост будет 0.03 современной атмосферы
на глубине 16 см прирост будет 0.04 современной атмосферы
на глубине 20 см прирост будет 0.05 современной атмосферы

__1 атм _ I _ _0.5 атм _ I _ _ 2 атм
1 + 0.01 _ I _ 0.5 +0.01 _ I _ 2 + 0.01
1 + 0.02 _ I _ 0.5 +0.02 _ I _ 2 + 0.02
1 + 0.03 _ I _ 0.5 +0.03 _ I _ 2 + 0.03
1 + 0.04 _ I _ 0.5 +0.04 _ I _ 2 + 0.04
1 + 0.05 _ I _ 0.5 +0.05 _ I _ 2 + 0.05

соответственно прирост давления на глубине 20 см
5% _ I _ 10% _ I _ 2.5 %
объем растет в обратной пропорции
соответственно при более высоком атмосферном давлении меньше изменение объема пузырьков от глубины
соответственно вывод Журавлев А. неверен
ну и указанная плотность в 2650 тоже вызывает вопросы так как у гранита плотность 2.54 , о каких пузьрьках может ижти речь? габбро что ли измеряли. с 20 процентной пенистостью? вулканологов нужно мучить вопросами
примечание для автора поста. грёбаный редактор жж убирает пробелы и мою красивую таблицу корячит, пришлось раз 20 редактировать, так что сообщения о редактировании это не мой косяк

[22sobaki.livejournal.com]

Я примерно так и рассуждал

Ради красивой таблички можно и 100 раз отредактировать)

[glagolev.livejournal.com]

по первому методу, моё мнение никаких вывоов сделать нельзя.
размер капель зависит от множества факторов, к примеру от количества центров конденсации ( пыль в воздухе)
а вокруг вулкана в момент извержения этой пыли где густо, а где ветром сдуло

[22sobaki.livejournal.com]

В обчем, да. Красиво, но много вопросов

[medenlin.livejournal.com]

Всегда интересовало, почему в пепси пузырьки крупнее чем в кока-коле?

[person1534.livejournal.com]

Дорогие мальчики и девочки, вы хоть немного представляете уровень вторичных изменений в породах возрастом более 1 миллиарда лет? Какие к лешему капли дождя? Какие пузырьки? Там химизм чаще служит признаком того, что вы имеете дело с метаосадочной породой, а не извеженной, Первичные признаки там, как правило, или отсутствуют полностью, или становятся предметом бесконечных научных дискуссий на тему, видим ли мы ежа или ужа. Я видел массив докембрийских осадочных пород своими глазками в Австралии. Помимо внешней красоты слагаемого ими кряжа, можно было с уверенностью сказать, что наблюдаемое - "предположительно метаосадочная порода с реликтовой слоистостью" :) Я там отдыхал, не работал.