UNIVERSUMS HISTORIA ENLIGT RELATERAD FYSIK OCH MATEMATIK  · JORDENS TERMOMAGNETISKA FYSIK  |  Senast uppdaterade version: 2014-04-01 · Universums Historia

 

 en BellDHARMA produktion | 2009II7 2009IV25 |

 

innehåll denna sida · webbSÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F · sök ämnesord överallt i SAKREGISTER · förteckning över alla webbsidor ·

 

Jordens inre värme och tryck ENLIGT TNED

 

 

 

inre temperatur

avsvalningstakt

hydrostatiskt tryck

(kristallbaserat)

 

Jordvärmegrunden

Solbidraget

Radiobidraget

Jordens avsvalning

Jämförande temperaturkurvor

 

 

Tryckbegrepp

Termogravitella Jämviktstrycket

Tryckverkan i Jordcentrum

Jontrycket

Jonkristallisation

 

 

I Modern akademi finns ingen primär matematisk koppling mellan temperatur och tryck i Jordens inre: Medan trycket kan beräknas (behjälpligt) undandrar sig Jordtemperaturens primära form varje närmande. Det är heller inte att vänta annat för en himlakroppsbildningsteori som utgår ifrån kallt och går mot varmt. I TNED däremot, där kroppsbildningen börjar från max täthet — kroppen utvecklas från varmt till kallt — får temperaturmatematiken en naturlig förankring i koppling till trycket. Därmed är Jordfysikens inre sammanhängande matematiska grund säkrad.

 

Jordens magnetiska fält ENLIGT TNED

 

Jordmagnetismen

Prövningsmodellen

Resultatredovisning

Jordmagnetismen enligt TNED

Jordmagnetiska fältets dynamiska fysik enligt TNED

Polväxlingen

 

 

I modern akademi finns ingen teori för en jonisation i Jordens inre eftersom uppfattningen om planetbildningen bygger på gravitell sammandragning i ett redan expanderande universum, och en sådan kan i planeternas fall inte åstadkomma jonisation. Förklaringen till Jordmagnetismen blir därmed också ypperligt komplicerad, svårbegriplig och hart när omöjlig att få fram i någon begriplig mening — i allra största synnerhet beträffande den observerade polväxlingen.

   I TNED däremot, där himlakroppsbildningen börjar från ett maximalt tätt tillstånd, är den inre jonisationen primärt självskriven, och det blir därför nära genant enkelt att härleda Jordmagnetismen från ytterst enkla, elementära, principer. Resultaten visar också samstämmighet med nuvarande kända värden — samt hur fältet kan polväxla.

 

 

 

SAMMANFATTNING

2009IV5

 

I MODERN AKADEMI [‡] känner (garanterat) ingen till någon härledningsbar temperaturmatematik som skulle kunna koppla till Jordens inre specifika tryckfysik — referensen här är experiment med diamanter där olika små materialprov utsätts för extremt höga tryck, laserljus för upphettning och röntgendiffraktion som avslöjar materialprovets ändrade atomgitterstruktur. Med denna djupt otillfredsställande ordning elimineras varje ansats i någon övergripande beskrivning av Jordens Elementära Fysik: matematiken fattas, delvis.

— I TNED däremot finns, tydligen, en sådan koppling genom JORDENS FÖRSTA EKVATION, eller termogravitella jämviktstrycket med dess värmegradsekvivalent, tillsammans med den enkla Coulombformen F=k(Q/d)2=k(ne/d)2 för motsvarande normala inre atomtryck F/A=pJON=n2k(e/d)2/d2 i vanlig fast materia; Sambandet kan, enkelt för konstant volym, tillämpas översiktligt på de inre atomtryck som tvunget uppkommer om materialets atomkärnor uppvisar positiv laddning, analogt ett växande inre atomtryck, och vilken situation är välbekant från TNED i den allmänna himlakroppsbildningen med grundämnenas uppkomst via fusionsfasen, se även från nuklidbildningen, här benämnt materietrycket eller jon(isations)trycket. Som visas i genomgången i Temperatur och tryck i Jordens inre med referens till redan etablerade mät- (och beräknings-) data, är kvantiteterna väl överensstämmande i de samband som därmed framkommit — fortfarande ENLIGT TNED. Därmed SER DET UT SOM OM den övergripande frågan är klarlagd — beträffande en möjlig härledningsbar väg i den mera detaljerade beskrivningen av inte bara Jordens inre fysik generellt utan även alla övriga planeters: tryck OCH temperatur. Se även till jämförelse de inledande tabellexemplen, som visar att bidraget från radionuklidernas sönderfall i Jordens fall bara är ca 1/5000 av Jordvärmebanken, den senare i sig en rest från Jordens primära bildning, och som tydligen utgör huvuddelen av den nu verksamma dynamiska basen i Jordens inre fysik; Se härledningarna i Beskrivning.

 

Se även vidare från Jordmagnetismen enligt TNED — denna följer direkt av ovanstående.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UNIVERSUMS HISTORIA

 

en BellDHARMA produktion

 

Universums Historia

introducerad i manusbaserade originalförfattningar från 2004

 

@INTERNET från 2008

 

 

 

Remsan längst till vänster:

Solsystemets kroppar efter samma täthet, se SOLSYSTEMETS BILDNING.

Fotografiet (vidare i GALAXBILDNINGARNA) visar en rekyl från en vattenyta efter en vattendroppe:

Dynamiken avspeglar samma princip som beskrivs av TNED i den primära himlakroppsbildningen från ”Big Bang”.

 

 

Termodynamikens primära energiekvivalenter

 

TERMODYNAMIKENS PRIMÄRA ENERGIEKVIVALENTER i relaterad fysik

 FÖR DE FULLSTÄNDIGA SAMMANHANGENS DEL som kopplar till allmänna gaslagen (dvs., hela TERMODYNAMIKEN) krävs att

 

Ek

=

2(1M)ma

=

mv2

=

Fd

=

Mv02/2

=

Ee · v0/2

cz

=

pV

=

kT

=

2mw2

 

energiekvivalenterna

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.........

 

allmänna gaslagen. E=Fd=pAd=pV=kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

....

..

....

..

.........

 

energizonens divergens i elektriska kraftverkan från potentialbarriären. 2cz=c0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

....

..

....

..

.........

 

induktionsekvivalenterna som förklarara temperaturens kinetiska generatris**

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

............

...

..

....

..

....

..

.........

 

parametrarna som grundlägger identifieringen av universella atomära masseneheten*

 

 

 

 

 

 

 

 

...........

..

............

...

..

....

..

....

..

.........

 

arbetet. Allmänna kraftvägen eller det vridande momentet. Fd=pAd

 

 

 

 

 

 

....

..

...........

..

............

...

..

....

..

....

..

.........

 

ekvivalensen mellan rörelseenergi och gravitationsenergi

 

 

 

 

......

..

....

..

...........

..

............

...

..

....

..

....

..

.........

 

grundformen för termogravitella jämviktstrycket

 

Från NEUTRONSÖNDERFALLET.doc UNIVERSUMS HISTORIA enligt TNED version 2004X10

 

*Se Betydelsen av Mv02/2 för identifieringen av universella massenheten u (Allmänna Gaskonstanten, TemperaturEnergiEkvivalenten, AVSLUTNING) i avsnittet om Allmänna Gaslagen.

** Se TemperaturEnergiEkvivalenten.

 

 

Tryckverkan i Jordens centrum

 

JORDENS URSPRUNG

Tryckverkan i Jordens centrum

— genom naturlig gravitation

2009IV10

 


— På samma sätt som en spänd fjäder inte förlorar sin fjäderspänning för att den placeras mitt emellan två lika stora g-massor och därmed i ett principiellt g-fritt område (kraftverkan på mittpunkten mellan två lika g-massor tar ut varandra: ingen påvisbar kraftverkan finns där), så förloras heller inte ett redan utverkat g-tryck på en viss nivå bara därför att alla underliggande g-tryck avtar med avtagande tyngdkraft mot centrum;

Medan g-kraften avtar och blir noll i centrum, summeras de etablerade nivåtrycken (nivåvikterna ma) likt en fjäder som anspänns alltmer för varje nivås eget enskilda bidrag.

— Tryckfysiken tillsammans med g-fysiken EXPLICIT är — för en del av oss — en av de mest krångliga områdena av alla att förstå, och det är ypperligt lätt att begå (allvarliga) tankefel som leder till direkta avgrunder och som stänger vägen för en praktisk insikt.

— Webben (April 2009) innehåller i varje fall ett diskussionsforum (på engelska) där frågan har tagits upp (för sex år sedan, 2003),

[http://www.eclipseedge.org/msgboard/topic.asp?TOPIC_ID=148] 2003, 2009-04-09,

Meta Research — Gravity at the center of the Earth?

— men tycks i övrigt vara (väl) fattig på relaterade klargöranden, beskrivningar och förklaringar.

— Forumet ovan exponerar flera (mycket [extremt] bra) exempel på hur olika argument ges från olika läger, och därmed också hur svårt det är att skapa klarhet i uppfattningarna. Illustrationen ovan hör INTE till forumets rekvisita, men den framkom i inspiration av diskussionerna.

— Många (i själva verket en synbar flod av webbens författare) använder begreppen tryck och g-kraft SOM OM de vore självskrivna — medan åter andra har ytterst svårt att förstå sammanhangen, därför nämligen att g-kraftens nollvärde i mitten på ett klot — och som är förhållandevis enkelt att greppa även för den mest inbitna lekman — anvisar »att» motsvarande centrumtryck också DÄRMED borde vara noll EFTERSOM tryck inte är annat än kraft över yta, p=F/A: 0/A=0.

 

— Ovanstående fjäderanalogi, tillsammans med det vanliga hydrostatiska tryckets allra enklaste matematik, p = hra, vidare nedan, visar hur man kan förstå grundbegreppen på korrekt sätt:

— G-krafterna mellan kloten pressar ihop fjädern som förmedlar trycket — även genom centrum, trots att g-krafterna där tar ut varandra och uppvisar nollvärde.

 

Hydrostatiska tryckets ekvation

p = hra = F/A = Fh/Ah = E/V = h(ma/V) = h(ra)

visar hur de olika avsnitten med Jordkroppen som exempel kan förstås genom en summering ända ner till centrum;

— DEN INTERNATIONELLA DEFINITIONEN PÅ standardtrycket 1 atmosfär bygger f.ö. på sambandet ovan genom en 0,76 M hög kvicksilver(Hg-)pelare med tätheten 13 595,1 KG/M2 vid 0 °C med den internationellt standardiserade tyngdkraftsaccelerationen vid havsytan a= 9,80665 M/S2 som ger p=(0,76)(13595,1)(9,80665)=101325,01 Pa (Se även fundamentala gaskonstanten i Allmänna gaslagen), se utförligt i HYDROSTATISKA TRYCKET.

— Varje a-skikts a-värde ger för en specifik masstäthet (r) ett specifikt tryck (p) för en specifik höjdpelare (h);

— Ett givet p-värde kan alltså uttryckas ekvivalent på ett underliggande a-skals a-värde genom en motsvarande transformation mellan hr-värdena. Antar vi samma täthet genomgående (r = konstant) för enkelhetens skull, kommer lägre a-värden mot centrum att motsvara högre h-värden uttryckta på de lägre a-värdenas ekvivalent typ

p1 = r(ha)1                                 ;

p2 = r(ha)2                                 ;

p1 = r(Hha/H)1 = rh2a2             ;

— Om i det undre a-skiktet (a2) det finns ett lägre a-värde gäller på vanligt sätt med dess h-värdet ett specifikt p2 = r(ha)2 för dess materialnivå;

— Till detta måste alltså läggas det ovanförvarande p-värdet, uttryckt i den aktuella a-nivåns värde — och vilket vi ser tvunget leder till att de bägge trycken måste summeras.

 

— Varje föregående p återförs på varje närmast liggande a-skikts lägre a-värde genom ett motsvarande högre h-värde. Det garanterar tydligen att föregående p-värde bevaras. Vilket vill säga: Alla p-värden från ytan och neråt centrum kommer att adderas på gemensam summa

p = p1 + p2 + p3 + … + pn

— Det är sant att a=0 påtvingar varje summa ett nollvärde: inget kan tävla med noll. Men principen med ett INTERVALL för varje a-skikt med ett tillhörande h-värde framtvingar ett a-värde i botten som i vilket fall måste skilja sig från noll — vilket tydligen innebär, i vilket fall, ett erkännande åt summeringarna, praktiskt taget ända fram till det ideala geometriska centrumet.

Argumentet med en SKARP distinktion mellan tryck och gravitation är därmed och alldeles helt berättigat och uppenbart nödvändig att understryka.

Trycket innanför skalet på en kompakt sfär ackumuleras alldeles tydligt med djupet — medan g-krafterna avtar mot noll.

 

— Vi studerar hur saken kan skrivas mera avancerat med matematikens integraler:

HydroBasic

HYDROSTATISKA TRYCKET p = hra = hGM/r2 kan skrivas från varianten (variationsekvationen, samma som derivatan)

dp/dh = ra = rGM/r2

med differentialekvationen

dp = dhra = dhrGM/r2

— Varje h motsvarar ett visst p och vi kan därför samla alla variabla p till en motsvarande summa genom att integrera över alla variabla h;

— Det betyder att vi, på enklaste sättet, kan integrera fram motsvarande uttryck för alla tryckbidrag mellan centrum och yta om vi använder en enklare form som förutsätter en homogen täthet i hela klotet, r = M/V = 3M/4pr3 som ger M = r4pr3/3. Det ger varianten modifierad enligt

dp = dhra = dhrG(r4pr3/3)/r2 = dhrGr4pr/3  = (Gr24p/3) r dh ;

— Med höjddifferentialen dh återförbar på och densamma som radiedifferentialen dr fås då variantens differentialekvation

dp = (Gr24p/3) r dr med lösningen

ò dp = (Gr24p/3) ò r dr             ;

p = (Gr24p/3)r2/2                      ; automatiskt bestämd integral se Bestämda och obestämda integraler, om ej redan bekant

p = r2Gr2p(2/3)                         ; täthetshomogena integraltrycket med hänsyn till en Homogen ämnestäthet innanför sfärytan, p=pH

I DEN TRYCKSUMMERANDE ANALOGIN gäller r-skalan omvänd (vilket blir vår egen konstruktion av sambandet) så att maxvärdet ligger i centrum och nollvärdet vid ytan, se från TRYCKVERKAN I JORDENS CENTRUM om ej redan bekant.

— Med Jordradien (ekvatorn) r=6,378 T6 M och medeltätheten ca 5500 KG/M3 ges via G = 6,67 t11 JM/(KG)2 det samlade trycket i centrum

p           = (6,378 T6)2(6,67 t11· 55002 · 3,1415926… )(2/3) = 1,71901 T11 Pa

             = 171 GPa                    ; trycket i Jordklotets centrum med ideal homogen täthet, 1Pa = 1 N/M2

 

— Det är samma resultat som refereras till i ovannämnda webbforum enligt

[http://burro.astr.cwru.edu/Academics/Astr221/SolarSys/hydrostat.html] datum saknas, 2009-04-09,

Case Western Reserve University — Hydrostatic Equilibrium, Professor Chris Mihos

 

Ytterligare en webbkälla har påträffats som beskriver samma typsamband, NASA-källan nedan (men som [min mening] inte lyckas förklara ämnet lika tydligt),

[http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/Numbers/Math/Mathematical_Thinking/grvtysp2.htm] datum saknas, 2009-03-24,

Further Note on "Gravitation Inside A Uniform Hollow Sphere

Webbsidan saknar akronym och datumreferens, men tillhör tydligen NASA-projektet (flera författare finns att kontakta med NASA-adresser i slutet av artikeln).

 

I övrigt (webben April 2009) verkar det vara i stort sett heldött på området författare som (någotsånär) kan RELATERA ämnesinnehållet typ

Tryckets Matematik i Jordens Centrum: de allra flesta bara använder det — utan några som helst referenser.

 

 

Jordkroppens elementära inre tryckkurvor

 

 

pA = r2Gr2p(2/3)2                     ; specifika allmänna ytgravitella skaltrycket momentana trycket vid varje r, se nedan

pH = r2Gr2p(2/3)                      ; täthetshomogena integraltrycket  ovanstående summerat från centrum, se härledningen ovan

praktiska fallet                           ; se vidare i huvudtexten

 

 

Integrationen genom ett konstant täthetsmedelvärde (r) blir emellertid en dålig (läs: värdelös) praktisk representant för Jordfallet, samt alla övriga himlakroppar, då vi redan vet (ENLIGT TNED) att dessa kroppar garanterat uppvisar växande täthet in mot den centrala Järnkärnan (se grundämnesfördelningen från Diakvadraten).

De gängse förekommande uppgifterna visar också att det praktiska fallet snarare ansluter till den streckade grafen i ovanstående illustration, se den inledande källreferensen i Temperatur och tryck i Jordens inre.

— Sambandet tjänar emellertid att ge en någorlunda rättvis (inledande) orientering för det praktiska fallet, och vi ska senare se hur vi också kan närma oss detta (ytterligare) relativt enkelt genom matematiken. Se från GRAFLÄRAN.

— Ett betydligt mera användbart matematiskt uttryck för det praktiska fallet är ekvivalenta ytgravitella skaltryckets ekvation (pA ovan); den är precis samma som integralsambandet ovan, frånsett parenteskoefficienten som här är kvadrerad,

p = r2Gr2p(2/3)2                        ; specifika allmänna ytgravitella skaltrycket; F/A = G(M/r)2/(4pr2) = (G/4p)M2/r4, M = r4pr3/3, p=pA

— Här räknas skaltrycket endast genom lokala avståndet (r) till centrum och den av detta klot innefattade massan (M), alternativt medeltätheten (r) oberoende av sammansättningen. Det gör oss helt oberoende av hur massinnehållet är organiserat.

— Medeltätheten (r, Grek. rhå, r i Symbol) kan då utnyttjas för att framhäva endast klotets ytskikt (med olika indelningar som ansluter till medelvärdet för hela massinnehållet).

— Därmed kan alla möjliga deltätheter, delradier och delmassor behandlas direkt.

— Med Jordytans täthet på runt 2500 KG/M3 ges ett motsvarande allmänt normalt materietryck vid Jordytan på ca 24 GPa. Det är ett betydligt bättre referensvärde då det också ENLIGT TNED ansluter till termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent (17 °C) vid Jordytan med motsvarande jontrycket ca 29 GPa och som låter oss härleda en temperaturskala för Jordens inre tillsammans med tryck, distans och därmed värmeeffekt för vidare prövning i ljuset av de inre skiktens olika delar. Föregående integraltryckets ekvation kan därmed sägas vara skaltryckets summerade bidrag med början från noll (skaltryckets parabelkurva upp-och-nervänd) samt multiplicerad med 3/2=1,5.

 

 

— DÄRMED SKULLE ALLTSÅ DEN MODERNA AKADEMINS PLANETESIMALTEORI VARA RÄDDAD

så när som på förklaringen till magnetfältet:

 

 

— Den moderna akademins uppfattning om himlakroppsbildningen [‡] bygger på, just, gravitell sammandragning i ett redan expanderande universum. Genom olika, oberoende, observationer vet vi att temperaturen i Jordens inre måste vara större än på ytan, vilket anställer ett motsvarande trycksammanhang (via given, konstant, volym), se vidare nedan i Hur vet man att Jordens inre betingas av växande tryck in mot centrum?: trycket måste öka in mot Jordens centrum om temperaturen gör det enligt energiledet

E = pV = kT, konstant V och proportionalitetskonstant k. För att, främst, förklara den faktiska inre tryckbildningen i Jorden (och andra himlakroppar) måste alltså gravitationens naturliga verkan, verkligen, kunna uppvisa en sådan fenomenform: trycket växer in mot himlakroppens centrum. Som vi har sett ovan, är så också fallet.

— Ingen invändning kan därför göras mot den moderna akademins planetesimalteori på denna punkt. Men det finns en annan, avgörande, detalj som inte lika lätt låter sig bevekas. Se vidare nedan från Jordmagnetismens enkla förklaring.

 

————————————————————————

[‡] Se exv., (sv.) @INTERNET Wikipedia Planetesimal 2009-04-12

 

 

Jordmagnetismens enkla förklaring — ENLIGT TNED

JORDMAGNETISMEN GENOM JORDKROPPENS ROTATION VIA EN PRIMÄR LADDNINGSPOLARISERANDE JONISATION

— som bara kan förklaras om Jorden bildades från ett maximalt tätt materietillstånd

 

 

Gyroeffekten mellan ordinarie Jordrotation (1 dygn) och Jordaxelns precession (26 000 år), samt även inverkan från Månen, kan förstås bilda en extra inre motsvarande krängrotation som kan påverka offsetläget för den inre primära magnetiska axeln (figurdetaljerna beskrivs löpande i huvudtexten). Tillsammans med den periodiska utskjutningen och indragningen av elektronmassa som i den här presentationens ljus — Jordmagnetismens enkla förklaring enligt TNED — utmärker Jordmagnetiska fältets periodiska flippning, se vidare i huvudtextens efterföljande illustration, bildas naturligt olika interfererande (långvariga) svängningsförlopp som möjligen också kan styra och påverka fältväxlingens period. En mera detaljerad grundbeskrivning av fältväxlingen ges i Jordmagnetiska fältets växling.

   Figuren ovan visar de magnetiska basdetaljerna enligt TNED: en inre polariserad kärna uppdelad i en inre positiv och en yttre negativ centralring (0,285R) som roterar något snabbare än Jordytan: magnetiska fältkrafterna strävar att driva isär ringarna med följd i att en del av –e-delen drivs utåt Jordytan, därmed uppträder dessa –e som statiska laddningar stelt förbundna med Jordytan, och därmed bortfaller de som magnetiskt bidragande till Jordytsfältet, vilket ger ett motsvarande överskott åt inverkan från +e-ringen. Den yttre (fasta) –e-ringen avskärmar samtidigt en Coulombisk kraftåterkoppling för de utdrivna –e mot inre ringens +e. De utdrivna –e kan då välja återvägen via magnetiska polerna där vägen ligger öppen för Coulombisk attraktion. Därmed kan –e (återigen) rekombinera med Jordens inre, men inte genomgå normalisering, jontrycket (etablerade kristallstrukturer på reducerade elektronbesättningar) förhindrar det. Resultatet blir att –e-delen återigen börjar drivas utåt. Därmed är en period fullbordad.

   Uppgiften i denna presentation är endast att härleda, beskriva och förklara — relatera — den huvudsakliga magnetismens dynamiska fysik och hur den kan växla, samt motsvarande typvärden i magnetisk fältstyrka vid ekvator och poler för mera exakta utvärderingar. Resultatet visas i RESULTATREDOVISNING, samt explicit i beskrivning nedan; ordningarna ansluter (utomordentligt) till TNED.

 

Se även mera fullständigt från Jordmagnetismen. Här följer en mera geologiskt orienterad genomgång med en utförligt illustrerad beskrivning.

 

— Medan tryckbildningen med högre tryck i centrum och lägre utåt periferin KAN, verkligen, förklaras genom gravitationens naturliga inverkan, se från TRYCKVERKAN I JORDENS CENTRUM, kan ett sådant tryck HÄR VETERLIGT INTE åstadkomma jonisation. Separation mellan atomkärnor och deras elektronmassor enbart via tryck MED VÄSENTLIGEN KONSTANT icke minimerad VOLYM är en omöjlighet. Jonisation kräver att atomkärnorna exponerar varandras närladdningar, och det kan, vad vi vet, bara ske på tre sätt: maximal materietäthet, högenergetisk hf-bestrålning, eller elektrisk urladdning. Medan hf-alternativet är uteslutet för andra himlakroppar än stjärnor och urladdningsalternativet i dessa sammanhang vad vi vet saknar tillämpning, återstår endast det första alternativet för planeterna: bildning från max täthet. OM någon jonisationseffekt föreligger — och varje roterande moment kommer att konservera den jonisationen, till viss del, se vidare nedan — kan den (således, och vad vi vet) bara ges PRIMÄRT från ett maximalt tätt materietillstånd;

— Enligt TNED:

— Från ett maximalt tätt materietillstånd är jonisationen en naturlig ingrediens med maximalt tätt liggande positivt laddade atomkärnor som garanterar att kroppen expanderar;

 

Jordmagnetiska fältets dynamiska fysik enligt TNED — fältvärden och fältväxlingar

— fältväxlingarnas Jordhistoria beskrivs t.ex. på Paleomagnetism, se separat GoogleSökning

För planeternas primära bildning enligt TNED, se från J-kropparnas expansion om ej redan bekant: alla kroppar bildas från ett maximalt tätt materietillstånd genom en snabb initiell expansion som avtar exponentiellt mot kroppens nuvarande storlek och form. Jordens motsvarande primära radie var strax under 200 meter.

 

En initierande inre Coulombrepulsion vid planetens primära bildning bildar tillsammans med det initierande strålningstrycket från fusionsfasen en primär polarisation mellan inre centrala atomkärnor och utanförliggande elektronmassor; polarisationen konserveras av roterande moment via magnetism; då kroppsmaterialet etablerar kristallina strukturer med den avtagande Coulomrepulsionen, analogt planetens avtagande primära expansion mot en alltmera planetliknande slutkropp, bevaras i kristallbindningarna ett motsvarande jonisationstryck som hindrar normal rekombination (förekomsten av STATIONÄRT normalt neutrala atomer hindras); polarisationens motkraft strävar att dra tillbaka elektronmassa mot centrum för en återförening mellan elektronmassa och moderatomer genom Coulombisk attraktion; rekombinationens tillväxt i sin tur strider mot det konserverade jontrycket som i kraft av magnetismen återigen strävar att driva ut den inkommande elektronmassan mot Jordytan och därmed återställa jontryckets proportioner; magnetismen garanterar att rotationsmomentet underhåller ett primärt metriskt jonisationsintervall mellan inre positiva och yttre negativa;

— Så länge rotationsmomentet finns (skillnaden i rotation mellan Jordytan och Jordkroppens inre kärna), kommer följaktligen polarisationselementen på ovan beskrivet sätt att svänga mellan ändlägena fjärmande-närmande. Det betyder i klartext att elektronmassan sprids ut periodiskt över det inre av Jordkroppen och periodiskt samlas åter in mot centrum, se mera utförligt i Jordmagnetiska fältets växling. De kvantiteter som kan sättas i samband med verkningssättet, ger också med praktiken överensstämmande värden. Se explicit i RESULTATREDOVISNING. Se även nedan.

— Figurerna nedan visar hur prövningsmodellen enligt TNED förklarar Jordmagnetismens dynamik enligt ovanstående beskrivning:

 

 

NULÄGET I JORDENS HISTORIA motsvaras av maximal rekombination med (i snittet genom Jordkroppen) två distinkta strömringar, en inre positiv (e+, orange) och en yttre negativ (e–, blå); Ringarna garanteras separation av magnetismen via rotationen; Strömstyrkan för bägge är ca 1,38 T10 Ampere (Se LADDNINGEN SOM MÅSTE FINNAS) som i runda tal, och med radierna ungefär som illustrationen visar, ger de nuvarande experimentellt välkända B-styrkorna respektive +30 µT på Jordytan och +60 µT vid polerna, regelrätt med korrekt riktning. Försök med andra radievärden ger galna resultat. Ringradierna ansluter väl till ungefärliga data (redan välkända från seismologin) på den inre Jordkärnans yttre regioner.

 

 

Ökas strömstyrkan för e+ med det fyrdubbla, samma radier på strömringarna, visar den enkla prövningsmodellen att polerna nu har bytt plats, (avrundat) –15 µT och –60 µT.

Den fyrdubbla ökningen motsvarar det andra ändläget med maximalt joniserad separation. Det betyder att elektronmassan i nuläget ovan från den inre positiva strömringen drivs ut mot Jordytan, utförligt i Jordmagnetiska fältets växling, vilket ökar den inre ringens positiva potential och därmed en motsvarande högre laddningsbank, analogt högre strömstyrka. Genom att huvuddelen av e-massan sprids ut över ett stort område av Jordkroppens inre, och förutsatt att en centralt belägen inre e–-ring i stort bevaras för att matcha rotationsmomentets grundpolariserande funktion (vilken del här förutsättes utan vidare) kommer den inre e-ringen att framstå som en fast strömring med fast strömstyrka (1) mot den inre positiva strömringens varierande laddningskapital med motsvarande värden 1 till 4, och där vi för Jordytans del kan bortse ifrån inverkan av e-massornas bidrag utanför e-ringen, dessa ombesörjer i vilket fall (som mest) Jordens magnetfält utanför Jordytan.

JORDENS MAGNETFÄLT UTANFÖR JORDYTAN, speciellt på större avstånd från Jordytan, BEVARAS SÅLEDES OBERÖRT, helt säkert, utan någon risk för att det någonsin i Jordens historia skulle uppstå glapp eller möjliga »magnetiska katastrofer», alltså att Jorden plötsligt skulle stå helt utan magnetfält — vilket helt säkert skulle innebära total katastrof för allt liv på Jorden. Modellen ovan visar att det bara är de relativa nollpunkterna just vid, närmast omkring och innanför Jordytan som förskjuts periodiskt och som därmed, just omkring Jordytan, åstadkommer magnetfältets omkastning. Jordens magnetfält i stort omkring Jorden bevaras i vilket fall så länge det drivande rotationsmomentet gör det, och det övergripande Jordmagnetiska fältet bevaras alltså och därmed hur som helst av den i Jordkroppens inre befintliga yttre negativa laddningsströmmens övervägande magnetiska vektorbidrag.

Illustrationens angivna värde på ca 200 000 år för Jordmagnetiska fältets växelperiod är här bara en högst grovt antagen medelvärdessiffra: ingen vet något säkert om perioden [perioden är helt säkert inte exakt periodisk, den bör ändras långsamt mot noll med Jordrotationens avsaktning], eller vilket dess (medel-) värde skulle vara, dessa data har fortfarande starka fokus i forskningen och inga säkra allmänna uppgifter finns veterligt ännu (2009). Med planetmodellen enligt TNED är det i vilket fall tydligt att perioden bör vara av typen längre, men det finns för närvarande (April 2009) ingen mera precis kvantitativ framställning i det ämnet.

 

ROTATIONSMOMENTETS GRUNDPOLARISERANDE FUNKTION

Hur magnetismen garanterar att rotationsmomentet underhåller ett primärt metriskt jonisationsintervall

Med ett litet initiellt impulsmoment J=mvr (se Rotationernas Uppkomst) ökas J på (drastiskt för planeterna) genom fusionsfasen som ger kroppen dess slutliga rotation;

— Vi förutsätter generellt att alla (sådana) kroppar ges en inre differentiell rotation: Den fasta stela kroppsytan måste tvunget uppvisa lägesändring relativt en g-referens längre in i kroppen, annars kan ett magnetfält inte uppkomma på kroppsytan, se vidare från Villkor för Jordens magnetfält.

Rotationen bildar strömmar mellan jonagenterna: den inre positivt laddade kärnan och motsvarande elektronladdning längre ut;


Rotationsströmmens magnetiska kraftvektorer strävar att separera plusladdningar från minusladdningar enligt magnetismens kraftvektorordning; 

   Jämför högerhandsregeln.

— Har väl positiva och negativa laddningar en gång igångsatts av en gemensam rotationsriktning, blir det sedan svårt (omöjligt) att HELT nolla den strömmen eftersom de olika regionerna ± strävar att avlägsna sig från varandra — alltså bevara polarisationen, helt enkelt — genom den mellanliggande repulsiva magnetiska kraftverkan;

Elektroner och atomkärnor hindras att rekombinera — på grund av kroppens rotation som alltså garanterar uppkomsten av ett magnetiskt fält.

 

Jordmagnetiska fältväxlingen

 

Jordmagnetiska fältets växlingar — Jordfysikens teori enligt TNED

Hur jontrycket garanterar elektronströmmens cirkulation genom Jordrotationen

 

I RESULTATREDOVISNINGEN visas hur Jordmagnetiska fältets växling framträder enligt TNED av en (nära) fyrdubbling av den inre +e-ringens strömstyrka, hur denna del förklaras av den motsvarande reduktionen hos –e-delens laddning då en del av denna drivs ut mot Jordytan. Se detaljerad illustrativ beskrivning ovan från Jordmagnetismens enkla förklaring enligt TNED.

— I den här artikeln beskrivs mera detaljerat hur –e-delen kan förstås komma tillbaka till Jordkärnan igen, vilket garanterar att funktionen blir periodisk. Det finns nämligen inte (så) mycket att välja på i den elementära, relaterbara fysikens ljus.

 

 

a

b

c

 

(a): Med given centralpolarisation ±e från primärbildningen, konserverad av jontrycket från planetkroppens bildning av kristallint material, och en inre differentiell rotation något snabbare än Jordytans, drivs en del av –e-delen utåt Jordytan (b) av den naturligt magnetisk separerande kraften mellan ±e. Då –e-delen alltså diffunderar in mot Jordytan och därmed alltmer associeras med denna, förlorar den samtidigt sin magnetiska potential och framstår enbart som en med Jordytan stelt förbunden vilande elektrisk laddning:

–e-delen bidrar inte med någon magnetisk effekt explicit på Jordytan och dess lokalt gravitella dominans. Därmed framstår den inre +e-delen med en motsvarande större laddningsdel — och bidrar därför mera med magnetisk fältkraft på Jordytan än den så utarmade –e-delen:

— Jordytans magnetfält får omkastade magnetiska poler genom att +e-delens bidrag nu bestämmer fältriktningen.

— I vår nutid råder omvända fallet:±–e-delarna är fullt balanserade med den yttre –e-delen som vektorriktare;

— Enda möjligheten för den Jordytsassocierade –e-delen att återkomma till Jordkärnan är en aktiv Coulombattraktion mot en inre +e-del i Jordkärnan (c).

(c): Eftersom den primära (fasta) inre –e-ringen i Jordkärnan som »samarbetar» närmast med den närliggande inre e+-ringen delvis fungerar som en avgränsande laddningsskärm för alla utanförvarande –e-laddningar mot just den inre (fasta) +e-ringen, är tydligen en Coulombattraherande återresa för –e-laddningarna (b) i princip stängd den vägen.

— En större attraktionspotential mot +e-delen finns emellertid alltid öppen om de Jordytsassocierade –e-delarna väljer vägen över magnetpolerna (c) där kraftvägarna mellan ±e inte skyms av den inre –e-delens centralring. Därmed kan de Jordytsassocierade –e-laddningarna exponeras mera direkt för den inre +e-delens Coulombiska attraktion och kan följaktligen på den vägen nå tillbaka till Jordkärnans inre; Om också polerna är relativt utarmade på +e-laddningar, vilket vi förutsätter, finns alltså inget egentligt hinder för –e-laddningarna att komma tillbaka den vägen. Därmed är perioden sluten: laddningsbalansen mellan ±e återställs och Jordmagnetiska fältet byter återigen magnetiska poler, nu återigen med den yttre –e-ringens bidrag som störst på Jordytan. De så indiffunderade –e-laddningarna kan då återigen börja drivas utåt av den separerande magneteffekten i garanti av att det från primärbildningen etablerade jontrycket inte tillåter fullständig rekombination mellan ±e. Därmed upprepas förloppet: –e-delen kommer på så sätt att cirkulera periodiskt med tillhörande polväxlingar hos magnetfältet på Jordytan.

— Fenomenet med magnetfältets polväxlingar kommer på ovan beskrivet sätt tydligen att finnas till så länge Jorden uppvisar någon differentiell rotation mellan inre och yttre; Planetkroppar vars inre kärna kallnat och som därmed förenats stelt med planetytan, har i den ovan beskrivna förklaringens ljus ingen förutsättning för att uppvisa ett planetmagnetiskt ytfält.

 

Perioderna

Genom geologisk forskning (lavasediment med bevarade magnetiska fältriktningar på havsbottnarna) har man (under 1900-talet) kommit fram till att Jordmagnetiska fältets poler växlar (approximativt) i medeltal en gång per 250 000 år [För allmän referens, se exv. @INTERNET Wikipedia Earth’s magnetic field, Magnetic field reversals 2009-04-30]. Men det är ett medelvärde med delvis mycket stora inbördes variationer (grovt: minst 10 000 år, mest en miljon år).

   Av beskrivningen närmast ovan i Jordmagnetiska fältets växlingar enligt TNED, är det också tydligt att det krävs en hel del tid för elektronmassorna att cirkulera mellan centrum och yta; Elektronmassorna måste passera olika regioner med olika kemiska sammansättning, täthet, temperatur och tryck, samt därmed också tydligen genomgå de olika materieskiktens tillståndsändringar. Då skillnaden i rotation mellan inre och yttre dessutom av allt att döma är ytterst blygsam (Se Jordrotationens differens), bör bara av det skälet drifthastigheten (analogt drivkraften) i elektrondrivningen mot Jordytan tydligen också vara minimal.

— Genom att Jordkroppen kontinuerligt genomgår avsvalning (Se Jordens avsvalning) tillsammans med avsaktning i rotationen (på grund av friktion mellan inre och yttre) och därmed också undergår ändringar i varje möjlig fast period som försöker beskriva Jordfysikens inre, finns ingen egentlig fast (enkelt) härledningsbar matematik att återfalla på i beskrivningen av Jordmagnetismens period; Funktionen i Jordens tidiga historia bör ha varit mera homogen än de senare växlingarna med sina alltmer diversifierade materialskikt och skillnader mellan stela och smälta områden som gör bilden mera komplicerad.

— Det finns i detta skede (April 2009) inga direkta beräkningar som anvisar några som helst referensvärden.

— Det finns dock en del tekniska detaljer i grafläran som (här) kan vara till viss illustrerande hjälp.

— Om vi utgår ifrån en helt materiehomogen sfärisk planetkropp som (i planetens ungdom) uppvisar en viss medeltemperatur, kan vi I PRINCIP anställa en grundperiodisk funktion av en viss primär natur — för just den situationen, och utdraget obegränsat i tid.

— Vartefter planetkroppen svalnar, genomgår den emellertid väsentliga förändringar som tvingar grundfunktionen att anta motsvarande variabler.

— I vårt fall är det uppenbart att den valda primära PERIOD vi utgår ifrån i vilket fall måste

 

·         öka i tidsintervallet — så att allt längre tidsintervall förflyter mellan två olika periodiskt återkommande ändlägen

·         delas upp i separata perioder — beroende på materialändringar: olika skikt med olika fasförskjutningar och därmed en diversifiering av tidsgenomgångarna; samverkan mellan de olika faserna och perioderna bestämmer hur elektronmassorna totalt sett affekteras, driver, stiger och sjunker, och därmed hur en aktuell periods fältväxling realiseras: den kan ha kort eller lång varaktighet

 

 

 

y = 10 sin [px (0,02 sin px)] unit5p interval170u PREFIXxSIN; överst den grafritande programrutinen via metoden line-to, underst via point

 

Figurerna ovan visar hur man på ett »enkelt» sätt kan »se in i» uppkomsten av ovannämnda skisserade diversifiering av perioder genom planetkroppens successiva materialändringar och avsvalning.

— SPECIELLT GRAFENS RITNING VIA PUNKTVÄRDEN (underst) framhäver funktionens egen natur: periodisk uppdelning genom den begränsade upplösningen hos beräkningsalgoritmens datorbaserade pixelenhet åstadkommer spontana (»variabelresonanta») frekvensmönster.

— Hela funktionen visar i princip hur planetkroppen börjar från ingenting (noll variation) till en utpräglad periodicitet (efter primärbildning, initiell expansion med rotationsbildning och primär avsvalning) med alltmer komplicerade sammansättningar.

— Av allt att döma återfaller den matematiska beskrivningen av Jordmagnetiska fältets »periodiska växling» på just en sådan natur: Beroende på vilken resonans som för tillfället överväger i myllret av materialfaser och lokala genomgångar i Jordens inre, faller också magnetfältets växling ut på motsvarande val.

— Från en primärt given KORT period, bildas successivt längre perioder med olika inbördes intervall som hela tiden ändras.

   Editor2009IV20

 

   Se vidare från Jordmagnetismen.

 

 

Jordens inre tryckkriterium

 

Hur vet man att Jordens inre betingas av växande tryck in mot centrum?

  2009IV8

 

— Hur vet man att Jordens inre betingas av växande tryck in mot centrum?

— FRÅNSETT HYDROSTATISKA TRYCKETS MATEMATIK, se Hydrostatiska trycket:

— Inga direkt primära observationella grunder finns för den uppfattningen. Jordens inre är inte åtkomligt för direkt mätning på stället. Den förmodligen enklaste, mest övertygande förklaringen, ges av ett relativt enkelt, elementärt, energiresonemang tillsammans med en sekundär observation som de flesta av oss säkert redan känner till:

— Med energiekvivalenterna

E=Fd=(F/A)Ad=pV=kT ges för varje given fast volym (V) och fast proportionalitetskonstant (k) en direkt proportionalitet mellan tryck (p) och temperatur (T);

— Vi vet, helt säkert, att temperaturen (T) innanför Jordytans skal är i varje fall runt (minst) 1000 °C genom den aktiva vulkanismen som bevisar bergsmältor i Jorden inre. Exakt var eller hur vet vi inte, men många modeller finns redan som (mer och mer) beskriver ämnets möjliga förklaring. Med Jordens volym fixerad kräver därmed energilagen, ledet ovan, att också ett motsvarande högre tryck måste finnas om en högre temperatur gör det. Därmed förklaras det inre högre trycket i Jorden på den högre temperaturen genom den tillgängliga energin. Vilket vill säga: matematisk fysik med grund i energilagen (energi kan varken skapas eller förintas utan måste förutsättas).

 

Energisambanden tillsammans med tryckanalogierna växte fram i vår tid främst under 1800-talet, vilket utgör grunden till dagens (2009) uppfattningar. Tillsammans med den grundplåten och en allt mer avancerad seismologisk instrumentering har man i det främsta rummet (i allt vidare mening) kommit fram till den allmänt rådande uppfattningen att Jordens inre betingas av växande temperatur och tryck fördelat på olika skikt in mot centrum.

   Utöver den rent seismologiska forskningsgrenen har man även på senare tid — i stort från 1990-talet och vidare i och med laserteknikens vidare utveckling — uppnått en motsvarande laboratorisk syntes av Jordens (förmodade) inre. Det sker med hjälp av diamanter (som sammanpressas under enorma tryck) och olika mellanliggande materialprov som samtidigt upphettas av laserljus. Provet utsätts samtidigt för röntgendiffraktion, vilket avslöjar ändringar i ämnets atomgitter — och som ger olika belägg för att grundämnena och deras föreningar i Jordens inre uppvisar andra kristallstrukturer än de vi är vana vid här på Jordytan. Dessa data bearbetas sedan tillsammans med seismiska data, samt ytterligare modellbegrepp, i allt för att (i varje fall försöka) få fram en (förhoppningsvis) alltmer sammanhängande och förklarande bild av Jordens inre fysik.

   Det är våra referenser.

 

 

 

 

 

Jonisationens roll för tryckbildningen beskrivs i Jontrycket.

 

 

 

 

Jordens primära värmebank

 

JORDENS PRIMÄRA VÄRMEBANK FRÅN TERMOGRAVITELLA JÄMVIKTSTRYCKET

Hur värmegradsekvivalenten i termogravitella jämviktstrycket kopplar till Jordens primära värmebank enligt TNED

 2009IV11

 

Värmegradsekvivalenten för Jordens termogravitella jämviktstryck, se termogravitella jämviktstrycket

             n°K      = (273,15)[(1M)2ra(p101325)–1]  ..............       ; ekvivalenta yttemperaturen

                          = 290 °K

                          = 17 °C

ger tydligen en koppling till NUVARANDE REST från J-kroppens primära värmebank via Stefan-Boltzmanns strålningslag (a=1)

             P          = aAkT4 ......................................................       ; k = 5,7 t8

             k           = 5,66893154148517 t8 WM–2°K–4                  ; I den här översiktliga presentationen används närmevärdet 5,7 t8;

             P          = 2 T17 W värmeflödesekvivalenten, avrundat neråt med Jordradien vid ekvatorn R=6,378 T6 M;

             P/A       = 403 W/M2 fördelat över Jordytan via ekvatorialradien som ovan, avrundat neråt                                                   

Jordens avsvalning

Ovanstående värde är vad Jordkroppen skulle utstråla direkt om dess inre primära värmebank vore dåligt isolerad — vilket tämligen snabbt skulle förvandla det inre av Jorden till en helt kall kropp. Genom de radioaktiva grundämnenas sönderfall lämnas ett svalningsbromsande värmebidrag som gör att Jorden i praktiken kallnar ypperligt långsamt (vidare i referenserna nedan), därmed lagras den primära värmeeffekten med låg förlust; värmeutflödet från Jordkroppen är efter mätuppgifter ungefär som radiobidragets effekt (4 T13 W; 0,08 W/M²) (Se även i Inledande jämförelse från köket och Värmeflödes irreversibilitet):

 

DATA FÖR JORDKROPPENS AVSVALNING är löpande föremål för forskning. Mätningar i samband med olika energiprojekt (gas, olja) ger bidrag till helhetsbilden.

— Takten är otroligt låg. En webbkälla anger 7 °C (Jordytan) per en miljard år [‡4], en annan anger 46 °C (manteln) per en miljard år [‡5], en tredje (Jordens inre [övre manteln]) ’några tiotal grader på 3-5 miljarder år’ [‡6], en fjärde (inre Jordkärnan) ca 100 °C per miljard år [‡6.1].

— Med uppgiften 7 °C (Jordytan) per en miljard år [‡4] tillsammans med antingen Jordytans medeltemperatur (288°K=15°C [‡1]) eller termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent (17°C=290°K), vi väljer här den senare, kan råeffekten Jorden ger ut genom sin avsvalning genom ytan beräknas för den senaste årmiljarden via absorptionskoefficienten a=1 (albedo = 0 = 1–a) i Stefan-Boltzmanns strålningslag enligt

 

(P)(t= 1 T9 år)  = aAk(T14 – T24)

                          = (1)(4p[6,378 T6]2)(5,7 t8)(2974 – 2904)

                          = 2,06299 T16 J  ..................    2,0211 T16 med T1=(273+15+7) °K

Med perioden 1 miljard år eller (3600)(24)(365,25)(1 T9)=3,15576 T16 S ges den aktuella vanliga standardiserade sekundeffekten (J/S=W) enligt

P                       = (2,06299 T16 J)/(3,15576 T16 S)

                          = 0,653722 W  ; Jordkroppens avsvalningseffekt

P/A                    = 1,27883 t15 W/M2 med Jordradien vid ekvatorn 6,378 T6 M

Med resultaten från K-cellens värmefysik som utpekar Solsystemets ålder till 20,82 T9 år ges en primär värmebaserad ursprungseffekt för Jordkroppen på den nuvarande värmebankens 2 T17 W plus ovanstående gånger 20,82, totalt

P(original)         = (2 T17 W) + (20,82)(2,06299 T16 W)

                          = (2 T17 W) + (4,30953 T17 W)

                          = 6,3 T17 W avrundat (grovt tre gånger hetare än nuvarande)

Jordens primärtemperatur

 

PRIMÄRTEMPERATUREN för den råeffekten (a=1) blir via Stefan-Boltzmanns strålningslag

— absolut max med Jordkroppens primärradie nära 200 meter via max täthet 1,82 T17 KG/M3 räknat på neutronkallplasmat (vilket är orealistiskt, men ger absoluta toppvärdet)

— lika med

T          = [P/aAk]1/4                   ;

             = [(6,3 T17 W)[(a=1)4p[200 M]2(5,7 t8 WM–2°K–4)]–1]1/4

             = 68 477,667 °K           ; Jordens absolut maximala primärtemperatur ENLIGT TNED det realistiska värdet ligger (betydligt) lägre

Motsvarande T-värde med nuvarande Jordradie blir

T          = 383 °K = 110 °C avrundat

 

 

 

Figuren ovan från J-kropparnas värmefysik visar ENLIGT TNED i sammanställning hur Jordens värmefysik utvecklas från start. Alla himlakroppar börjar från neutronkallplasmats nollnivå med en brant och snabb värmeutveckling från fusionsfasen och som sedan planar ut med J-kroppens vidare, alltmer långsamma expansion. Se även från J-kropparnas expansion.

 

 

Eftersom temperaturbildningen emellertid inte börjar omedelbart från Rmin (se utförligt från J-kropparnas värmefysik) får den primära J-kroppen sin initiellt högsta primära temperatur först då den svällt ut en del via J-expansionen och som efterträder fusionsfasen. Se även ovanstående temperaturgraf, vänster, där kroppsexpansionen utvecklas samtidigt med värmen.

— En tidigare uppskattning enligt TNED för Jordens del har varit att centrum i Jordens inre toppar max runt 10 000 °K från start, och vilken del sedan svalnar av tillsammans med radionuklidernas motverkande bidrag — vilket ger nuvarande (av en del uppskattade) centrumtemperaturen runt 6500 °K;

— Skillnaden 10 000 till 6 500 är emellertid INTE linjär (Se J-kropparnas värmefysik), den största avsvalningen sker i början, mycket snabbt i analogi med den snabba J-expansionen, varefter en lång period följer med mycket liten ändring (tills också radionuklidernas bidrag har ebbat ut).

— Resultaten finns redovisade i de funktionskurvor för värmebildningen som beskrivs utförligt i J-kropparnas värmefysik.

 

Till beloppet ovan tillkommer alltså utstrålningen från det radioaktiva sönderfallets värmebidrag och som är den egentliga värmekonservatorn för den primära Jordvärmen — och som (främst) anses ansvara för (eller rättare sagt underhålla) energin till jordbävningar, kontinentaldrift, konvektionsströmmarna i Jordens inre, samt vulkanismen, se särskild citatreferens.

 

Bidraget från det radioaktiva sönderfallet är (uppskattat, inga säkra uppgifter finns, se även referens [‡8]) ca

P           = 4 T13 W        ; radiobidraget bidraget från det radioaktiva sönderfallets atomer

eller fördelat över Jordytan (R=6,378 T6 M)

P/A       = 0,08 W/M2      ;

— Det är bara grovt 1/5000 del av primärvärmebankens ca 400 W/M2;

— Radiobidraget, bara 1/5000 del, har därför ingen direkt funktion att fylla i den kraftdynamik som Jordvärmen är grundad på — utöver den viktiga funktionen att säkra en minimal värmeförlust som gör att Jordkroppen svalnar mycket (extremt) långsamt, samt som vissa källor påstår, säkra energin som omsätts vid fenomen typ (inre konvektion, kontinentaldrift, vulkanism och) jordbävningar; De senares energi anges i vissa referenskällor med värden i storleksordning 0,001% av radiobidraget. Dessa delar är alltså helt försumbara i Jordvärmebankens övergripande sammanhang — men avgörande viktiga för underhållet av (speciellt) Jordytans fysik.

 

OBSERVERA EN DEL möjligen OLYCKLIGA konventionella FORMULERINGAR TILLSAMMANS MED DET FAKTUM ATT HELA ÄMNET STUNDTALS ÄR FÖRVIRRANDE EFTERSOM ännu INGEN RIKTIGT HAR NÅGON EGENTLIGT SOLID MATEMATISK FYSIK ATT UTGÅ IFRÅN MED REFERENS TILL MODERN AKADEMI:

 

 

Se i OBSERVERA MÖJLIGA MISSFÖRSTÅND i källbeskrivningen, om ej redan bekant:

— Genom vissa »formuleringsfel», flera exempel ges i citat, är det lätt att förledas till tron att radiobidraget 4 T13 W är Jordens HELA värmekapital.

Räkneexemplet med tabelljämförelser visar entydigt och klart att den uppfattningen är fysikaliskt ohållbar.

 

 

Se vidare från JORDVÄRMEGRUNDEN.

 

 

Jordens primära bildningsenergi

 

 DEN PRIMÄRA GRUNDVALEN FÖR JORDENS INRE VÄRMEBANK

JORDENS PRIMÄRA ENERGIKAPITAL

ENLIGT TNED — se även från Himlakroppsbildningen

 

Med Jordmassan (5,975 T24 KG) avrundat som 6 T24 KG ren neutronmassa, se från J-kropparnas expansion, kan vi göra en grov ungefärlig skattning på den maximala effekt som frigörs i primärbildningen av Jordkroppen under fusionsfasen — och som därmed kan grundlägga en helt säker preferens i den vidare energiräkningen för Jordens historia.

   Järnet uppvisar den största massdefekten (17,8e), medan övriga uppvisar mindre; Kolet har till exempel drygt 15e. Om vi gör en försiktig uppskattning i underkant (sämsta fallet) med en massdefekt på max 5e per neutron som ett medelvärde för hela Jordbildningen (se från Nuklidbildningen), analogt en massdefekt per neutron på

(m=1,0086652u)(5/1836) = 4,56077 t30 KG, får vi med antalet neutroner i Jordmassan (neutronmassan 1,0086652u med u=1,66033 t27 KG)

N          = m(J)/Uu

             = 3,58269 T51              ; antalet neutroner i Jordmassan (6 T24 KG)

en totalt frgjord/tillgänglig ljus/värmeenergi (c=3 T8 M/S) på

E           = mc2 = (3,58269 T51)(4,56077 t30 KG)(3 T8 M/S)2 ;

E           = 1,47058 T39 J           ; absolut minsta totalt frigjorda energin i samband med Jordbildningen enligt TNED

Av denna energi åtgår (idealt, sämsta fallet) till Jordens nuvarande rotation

— (Jordrotationen saktar i verkligheten av något litet per år, vilken del här helt bortses ifrån) taget på nuvarande R(ekvatorn)=6,378 T6 M

— rörelseenergin

Ekin      = mv2/2 = (6 T24 KG)(2pR/86400S)2/2

             = 6,4539 T29 J             ; minsta energin för Jordrotationens bildning (grovt hållna referensvärden)

Eller med ett ännu sämre fall i utgångsläget, impulsmomentets bildningstid:

J           = mvr = (6 T24 KG)(2pR/86400S)(R) = 1,77495 T37 KG(M2/S) = Et ;

Om bildningstiden är 1 dygn (86400 S), se J-kropparnas expansion, blir impulsmomentets bildningsenergi

E(J)      = 2,05434 T32 J           ; största energin för Jordrotationens bildning (grovt hållna referensvärden)

Det sistnämnda värdet är ändå bara en del på drygt 7 miljoner av grundenergin (1,5 T39 J).

Den avgjort största energin i samband med himlakroppsbildningarna avges i vilket fall som kortvarig högenergetisk gammastrålning från fusionsfasen.

 

För att bevara den observerade värmejämvikten med termogravitella jämviktstryckets temperaturekvivalent (17 °C, råeffekten ca 2 T17 W)

måste MINST (sämsta fallet) samma del reserveras motsvarande noll effektförlust under hela Jordens historia (plus extra strålläckage från primärstockens energi, se från Jordens primära värmebank, totalt 6,3 T17 W sämsta fallets värden). I VILKET FALL ser vi att den delen är helt försumbar — även vid sidan av den effekt och energi som utveckla(de)s för bildningen av Jordens rotation (max 2 T32 J, min 6,5 T29 J som ovan, sämsta fallets grovberäkningar).

   Vilket vill säga:

— Hur vi än räknar, är den Jordvärme som Jorden utvecklar nu och har utvecklat under sin historia, en helt försumbar kvantitet vid sidan av den energi som ENLIGT TNED omsattes vid Jordbildningen via nuklidbildningarna, analogt grundämnesbildningarna.

— En del av den värmeutvecklingen har sedan dess (tydligen) bevarats, dessutom med (extremt) liten förlust [‡4] [‡5] [‡6] [‡6.1] , delvis med hjälp av de radioaktiva nuklidernas värmebidrag som ser till att avsvalningstakten blir minimal.

   Se även från Jordens avsvalning.

 

Se vidare från JORDVÄRMEGRUNDEN.

 

 

Jordens första ekvation

TERMOGRAVITELLA JÄMVIKTSTRYCKET

Från UNIVERSUMS HISTORIA enligt TNED version 2004X10

 

Se även särskild tabell med data för de olika planeterna i Solsystemet

 

 

 

Härledning

JORDENS FÖRSTA EKVATION — termogravitella jämviktstrycket

p           = (1M)2ra  ..........................    Jordens första ekvation, N/M2, termogravitella jämviktstrycket

 

— direkt från TERMODYNAMIKENS PRIMÄRA ENERGIEKVIVALENTER

Ek = 2(1M)ma = mv2 = Fd = Mv02/2 = Ee · v0/2cz = pV = kT = 2mw2  ...................     energiekvivalenterna

; 

pV        = 2(1M)ma      ; 

p           = 2(1M)(m/V)a

             = (1M)2ra       ; termogravitella jämviktstrycket, N/M2 = Pa (Pascal)

 

med utförlig beskrivning:

Skalkraften F=m2a=Gm22/r2 fördelad över hela sfärvolymen V=4pr3/3, resultatet multiplicerat med 1M, ger ett volymbaserat gravitellt enhetstryck i N/M2 (1N/M2 = 1 Pascal) vid Jordytan för genomsnittsmassan m2 med medeltätheten r=m2/V. Dvs., med a=w2/r, 1/V=r/m2

 

             p           = (1M)m2a/V=(1M)Gm22/r2V=(1M)Gm22r/m2r2

                          = (1M)Gm2r/r2

                          = (1M)ra

 

Denna form är den rent mekaniska och har ingen direkt koppling till begreppet temperatur.

För att relatera till temperaturen, måste vi beakta divergensfysiken, vilket ger sambandsformerna som följer.

 

HYDROSTATISKA TRYCKET — elementära formen — se även Hydrostatiska tryckets elementära ekvation

Görs enheten (1M) variabel (h, höjden) fås sambandet för hydrostatiska trycket (vattentrycket, eg., vätsketrycket) enligt

p           = hra   ; hydrostatiska trycket, N/M2 = Pa

h anger vattenpelarens höjd, r vattnets täthet (ca 1000 KG/M3) och a lokala tyngdkraftsaccelerationen. Notera att h inte får utsträckas hur långt som helst i praktiska tillämpningar, analogt att också a varierar lokalt beroende på berggrundens sammansättning lokalt — samt generellt med avtagande a mot Jordens centrum.

EXEMPEL:

Marianergraven (eng. Mariana Trench) utanför Filippinerna är vad man vet Jordens djupaste oceaniska botten, ca 11 KM. Vattentrycket på det djupet med det standardiserade Jordmedelvärdet på a=9,81 M/S2 och vattnets täthet r=1000 KG/M3 ger

p           = (11 T3)(1000)(9,81)

             = 1,0791 T8 Pa

Dividerat med a ges det motsvarande tyngdtrycket (gen. KiloPond) 11 000 ton (11 000 000 KiloPond, 11 MegaKp [11 MKp]); 9,81 Newton vid Jordytan motsvarar vikten (tyngden) av 1 KG, samma som 1 KiloPond (1 Kp), F=ma med F i Newton. Se även kraftlagen.

 

ATMOSFÄRISKA TRYCKET FRÅN HYDROSTATISKA TRYCKET — fundamentala gaskonstanten

1 atm = 101325 (Pa=N/M2) = 1,01325 bar

kommer sambandsmässigt från hydrostatiska trycket,

p           = hra   ; höjd · densitet · lokal tyngdkraftsacceleration; p=F/A=ma/A=rVa/A=rhAa/A=hra;

samma som vattentrycket eller egentligen vätsketrycket från den tidiga historien då man använde kvicksilver (80Hg);

Man definierade då trycket 1 atmosfär, 1 atm, vid havsnivån via ett (sedan år 1901 internationellt standardiserat) medelvärde för tyngdkraftsaccelerationen på Jordytan

a           = 9,80665 M/S2 » 9,81M/S2 ;

             = (9,78[ekvatorn]… + 9,832[polerna]…)/2 = 9,806…   ; [‡1]

och 0°C via en

h           = 760 mM

             = 0,76 M

kvicksilverpelare;

Kvicksilver har tätheten

r           = 13,546 KG/M2 vid 20 °C

r           = 13 595,1 KG/M2 vid 0 °C  ......................................    ; [‡2]

vilket ger

p           = (0,76)(13595,1)(9,80665)

             = 101325,0144 Pa  ......................................................   ; normaltrycket vid havsytan och fryspunkten

Per grad Kelvin motsvarar ovanstående värde samma som fundamentala gaskonstanten k i allmänna gaslagen

pV = kT; k = (101325 Pa)(1M3)/(1 °K), J/°K.

 

‡[1] Understanding & Calculating Local Gravity Corrections, John G. Pfost, Precision Business & Technical Communication,

[http://jpfost.com/pages_services/downloads_services/GravityCorrections.pdf] 2008, 2009-04-04;

Final Answers, Gérard P. Michon,

[http://home.att.net/~numericana/answer/units.htm#g] 2008, 2009-04-04;

Madabout-kitcars,

[http://www.madabout-kitcars.com/kitcar/kb.php?aid=432] 2009, 2009-04-04,

”The second resolution of the third General Conference on Weights and Measures (CGPM) in 1901 declared that: The value adopted in the International Service of Weights and Measures for the standard acceleration due to gravity is 980.665 cm/s2, value already stated in the laws of some countries.”;

‡[2] @INTERNET Wikipedia Torr 2009-04-04.

 

OM p relateras som KAUSALT till en temperatur (T) — vars ”generatris” garanterat INTE har koppling till mekaniken, ehuru T bildar kinetiken (Se utförligt från Värmebildningen om ej redan bekant) — då måste vi göra på alldeles samma sätt som i behandlingen av LJUSETS GRAVITELLA AVBÖJNING. Nämligen genom att fördubbla G för att eliminera centrifugalkraftens inverkan som inte finns i divergensen, analogt ”generatrisroten” i termodynamiken. G-dubblingen kopplar också explicit i TNED automatiskt i EXPANSIONSMATEMATIKEN.

 

OM VI FÖRDELAR HELA GRAVITATIONSENERGIN EG=m2w2=Gm22/r från sfärkroppens yta jämnt över hela sfärens totala volym, bör vi få en medelform för hur alla ingående g-partiklar graviterar (eller ”trycker”) mot varandra — med avseende på förhållanden vid ytan. Eftersom medelformen använder tyngdkraftsaccelerationen på ytan, kommer resultatet också att avse endast ytförhållandena, och inget annat. Vad som finns innanför ytan är egalt.

ENERGIN PER VOLYMSENHET betyder detsamma som TRYCK, analogt kraft över ytenhet. Saken kan också formuleras så [Se även Allmänna gaslagen]:

             pV=kT=E=(F/A)V=Fd

För varje temperaturändring (T) finns ett motsvarande arbete (E=pV), lika med en produkt av tryck (p) och volym (V).

För att orsaksrelatera p=(k/V)T måste vi gå via divergensen, alltså ljusets fysik, eftersom temperaturgenereringen ytterst återfaller på induktionen via (m®g) [Se utförligt i energilagen]. Men detta kräver också att divergensen här, liksom i fallet med ljusets g-avböjning, måste frikopplas från centrifugalkraften i g-formen — vilket betyder en motsvarande ekvivalent dubbling av G, se utförligt exemplifierat från LJUSETS GRAVITELLA AVBÖJNING. Därmed slutformen via a=Gm2/r2 enligt

 

             p           = (1M)2Gm2r/r2 = (k/V)T = (k/1M3)T

                          = (1M)2ra  ..........................    M×KG/M3×M/S2 = M×KG/M2×1/S2 = KG/(M·S2) = KG · (M/S2) · 1/M2 = N/M2

 

Slutformen föreställer en koppling till det rådande

termostatiska (gas)trycket vid ytan på m2 med tätheten r.

 

Det intressanta med p-sambandet är att g-trycket via p tydligen anvisar ett grundtryck som för det fall att gaser eller ångor finns i området också innefattar en direkt temperaturmagnitud. Dvs., gastrycket uppvägs exakt av g-ENHETStrycket, oavsett gastyp, och beskriver därför också hur gasen agerar vid sfärytan. Eftersom vi känner allmänna gaskonstanten (k) via STP (Standard Temperature and Pressure, sv., Standard Temperatur och Tryck), även ibland NTP (Normal …), med preferensen vid havsnivån och temperaturen 0 °C med trycket 1 atm (760 mM Hg, 101325 Pa), kan vi direkt få ett värde för vilken temperatur som jämviktstrycket i p utpekar. I Jordfallet ges jämviktstrycket vid ca 17 °C (se tabell).

 

värmegradens ekvivalent

 

TERMOGRAVITELLA JÄMVIKTSTRYCKETS VÄRMEGRADSEKVIVALENT

 

Allmänna tillståndsekvationen [Se Allmänna gaslagen] pV=kT med p=p0=kT0/1M3=1,01325 T5 Pa vid STP (standard-normaltrycket vid ekvatoriella havsytan via 0°C)

ger p/p0=T/T0. Uttryckt i absoluta temperaturskalan,

T=T0 · (1M)2rap0–1 med T0=273,15 °K, ges temperaturen i °C enligt nedan. Se även separat tabell med värden för Solsystemets himlakroppar.

 

 

 

             (1M)2ra          = p  ................................................................    termogravitella ytjämviktstrycket

             n°C                   = (273,15)[(1M)·2ra(p101325)–1 1]  .......      ekvivalenta yttemperaturen

             a                       = Gm2/r2  ......................................................     tyngskraftsaccelerationen vid r

             r                       ......................   medeltätheten för hela J-kroppen innanför r, 5 500 KG/M3 för Jorden

 

 

 

EXEMPEL:

Med Jordens medeltäthet r=(5,975 T24)/(4p[6,378 T6]3/3)=5497,8863 KG/M3 och ytaccelerationskonstanten (Jordmedelvärdet) a=9,81 M/S2 ges

n°C       = (273,15)[(1M)·2(5500)(9,81)(101325)–1 1]

             = 17,639921

Om a-värdet vid Jordekvatorn antas (9,78) ges motsvarande

n°C       = 16,750654

Med ytterligare andra, något avvikande, grundvärden fås marginellt något olika resultat.

 

Se även separat tabell över Solsystemets himlakroppar — Det är bara Jorden som får ett värde över fryspunkten. Se även vidare i jontrycket i detta dokument.

 

 

 

 JORDENS INRE termiska och magnetiska FYSIK ENLIGT TNED 2009III9

Inledande jämförelse — direkt från köket:

 

  

     Bildkälla: BellDharma 2009-03-22 Nikon D90 18-105mm — Med tilläggslinser (1,2,4). Alla bilder får användas fritt om bildkällan anges.

 

Om ett glas med dricksvatten omges av en lika stor värmegrad som vattnets och glasets, kommer vattnet i glaset aldrig någonsin att kallna.

— Det SKULLE motsvara fallet då Solinstrålningen ger Jordytan lika mycket in som Jordytan avger ut

— OM Jordglobala årstemperaturmedelvärdet på 15 °C [‡1] kunde smetas ut Jorden runt som källat av en kring Jordkroppen överallt befintlig JätteSol.

— Balans råder då, och ingen temperaturändring — inget värmeflöde — kan ske. Arbetet mellan lokalerna är noll.

— Är däremot indelen (Solära instrålningen) lägre än utdelen (utstrålningen från det inre av Jordkroppen) sker obönhörligt avsvalning. Ett visst arbete utförs från den ena till den andra lokalen.

 

Solbidraget i praktiken: dagsidan tar emot, nattsidan strålar ut. Bara ett tiotal meter under marken [‡14] är hela inverkan av Solens värmeinstrålning vinter-sommar utraderad: ingen årsbaserad temperaturskillnad finns. Ännu längre in mot Jordens centrum (enbart med grund i observationen av vulkanismen med bergsmälta, runt 1000 °K [minst]) har vi (alltså) en viss rätt att förvänta oss att temperaturen ökar. Det är också i full enlighet med det som beskrivs i den etablerade facklitteraturen, ref. [‡8] [‡15].

 

Därmed är det uteslutet att Solstrålningens inverkan är orsaken till den mera djupgående värmebanken.

   Se även i Solinstrålningens rena ytverkan.

   Se även i Värmeflödets Irreversibilitet — varför värme bara kan flyta från varmare till kallare.

   Det finns dock ett annat »parförhållande» för Jordens del: Jordens egen inre primärvärme (som en rest från Jordens primära bildning) och värmebidraget från de radioaktiva grundämnena (främst Uran238 och Thorium232) och som motverkar avsvalningstakten för primärvärmet.

    OM det finns — som är det praktiska fallet för Jorden (ref. [‡8] [‡9]) — en (liten) inre värmekälla typ radioaktiva nuklider som verkar tillsammans med en primärt given (numera i Jordens inre passiv) värmebank, är det klart att det radioaktiva bidraget på samma sätt som i Solfallet med Jorden motverkar primärbankens egen inre avsvalning.

 

Flera webbkällor ger beskrivningar i ämnet. En källa (se exv. [‡9]) anger att oceanvärmeflödet uppgår till ca 0,1 W/M². Landskorpans motsvarande bidrag anges till mellan 0,046 och 0,064 W/M² men sägs samtidigt också vara associerad med en större mängd radioaktivt utvärmeflöde. Den exakta siffran är svår att få fram; En allmän webbsökning (Mars 2009) visar att flera (många) olika forskarlag löpande får fram olika värden beroende på olika modeller med olika förutsättningar.

   I vilket fall står det dock klart (Se efterföljande tabellexempel) att radiobidraget med referens till Stefan-Boltzmanns strålningslag inte kan bilda det observerade jordvärme (lägst 600 °C) som minst krävs för typ vulkaniska bergsmältor — men (tydligen) väl underhålla dessa värmegrunder med ett minimalt läckage så att Jordkroppen på det hela taget framstår som nära temperaturkonstant — även över mycket långa tidrymder. Flera källor ger uppgifter på Jordkroppens nära idealt värmeisolerande egenskap genom låga avsvalningsvärdena, se ref. [‡4] [‡5] [‡6] [‡6.1].

— Det finns dock en del obskyra webbkällor som KAN tolkas som påståenden att radionuklidernas energi på runt 4 T13 W [‡8] bär 80% av ansvaret för HELA Jordens värmebank — inte 1/5000 del.

— Försöken att få klarhet i denna detalj via KLARTEXT i nu tillgängliga webbkällor (April 2009) verkar vara en ytterst besvärlig uppgift: ingen verkar vilja precisera sig i kvantiteterna på sätt som klargör vad som menas, trots att ämnet avhandlas på en uppsjö av ställen. En sammanställning med en del olika webbcitat ges i OBSERVERADE MÖJLIGA MISSFÖRSTÅND I KÄLLBESKRIVNINGEN.

— I den här presentationen ges direkta besked i Jämförande tabellexempel; Där visas att radiobidraget inte ens räcker till för att bilda det nödvändiga smältvärmet i Jordens inre (minst 600 °C) som krävs för vulkanismen — men (tydligen) väl kan underhålla en sådan redan befintlig värmebank OM den samtidigt är mycket väl isolerad — vilket av allt att döma är Jordens fall, se ref. [‡4]-[‡6] samt Jordens primära värmebank.

 

Den här framställningen försöker studera/förena (!) alla dessa bidrag (med referenser och synpunkter) — resultatet ger, verkligen, en bild av hur Jordfysiken framträder ur urgrunderna — enligt TNED. Presentationen innefattar en grundlig men helt elementär genomgång av Jordmagnetismen — fortfarande enligt TNED — tillsammans med jämförande uppmätta grunddata.

 

 

 

Jordvärmegrunden

 

 

Skalenlig avbildning av Solen (1) och Jorden (1/69) med sfärkropparna omräknade efter samma medeltäthet.

Se även mera utförligt från Himlakropparnas primära bildning.

 

JORDVÄRMENS EFFEKTGRUND ENLIGT TNED

 

Med en experimentellt bekräftad maximal reflektivitet på 99,999% (r=0,99999) som ett teoretiskt (idealt, ABSOLUT) högsta värde för materialet i Jordens inre, räcker inte effektbildningen i radionuklidernas bidrag (P=3T13 W, P/A=0,08 W/M²) för att bilda smältvärmet till den vulkaniska lavan i Jordens inre; Radiobidraget räcker inte ens upp till undre gränsen (600 °C). Tabellerna nedan ger jämförande exempel.

 

Används däremot resultaten genom TNED från Jordens Första Ekvation (grovt sett) P=2 T17 W, P/A=400 W/M² — i samma storleksordning som effektivvärdet från Solens instrålning till Jordytan — som beskriver restvärmegrunden från himlakropparnas primärbildning (tillsammans med radiobidragens avsvalningsdämpande inverkan), ges en till synes perfekt matchning mot nuvarande kända (och i vid mening allmänt redan brukade) grundvärden. Dessa resultat bildar också grunden för den här framställningen — termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent, 290 °K = 17 °C och dess bestämda koppling till Jordens inre Fysik. Ämnet innefattar en (grundlig, automatiskt) beröring av Jordmagnetismens grundfysik.

 

radionukliderna kontra Jordbanken

 

För att kunna förklara det inre av Jorden i termer av temperaturer som kan åstadkomma bergsmälta (lava, från minst 600 °C)

krävs för Jordvärmens primärkälla (den som fanns från början och som tills nu har svalnat av, tydligen med nära försumbart mått) alldeles tydligt en effektgrund i samma storleksordning som »luminositetstrycket» (P/A) lokalt från Solinstrålningen, dvs., omkring drygt 400 W/M²; De (enkla) inledande tabellerna nedan visar de två effektklasserna till jämförelse: Primära Jordvärmeeffekten (2 T17 W) från termogravitella jämviktstryckets matematik och det betydligt lägre för radionuklidernas bidrag (4 T13 W), ca 0,08 W/M².

   Skiktindelningarna 1-4 av Jordens inre (här till att börja med på enklaste sättet, delningen kan utsträckas godtyckligt i n antal skikt) är (här) enda möjliga kända sättet att härleda ekvivalenta högre värmegrader med början från Jordytan och inåt Jordcentrum — nämligen via en högre inre reflektivitet (absorptionskoefficienten a går mot noll i jordens inre; reflektiviteten r och absorptionen a är tillsammans 1, r+a=1).

   Sambandsformerna utgår från och baseras här helt på Stefan-Boltzmanns strålningslag. Sambanden härleds och beskrivs utförligt i huvudtexten nedan från Beskrivning.

 

tabelljämförelser

radioaktiva bidraget

 

 

Kontrollräkning för Jordvärmets inre effektgeneratris

— radioaktiva bidraget

— genom olika skikt med olika absorptionskoefficient mot given grundeffekt 0,08 W/M2 eller totalt 4,08948 T13 W vid Jordradien 6,378 T6 M (ekvatorn)

 

 

inre kärna

yttre kärna

mantel

skal

(summa)

delning

0,4

0,3

0,2

0,1

1

radie

0,285

0,500

0,750

0,995

R/Rekv

absorption

0,00001

0,00010

0,01000

0,70000

a

temperatur

781,06

329,51

76,88

19,4

°K

deleffekt W

1,14505E+13

8,58791E+12

5,72527E+12

2,86264E+12

a=1:

kontrollsumma

1,15E+13       

2,00E+13

2,58E+13

2,86E+13

4,09E+13

 

 

 

Inslagsvärden är delning, radie och absorptionskoefficient (a), resterande del (temperaturen) beräknas enligt

T          = [(P/4pk) · (delning)/aR2]1/4

 

 

Jordbankens eget inre bidrag

Kontrollräkning för Jordvärmets inre effektgeneratris

— inre Jordbankens värmegrund

— genom olika skikt med olika absorptionskoefficient mot given grundeffekt (1,4 T17 W via a=0,7)

 

 

inre kärna

yttre kärna

mantel

skal

(summa)

delning

0,4

0,3

0,2

0,1

1

radie

0,285

0,500

0,750

0,995

R/Rekv

absorption

0,00001

0,00010

0,01000

0,70000

a

temperatur

6531,69

2755,59

642,9

162,27

°K

deleffekt W

5,60000E+16

4,20000E+16

2,80000E+16

1,40000E+16

a=1:

kontrollsumma

5,60E+16

9,80E+16

1,26E+17

1,40E+17

2,00E+17

 

 

 

beskrivning

HUR JORDEN MÅSTE INDELAS I SKIKT

MED VÄXANDE REFLEKTIVITET (1–a)

  för att ur en given grundeffekt (resterna från Jordens inre primärvärme) kunna förankra

HUR DE INRE VÄXANDE

Deltemperaturerna mot Jordens Centrum framträder

 

Enligt Stefan-Boltzmanns strålningslag krävs stråleffekten P för att en strålande kropp med ytan A ska uppvisa yttemperaturen T i en omgivande tom rymd (T=0°K) enligt

(1)        P = AkT4  ................     råeffekten i tom rymd

med k= 5,66893154148517 t8 WM–2°K–4. I den här översiktliga presentationen kommer närmevärdet 5,7 t8 att användas.

Råeffekten gäller om kroppen är helt reflexfri, samma som att den är en ideal s.k. absorbator (konv. ideal svart kropp) med absorptionskoefficienten a=1. Reflexionsförmågan (r) relateras då (vanligen, enklast) som r=1–a, även benämnt albedo (lat. vit[-het]). Tillsammans med a ges då

(2)        P = aAkT4  ...............    aktuella effekten i tom rymd

Vi observerar att värdet på a gäller som en genomsnittsvärde för hela kroppen — oavsett utstrålningen återförs på en oändligt tunn utstrålningsyta (strålkällan ligger omedelbart innanför strålytan), eller om utstrålningen relateras till hela kroppens kompaktmassa (strålkällan ligger i kroppens centrum).

   Med Jordkroppens termogravitella jämviktstryck och dess värmegradsekvivalent på 17 °C = 290 °K ges via (1) en motsvarande ekvivalent råeffekt (a=1) på

   P = (4p[6,378 T6]2)(5,7 t8)(290)4 = 2,06084 T17 W; P/A = 403,15017 W/M2 ;

   Det är nära samma effekt som ges av Solstrålningen på Jordytan (med vissa uppskattningar P/A = 350 W/M2).

   Vi frånser här helt den marginella del över miljardtals år som visar att Jordens inre sakta svalnar av (ca 46°C per miljard år i manteln enligt en källa [‡5]).

   Under förutsättning att värdet på a i (2) avtar mot noll inåt Jordens centrum — vilket kräver att materialet uppför sig som »heta speglar» ju djupare ner mot centrum vi tränger [halvfast kristalliserat material typ kristallerna i en mättad sockerlösning] — bildas rent teoretiskt matematiskt via Stefan-Boltzmanns strålningslag motsvarande högre temperaturekvivalenter genom att dela upp P i delsummor, samma som att återföra P på olika a-skikt. Vi studerar hur detta går till.

   Betraktas strålkroppen genom olika inre skikt

 

 

Vi delar upp effektkvoten P/k i n delsummor [summan av n heltal är n(n+1)/2]

s = (1 + 2 + 3 + 4 + … + n);  (1/s)(1 + 2 + 3 + 4 + … + n) = (1/s + 2/s + 3/s + 4/s + … + n/s) = 1;

 

 

med olika a-värden gäller tydligen idealt

(3)        P/k       = (aAT4)1 + (aAT4)2 + (aAT4)3 +…+ (aAT4)n  ............  skiktad strålkropp

med index 1®n för de olika skikten. Med A=4pR2 för en idealt sfärisk kropp ges enklare delsummorna enligt

(4)        P/4pk   = (aR2T4)1 + (aR2T4)2 + (aR2T4)3 +…+ (aR2T4)n  ......  skiktad sfärisk strålkropp

Är värmegraden utanför kroppen väsentligt skild från absoluta nolltemperaturen (0 °K) gäller den mera fullständiga formen

(5)        P = aAk(T14–T24)  .....   aktuella stråleffekten uppmätt i godtycklig lokal

med T1 som kroppens yttemperatur och T2 den mottagande värmelokalens lägre temperatur.

   Med s/n=delningen beräknas temperaturen ur (5) enligt (se även föregående tabellexempel)

(6)        T = [(P/4pk) · (delning)/aR2]1/4

Sambandet visar att a-värden nära noll ger maximalt största T-värden; P-delningen ska vara så liten som möjligt, och R-värdet måste (tydligen) följa det avtagande a-värdet.

 

 

Värmeflödes irreversibilitet

 

Generellt:

Genomförda mätningar (från gruvor och speciellt djupborrade hål) har visat att det inre av Jordkroppen totalt sett befinner sig i ett långsamt avsvalnande. Takten är ytterst låg, en webbkälla anger 7 °C (Jordytan) per en miljard år [‡4], en annan anger 46 °C (manteln) per en miljard år [‡5], en tredje (Jordens inre) ’några tiotal grader på 3-5 miljarder år’ [‡6];

En kropp som svalnar betyder en kropp vars yttemperatur kan återföras på en (något) HÖGRE värmegrad än en motsvarande omgivande LÄGRE mottagande värmelokal: värme flödar ALLTID — undantag existerar inte — från varmare till kallare.

 

ORSAKEN VARFÖR FLÖDESRIKTNINGEN VARMT ® KALLT ÄR IRREVERSIBEL (icke omvändningsbar)

All värmeströmning (ljus) som växelverkar med materien utför samtidigt ett (induktivt) arbete på materialets (elektriskt laddade) masselement (Se utförligt från Comptoneffekten), och förlorar därmed motsvarande värme (energi) i överföringen (läs: våglängden ökar, analogt avtagande frekvens). Vilket vill säga, värmeströmning kan bara ske från ett varmare materierum till ett kallare (konv. »termodynamikens andra huvudsats»). Arbetet garanterar ordningen.

 

Är den omgivande (strålmottagande) värmelokalen av samma värmegrad som den givande (utstrålande) sker ingen ändring.

 

 

radionuklidernas bidrag

 

RADIONUKLIDERNAS VÄRMEBIDRAG TILL JORDVÄRMET

En del källor

 

— se exv

[http://geophysics.ou.edu/geomechanics/notes/heatflow/global_heat_flow.htm], 2002, 2009-03-23; ”0,075 Watts /square meter”,

Global Heat Flow, Judson L. Ahern , Professor Emeritus, Geophysics, University of Oklahoma;

Webbkällan klargör att bara en bråkdel av den radioaktivt bildade värmen åtgår för att producera typ jordbävningar —

”Although nearly all the energy we use (food, gasoline, electricity, etc.) comes from the Sun, it turns out that fusion and the Sun's energy has almost nothing to do with earthquakes, volcanoes, or plate tectonics!

It is nuclear fission (radioactive decay) within the Earth which produces heat, drives mantle convection (more on this in the next unit), drives plate tectonics, volcanism, mountain building and earthquakes”;

”Most of the energy by radioactive decay in the Earth escapes as heat and eventually radiates into outer space.

However, a tiny bit of this energy is released in earthquakes: less than 0.001%”,

Min översättning:

Fastän nästan all energi vi använder (mat, bensin, elektricitet, etc.) kommer från Solen, visar det sig att fusionen och Solenergin har nästan ingenting att göra med jordbävningar, vulkaner, eller kontinentaldriften!

Det är kärnklyvning (radioaktivt sönderfall) inuti Jorden som producerar värme, driver mantelkonvektioner (mer om detta i nästa enhet), driver kontinentalplattorna, vulkanism, bergbildning och jordbävningar;

Det mesta av energin från det radioaktiva sönderfallet i Jorden läcker ut som värme och strålar eventuellt ut till den yttre rymden.

Emellertid frigörs bara en ytterst liten del av den energin i jordbävningar: mindre än 0,001%.

— vilket innebär att vi inte behöver befara att energiräkningen går överstyr för den delen.

;

[http://www.fysik.org/website/fragelada/index.asp?keyword=jordens+inre] (2008),

NATIONELLT RESURSCENTRUM FÖR FYSIK — Hur mycket värms jorden upp av radioaktivt sönderfall i dess inre?

— anger generellt ett ungefärligt medelvärde på ca 0,08 W/M2 för radioaktivitetens andel;

 

             P/A       = 0,08 W/M2  ......................     radioaktivitetens bidrag till Jordvärmet

             P          = 4,08948 T13 W  ...............     se även i referens [‡8]

 

Räknar vi direkt enligt (1) på vilken maximal råtemperatur en sådan (typisk) strålkälla ger, får vi värdet

 

             T          = [(P/A)/k]0,25  ......................     råeffekten i tom rymd för Jordens inre radioaktiva bidrag

                          = [(0,08)/(5,7 t8)]0,25

                          = 34,419438 °K

 

Vi ser direkt (a=1) att den stråleffekten alldeles tydligt  inte kan vara grundorsaken till Jordens inre observerade flytande magma (minst från 600-1600°C, ref. Wikipedia Magma 2009-03-23). Vi kan emellertid hårddra effektkällan på en maximalt (känd) given reflektivitet typ a=0,00001;

 

Kända egenskaper: REFLEKTIVITETEN (albedovärdet) för en spegel bestäms förutom av materialet också av våglängdsområdet som spegeln utsätts för. Olika material uppvisar olika egenskaper i olika våglängdsområden. @INTERNET Wikipedia Mirror 2009-03-18 berättar att motsvarande reflektivitetstal (albedotal) på upp till r=0,99999 (a-tal på upp till 0,00001) (”99,999%”) kan uppnås med lämplig ytbehandling (inom ett begränsat våglängdsområde).

 

             T          = [(0,08)/ (0,00001)(5,7 t8)]1/4

                          = 612,07379 °K

                          = 339 °C avrundat

 

Men 340 °C — under alla omständigheter — räcker inte att smälta bergsediment — Det krävs minst 600 °C.

Beträffande a-värdet generellt för Jordytan brukar värdet a=0,7 anges för vanlig berggranit (1–0,7 = albedo 0,3), men oceanernas inverkan kan reducera albedovärdet (betydligt om strålriktningen relateras i direkt normal till vattenytan) med upp till a=0,98 [‡3], analogt r=0,02.

— Vi kan göra ytterligare en ansträngning för att undersöka det radioaktiva Jordbidraget som potentiell värmebildare i Jordens inre;

— Enligt (4)

             P/4pk   = (aR2T4)1 + (aR2T4)2 + (aR2T4)3 +…+ (aR2T4)n  ......  skiktad sfärisk strålkropp

kan teoretiskt högre inre temperaturer fås genom att referensklotets strålkropp (R) görs trängre.

Vi studerar detta.

 

TILLÄMPNINGSEXEMPEL

Vi delar upp effektkvoten P/k i n delsummor [summan av n heltal är n(n+1)/2]

             k = (1 + 2 + 3 + 4 + … + n);  (1/k)(1 + 2 + 3 + 4 + … + n) = (1/k + 2/k + 3/k + 4/k + … + n/k) = 1;

Med totalsumman som 1, går alltså det hela på ett ut med det singulära grundvärdet (P) enligt

             P/k       = (aAT4)1 + (aAT4)2 + (aAT4)3 +…+ (aAT4)n

Med

             A          = 4pR2                                       ;

ges

             P/4pk   = (aR2T4)1 + (aR2T4)2 + (aR2T4)3 +…+ (aR2T4)n

 

Vi sätter till prövning n=4 och delar in motsvarande a=1 i delsummorna 0,1 + 0,2 + 0,3 + 0,4 = 1. Vi justerar sedan a-värdena internt (med motsvarande förgrovade ’GranitJordmedelvärde’ a=0,7 för en sämsta fallets beräkning) för de olika skikten 4 (inre kärnan), 3 (yttre kärnan), 2 (manteln) och 1 (skalet), vilket ger oss en första grov approximation. R-värdena får vi approximativt med insättning av ungefärliga konventionella data med uppgifter (grundade på seismologiska observationer och analyser, tidigast från år 1936 [‡10]), vilka insättningar vi kan ändra och pröva allt eftersom. I det här exemplet ges R-värdena och övriga enligt tabellredovisningen i Radiobidraget (från separat kalkylkort Jorden1.ods).

 

Jämför:

[http://na-serv.did.gu.se/NORDLAB/se/trialse/pdf/sam1.pdf] 2009-03-16,

ENERGIFLÖDET GENOM NATUREN OCH SAMHÄLLET, PROJEKT NORDLAB-SE, Göteborgs Universitet (15 okt 2003), s28:

”Jordens inre är en energikälla. Energiflödet vid jordytan är 0,0015 kilowatttimmar per kvadratmeter och dag (Foley, 1992, s 161).

Jordens effekt blir då:

[4p(6400·103)2·0,0015·1000·3600]Ws : [24·60·60] s = 32·1012 W ≈ 30 TW

Denna effekt kommer till 40% från kärnreaktioner i jordens inre och till 60% från inre energi ("värme") som är kvar sedan jorden bildades (Foley, 1992, s 160).”.

 

VARFÖR RADIOSÖNDERFALLET HELT SÄKERT INTE ÄR PRIMÄRORSAKEN TILL JORDENS INRE VÄRMEFYSIK

 

Då Jordens centrum med stor sannolikhet består av huvudsakligen Järn-Nickel (-Koppar) är det mindre troligt att den delen (R/Rekv=0,0285) är föremål för någon (egentlig) radioaktivitet — vilket helt utesluter resultatet för skikt 4; Jorden fungerar alldeles tydligt inte så. Men ÄVEN om den skulle göra det är Kelvinvärdet (781) i skikt 4 ändå på tok alldeles för lågt för att få fram den aktuella bergsmältan: den kräver minst 600+273 = 873 °K.

   Med endast tillgängliga 782 °K (509 °C) är en magma (generellt bergsmälta) med andra ord — helt säkert — utesluten. Därmed är också radionuklidernas bidrag uteslutet som primära orsaken till Jordens inre smältvärme.

 

RESULTAT

Om inga andra (avancerade) översiktliga beräkningar finns, är det tydligt att radioaktiviteten som sådan i Jorden via det angivna bidraget 0,08 W/M2 INTE bär ansvaret för värmekällan som underhåller bergsmältorna, vulkanismen — men tydligt och väl bidrar till den delen för att underhålla/återställa ett minimalt värmeutflöde totalt.

 

Söker vi via (5) den värmegradens differens (T4 = T14–T24) som ges av det radioaktiva värmebidraget T ovan med T2 som Jordytans medelvärmegrad T2=15 °C eller 288 °K [‡1] får vi utflödets värmegrad mot ytan 15 °C enligt T1

 

             T4         = (P/A)/k  = T14–T24

             T4+T24 = T14    ;                                                                                                                                                                           

             T1         = (T4+T24)1/4    ;

                          = ([34,419438]4 – [288]4)1/4

                          = 288,01376 °K            ; gradökning på endast 0,01376 °K

 

— Det är detsamma som en gradökning på endast 0,01376 °C;

— Vilket skulle betyda en »radioaktivitetens underliggande värmevall» 15,01376 °C mot ytans något lägre 15 °C.

OBSERVERA ATT DESSA VÄRDEN ÄR HELT IDEALA.

— I den verkliga Jordens fall finns via landkontinenter och oceanbottnar relativt stora inbördes variationer, och ingen enkel medelvärdesbild finns — eller om den finns, den i vart fall är erkänt svårfångad (vilket vanligtvis intygas av alla som beskriver/arbetar med ämnet, se exv. [‡8], ”but because the crust is so variable in composition it is difficult to estimate a reliable global average”, sv., … men eftersom Jordskorpan varierar så mycket i sammansättning är det svårt att får fram ett tillförlitligt globalt medelvärde).

 

 

 

   Radioaktivitetens värmebidrag kan alltså enligt föregående resultat uppenbarligen inte producera något smältvärme, men väl underhålla ett motsvarande värmeläckage från en mera kraftfull, inre (numera passiv) värmemotor i Jordens inre och som enbart (numera) bygger på en pågående, ytterst långsam, avsvalning. Radioaktivitetens »uppgift» är ENLIGT TNED (tydligen) att minimera det läckaget och upprätthålla den inre värmebanken så mycket som möjligt.

— ATT DET REDAN FINNS en SÄKER — tvivelslöst tydlig — klarhet i saken, visas av radiobidragets tabellexempel: det finns tydligen inte — ens i den enklaste räkneövningen — någon fysisk förutsättning alls för radiobankens värmeproduktion att bilda bergsmälta: temperaturen räcker inte till.

 

Jordbankens bidrag

Tabellen i Jordbankens värmegrund visar resultatet med ekvivalenta värmegraden 290 °K (17 °C) från värmegradsekvivalenten i termogravitella jämviktstrycket från Stefan-Boltzmanns strålningslag — till jämförelse.

 

Som vi ser blir nu bilden en helt annan.

— De ungefärliga värdena i tabellredovisningen bör vara bekanta från (otaliga) konventionella faktakällor där Jordens inre beskrivs detaljerat.

 

Bekräftelser

 

·          Högsta kända albedovärdet för ett speglande material är 99,999% eller motsvarande a=0,00001 — men detta är bara (än så länge) en indikation.

·          Jordkroppens centraltemperatur anges t.ex. av ENCARTA 99 Earth till omkring 6 650 °C (vilket alls inte behöver vara någon bekräftelse).

·          Jordkroppens inre kärna anses allmänt bestå av Järn — alla metaller är också goda reflektorer; man vet också att ämnesstrukturen ändras [‡11] med betingelserna i Jordens inre (tryck och temperatur påverkar kristallisation) — vilket här skulle gynna en exceptionellt hög reflektivitet; vi vet (här ännu Mars 2009) ingenting närmare i den saken.

 

ENDA PRAKTISKA MÖJLIGHETEN att förklara Jordens inre värmegrunder med TYP 6000 °K i Jordens centrum, är i ljuset av ovanstående enklare räkneexempel tydligen att Jordklotets inre besitter LAGRADE SKIKT med MYCKET (extremt) HÖG REFLEKTIVITET (höga albedotal [reflektivitet, r], r®1), analogt mycket låga absorptionskoefficientvärden (a®0). För Jordens inre betyder det TYDLIGEN ett material av typen »extremt heta speglar»;

 

 

([metall-] kristaller under högt tryck …).

— I annat fall kan vi inte komma fram till motsvarande temperaturer (minst 1000 °C) som via den observerade vulkanismen tydligen påvisar bergsmältor i Jordens inre.

   Med Jordskorpans typiska granitmaterial som grovt referensvärde — albedovärdet för granit [‡2] anges i gängse tabellverk till ca r=0,3 (a=0,7) — skulle Jordkroppen därmed (generellt, idealt) TVUNGET innehålla skikt med växande r mot 1 typ 0,3; 0,7; 0,95; 0,999; …, analogt avtagande absorptionskoefficient mot noll in mot centrum. Effektvärdets ändring in mot centrum blir då, tydligen, av mindre betydelse.

   Enda möjligheten för en sådan konstruktion att kunna bevara sin värmegrund över längre tidsperioder är tydligen att den är (extremt) välisolerad utåt — samt försedd med avsvalningsdämpare typ radioaktiva nuklider som kan underhålla en minimal ändring under lång tid med (extremt) liten förlust. Eller som tidigare påpekats: Beträffande a-värdet generellt för Jordytan brukar värdet a=0,7 (albedo 0,3) anges för vanlig berggranit [‡2], men oceanernas inverkan kan reducera albedovärdet (betydligt) med upp till a=0,98 [‡3], analogt r=0,02 om strålriktningen också relateras i direkt normal till vattenytan.

 

 

 

 

KORT SAMMANFATTNING

 

Genom termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent för himlakroppen Jorden på ca 17 °C (290 °K) ges via Stefan-Boltzmanns strålningslag en ekvivalent råeffekt (a=1) för Jordkroppens motsvarande inre värmekälla på ca 2 T17 W. Det värdet stämmer också nära med effektivvärdet från Solinstrålningen via Jordens globala årsmedeltemperatur på 15 °C (288 °K) [‡1]. Genom en första enkel skiktindelning av Jordens inre via varierande värden på absorptionskoefficienten (a=1–albedovärdet) med motsvarande uppdelning av effektvärdet 2 T17 W i deleffekter, allt enligt Stefan-Boltzmanns strålningslag, framträder temperaturvärden (upp till 6500 °K) som väl kan förklara den bergsmälta som tydligen finns i Jordens inre — och som också krävs för en reguljär härledning till Jordmagnetismen. Används däremot radionuklidernas (uppskattade) bidrag på endast ca 4 T13 W, räcker indelningen inte ens upp till undre absoluta gränsen för bergsmälta (600 °C). Därmed står det klart att radiobidragets funktion endast är att dämpa primärkällans avsvalningstakt och därmed förlänga/underhålla resterna från den primära Jordvärmebildningen. Mätningar visar också att den föresatsen lyckas väl [‡6] [‡4] [‡5].

   I TNED kan temperaturvärdet i primära Jordvärmebildningen beräknas ur den primära Jordkroppens minsta radie (Se från J-kropparnas expansion) som ett absolut maxvärde via Stefan-Boltzmanns strålningslag (värdet blir nära 70 000 °K), det realistiskt praktiska begynnelsevärdet är (ännu uppskattat) ca 10 000 °K: Det toppvärdet avtar först snabbt, och stabiliseras sedan av allt att döma (Se Jordens avsvalning) på en (nära konstant, långlivad) platå tillsammans med det underhållande radioaktiva sönderfallets energibidrag.

   Se även från J-kropparnas värmefysik.

 

Med värmegradsformen given återstår så att finna en motsvarande tryckform, och som (behjälpligt) ansluter till redan experimentellt observerade relationer.

   Se vidare från TEMPERATUR OCH TRYCK I JORDENS INRE.

 

 

Solinstrålningens effektdel

 

Solinstrålningens effektdel berör bara Jordytan

— och kan därför inte användas i någon härledande beskrivning av Jordens inre värmefysik

 2009III30

 

Solbidraget · Primärbanken enligt TNED · Radiobidraget

 

 

— Inverkan från Solen upphör [‡14] bara vid några meters djup under markytan för skillnaden i temperatur dag-natt; För sommar-vinter försvinner skillnaderna vid något tiotal meters djup. Även om Jordens inre vore helt kallt skulle följaktligen Solens inverkan på Jordytan i vilket fall åstadkomma (nära) nuverkan (med Jordens nuvarande atmosfär); Det värmeflöde som kommer från Solen till Jorden på dagsidan tränger inte så långt ner i Jordytan att det (nämnvärt) bidrar till Jordkroppens uppvärmning; I princip strålar dagdelens inflöde ut via nattdelens mörksida; Den årsglobala Jordytsmedeltemperaturen (för hela 1900-talet) på 15 °C [‡1] upprätthålls bara tack vare det mellanliggande (skyddande och utjämnande) atmosfäriska lagret. Jämför Månytan som (nära helt) saknar atmosfär: Dagsidan ca 107 °C, Nattsidan –153 °C [ref. @INTERNET Wikipedia Moon 2009-03-30].

 

 

Solens effektiva bidrag

 

SOLENS EFFEKTIVA BIDRAG TILL JORDYTANS GLOBALA KONSTANTTEMPERATUR (15 °C)

 

konventionella basdata

— Solens instrålning till Jorden och Jordens yttemperatur

 

Solen

Solen-Jorden

a           = 1

R          = 6,96 T8 M

T          = 5800 °K

P          = aAkT4

             = 3,92658 T26 W

P/A       = 1396,1799 W/M2

                   vid Jordbanan 1,496 T11 M

a           = 0,7

R          = 6,378 T6 M (ekv)

T          = 15 °C = 288 °K

P          = aAkT4

             = 1,4032 T17 W

P/A       = 274,50031 W/M2

                   vid Jordytan

 

 

 

k=5,7 t8 WM–2°K–4 eg. 5,66893154148517 t8 WM–2°K–4

P(SOLEN)(uppmätt[ENCARTA99 Characteristics of the Sun]) 3,83 T26 W.

 

E           energin; E=PT, J=WS

P           effekten, P=E/T, W=J/S, kallas även luminositet [BAreg.]

P/A       ljusstyrkan, W/M2

 

Soleffekten kan beräknas ur Stefan-Boltzmanns strålningslag om Solens yttemperatur är känd [Se utförligt från Hur Soleffekten beräknas konventionellt].

Solen har ingen inverkan på Jordkroppens uppvärmning utom just vid ytan [‡14], vilket gör att man (likväl) kan använda Stefan-Boltzmanns strålningslag för att bestämma Solbidragets effektiva Jordytsvärde, förutsatt man känner den globala årsmedeltemperaturen. Jordens ytgeografiska globala medeltemperatur anges av en referenskälla [‡1] som ganska precis 15°C eller 288 °K = 273°K+15°C (Alla kontinenter, Januari-December under hela 1900-talet).

Soleffekten fördelad över strålytan (P/A) blir då som ovan höger, råvärdet per kvadratmeter

 

             P/A       = 392,14330 W/M2

 

Om Jordytans absorptionskefficient (a=1–albedovärdet) sätts till 0,7 vilket ungefär motsvarar absorptionskoefficienten för vanlig berggranit [‡2], ges

 

             P/A       = 274,50031 W/M2 ....................           JordYtmedeltemperaturens effektgeneratris, med den praktiska lokala Solbelysningens hjälp

 

Vi tar då ingen hänsyn till att en stor del av Jordytan täcks av vatten med en betydligt mera komplicerad medelvärdesbild i termer av reflektivitet: ljus som träffar vatten (glas) rakt på ovanifrån reflekterar 1/49 [‡3], analogt a=0,98. Å andra sidan sker totalreflexion (a=0) om vinkeln mellan ljusriktningen och vattenytan mindre än 41,4° [Se utförligt från Ljusbrytningen i vatten (utförligt med enkla experiment), Den klassiska härledningen till Ljusbrytningen i vatten (sambanden genom enkla observationer)].

   Genomsnittsvärdet per ytkvadratmeter blir alltså avrundat

 

             P/A       = 274,5 W/M2 ....................      JordYtmedeltemperaturens effektgeneratris, från den praktiska lokala Solbelysningens hjälp

 

 

SOLEFFEKTEN

 

Ser vi enbart till effektbidraget från Solbelysningen på avståndet 1AU = 1,496 T11 M från Solens centrum, ges till jämförelse (tabellen ovan vänster) råeffekten per kvadratmeter avrundat som

 

             P/A       = 1396 W/M2 ....................       Solens bidrag vid Jordbanan, Solkonstanten

 

Det konventionellt antagna värdet i gängse litteratur är

 

             P/A       = 1365 W/M2 ....................       Solens bidrag vid Jordbanan, Solkonstantens allmänt angivna värde

 

Med endast halva Jordytan belyst, kan vi först räkna bort 50% av den Solkonstanten. Den resterande delen har idealt 100% effektivitet rakt på mittpunkten Jorden-Solen men 0% ute vid globranden; vi approximerar delen från mitten (1) till randen (0) med ett hoftat medelvärde på 0,7. Av detta går ytterligare en del bort genom reflexion; Är denna 30%, analogt a=0,7 som ovan, blir totala resultatet en återstående fjärdedel av Solkonstanten som återfaller på Jorden, eller runt 350 W/M2,

 

             P/A    = 350 W/M2

                    Solens effektiva bidrag på Jordytan vid Jordbanan, hela Jorden runt, medelvärde

 

För att få samma värde via den föregående globala årsmedeltemperaturen på 15 °C (288 °K) [‡1] måste absorptionskoefficienten a vara

             a           = (P/A)/kT4 = (350)(5,7 t8)–1(288)–4

                          = 0,8925308 ;

             P/A       = (0,8925308)(5,7 t8)(288)4

                          = 350 W/M2  .....................................    Soleffektens inverkan för Jordytvärmegraden 15°C via a=0,89

 

Extrapoleringen som ger a=0,89 är förmodligen också relevant; Eftersom Solen tillbringar en stor del av tiden åt att belysa oceanerna där instrålningen rakt på har absorptionskoefficienten 0,96 [‡3] (samt att oceanerna knappast i övrigt ligger spegelblanka heller, vilket ytterligare sänker reflektiviteten), bör slutvärdet för a (möjligen) bli högre än enbart den hårda granitens 0,7.

 

 

Solinstrålningens rena ytverkan

 

HUR VI SÄKERT KAN VETA ATT SOLSTRÅLNINGEN INTE BIDRAR TILL JORDKROPPENS UPPVÄRMNING UTOM PÅ YTAN

 

All värmeströmning (ljus) som växelverkar med materien utför samtidigt ett (induktivt) arbete på materialets (elektriskt laddade) masselement (Se utförligt från Comptoneffekten), och förlorar därmed motsvarande värme (energi) i överföringen (läs: våglängden ökar, analogt avtagande frekvens). Vilket vill säga, värmeströmning kan bara ske från ett varmare materierum till ett kallare (konv. »termodynamikens andra huvudsats»). Enbart i det ljusets fysik är det tydligt att energikällan bakom den växande temperaturen inåt Jordens centrum, bevisat av bergsmältorna i vulkanernas inre, tydligen måste sökas just i den varmaste punkten. Vi förmodar — men ingen direkt mätteknisk metod finns som gör att vi kan veta det säkert — att den varmaste punkten för Jordkroppens del är liktydig med någon lokal i Jordens centrum.

   Genomförda mätningar (från gruvor och speciellt djupborrade hål) har dessutom visat att det inre av Jordkroppen totalt sett befinner sig i ett långsamt avsvalnande. Takten är ytterst låg, en webbkälla anger 7 °C (Jordytan) per en miljard år [‡4], en annan anger 46 °C (manteln) per en miljard år [‡5], en tredje (Jordens inre) ’några tiotal grader på 3-5 miljarder år’ [‡6]. Enbart denna del visar tydligen att inverkan av Solstrålningen på Jorden bara påverkar ett yttre (tunt) skikt [‡14], och inte alls går på djupet (läs: Jordvärmebasens inre värmegrad ligger betydligt högre). Om ENBART Solstrålningen hade termisk inverkan på Jorddjupet, borde ingen temperaturminskning (läs: ingen avsvalningseffekt för Jordens del) alls kunna observeras i och med att Solens konstanta effekt [‡7] också garanterar en konstant instrålning.

   Det teoretiska exemplet med Solstrålningens uppvärmning av en teoretiskt homogen Jordkropp till medelvärdet 15 °C är alltså i dessa faktabelysningar inte ett realistiskt exempel;

— Eftersom Jordvärmebasens inre värmegrad ligger betydligt högre än Solinstrålningens bidrag, men är i avtagande [‡6.1], är det också tydligt att Solstrålningen heller inte bidrar till Jordkroppens uppvärmning annat än på ytan.

 

 

länkreferenser

 

[‡]1:

[http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/research/anomalies/index.php] 2009, 2009-03-17,

National Oceanic and Atmospheric Administration — Global Mean Monthly Surface Temperature Estimates for the Base Period 1901 to 2000;

Medeltemperaturen året runt globalt, alla områden enligt källans tabell, blir 15,016 °C.

[‡]2:

[http://scienceworld.wolfram.com/physics/Albedo.html] 1996-2007,

Eric Weisstein’s WORLD OF PHYSICS, WolframResearch — Albedo

Källans tabell anger albedovärdet (emissionskoefficienten eller 1–absorptionskoefficienten) 0,3-0,35 för Granit

[‡]3:

FOCUS MATERIEN 1975 s274sp2mö, ”r=([n–1]/[n+1])2

Fresnels formler; med glaset brytningsindex 1,5 ges r=1/25; med vattnets n=4/3 ges r»1/49 » 0,02

[‡]4:

[http://www3.interscience.wiley.com/journal/120037175/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0] daturmreferens saknas, 2009-03-16,

Wiley — InterScience

PETROLEUM FORMATION AND THE THERMAL HISTORY OF THE EARTH'S SURFACE

C. E. Melton, A. A. Giardini

 

”Petroleum reservoirs are known to depths of-10 km, and their ages extend to - 700 m. y. † Since ltemperature is important to petroleum-forming processes, the thermal history of this region is analyzed. From the geologic record, average surface temperature values are derived for recent geologic time adn 2.5 b. y. BP. These data are applied to the Newton cooling law to obtain a value of 2.63×10–11 yr–1 for the heat transfer constant for the Earth surface/space system. This in turn, yield an approximate average cooling rate for the surface of 7°C per b. y.”.

[‡]5:

[http://adsabs.harvard.edu/abs/1980PEPI...22...89S] The Smithsonian/NASA Astrophysics Data System,

The cooling Earth: A reappraisal, Frank D. Stacey

 

The present rate of cooling is estimated to be about 4.6 × 10–8 deg y–1 for the average mantle temperature, assumed to be 2500 K”.

[‡]6:

”Genom att mäta de nuvarande utåtriktade värmeströmmarna i jordskorpan har man kommit till den slutsatsen att temperaturen i jordens inre knappast kan ha fallit mer än några tiotal grader sedan den tidpunkt då jordskorpan bildades.”

FOCUS MATERIEN 1975 s439sp2ö

[‡]6.1:

”J. A. Jacobs [11] was the first to suggest that the inner core is freezing and growing out of the liquid outer core due to the gradual cooling of Earth's interior (about 100 degrees Celsius per billion years[12]).”,

@INTERNET Wikipedia Inner core 2009-04-12

[‡]7:

”Vi har som ovan nämnts säkra geologiska indicier för att den mängd solstrålning som jorden per tidsenhet tagit emot förändrats mycket litet på de 4,5 × 109 år som jorden existerat.”

BONNIERS ASTRONOMI 1978 s55sp1ö

[‡]8:

[http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9579&page=23] (1980),

Energetics of the Earth, National Academy of Sciences (NAS);

Boken (sidan 23) diskuterar radionuklidernas roll för Jordens inre värmebank (och understryker att uppgiften är ytterst svår då ingen riktigt vet);

Med förekomsten 12 ppb (parts per billion, miljarddelar) som generellt för hela Jordkroppen, och uppgiften att värmebildningen för Uran(238) är 0,97 t4 W/KG [boken anger 0,97 t7 W/gram], får man ett bidrag enbart från Uranstocken på runt 7 terawatt,

             (5,975 t24 KG)(12 t9)(0,97 t4 W/KG) = 6,9549 T12 W

Boken (sidan 25) kommer fram till att ungefär fyrdubbla det värdet gäller för samtliga bidrag med bokens referenser till de olika uppskattade förekomsterna, alltså runt 28 T12 W [boken ger 2,42 T13 W]).

;

[http://www.encyclopedia.com/doc/1O112-radioactivehtprdctnnthrth.html],

[The Oxford Companion to the Earth 2000, originally published by Oxford University Press 2000];

Radioactive heat production in the Earth — From: The Oxford Companion to the Earth | Date: 2000 | Author: PAUL HANCOCK and BRIAN J. SKINNER

 

”radioactive heat production in the Earth Heat from the Earth's interior is leaking out to the surface at a rate of about 40 000 gigawatts (4 × 1013 W) in total. This ‘heat flow’ is over 2000 times less than the rate at which heat from the Sun reaches the ground, but the effects of solar heating are limited to the topmost few metres.”;

 

”The internal, or geothermal, heat from within the Earth is responsible for the fact that temperature increases with depth. In continental crust the rate of increase with depth (known as the geothermal gradient) is about 30°C km−1. This is why it is so hot in deep mines. Extrapolating the same geothermal gradient to greater depths would mean that the mantle, at 50 km depth, would be hot enough to be molten (about 1500 °C); but we know from seismic studies that the mantle is almost entirely solid, so this cannot be the case. Continuing the near-surface geothermal gradient all the way to the centre of the Earth would imply a temperature of about 20 000°C (hotter than the surface of the Sun), whereas the actual core temperature is thought to be about 4700°C.”;

 

”It is impossible to obtain an accurate estimate of the Earth's present-day rate of radioactive heat production because the total abundances of the heat-producing radioactive elements are poorly known.”;

 

”They can be measured precisely in any single sample taken, but because the crust is so variable in composition it is difficult to estimate a reliable global average. Consequently the rate of heat production even in the relatively well-documented upper crust is uncertain by about 50 per cent either way.”.

[‡]9:

[http://perso.ens-lyon.fr/stephane.labrosse/papiers/Gri_Lab01.pdf] 2001,

GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 28, NO. 14, PAGES 2707-2710, JULY 15, 2001,

Effects of continents on Earth cooling: thermal blanketing and depletion in radioactive elements,

Cécile Grigné, Stéphane Labrosse;

 

Oceanic heat flow is estimated to be around 100 mW/m2. The mean heat flow at the surface of continents is estimated to be between 49 and 64 mW/m2 [Sclater et al., 1980], but is due for a large part to the radioactive heat production within continental crust.”,

 

Abstract. Estimate of mantle heat flow under continental shields are very low, indicating a strong insulating effect of continents on mantle heat loss. This effect is investigated with a simple approach: continents are introduced in an Earth cooling model as perfect thermal insulators. Continental growth rate has then a strong influence on mantle cooling. Various continental growth models are tested and are used to compute the mantle depletion in radioactive elements as a function of continental crust extraction. Results show that the thermal blanketing effect of continents strongly affects mantle cooling, and that mantle depletion must be taken into account in order not to overestimate mantle heat loss. In order to obtain correct oceanic heat flow for present time, continental growth must begin at least 3 Gy ago and steady-state for continental area must be reached for at least 1.5 Gy in our cooling model.”.

[‡]10:

”The existence of an inner core distinct from the liquid outer core was discovered in 1936 by seismologist Inge Lehmann[2] using observations of earthquake-generated seismic waves that partly reflect from its boundary and can be detected by sensitive seismographs on the Earth's surface.”,

@INTERNET Wikipedia Inner core 2009-03-23

[‡]11:

”In the last decade, reaction of metals and silicate minerals under high pressure and temperature have been studied extensively. These investigations have revealed that the solubility of hydrogen, oxygen and silicon in metallic iron are enhanced by high pressure, and these elements were added to the candidates of the light elements in the earth's core. Pressure effect on partition coefficients of elements between metallic iron and mantle minerals have also been examined by high pressure experiments. These experimental investigations have successively provided important information for the studies of formation and composition of the earth's core. Some difficulties, however, still remain in the high pressure experimental techniques for metal-mineral reaction, such as the reaction of the sample and its container.”,

[http://www.highpressure.jp/journal/abstracts/03_1.html], 2009-03-23,

Rev. High Pressure Sci. Technol. 3-1,34-40(1994) Toshihiro SUZUKI, Department of Chemistry, Faculty of Science, Gakusyuin University, Mejiro, Toshima-ku, Tokyo

;

[http://www.kth.se/aktuellt/press/2.419/1.10498], 2007-08-27, 2009-03-18,

Kungliga Tekniska Högskolan — Svensk ledning i kapplöpning mot Jordens inre;

 

”För fyra år sedan publicerade dock professor Börje Johansson och två kollegor i tidskriften Nature teoretiska belägg för att järnet hade en annan, mjukare struktur (s k bcc-struktur, kroppscentrerade kubiska strukturen, se bild) vid de förhållanden som råder i Jordens kärna.”;

 

”Forskarna har använt avancerade experimentella tekniker som utnyttjar diamanter, lasrar och synkrotron röntgenstrålning, samt numeriska beräkningar i studien. Diamanter används för att åstadkomma enorma tryck, laser för att värma upp det sammanpressade järnet och röntgenstrålning för att avslöja kristallstrukturen.”;

 

”– När den teoretiska artikeln kom möttes teorin av skepsis från många forskare, men denna studie bekräftar förutsägelsen att järnet får en ny struktur, säger Börje Johansson.”.

 

”Experimentella simuleringar har hindrats av svårigheterna att nå så höga tryck och temperaturer som råder i jordens inre kärna (tryck över 300 GPa, temperaturer över 5 000 K), men såväl de experimentella som de beräkningsmässiga metoderna har utvecklats under senare år, vilket satt ordentlig fart på forskningsintresset. Tills nyligen ansåg man att jordens kärna består av väsentligen järn i en mycket kompakt form på grund av det höga trycket.

För fyra år sedan publicerade dock professor Börje Johansson och två kollegor i tidskriften Nature teoretiska belägg för att järnet hade en annan, mjukare struktur (s k bcc-struktur, kroppscentrerade kubiska strukturen, se bild) vid de förhållanden som råder i Jordens kärna.

Geokemiska data och studier av järnmeteoriter har dock gett stöd för att jordens inre även innehåller en signifikant mängd nickel (5-15 %), vilket den nu publicerade artikeln bekräftar. I denna studie har man lyckats nå ett tryck på 230 GPa och en temperatur 3 400 K, vilket närmar sig de förhållanden som råder i jordens inre.”,

;

[http://www.esrf.eu/news/general/ironlower/] 2008, 2009-03-27,

ESRF — A Light for Science — Unusual iron discovered deep inside the Earth;

 

”Research performed at the ESRF on the Earth’s most abundant mineral has revealed a dramatic change in iron deep inside the Earth, explaining controversial observations that have puzzled scientists for several years.”;

 

”Iron changes to an unusual electron structure that is apparently stable throughout most of the deep Earth. These new findings challenge current models of the Earth’s interior, because they probably change what is known about the physical and chemical properties of the Earth’s most abundant mineral, and hence the characteristics of the lower mantle.”.

;

JordTemperaturFysiken undandrar sig beräkningar

 

[http://www.anl.gov/Media_Center/ArgonneNow/Winter_2009/inside_out.html] 2009, 2009-03-27,

Argonne National Laboratory — Turning the world inside out: Research gives new insight into formation of materials in Earth's core;

”The extreme temperatures and pressures produced in the Earth's early history and found inside it today can radically change the arrangement of atoms in a material.”.

 

”"If you pick a point inside the Earth and tell me how deep it is, we can pretty easily figure out about the pressure there. But although temperature generally increases with depth, there's never been a good way to know the exact value," said Yanbin Wang, a GSECARS researcher. "We can't exactly dig our way there."”.

Min översättning:

De extrema temperaturer och tryck som bildades i Jordens tidiga historia och som finns inuti den idag kan radikalt ändra atomarrangemangen i ett material.

"Om du plockar ut en punkt inuti Jorden och talar om för mig hur djupt den sitter, kan vi ganska enkelt klura ut vad som gäller om trycket där. Men trots att temperaturen generellt ökar med djupet har det aldrig funnits ett bra sätt att veta det exakta värdet”, sa Yanbin Wang, en GSECARS forskare. "Vi kan inte precis gräva oss ner dit.".

[‡]12:

”Experimentella simuleringar har hindrats av svårigheterna att nå så höga tryck och temperaturer som råder i jordens inre kärna (tryck över 300 GPa, temperaturer över 5 000 K), men såväl de experimentella som de beräkningsmässiga metoderna har utvecklats under senare år, vilket satt ordentlig fart på forskningsintresset. Tills nyligen ansåg man att jordens kärna består av väsentligen järn i en mycket kompakt form på grund av det höga trycket.

För fyra år sedan publicerade dock professor Börje Johansson och två kollegor i tidskriften Nature teoretiska belägg för att järnet hade en annan, mjukare struktur (s k bcc-struktur, kroppscentrerade kubiska strukturen, se bild) vid de förhållanden som råder i Jordens kärna.

Geokemiska data och studier av järnmeteoriter har dock gett stöd för att jordens inre även innehåller en signifikant mängd nickel (5-15 %), vilket den nu publicerade artikeln bekräftar. I denna studie har man lyckats nå ett tryck på 230 GPa och en temperatur 3 400 K, vilket närmar sig de förhållanden som råder i jordens inre.”,

[http://www.kth.se/aktuellt/press/2.419/1.10498], 2007-08-27, 2009-03-18,

Kungliga Tekniska Högskolan — Svensk ledning i kapplöpning mot Jordens inre

[‡]13:

[http://www.simetric.co.uk/si_materials.htm] 2007, 2009-03-26,

Simetric — density of materials, Roger Walker

Tabelldata på olika materials täthet

Geotermalgradienten är inte linjär:

[‡]14:

”Om man uppmäter jordens temperatur på olika djup och vid olika tidpunkter, finner man, att skillnaden mellan dag- och nattemperatur är försvunnen redan på en l. två meters djup. Skillnaden mellan vinter- och sommartemperatur är ej längre märkbar på ett tiotal meters djup.”;

”Dessa förhållanden åskådliggöras med geotermer, kurvor som ange de djup på vilket man påträffar en viss temperatur, som funktion av tiden.”;

”På större djup än de förut angivna är temperaturen konstant, geotermerna alltså räta horisontella linjer. Temperaturen stiger i detta område med djupet.”,

BONNIERS KONVERSATIONS LEXIKON VI 1925 sp199 Jordtemperatur

[‡]15:

”Temperaturen i jordskorpan stiger med 1 °C per 30 m. I manteln ökar den ännu kraftigare med djupet.”,

FOCUS MATERIEN 1975 s413ill.

;

”Från jordytan till jordens centrum är det ca 6300 km, vid en temperaturökning på 3°C per KM skulle temperaturen vara ca 20000 °C i jordens mitt, men det är den inte! Den verkliga temperaturen är ca 6000°C vilket beror på att temperaturökningen inte är konstant utan avtar med ökat djup mot jordens mitt.”,

[http://www.tellus.geo.su.se/geologi_i_skolan/Pages/storskalig_struktur4.htm] datumuppgift saknas, 2009-03-18,

STOCKHOLMS UNIVERSITET — Geologi för Skolan

;

”Temperaturen i jordskorpan ökar neråt med i genomsnitt ca 25 °C/km (den geotermiska gradienten) under de första kilometrarna, men temperaturökningen avtar sedan mot djupet. De lokala variationerna är också stora, med betydligt högre geotermisk gradient i vulkaniskt aktiva områden än i områden med gammal stabil jordskorpa.”,

[http://www.nrm.se/sv/meny/faktaomnaturen/geologi/jordklotetochjordskorpan/jordklotetsbyggnad.1068.html] 2008, 2009-03-28,

Naturhistoriska Riksmuseet — Jordklotets byggnad

 

Webbsidan nedan diskuterar en eventuell järnkristall i Jordens centrum,

[http://www.psc.edu/science/Cohen_Stix/cohen_stix.html] (1995), 2009-03-25,

Understanding the Earth — Crystal at the Center of the Earth,

Researchers: Ronald Cohen and Lars Stixrude, Carnegie Institution of Washington.

 

Data på tätheten i Jordens centrum (inre kärnan),

”It has a central density of 12.960 grams per cubic centimeter, inner core radius of 1221.1 kilometers, and a density jump at the inner core boundary of 0.407 grams per cubic centimeter.”,

[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/255/5052/1678] 1991-1992, 2009-03-25,

Science AAAS                                                                                                                                                                            

 

 

Jonkristallisation

Jonkristallisation — enligt TNED

 

 

 Normalt sett:

— Om ett fast materials gitteratomer berövas elektroner i ett lokalt område, uppkommer omedelbart repellerande Coulombkrafter från den motsvarande elektronmassans blottlagda centrala atomkärna. Coulombkrafterna garanterar att materialet fragmenterar: atomerna stöter ifrån varandra.

— Men vad händer, tvunget, om den fragmenteringsvolymen inte finns tillgänglig — alltså om själva utvidgningen hindras därför att ett sådant rum helt enkelt inte finns för tillfället?

— Svaret är givet: gitterstrukturen måste, tydligen tvunget, fortsätta existera sammanhållen, men under ett nytt materiellt förhållande [‡11]:

— Med grundämnesbildningen genom fusionsfasen ENLIGT TNED blir den inre maximalt atomkärnetäta primära himlakroppens starkt joniserade centrum en helt naturlig konsekvens från primärbildningen — med en motsvarande naturlig lokal elektrontäthet som tvunget ligger PRIMÄRT förskjuten utanför centrum. För utpräglade metaller bör en sådan ordning f.ö. (obönhörligen, se REFLEKTIVITET) leda till högre reflektivitet (och för isolatorer till högre isolation). Dessa aspekter är dock här endast teoretiska implikationer då det är svårt att veta exakt hur det fungerar i Jordens inre i praktiken.

— Normala laboratorieexperiment kan (veterligt, nämligen) inte kvarhålla (innestänga) ett materials atombindningar på det sättet

— vilket betyder att experimentalfysiken på området, (ännu 2009) helt säkert är, och kommer att förbli, noll.

   Jämför även

 

”observational evidence for ion crystallization”,

[http://www.phy.anl.gov/theory/z08EoS/abstracts/dwinget.html] 2009-03-25,

Constraints and Measurements of the Equation of State from the White Dwarf Stars

D.E. Winget, Texas University 2008;

”Recent observations of large populations of coeval white dwarf stars in globular clusters have yielded a challenge to nucleosynthesis, confirmation of ion crystallization theory, a way to measure the Gamma of crystallization, and the first demonstration that crystallization is a first-order phase transition – releasing latent heat. Together we will discuss the future of these important tools for cosmochronology, particle physics, and the equation of state of matter.”.

 

Genom energiledets ekvivalenter E=pV=kT ges med den innestängda (konstanta) volymen ett motsvarande högre tryck via de fritt verkande Coulombkrafterna, och därmed en motsvarande associerad högre temperatur, och det är tydligen på den vägen vi ska söka ett matematiskt samband för den inre delen av den Jordassocierade tryckfysiken.

   Vi studerar grundmatematiken nedan.

 

 

Jontrycket

JONTRYCKET

MATEMATIKEN FÖR INRE TRYCKFYSIKEN ENLIGT TNED

ekvivalenta Coulombiska jontrycket

 

Med inledning från Jonkristallisationens grundteori

 

 

 

Se även efterföljande från Jontryck hos planeter kan inte bildas av G-tryck i ett redan expanderande universum

ELEKTRISKA KRAFTLAGEN

F           = k(Q/d)2

kan direkt anställas för att på enklast sättet härleda ett fasta tillståndets materietryck, egentligen ett kristallint internt atomtryck, i ett materials fasta kristallgitter enligt

F           = k(ne/d)2                      ; n anger materialets jonisationsgrad

             = n2 · k(e/d)2                 ; k » 9 T9 VM/C           ; e = 1,602 t19 C           ;

Vi tänker oss då att kristallvolymen hindras att expandera (utvidgas) OM varje atom i gittret berövas n antal elektroner.

— Är n=0 gäller normal kemisk bindning, och inget inre atomtryck finns.

Med normalavståndet mellan atomerna i alla fasta ämnen som ett medelvärde, runt 3 Ångström (3 t10 M) får vi

d           = 3Å = 3 t10 M            ; medelavståndet grovt mellan atomerna i fasta ämnen (2,5-3 Å)

p           = F/A                             ; trycket, N/M2 = Pa

             = n2 · k(e/d)2/d2             ; Coulombtrycket (kemiska trycket) eller jonisationstrycket (jontrycket) eller (inre) materietrycket:

p får avse endast fasta tillståndets fysik, analogt fasta ämnen per (approximativt) medelkubiska tvärsnittet (d=3Å) mellan atomerna generellt i alla möjliga fasta ämnen.

             = n2 · ke2/d4                   ; N/M2 = Pa, n=1;

ke2/d4    = 2,85156 T10 Pa         ; = (9 T9 VM/C)([1,602 t19 C]2/[3 t10 M]4) = 2,85155 T10 N/M2; N/M2 = Pa

             = 28,5 GPa                    ; envärda jongradens Coulombiska tryckekvivalent för fasta tillståndets fysik

p           = n2 · 2,85156 T10       ; jontrycket från jonisationsgraden, Pa

I förhållande till en fast ytreferens blir värdet ovan (max) det dubbla.

Gravitella skaltrycket vid Jordytan

p(G)     = R2Gpr2(4/9)

är med Jordens totala medeltäthet r=5500 KG/M3

p           = 1,146 T11 Pa             ;

             = 114,6 GPa                  ;

Med den mera praktiska medeltätheten i Jordskorpan, (grovt, sandsten) r=2500 KG/M3, ges

p(G)     = 2,36778 T10 Pa,

             = 23,7 GPa 

 

LOKALT KAN NORMALA MATERIALTRYCKET VARA LÄGRE ÄN G-TRYCKET

Betrakta ekvivalenterna

r           = r1 + r2 = R–1[(9/4)p/Gp]1/2 från gravitella skaltrycket, sambandet ovan, p(G)=R2Gpr2(4/9);

r2         = R–1[(9/4)p/Gp]1/2r1

;

 

D=M/V är densitets(täthets)medelvärdet (D=r) för en given kropp med bestämd massa (M) och volym (V). D ligger alltså fast, det värdet kan inte ändras med givna MV. Däremot kan tätheten — inom trycklokalen för R, se ovanstående figur — delas upp i delsummor (Dn) med OBS lägre MATERIALBASERAD lokal täthet

D = D1 + D2 + D3 + … + Dn ; uppdelningen återfaller på en motsvarande tryckuppdelning av p(G);

— Det betyder att vi för givet R kan relatera, använda, en godtyckligt lägre D-form i beskrivningen, i vårt aktuella fall med den mindre medeltätheten just i Jordytan på runt 2500 KG/M3;

— Den lägre tätheten kan återföras på olika massavsnitt med gemensam volym enligt

D = (M1 + M2 + M3 + … + Mn)/V

Om den ordningen antas, ansluter den också till motsvarande täthetsbaser inom de fasta ämnenas atomgitter, M/D=V;

— För en given kristallvolym (1 M3) ändras materialtätheten proportionellt mot atommassan (vid given temperatur, fasta tillståndets fysik).

   Om vi enbart SOM REFERENSFORM intresserar oss för att använda NÅGON lägre D-form än den maximalt givna via den givna kroppens MV, behöver vi SÅLEDES inte bekymra oss om vilka de övriga delarna är. Vi kan känna oss trygga enbart i vetskapen om att vi använder ett tillåtet, lägre, D-värde i den övergripande analysen.

   Gravitella (skal-)yttrycket p(G)=R2r2Gp(4/9) kan då för ett lägre D-värde (r) relateras som ett NORMALT (icke jontrycksbaserat) lokalt materialtryck p(D) — alltid något lägre än p(G).

   Därmed kan lokala gravitella yttrycket p(G) tydligen återföras på ett större tryck än det normala lokala materialtrycket p(D), men inte omvänt, givet MV.

 

Värdet 23,7 GPa ligger, tydligen, strax under envärda jongradens Coulombiska tryckekvivalent för fasta tillståndets fysik

28,5 GPa som ovan.

Som det ser ut, verkar tryckanalogierna harmoniera utmärkt.

 

Jonisationsgradens medelvärde

 

Värden som brukar anges för trycket i Jordens inre kärna (i en del webbkällor [‡12], Mars 2009) ligger runt

p           = 300-400 GPa (3-4 T11 Pa).

För att få samma storleksordning för Coulombtrycket krävs tydligen runt max n=4. Antas det här avrundade värdet 365 GPa från referensvärdet 363,85 GPa blir jonisationsgradens medelvärde

p           = n2 · (2,85 T10 Pa)      ;

p           = 365 T9 Pa                  ;

n           = Ö p/(28,5 T9 Pa)

             = 3,5786893

             = 3,6 avrundat              ; jonisationsmedelgraden i Jordens inre enligt TNED från experimentreferensvärdet

Se även vidare nedan i Materietrycket.                                                                                                                   

— Trycket vill ut, men gravitationen håller emot.

 

— Det är alldeles tydligt vad saken handlar om ENLIGT TNED.

 

— Ett sådant ELEKTRISKT BETINGAT typtryck kan TYDLIGEN bara bildas om kroppens primära form utgår från ett maximalt tätt tillstånd (Se även från G-tryck kan inte skapa Jontryck):

— Då kroppen sedan expanderar, och förutsatt att den också uppvisar differentiell rotation, se Jordrotationens differens, hindras de tidigare polariserade laddningarna från att återförenas av de via rotationen utbildade magnetiska krafterna som strävar att separera plus och minus genom magnetisk fältmotverkan (jämför högerhandsregeln), se ROTATIONSMOMENTETS GRUNDPOLARISERANDE FUNKTION. Därmed konserveras jontrycket (till viss del) av impulsmomentet och magnetismen-jonisationen är därmed garanterad — så länge rotationen finns. Se även beskrivningen från Jordmagnetismens enkla förklaring enligt TNED.

— Därmed är grunden automatiskt lagd för att härleda (det annars så) besvärliga Jordmagnetiska fältet.

   Se utförligt från Jordmagnetismen.

 

 

Jontryck från G-tryck

G-tryck kan inte skapa Jontryck

för planeter från gravitell sammandragning I ETT REDAN EXPANDERANDE UNIVERSUM

 

Den följande tryckanalogin finns (här veterligt) inte i modern akademi

 

 

 

I TNED tillämpas den generella expansionsfysiken som gäller generellt för alla himlakroppar från primärbildningen.

— Eftersom Coulombtryckets utbildning I KROPPENS CENTRUM under J-kroppens expansion, och i fallet med planetkropparna, inte OMEDELBART normaliseras till motsvarande ytförhållanden, utan blott så småningom, tvingar det motriktade g-trycket kroppens inre att konservera ett visst Coulombtryck (som med tiden [och den allt långsammare pågående kroppsexpansionen] avtar), analogt ett jontryck,

             p           = F/A = k(ne/d)2/d2 .............      jontrycket, n anger jonisationsgraden

Tillståndet betyder, tydligen, att det materialets atomer INTE RIKTIGT ÄNNU kan bilda normala kristallina strukturer, utan tvingas göra det med en (DELVIS) mindre uppsättning elektronmassor än normalt. Excessen Jordkärnelektronmassa kommer därmed att uppföra sig på i princip samma sätt som visades ENLIGT TNED i genomgången av Solens fysik (Se från Solens magnetism): elektronmassan förläggs utanför centralkärnan.

   Räknar vi på enklaste (lägsta) jontrycket, jonisationsgraden n=1, får vi med medelavståndet (max) grovt d=3Å=3 t10 M mellan atomerna i alla fasta ämnen och via en ideal kubisk tryckanalogi också, verkligen, nära analogi med Jordkroppens allmänna gravitella skaltryck i fasta tillståndets fysik enligt

             p           = n2 · k(e2/d4)   ; jontrycket se även Jontrycket från jonisationsgraden

                          = n2 · (» 2,85 T10 N/M2) = 1 · (9 T9 VM/C)([1,602 t19 C]2/[3 t10 M]4) = 2,85155 T10 N/M2

                          = 2,85 T10 Pa avrundat

                          = 28,5 GPa       ; jontrycket med n=1

Med den lokalt praktiska medeltätheten i Jordskorpan, (grovt, sandsten [‡13] 2323) r=2500 KG/M3, ges till jämförelse gravitella skaltrycket [p=F/A=R2Gpr2(2/3)2]

             p           = 2,36778 T10 Pa

                         = 23,7 GPa       ; gravitella skaltrycket          

gravitella skaltrycket beskriver de fasta ämnenas inbördes kemiska tryckekvivalent, ideal kubisk kristallgeometri

 

Värdena stämmer tydligen utomordentligt i den allmänna synkroniseringen för Jordfysikens fasta ämnen.

 

— Referensvärdena är helt logiska eftersom normalt fasta ämnen är elektriskt neutrala och därmed helt utan inre jontryck.

— För att matcha ut det inre Jordcentrala ekvivalenta jontrycket på referenskällans runt 365 GPa krävs endast en medelbaserad jonisationsgrad på

 

             n           = 3,578693       ; maximala jonisationgraden i Jordens inre

 

— Alla himlakroppar börjar naturligt från nMAX i primärbildningens fusionsfas, se utförligt från nuklidbildningarna och J-kropparnas expansion.

Därmed SER DET UT SOM att huvudfrågan alldeles tydligt är avgjord.

— Modern akademi kan inte närma sig den härledningen — DÄRFÖR att man inte betraktar himlakroppsbildningen med början från max täthet utan istället genom en successiv ansamling av material (ackretion, eng. accretion) genom gravitell sammandragning.

— Lägg till det att det tydligen inte finns någon naturprocess som kan bilda jontrycket om uppgiften gäller att bygga en kropp genom gravitell sammandragning, modern akademisk himlakroppsbildningsteori

därför att g-tryck (INOM EN GIVEN FAST icke minimerad MATERIEVOLYM) inte kan åstadkomma jonisering. Det är helt uteslutet.

Jonisation kan bara åstadkommas genom bestrålning (E=hf) [strålningstryck], genom spänningstransformationer (U=E/Q) [urladdning], eller med början från ett maximalt tätt materietillstånd [även kollisioner mellan partiklar med stor rörelsemängd] som garanterar Coulombisk repulsion mellan de initiellt närliggande atomkärnorna.

 

— G-tryck kan alltså av princip INTE skapa jontryck genom gravitell sammandragning;

 

Vi frånser då naturligtvis stjärnkropparna och deras energiproduktion som (i vilket fall) bygger på maximal närverkan mellan atomkärnor och som därmed genomgår fusion. Planetkropparna däremot (fasta ämnen) kan här veterligt inte åstadkomma någon jonisation i de redan av princip fast givna kristallbildningarna, endast ändra den inbördes atomordningen genom höga inre tryck, ref. [‡11].

— Modern akademi hävdar (veterligt) EMELLERTID heller ingen jonisation i Jordens inre — men om man utesluter den, blir frågan om Jordmagnetismens upphov, funktion och dynamik helt (veterligt) omöjlig att begripliggöra. Jonisationens i Jordens inre är, således ENLIGT TNED, en avgörande huvudfråga. Se särskilt från Jordmagnetismen enkla förklaring enligt TNED.

 

— Om nu allt detta är helt korrekt uppfattat, är tydligen hela problemkomplexets principfråga genomlyst:

— Det högre inre JONISATIONSASSOCIERADE Jordcentrala trycket kan bara ha bildats från en primär maximalt tät Jordkropp OM vi ALLTSÅ samtidigt förutsätter att Jordens inre också, verkligen, innehåller en aktiv jonisation.

— Inget direkt sätt finns (nämligen) att avgöra den frågan, utom indirekt genom påvisande av Jordmagnetismen (som ett praktiskt exempel)

— samt möjligen JORDYTANS ELEKTRISKA FÄLT (men det området är så fragmenterat av diversifierade teorier att snart sagt inget alls begripligt finns framställt i ämnet).

;

— Nuvarande Jordmagnetiska fältriktningen stämmer dessutom med ovanstående resultat:

— Inre Jordkärnan skulle enligt resonemanget ovan vara positivt joniserad med en omgivande negativ elektronmassa; Bägge roterar åt samma håll som Jorden, moturs sett från nordpolen, och, vilket vi här förutsätter, något snabbare än Jordytan (Se Jordrotationens differens), annars går det inte; Den positiva jonkärnan bidrar (NU, se vidare i Jordmagnetismen) mindre med magnetisk fältkraft än den längre ut liggande elektronmassan; Om bägge har lika stora men motsatt riktade laddningsflöden, blir det den senare, elektronmassan, som får bestämma det yttre Jordmagnetiska fältets riktning:

 

 

Schematiskt — i praktiken ligger riktningen för Jordens B-fält uppvridet ca 11° över polaxeln.

 

Med vänster hand för elektronladdningen enligt högerhandsregeln får vi B-fältet riktat utanför Jordkroppen — från geografiska sydpolen (magnetiska nordpolen) till geografiska nordpolen (magnetiska sydpolen). Så är det också i det praktiska fallet.

— Jordmagnetiska fältets omkastning kan därmed härledas på varierande strömstyrkor, precis på principiellt samma sätt som i fallet med Solens magnetism ENLIGT TNED.

I Solens fall beror — enligt TNED — omkastningarna på att de olika inre fältstyrkorna (den inre positiva jonkärnan mot den yttre elektronströmmen) periodvis överrider varandra,

— Någon regelrätt polomkastning typ roterande stavmagnet är det alltså inte fråga om, varken i Solens eller (tydligen) i Jordens fall, och de rapporterade observationerna vid Solytan hävdar för övrigt inte det heller, se vidare från Solmagnetismen.

   För Jordens fall, se vidare nedan från Jordmagnetismen.

   Editor2009III26

 

 

Grafläran

 

OM Jordmodellen enligt TNED är korrekt, finns tydligen ett sätt för TEMPERATUREN att återföras på jonisationsgraden (jontrycket):

DE ÖVERSIKTLIGA FUNKTIONSKURVORNA

I JORDENS INRE

GENOM GRAFLÄRAN

 

 

 

Linjärt gäller genom energin E = Fd=(F/A)Ad=(F/A)V=pV motsvarande

pV         = kT    ; eller andra ekvivalenter mot pV

Hålls volymen (V) konstant, bildas direkt proportionalitet mellan p och T om också proportionalitetskonstanten (k) är konstant.

I den enklaste formen varierar p och T helt linjärt; För T betyder det en rät linje som också kan skrivas separat enligt funktionen y=T;

 

Linjärt gäller y=T;

 

 

OM temperaturens variation ökar med växande tryck,

OM temperaturens variation minskar med växande tryck,

 

 

 

 

kan funktionen skrivas direkt utgående från räta linjen (/) enligt

y   = TenT

Avvikelsen bestäms av koefficienten n. Med n=0 ges y=T.

kan funktionen skrivas direkt utgående från räta linjen (/) enligt

y   = Te–nT

Avvikelsen bestäms av koefficienten n. Med n=0 ges y=T.

 

 

Vi observerar att funktionsformen ovan är konstruerad och av typen »enklast tänkbara» med direkt koppling till funktionens rätlinjiga graf — vilket garanterar att eventuella avvikelser BÖR hålla sig på ett minimum om också huvudfunktionen uppvisar liknande (små) avvikelser.

 

Den linjärt avvikande funktionen enT har samma principiella innebörd som att sätta XnT med X typ 1,00…1 och n med motsvarande lämpligt koefficientval. Det väsentliga är enbart att anställa en funktionsform som mycket litet skiljer sig från den rent linjära proportionaliteten mellan p och T från utgångsläget, och sedan vidare (något) mera för växande pT.

 

materietrycket

Beskrivning:

Se ovanstående grafdelar

 

LINJÄRT gäller pV=kT: tryck·Volym=proportionalitetskonstant·Temperatur=Energi=E=Fd=(F/A)Ad=pV=arbete.

Men i fasta tillståndets fysik kan OLIKA T-funktioner (inte enbart linjära) komma ifråga med samma utgångsekvivalent — beroende på material.

Funktionen y = TenT har (nämligen) formen y=T om n ligger nära noll. Graferna ovan visar fyra n-värden, i ordningen överst till underst:

1; 0,1; 0,01; 0,001.

 

pJONsambandet

Med grundformen

pV         = kT

— och förbehållet att avvikelsen från Den räta funktionslinjen (pV=kT, konstant Vk) ska vara marginell

— kan alltså motsvarande principiella funktionsform skrivas typiskt

pV         = kTenT

med p som ett via konstant materievolym motsvarande materietryck eller som vi här ska kalla det jontrycket (pJON),

med n i enheten °K–1 och därmed

kJON      = pJONV/TenT   ; J/°K

Med den föregående diskuterade grundformen för gravitella skaltrycket vid Jordytan

p           = 2,37 T10 Pa

ges per kubikmeter V=1M3 och termogravitella enhetstryckets temperaturekvivalent T0 = 17 °C = 290 °K

kJON      = pV/T0                         ;

             = 8,1724137 T7 J/°K    ;

kJON   » 8,2 T7 J/°K

— förutsatt enT ligger nära noll för T=T0.

 

Koefficienten nT

I det praktiska fallet visar det sig att funktionsformen för sambandet mellan materietrycket och temperaturen, enligt föregående experimentella referensgrund, blir den med negativt n;

y           = TenT            ;

;

p           = kTenT M–3 ;

För att skilja de olika p-delarna åt införs här explicit för pJONsambandet (från Jontrycket) analogt materietrycket

pJON   = kJONTenTT M–3

Koefficienten n beräknas då enligt

 

p/kT     = enTM–3                     ;

pM3/kT = enT                           ;

kT/pM3 = enT                            ;

nT        = ln kT/pM3                  ;

n           = T–1 ln kT/pM3           ;

 

Enligt uppgifter på webben anses trycket i Jordens inre av en del

[http://www.teknat.uu.se/forskning/uu/beskrivning.php?vetenskapsid=0&forskomr=13&id=101&lang=sv] 2009-03-27,

Uppsala Universitet — Jordens inre

uppgå till ca 3,6 miljoner gånger normaltrycket vid havsytan (101325 Pa), eller (med multipeln 3,6 T6 rakt av)

p           = 364,77 GPa               ; se även experimentella referensen från 1994 (363,85 GPa)

Temperaturvärden så höga som upp mot 7200 °C = 7473 °K » 7 500 °K anges av en del;

[http://www.enchantedlearning.com/subjects/astronomy/planets/earth/Inside.shtml] 2009, 2009-03-27,

Enchanted Learning — THE EARTH.

 

Söker vi (till exempel) en matchning för detta fall fås temperaturkoefficienten

(vi indexerar den nT för att skilja den från andra n-suffix som används i dessa sammanhang)

enligt

nT         = T–1 ln kT/pM3

             = (7500)–1 ln([8,2 T7][7500]/[3,65 T11])

             = 6,95633 t5 °K–1

 

Med föregående beskrivna ekvivalenta Coulombiska jontrycket (n betyder här jonisationsgraden)

pJON      = n2 · (2,85156 T10)     ; N/M2 = Pa

kan jonisationsgraden n bestämmas

— även för mellanvärden mellan heltalen genom att jonatomerna KAN verkställa inbördes utbyten dynamiskt och därmed åstadkomma lokala medelvärden »kontinuerligt» för n från 0 och uppåt;

n           = [p/(2,85156 T10 N/M2)]1/2    ;

pJON      = kJONTenTTM–3                                   ;

Temperaturen (T) har här prioritet genom föregående totaleffekt för Jordens inre värmebank, med tillhörande skiktindelningar enligt

T          = [(P/4pk) · (delning)/aR2]1/4

med (k = 5,7 t8 WM–2°K–4)

P           = aAkT4

             = 2,06084 T17 W

med T=290°K=17°C, k=5,7 t8 WM–2°K–4, A=4p(6,378 T6 M)2, a=1, enligt föregående.

Kurvformen blir av samma typ som i den efterföljande beskrivna temperaturkurvan för Jordkärnans temperatur.

Med det ungefärliga centraltrycket 365 GPa ges från sambandet i Jontrycket från jonisationsgraden jonisationsgradens medelvärde

n           = [(365 T9)/(2,85 T10)]1/2 = 3,578693 ; maximala jonisationgraden i Jordens inre

 

temperaturkurvan

MEDELBASERADE TEMPERATURKURVAN

 

DELNINGSPARAMETERN i T OVAN garanterar alltså att vi, strängt taget, INTE kan få fram en matematisk funktionsskala DIREKT för temperatur och distans för Jordens inre; Temperaturdelen i sig kräver tydligen en skiktindelning (delning) med olika materialtätheter och absorptionskoefficienter, se föregående tabellexempel.

— Distansfunktionen måste därför istället, veterligt, hoftas fram med olika (modell-) uppskattningar av den möjliga eller troliga sammansättningen i de olika skikten. Vilket vill säga: temperaturen ändras (följaktligen, tvunget) språngvis (snabbt) över (gränsskiten mellan) de olika regionerna.

   Att döma av (flertalet) webbkällor som uppehåller sig i ämnet, är det också (ungefär) vad man har kommit fram till i övergripande mening beträffande Jordens inre byggnad:

 

Se exv. @INTERNET Wikipedia Structure of the Earth 2009-04-14

 

Jordens inre kropp är sfäriskt skiktad, den består av olika material under olika förhållanden med olika tryck och temperatur, en homogen blandning finns bara inom det lokala skiktet.

— Men vi kan ändå få fram en medelbaserad värmegradskurva som funktion av Jordradien — varje sådan översikt är naturligtvis välkommen.

— I och med att jontrycket TVUNGET ENLIGT TNED bör vara störst i mitten av Jordkroppen, primärbildningen utgår från den förutsättningen (Se från J-kropparnas expansion), tvingas ekvivalenta värmegraden följa efter, vilket — i vilket fall, således — betyder en T-kurva som avtar mot Jordytan.

— Med den redan (nära säkert) framräknade inre centrala Jordvärmegraden på runt Tmax=6500 °K (se även de olika källreferensernas exempelvärden) ser vi nästan direkt att en (nära) helt linjär funktionsform kan anställas mot Tmax från Jordytans referens ca T=290°K enligt 20(290)=5800; Tmax/Tyta » 20;

— Genom att också (lägligt) Jordradien (R=6378 KM) visar nära samma signifikand som värmegraden (Tmax = 6500), ges ytterligare grund för en nära linjär grovform; T=kR; Med en offset på Jordytans värmegrad (288 °K, 15 °C) som ger motsvarande T=T0+kR, kan temperatur-radiefunktionen utvecklas på samma sätt som ovan enligt följande (beteckningen k5 är godtyckligt vald för att skilja från övriga k-koefficienter);

 

 

T = T0 + rek5r

r/T1      = ek5r                ;

T1         = T – T0           ;

k5r        = ln r/T1           ;

k5 = r–1 ln r/T1 = (6378)–1 ln[(6378)/(T°K – 288)];

Ange T i °K som sluttemperaturen i Jordens centrum vid motsvarande Jordradien (avståndet från Jordytan) 6,378 T6 M (6378 KM);

Multiplicera x med 1000 för att få motsvarande graf med enheter i tusental KM.

 

Tabellen nedan visar olika k5-värden för de typiska Tmax-värden som brukar anges av förekommande källverk.

En förteckning över dessa ges längre ner.

 

T          k5                     ×1000

¯¯¯¯     ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯     ¯¯¯¯¯¯

3000          1,34080 t4                 0,134

4000          8,48673 t5                 0,085

5000          4,74666 t5                 0,047

6000          1,72915 t5                 0,017

6378          7,24466 t6                 0,007

6666          0                                    0

7000          8,00280 t6 × (–1)     –0,008

 

Jordkärnans temperatur

Ovanstående k5-värden ger nedanstående kurvor med efterföljande angivna källverk för Tmax-värdena;

 

Jordens inre temperaturkurva för olika källverk

 

 

 

ungefärliga värden  i °K  med referens till olika litterära och webbaserade källverk, se tabell ovan

 

 

 

 

 

 

k5 = r–1 ln r/(Tmax – T0)

T = T0 + rek5r; se tabell ovan för k5

 

 

PREFIXxSIN

T = T0 + rek5r + 0,00006cos2pr

Graf 0.288+x[è'–kx]

Graf 0.288+x[è'–0,017x]+0.06cos2þx

 

 

 

Vänster: Graferna approximerar temperaturökningen från Jordytans 15 °C = 288 °K till Jordinrets centrala temperaturer (3000-7000)°K beroende på källverk, se föregående tabell.

Höger: Med Jordkroppens inre via olika SKIKT kommer (tvunget) varje övergång att ske via (stegrade) värmegradienter; Temperaturkurvan snarare uppvisar trappsteg (med inre fluktuationer) än någon jämn form, kurvdelen ovan illustrerar principen. Den formen förklarar också de observerade branta värmegradienterna vid Jordytan (linjärt taget utpekar dessa en temperatur för Jordcentrum i storleksordningen 20 000 °K, den streckade blå linjen till jämförelse).

 

Jämför även allmänna maxdata på Jordkärnans (centrala) temperatur

Jordkärnans temperatur

 

 

 

värde i °K                   webbkällans angivna referens, källorna här sorterad kronologiskt

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯              ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

2300-4800                 Beiser, Arthur. The Earth. US: Time Life, 1969: 36.

5273 (5300)               FOCUS MATERIEN 1975 s413, anger 5000 °C

3700-6000                 De Bremaecker, Jean-Claude. "Temperature in the core." Geophysics of the Earth's Interior. Canada, 1985: 296-297.

6350±350                   [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/264/5157/405] Science AAAS, experimentellt uppmätta värden vid 363,85 GPa via diamant/laserteknik 1993-1994

7300                             Heath Earth Science. Heath, 1994: 22.

5300-7300                 Kubala, Bizy & Mahan Rao. Earth's Core Temperature. Byrdand Black, 1996.

7300                             The Worldbook Encyclopedia. Chicago: Worldbook, 1999: 20-21.

6923 (7000)               ENCARTA (1999-2004-) Earth, anger 6650 °C

7000                             @INTERNET Wikipedia Earth 27 March 2009, 2009-03-30

 

 

 

svart text                   The Physics Factbook — Temperature at the Center of the Earth, Glenn Elert/Phillip Chan 1999;

mörkviolett text      separat tillägg med källangivelse

 

Ovanstående uppgifter i svart text från

[http://hypertextbook.com/facts/1999/PhillipChan.shtml] (1999), 2009-03-28,

The Physics Factbook — Temperature at the Center of the Earth, Glenn Elert/Phillip Chan 1999;

Författaren ger de fem citerade exemplen (svart) på litterära referensverk som lämnar olika uppgifter om temperaturen i Jordens centrum, här refereras endast källan samt värdet (rader med mörkviolett text är separat tillägg);

 

 

Flera webbkällor beskriver ämnet (efter 2000) men undviker (tydligen ännu, Mars 2009) att specificera något temperaturvärde

— Ämnet är erkänt svårbemästrat, olika värden blir snabbt föremål för en flora av alternativa diversiteter

— TYP allt mellan 3000-8000 °K (ännu högre finns, men de är få).

— Notera att Jordgrunden närmast ytan varierar mycket beroende på lokal, speciellt mellan land och hav. Det betyder att relativt stora lokala temperaturvariationer kan förekomma — som dessutom hela tiden ändras under Jordens historia.

 

Se även:

 

Tabelluppställning med avstånd och temperaturer i Jordens inre:

[http://www.cotf.edu/ete/modules/volcanoes/vinside1.html] 2004, 2009-03-27,

Exploring the Environment — Volcanoes länken till både ”home” och ”references” verkar vara bruten, okänd akronym;

Vidare koll på URL-adressen [http://www.cotf.edu/ete/] visar att webbsidan ovan ingår i ett (tidigare) NASA-projekt via akronymen ETE-teamet (2005), Wheeling Jesuit University.

7000 °C anges i Jordkärnan

 

 

skikt                             yttre radie KM         °C approxim.           sammansättning

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

inre kärna                   1229                            7000                            solitt järn

yttre kärna                 3484                            5000                            flytande järn

undre mantel            5700                            2000                            järnrikt berg

övre mantel              6360                            500                               som ovan

skorpa                         6371                            0                                    basalt, granit

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

Data ovan avskrivna från engelska webbkällan som ovan, Jordens Inre Uppdelningar (Earth’s Interior Divisions);

Tabelldiagrammet överst sammanfattar källdatat; R i tusental KM, T i tusental °K

;

Tabell med tätheter och avstånd för Jordens inre:

[http://pubs.usgs.gov/gip/interior/] 2007, 2009-03-27,

USGS — Science for a changing world — The Interior of the Earth

13,1 KG/liter anges i Jordcentrum (och 20 000 °C, vilket är den linjära skalan, men som få tror på)

 

                                                   täthet G/cM³ = KG/liter = KG/dM³

skikt                             tjocklek KM              överst/underst        bergtyp (engelska namnen från tabellen)

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

skorpa                         30                                 2,2/2,9                        Silicic rocks/Andesite, basalt vid basen

övre mantel              720                               3,4/4,4                        Peridotite, eclogite, olivine, spinel, garnet, pyroxene/Perovskite, oxides

undre mantel            2171                            4,4/5,6                        Magnesium och silicon oxides

yttre kärna                 2259                            9,9/12,2                     Iron+oxygen, sulfur, nickel alloy

inre kärna                   1221                            12,8/13,1                   som ovan

—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————                                                                                                                                 

Data ovan avskrivna från engelska webbkällan som ovan, Data på Jordens Inre (Data on the Earth’s Interior);

Tabelldiagrammet överst sammanfattar källdatat; R i tusental KM, densiteten (D) i KG/liter

 

 

 

prövningsmodellen

PRÖVNINGSMODELLEN TILL JORDMAGNETISMEN

 

 

För den allra enklaste matematisks prövningen av Jordmagnetiska fältstyrka, till jämförelse med redan kända uppmätta värden på Jordytan, används här samma modelltyp som i beräkningen av Solmagnetismen. För huvudströmmarnas orientering, se Jordmagnetismens Magnetiska Strömningsmodell. Alla vyer ses här ovanifrån, motsvarande sett från Jordens Nordpol, Jorden ses då rotera moturs ett varv på ett dygn (86400 S).

 

Figuren ovan visar den idealiserade effektiva återstående magnetiskt verkande delen tagen genom en reguljär rakledare med ±R/4=R/2 och som används vid utvärderingen i den översiktliga grovberäkningen av Jordfältets magnetiska verkan i en punkt på avståndet x=Jordradien från centrum (0) i ekvatorsplanet. Basdata för fältstyrkorna innefattar primärt endast inverkan från varje rakdel för sig så att en helt säker översiktlig uppfattning ges om den delens magnetiska bidrag. För mera precisa beräkningar tillkommer ytterligare, men vi behöver inte dess i en första övergripande, prövande beräkning.

   Vi noterar redan här att den mera exakta magnetmatematik som ansluter till ringformade strömmar i praktiken är (ypperligt) komplicerad i koefficientdelarna.

 

Fältstyrkan vid Jordekvatorn

 

 

För utvärderingen av den magnetiska fältstyrkan på Jordytan vid ekvatorn använder vi motsvarande konventionellt benämnda Biot-Savats lag i PREFIXxSIN, figuren ovan,

 

BPs        = µ0I(sinbL+ sinbR)/4px  .............................             1Tesla=1VS/M2, µ0 = 1,25662 t6 VS/AM

             = µ0I · 2 sin atan[(R)/(R/4)]/4p(R) se föregående illustrations beteckningar

 

Vi antar här att huvuddelen av Jordklotet är av typen låg permeabilitet (vad som gäller för den innersta delen, som vi nära säkert VET är utpräglat järnhaltig, vet vi här strängt taget inte; den höga temperaturen i den delen kan möjligen bidra utjämnande, vilket vi heller inte säkert vet) så att magnetiska konstanten µ0 kan tillämpas genomgående i översiktliga beräkningar. Om mera exakta µ-värden krävs ges motsvarande högre B-värden med given strömstyrka så att vi endast behöver minska strömmen i motsvarande grad för att matcha ett redan framräknat B-värde.

 

 

I beräkningarna sammanställs bidragen enligt ±x från föregående modellfigur, såväl elektronströmmens del som dess motsvarande positiva make, och vilka bidrag sedan summeras i slutänden.

 

 

Fältstyrkan vid Polerna

 

 

Med det (för vakuum) redan välkända sambandet för magnetiska fältstyrkan via konen (se figuren ovan) enligt

0®2p ò dBP = µ0(r2)(I/4p m3) 0®2p ò d(2p) = µ0Ir2/2m3 = BP

kan motsvarande magnetiska polfältstyrkan beräknas idealt med summan av bidragen från de bägge delströmmande positiva (inre) och negativa (yttre).

 

I kalkylkortet JordMag.ods finns alla de ovan vidrörda grundsambanden uppställda tillsammans med en indelning av inre och yttre strömdelen med redovisade resultatvärden.

Kalkylkortet kan öppnas om OpenOffice (svenska versionen) finns installerad på datorn (OpenOffice är helt gratis [men vi är, tydligen, flera som tar oss för pannan med det programmet …]). Se även i ÖPPNINGSMANUALEN (hur man aktiverar kalkylkortet från en viss webbläsare) om ej redan bekant (Datorvärlden [INTE ENBART MICROSOFT CORPORATION] har [delvis fortfarande] stora problem med att få även de allra enklast AVANCERADE tillämpningarna att fungera friktionsfritt [i öppningsmanualen ingår beskrivningar av de mest akuta flaskhalsarna]).

 

För resultatbeskrivningen, se RESULTATREDOVISNING.

Se även huvudfigurens beskrivning från Jordmagnetismen.

 

 

Jordmagnetismen

 

Magnetiska strömningsmodellen, Jordmagnetismen

För resultatbeskrivningen, se RESULTATREDOVISNING.

Se även inledande beskrivning från Jordmagnetismens enkla förklaring enligt TNED

 

 

Figuren ovan visar ett metriskt snitt genom Jorden, i vy sett från Nordpolen. Den blå ringen visar den Jordkärnans yttre radie (ca 0,285R) på vilken elektronströmmen roterar och som via den enkla prövningsmodellen definierar ekvivalenten till Jordens ytmagnetiska fältstyrka (ytan ca +30 µT, polerna ca +60 µT) tillsammans med den inre motsvarande idealt positiva (atomjoniserade) laddningsdelen (orange) med den något mindre radien (minus  ca 700 KM). Jontrycket bär ansvaret för laddningsuppdelningen enligt TNED. Se även i SAMMANFATTNING AV TRYCKFYSIKEN ENLIGT TNED med referenser till modern akademisk teori.

   Till jämförelse anges de yttre regionerna för Jordens inre kärnradie i konventionella källor till ca 1220 KM (motsv. orange ovan @INTERNET Wikipedia Inner core 2009-04-08). Nära samma värde fås genom ovannämnda enkla prövningsmodell, dess egen resultaträkning (1118,1773 KM) enbart med de inmatade Jordmagnetiska fältstyrkorna — toleranserna är tämligen snäva och tillåter inte mycket övrigt att välja på. Detta område tillsammans med den blåmarkerade (yttre kärnans nedre region, konv. ca 5500 KM från Jordytan samma källa som ovan) motsvarar ungefär den zon som i konventionella termer betraktas som den nuvarande stelningszonen i Jordens inre allmänna avsvalning och som sakta drar sig mot ytan.

 

Sektorerna ab i illustrationen markerar delar som tar ut varandra magnetiskt i Jordekvatoriella planet relativt en mätpunkt på Jordytan vid ekvatorn. Sektorerna sammanhänger med en förenklad beskrivning för beräkning av grunddata på Jordens allmänna magnetiska fysik till en första grovt orienterande test och jämförelse med motsvarande grunddata från redan välkända observationer på Jordytan. Se vidare figurer i prövningsmodellen som beskriver den matematiska bakgrunden.

 

Närmast nedan beskrivs förutsättningarna i Jordens fall, därefter redovisas resultatet i RESULTATREDOVISNING.

Se även särskild översiktlig beskrivning av Jordmagnetiska fältets dynamik och fysik i Jordmagnetismen förklaring enligt TNED.

 

 

 

NUVARANDE ORDNING — Jordmagnetiska fältet, schematiskt:

 

 

Jordens geografiska sydpol uppvisar en magnetisk Nordpol (+), och motsvarande omvändning på andra sidan;

Jordens geografiska nordpol uppvisar en magnetisk Sydpol (–);

Magnetiska fältstyrkan (mycket svag) varierar från ekvatorn till polerna ungefär mellan 30-60 µT.

Följande genomgång visar hur dessa data, och deras naturliga maskinella källverk, kan förklaras ENKELT enligt relaterad fysik (TNED)

— samt även hur polerna kan genomgå omkastningar;

— Ämnet Orsaken till Jordens Magnetism skulle (normalt) förorsaka oss rejäla problemdjup (jämför webben Mars 2009).

— Genom TNED visar det sig att lösningen emellertid kan beskrivas med helt enkla grepp (samma princip som i Solens fall, se även från Solmagnetismen till jämförelse).

Vi studerar hur.

 

 

JORDMAGNETISKA FÄLTET ENLIGT TNED

inledande matematisk prövning

2009III26

 

 

 

LADDNINGEN SOM MÅSTE FINNAS

Med samma modellform som den från Solmagnetismens beräkningar, se Fältstyrkan vi Jordekvatorn (här blir x försumbart, lika med noll), µ0 = 1,257 t6 VS/AM, x avser Jordradien och R avser Järnkärnans ekvivalenta elektronströmningsekvatorialradie, ges

B          = µ0I · (2 sin atan[(R)/(R/4)])/4p(R)         ;

             = µ0I · (2 sin atan[(x–R)/(R/4)])/4p(x–R)          ; framsidan mot Jordytans referensmätpunkt, kortaste avståndet

             = µ0I · (2 sin atan[10,035087])/(5,7306042 T7)

             = I · (4,35008 t15)

och styrkan av B-fältet vid Jordytan (det varierar i stort mellan 30-60 µT), ges (vi tar största värdet)

B          = 60 t6 T

I            = B/(4,35008 t15)

             = 1,37928 T10 A          ; strömstyrkan som måste finnas under alla förhållanden

             = 1,37928 T10 C/S

Ju snabbare rotationen är som bildar magnetismen, desto mindre laddningsmäng krävs. Vi antar här ett illustrerande referensvärde lika med ett dygn:

På ett dygn, 86400 S, passeras B-referenspunkten på Jordytan av den motsvarande laddningsmängden

Q          = 1,19169 T15 C

             » 1,2 T15 C                  ; motsvarande laddningsmängden

I det praktiska fallet blir det den differentiella rotationen mellan Jordytan (där magnetfältet visar sig) och den inre materialdelen (vars laddningsdel bildar källa för magnetfältet) som bestämmer laddningsmängden: Ju mindre rotationsskillnad, desto större laddningsmängd.

Villkor för Jordens B-fält

— NOTERA SÄRSKILT att en elektrisk laddning som bara ligger helt stilla på Jordytan INTE uppvisar någon magnetisk effekt med Jordens rotation: Jordytan representerar den lokala gravitella referensen. Det är i referens till den g-lokalen som magnetfält, i den mån de finns, visar sig.

— För att kunna förklara det faktiskt observerade magnetfältet på Jordytan utifrån en teori om elektriska strömmar i Jordens inre, är det alltså ett oeftergivligt villkor att den inre strömningsdelen roterar (företrädesvis) något snabbare än Jordytans g-skal — och som därmed också sammanhänger naturligt med Jordrotationens successiva avsaktande främst genom friktionen mellan den inre snabbare och den yttre mera långsamma rotationen.

— I vilket fall återfaller därmed den energi som underhåller Jordmagnetismen helt på den upplagrade Jordrotationens energi och som enbart kan härröra från Jordkroppens primära bildning.

— Huruvida radiosönderfallets energi bidrar med någon aktiv rotationsenergi är här en oavgjord fråga, men den delen är i så fall av (förmodligen) helt försumbar grad.

Modern akademi

— I MODERN AKADEMI finns inte de ovan beskrivna förutsättningarna i förklaringen av Jordmagnetismen: jontryck kan inte uppkomma via g-verkan för planeternas del, se Jontryck från G-tryck. Därmed bortfaller kopplingen mellan jonisationsgrad och inre tryck och därmed också strömkopplingen som på ett så enkelt sätt förklarar Jordmagnetfältets principiellt periodiska växling, se från Jordmagnetiska fältets dynamiska fysik. I modern akademi tvingas man (därför) ta helt andra grepp som innefattar komplicerade inre konvektioner som antas drivas av specifika radioaktiva källcentra och som ingalunda kan presenteras med några enkla grepp typ prövningsmodellen i den här framställningen.

   Se vidare i exv. @INTERNET Wikipedia Earth's magnetic field, sv. Wikipedia Jordens magnetfält,

 

 

 

 

MAX FRIGJORD LADDNING

Vi använder största Jordradievärdet (ekvatorn, något oegentligt, det skiljer på runt 20 KM vid polerna) genomgående R = 6,378 T6 M.

TNED föreslår en rå Järnkärna i Jordens centrum på runt 0,285 R;

Järnkärnans massa

m          = rV

             = (7,87 T3)(0,285·4pR3/3)        ; här används (sämsta fallet) järnets normala täthet 7 870 KG/M3

             = 2,43759 T24 KG

Antalet Järnatomer i den kärnan blir då med atomvikten U(Fe) » 56

N          = m/ (U=56)(u=1,66033 t27 KG)

             = 2,62167 T49

Med max jonisationsgrad n=3,6 ges totalt 3,6N elektroner per atom, lika med totala elektronladdningen

Q          = 3,6N(e=1,602 t19 C)

             = 1,51196 T31 C

             » 1,5 T31 C

Qmax   = 1,5 T31 C                               ; undre gränsvärdet (högre täthet i Jordkärnan ger högre värde)

Jordrotationens differens

Jordrotationens differens

ÖVERSKOTTET I 1,5 T31 C MOT DYGNSREFERENSVÄRDET 1,2 T15 C är alltså uppenbart.

Det betyder i sin tur att en närmast oerhörd marginal kan ges i Jordrotationens differens mellan inre och yttre i effektiv omloppstid;

— Absolut lägsta omloppstiden för den inre strömmens rotation med ett varv (hela Q-mängden) för att bilda den observerade maximala magnetiska fältstyrkan vid polerna på runt 60 µT med den beräknade strömstyrkan 1,37928 T10 A, vi avrundar till 1,38 T10, skulle då bli från I=Q/T

T          = Q/I

             = (1,5 T31)/(1,38 T10)              ; tillgänglig laddning och nödvändig ström

             = 1,08695 T21 S

             = 34 443,573 T9 år                    ; max rotationsperioden relativt Jordytan för att få nuvarande B-styrka

— Vi ser alltså av det resultatet att marginalerna är närmast enorma.

— Inga som helst hinder ser alltså ut att finnas, så långt, för Jordmagnetismens förklaring enligt TNED.

— Det inre av Jorden behöver tydligen — med de givna ingångsvärdena — rotera endast omärkligt något snabbare än Jordytan för att få fram den observerade B-styrkan, och förutsatt att Jordens inre också verkligen besitter den angivna jonisationsgraden, hela framställningen bygger på det.

— Drivkraften till hela maskineriet är den från primärbildningen upplagrade energin i Jordens egenrotation: den lilla eftersläpning som Jordskalet uppvisar mot den inre kärndelen och som kan återföras på friktionen.

 

 

 

Resultatredovisning

 

Se även PRÖVNINGSMODELLEN TILL JORDMAGNETISMEN

RESULTATREDOVISNING 2009III31

 JORDMAGNETISMENS ELEMENTÄRA FYSIK ENLIGT TNED

 Enheter: 1Tesla = 10 000 Gauss;

 

MED SAMMA YTTERST BLYGSAMMA ekvivalenta STRÖMSTYRKOR I=Q/T=1,38 T10 A=(1,19169 T15 C)/(86400 S) men med marginellt olika omloppsradie i Jordkärnan

R(Q+)  = 1,1181773 T6 M = R(Q–) – 700 KM för den positiva laddningsdelen

R(Q–)   = 1,8177300 T6 M = 0,285(R=6378 KM) för den negativa laddningsdelen

— elektronmassan (Q–) ytterst, den motsvarande positivt laddade atomdelen (Q+) innerst, och vilken roterande ordning via magnetkrafterna (se högerhandsregeln) tvingar ±-delarna att separera, analogt elektronmassan garanterat ytterst

— fås de redan välkända observerade Jordmagnetiska värdena med korrekt polaritet och kvantitet enligt

 

Jordytan           +27,3 µT          +0,273 G

Jordpolerna       +58,3 µT          +0,583 G

 

Uppmätta värden på Jordytan [ref. @INTERNET Wikipedia Jordens magnetfält 2009-03-31] varierar i stort mellan 30-60 µT (0,3-0,6 Gauss) från ekvatorn till polerna.

Genom att laddningspolarisationen ± i Jordinret redan är given med grundteorin enligt TNED med jontrycket som funktion av Jordradien, sambanden nedan, kan vi för magnetismens (teoretiska och praktiska) del anställa i princip vilka fingrader som helst i prövningen av Jordens inre kärna.

 

pJON   = kJONTenTT M–3

Se Materietrycket ; För T, se nedan; För nT, se temperaturkoefficienten;

 

T = T0 + rek5r

Se Medeltemperaturkurvan.

 

Magnetfältets Omkastning

Se illustrerad beskrivning i Jordmagnetiska fältets dynamiska fysik enligt TNED

 

Om strömstyrkan-laddningsmängden för inre positiva strömringen tredubblas med samma R-värden, uppnås en motsvarande total magnetisk poländring: fältriktningen på Jordytan blir omvänd med värdena respektive

 

                          3×I

Jordytan           –0,978 µT        –0,00978 G      ; tredubblad strömstyrka

Jordpolerna       –21,50 µT        –0,21500 G      ; tredubblad strömstyrka

 

Med en motsvarande fyrdubbling av strömstyrkan ges nära samma värden som i omvända fallet:

 

                          4×I                                             ; att jämföra med nuvarande 1×I

Jordytan           –15,1 µT          –0,151 G          ; +27,3 µT        +0,273 G

Jordpolerna       –61,40 µT        –0,640 G          ; +58,3 µT        +0,583 G

 

Den magnetiska ”flippningen” blir möjlig tack vare att skillnaden mellan de olika R-värdena dels är liten (700 KM ca) och därmed dels gynnar den magnetiska vektorsumman i det relativt rymliga mellanrummet upp till Jordytan (4560 KM) och som därmed kan väga över åt endera hållet beroende på hur stor mängd laddning som för tillfället finns frigjord i Jordens centrum.

 

 

Prövning med andra värden (som avviker signifikant från de ovan givna) visar att området är tämligen snävt definierat: knappast några andra värden kan satisfiera nuvarande B-styrkor (och en samtidig, principiell, möjlighet till magnetisk polflippning). Jordkärnan ligger (med dessa referenser, således) tämligen fast.

 

 

Därmed är (tydligen) Jordmagnetismen förklarad I PRINCIP enlig TNED.

 

 

 

END.

 

 

Tryckbegrepp

 

GRUNDLÄGGANDE TRYCKBEGREPP

— enligt relaterad fysik

 

Ekvivalenta SkalKraften vid Jordytan:

F = ma = G(m/R)2 = 5,85372 T25 N                                                                    ; kraftlagen

Ekvivalenta Själv(KRAFT)Trycket vid Jordytan (allmänna g-trycket i TNED) eller ytgravitella skaltrycket:

             p = F/A = G(m/R)2/4pR2 = Gm2/4pR4 = 1,14512 T11 [Pa = N/M2] = 114,512 GPa; m=5,975 T24 KG; R= 6,378 T6 M;

             Gm2/4pR4         = G[r4pR3/3]2/4pR4

                                      = Gr2[4p]2R6/(9·4)pR4

                                      = R2Gpr2(4/9)                                                                              ;

             Ingen hänsyn tas till sammansättningen innanför R ; r anger endast medeltätheten innanför R

Ekvivalenta MassYtTrycket vid Jordytan:

(p)=m/A=1,16885 T10 KG/M2                                                                             ;

GasTrycket vid Jordytan (STP), p=kT/V, även benämnt atmosfäriska trycket            ; från hydrostatiska trycket,

p » 1 bar = 100 000 Pa = T5 Pa                                                                            ; se utförlig beskrivning i Hydrostatiska trycket

Normal(iserade)-TyngdTrycket vid Jordytan:

   p=F/A=ma/A=(1KG)(9,81 M/S2)/(1M2)=9,81 N/M2=9,81 Pa                         ;

Hydrostatiska Trycket (tyngdtrycket [vattentrycket eg. vätsketrycket med hänsyn till lokala accelerationskonstanten]):

   p = hra          = F/A = ma/A = mad/Ad = mad/V = (m/V)ad = rad; d=h          ;

Se även Jontrycket.

 

 

Temperatur och tryck i Jordens inre

 

TEMPERATUR OCH TRYCK I JORDENS INRE

  2009III28

 

Med referensen nedan som ett (delvis indirekt) experimentellt belagt bänkmärke

 

 

6350±350 °K            

[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/264/5157/405] Science AAAS,

experimentellt korrelerade värden vid 363,85 GPa och 6350 °K via diamant/laserteknik 1993-1994

”Experiments on melting and phase transformations on iron in a laser-heated, diamond-anvil cell to a pressure of 150 gigapascals (approximately 1.5 million atmospheres) show that iron melts at the central core pressure of 363.85 gigapascals at 6350 ± 350 kelvin.”.

Min översättning:

Experiment med smältning och fastransformationer på järn i en laserupphettad diamantstädcell till ett tryck av 150 GigaPascal (approximativt 1,5 miljoner atmosfärer) visar att järn smälter vid tryck i den centrala kärnan på 363,85 GigaPascal vid 6350 ± 350 Kelvin.

 

 

står det klart att sambandet mellan ett relaterat JONTRYCK

— samma som ett materietryck (pJON) med OBS bibehållen konstant volym (1 M3) och som vi här närmare ska undersöka, beskriva och härleda

— och TEMPERATUR i stort (grovt sett) lyder ett nära LINJÄRT samband enligt

 

pJONV    = kJONT            ; energin = E = Fd=(F/A)Ad=(F/A)V=pV;

kJON      = pJONV/T         ;

kJON      = (364 GPa)/(6350 °K)

             = 0,057322       ; GPa/°K

             = 1/17,445054 

 

EXEMPEL

Att sambandet tryck-temperatur är nära linjärt och återfinns inom samma potensgrad visas genom följande enkla exempel.

 

Vid Jordytan gäller globala medeltemperaturen året runt alla kontinenter T=288 °K = 15 °C [‡1]. För en kubikmeter fast material ges då via sambandet ovan

pJONV    = kJONT

             = 16,508736 GPa

Det aktuella värdet via lokala gravitella skaltrycket [F/A=R2Gpr2(2/3)2] är till jämförelse

pG         = 23,7 GPa

 

RESULTAT:

VÄRDENA ÄR ALLTSÅ (MYCKET) NÄRA ÖVERENSSTÄMMANDE: de återfinns inom samma potensgrad.

Vilket skulle visas.

 

Det betyder att bara en liten linjäritetsjustering krävs i funktionen för att kunna beskriva ett analogt idealt kontinuerligt matematiskt funktionsvärde mot Jordytans naturliga skaltryck; Vi genomför den beskrivande justeringen genom grafläran, se separat härledande beskrivning;

 

I modern akademi undgår man denna möjlighet på grund av andra preferenser i tryckanalogierna; termogravitella jämviktstryckets värmegrad kan inte härledas

— på grund av att potentialbarriärens matematik, analogt atomkärnans gravitella härledning, inte ingår i modern akademi;

 

— Vi kan vidareutveckla sambanden översiktligt genom GRAFLÄRAN;

Funktionen nedan ser komplicerat ut, men den skiljer sig mycket litet från den helt linjära grundfunktionen pV=kT;

 

pJON      = kJONTenTTM–3         ; kJON = 8,2 T7 J/°K;

;

nT         = T–1 ln kJONT/pM3

             = (6350 °K)–1 ln([8,2 T7 J/°K][6350 °K]/[363,85 T9 Pa])

             = (6350)–1 ln([8,2 t2][6350]/[363,85])

             = 5,6446 t5 °K–1 ;

 

Vid de inledande undersökningarna visade det sig (nämligen) att de temperaturvärden som anges för Jordens inre i de olika källorna runt sagt är Jordytans medelvärmegrad (runt 15 °C eller 288 °K, två grader under termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent) multiplicerad med grovt sett 20 (20·288=5760), alltså en grovt sett helt linjär skala; OM tryck och temperatur också verkligen i det praktiska fallet varierar proportionellt i de fasta ämnena med konstant volym, bör också (nära) samma linjäritet finnas grovt sett mellan p och T. Jämför 23,7·20=474; inte riktigt källreferensens 364 GPa, men grovt sett »i samma storleksordning». Med justeringen ovan fås en jämn, svagt krökt funktionskurva som innefattar källvärdena.

 

pG         = R2Gpr2(2/3)2             ; ytgravitella skaltrycket

r=2500 KG/M3 Jordytan (ungefär som sandsten) grovt

             = 2,36778 T10 Pa

             = 23,7 GPa                   ;

T0         = 290 °K = 17 °C         ; termogravitella jämviktstryckets värmegradsekvivalent

pV/T0    = (2,37 T10 Pa)(1 M3)/(290 °K)

             = 8,1724137 T7 J/°K

             » 8,2 T7 J/°K                ; grovvärdet

             = kJON                            ; normalkoefficienten vid Jordmaterieytans medeltäthet

 

Med den ovan antydda experimentellt belagda giltigheten av materietryck kontra värmegrad, och endast då, visar alltså pJON-sambandet ATT den högre värmegraden T, verkligen, motsvarar ett högre materietryck i EN FIXT GIVEN VOLYM — Jordens inre till vår prövning — det som här benämns jontryck (jonisationstryck), och med förutsättningen att den normala materievolymen (V) inte ändras (nämnvärt) med ändrad temperatur.

 

Det erkänt stora grundproblemet i Jordens inre fysik är (var) nämligen att kunna FÖRANKRA NÅGON temperaturskala ALLS — eftersom alla undersökningar i stort sett tycks uppvisa TIVOLIN mellan 3000-7000 °K för Jordkärnans del [‡].

 

Därmed har en matematiskt kopplande, väl relaterbar samhörighet påvisats för Jordens inre fysik mellan temperatur och materietryck ENLIGT TNED i enlighet med de redovisade experimentella grundförutsättningarna och deras redovisade resultat.

   Termerna »jontryck», »jonisationstryck», förekommer inte i den etablerade litteraturen:

 

”Din sökning - "jontryck" - matchade inte något dokument.”;                GoogleSökning 2009-03-31;

”Din sökning - "jonisationstryck" - matchade inte något dokument.”;   GoogleSökning 2009-03-31;

””

materietryck”, ger träff på tre poster (GoogleSökning 2009-03-31); två av dessa behandlar vakuumpumpteknik vilket inte är vårt ämne, den tredje behandlar detaljer inom kosmologin där termen ’materietryck’ inte närmare är specificerad i källtexten.

 

Se även graferna för Jordkroppens inre temperaturkurva med referens till olika källverk.

Se även i SAMMANFATTNING TRYCKFYSIKEN.

 

 

 

 

END.

 

 

oklara uppgifter

 

OBSERVERADE MÖJLIGA MISSFÖRSTÅND I KÄLLBESKRIVNINGEN

 

Inledning

(1):

Källan nedan påstår ([60] Turcotte-Schubert 2002; [65] Sclater 1981) att Jordens TOTALA inre värmeeffekt är 4,2 T13 W varav 20% skulle vara från Jordkroppens primärbildning (via planetesimalteorin enligt modern akademi).

 

The internal heat of the planet is from a combination residual heat from planetary accretion (20%) and heat produced through radioactive decay (80%).[60]”;

”Total heat loss from the earth is 4.2 × 1013 Watts.[65]”,

@INTERNET Wikipedia Earth 27 March 2009, 2009-03-30,

Min översättning:

Värmen från planetens inre är från en kombination av kvarvarande värme från den planetariska bildningen (20%) och värme som produceras genom radioaktivt sönderfall (80%).

 

(2):

”From their measurements, the scientists estimate that about one-third of the heat that radiates from Earth’s surface into the atmosphere—estimated to be 42 terawatts—comes from our planet’s core.”,

[http://www.livescience.com/environment/070330_earth_temperature.html] 2007, 2009-03-30,

Live Science — Earth's Inner Temperature Taken: It's Hot!

Min översättning:

Från sina mätningar uppskattar forskarna att omkring en tredjedel av värmen som strålar ut från Jordytan till atmosfären — uppskattat till 42 Terawatt — kommer från vår planets kärna.

 

(3):

I DEN HÄR PRESENTATIONEN GÖRS SKARP SKILLNAD PÅ JORDKROPPENS AVSVALNINGSEFFEKT

Radiobidragets värmeeffekt + Jordkroppens primära avsvalningsbidrag = 4,2 T13 W som ovan

OCH DESS INRE BEHÅLLNINGSEFFEKT:

Jordkroppens (nära) bibehållna primärvärmebank — som ändras ytterst litet även över miljarder år — men som inte kan härledas i modern akademi på grund av den planetesimala teorins naturliga begränsning, men som i TNED från himlakropparnas bildning i Jordens fall som ovan uppgår till runt 2 T17 W, alltså nära 5000 gånger mera än den moderna akademins primärvarma Jord.

 

Medan citatdelen i (2) är helt formellt korrekt mot (3), är den det inte — samma effektvärde 4,2 T13 W — i citatdelen i (1). Det hänger på en formuleringsdetalj; värmeAVGIVNINGEN, eng. heatRADIATION — inte värmen, HEAT:en, som sådan.

 

Tyvärr finns här ingen möjlighet att granska grunderna i den angivna referenskällans påstående ([60] Turcotte-Schubert 2002), den är inte tillgänglig på webben och wikikällan ger heller inga refererande citat (på wikiartikelns diskussionssida finns ordet ”heat” omnämnt bara på tre närliggande ställen; ingen beskrivande koppling omnämns).

— Vi vill gärna se/ha möjlighet att granska en energibaserad matematisk redovisning:

— Den energiräkning som presenteras här till jämförelse, helt baserad på Stefan-Boltzmanns strålningslag, visar att ovanstående effektvärde 4 T13 W inte räcker ens upp till lägsta miniminivån för att förklara Jordens nuvarande inre smältvärme (minst 600 °C).

   Se utförligt från Jämförande tabellexempel.

 

Jämför — vidare:

 

”It is nuclear fission (radioactive decay) within the Earth which produces heat, drives mantle convection (more on this in the next unit [länk saknas]), drives plate tectonics, volcanism, mountain building and earthquakes”,

[http://geophysics.ou.edu/geomechanics/notes/heatflow/global_heat_flow.htm],

Global Heat Flow;

[http://geophysics.ou.edu/] 2002, 2009-03-23,

Judson L. Ahern , Professor Emeritus, Geophysics, University of Oklahoma;

Min översättning:

Det är kärndelning (radioaktivt sönderfall) i Jorden som producerar värme, driver mantelkonvektion, driver kontinentalplattorna (plattektoniken), vulkanism, bergsbildning och jordbävningar.

 

Är det, verkligen, så dåligt?

— De ENKLA tabellexemplen till jämförelse visar att radiobidraget på 4 T13 W inte ens räcker upp till 600 °C.

Ytterligare en (möjlig) aspirant:

 

”The Earth produces heat from the decay of radioactive elements in its interior.  This heat drives mantle convection and therefore the movement of tectonic plates.  Heat flow is routinely measured in boreholes around the planet.  These measurements are compiled to produce a map of heat flow for the Earth's surface.  Some degree of estimation and smoothing must be applied to the measurements because the boreholes are not evenly spaced and some are on continents while other measurements are taken in oceanic crust.”,

[https://www.e-education.psu.edu/earth501/content/l4_p8.html] 2008, 2009-03-23,

The Pennsylvania State University — PennState, Collage of Earth and Mineral Sciences, Department of GeoSciences, John A. Dutton, e-Education Institute

Author: Eliza Richardson, Assistant Professor, Department of Geosciences, College of Earth and Mineral Sciences

Min översättning:

Jorden producerar värme från sönderfallet hos radioaktiva grundämnen i dess inre. Denna värme driver mantelkonvektionen och därför rörelse hos tektoniska plattor. Värmeflödet mäts rutinmässigt i borrhål runt planeten. Dessa mätningar sammanställs i en karta över värmeflödet för Jordytan. En viss grad av uppskattning och avrundning måste anställas tillsammans med mätningarna eftersom borrhålen inte är jämnt fördelade och en del är på landområden medan andra kommer från oceaniska bottnar.

 

Här kan (SÅLEDES) missförstånd LÄTT uppstå:

 

Att Jorden ”producerar värme från radioaktivt sönderfall” är helt OK. Det har nog alla förstått. Men att DET bidraget skulle ha någon koppling till de temperaturer som krävs för bergsmältor (minst från 600+273=873 °K) är alldeles säkert inte OK. Källan närmast ovan är klar på den punkten: den återför mantelkonvektionens energi på radiobidraget vilket är OK. Föregående källa emellertid (University of Oklahoma), saftar på mera friskt med obskyra meningar typ ”… drives plate tectonics, volcanism …” som ANTYDER (vilket här inte kan bevisas) att radiobidraget skulle vara orsaken till den inre Jordvärme som frambringar vulkaniskt, smält, material. Som visas i  Jämförande tabellexempel, är radiobidraget uteslutet som aspirant för en sådan uppgift.

   Källan närmast ovan (Pennsylvania State University), ”This heat drives mantle convection” är emellertid också DELVIS obskyr: Källan preciserar inget effektvärde för den påstådda mantelkonvektionen, så ingen egentlig argumentering kan här framföras (radiosönderfallets energi bidrar i vilket fall, hur mycket vet vi som sagt inte).

   MED GRUND I DET RELATIVT ENKLA RÄKNEEXEMPLET i Jämförande tabellexempel förefaller det, dock här helt utan vidare oberoende bevis, att primärkällan bakom mantelkonvektionerna i Jordens inre I VILKET FALL bör vara av en betydligt kraftigare art än radioaktivitetens relativt blygsamma bidrag. Den senare kan alldeles tveklöst bidra till att UNDERHÅLLA aktiviteten, men knappast generera den. Denna fråga har emellertid för närvarande inga mera precisa oberoende referenser och kan därför här (tills vidare) inte föras längre. Se dock vidare längre ner, avgörande argument ser ut att redan finnas.

   (Enbart) I ljuset av det översiktliga räkneexemplet i Jämförande tabellexempel är (således) tydligen frasen ”produces heat” mindre lämplig med referens till den mera beskrivande och mindre obskyra typen ”supports heat” och/eller ”maintains heat”; underhåller värmen, och/eller upprätthåller den.

 

— WebbKällan med citatet i radionuklidernas bidrag, anger att ”0,001%” av det radioaktiva sönderfallets energi åtgår för att underhålla energin i jordbävningar.

— Det antyder tillsammans med Pennsylvaniakällan att energin för kontinentalplattornas rörelser kan återföras på just den mera blygsam summan som kommer från radiobidragets 4 T13 W.

— I så fall är saken redan utagerad; De energikvantiteter det är fråga om i de olika underhållande inre konvektionerna med kontinentalplattornas rörelser, vulkanism och jordbävningar, är i vilket fall så små ÄVEN i jämförelse med radiobidraget att de på intet sätt inkräktar på Jordens primära värmebank. Se även Jämförande tabellexempel.

 

— Emellertid bör ändå en viss försiktighet iakttas eftersom (ännu) inga helt säkra uppgifter finns som är allmänt accepterade;

— Webbkällan Wikipedia Plate tectonics träffar (tydligen) rakt i ämnets beskrivande prick:

 

”The sources of plate motion are a matter of intensive research and discussion among earth scientists.”;

”The overall driving force for plate motion and its energy source remain subjects of ongoing research.”,

@INTERNET Wikipedia Plate tectonics 2009-03-23

Min översättning:

Källorna för kontinentalplattornas rörelse är föremål för intensiv forskning och diskussion bland Jordvetenskapare.

Den övergripande drivkraften bakom kontinentalplattornas rörelse och dess energikälla kvarstår (som föremål) för pågående forskning.

 

 

 

 

 

 

 

Jordvärmegrunderna enligt TNED

 

innehåll: SÖK äMNESORD på denna sida Ctrl+F ·

 

 

Jordvärmegrunderna enligt TNED

ämnesrubriker

 

                                     

 

 

innehåll

              JORDENS INRE TERMISKA OCH MAGNETISKA FYSIK

 

                                                         Inledande rubrikvinjetter · Jordens inre värme och tryck ENLIGT TNED · Jordens magnetiska fält ENLIGT TNED

 

                                                         SAMMANFATTNING

 

                                                         Termodynamikens primära energiekvivalenter

 

                   Tryckverkan i Jordens centrum

 

                                                                            Hydrostatiska tryckets ekvation

 

                                                                            HYDROSTATISKA TRYCKET · allmän beskrivning med variant och differentialekvation

 

                                                                            Jordkroppens elementära inre tryckkurvor

 

                                                                            Jordmagnetismens förklaring enligt TNED

 

                                                                            Jordmagnetiska fältets dynamiska fysik enligt TNED

 

                                                                            Jordmagnetiska fältväxlingen

 

                                                                                               Perioderna

 

                                                                            Jordens inre tryckkriterium

 

                   Jordens primära värmebank

 

                                                                            Hur värmegradsekvivalenten i termogravitella jämviktstrycket kopplar till Jordens primära värmebank enligt TNED

 

                                                                            Jordens avsvalning

 

                                                                            Jordens primärtemperatur

 

                                                                            Jordens primära bildningsenergi

 

                   Jordens första ekvation

 

                                                                            TERMOGRAVITELLA JÄMVIKTSTRYCKET — fullständig härledning

 

                                                                                               HYDROSTATISKA TRYCKET — utförligt

 

                                                                            Värmegradens ekvivalent

 

                    JORDENS INRE termiska och magnetiska FYSIK ENLIGT TNED

 

                                                                            Inledande jämförelse — direkt från köket:

 

                   Jordvärmegrunden

 

                                                                            Radionukliderna kontra Jordbanken

 

                                                                            Tabelljämförelser

 

                                                                            Radioaktiva bidraget

 

                                                                            Jordbankens eget inre bidrag

 

                                                                            Beskrivning

 

                                                                            Värmeflödes irreversibilitet

 

                                                                            Radionuklidernas bidrag

 

                                                                                               REFLEKTIVITETEN — albedoreferensen

 

                                                                            KORT SAMMANFATTNING

 

                   Solens bidrag

 

                                                                            Solinstrålningens effektdel

 

                                                                            Solens effektiva bidrag

 

                                                                            Solinstrålningens rena ytverkan

 

                   Länkreferenser

 

                                                                            Citat från webb och litteratur

 

                   Jonkristallisation

 

                                                                            Jontrycket

 

                                                                            Jonisationsgradens medelvärde

 

                                                                            Jontryck från G-tryck

 

                                                                                               Grafläran

 

                                                                                               Materietrycket

 

                                                                                               pJONsambandet

 

                                                                                               Temperaturkurvan

 

                                                                                               Jordkärnans temperatur

 

                   Prövningsmodellen

 

                                                                            Fältstyrkan vid Jordekvatorn

 

                                                                            Fältstyrkan vid Polerna

 

                                                                            Jordmagnetismen

 

                                                                                               Villkor för Jordens B-fält

 

                                                                                               Modern akademi

 

                                                                                               Jordrotationens differens

 

                                                                                               Resultatredovisning

 

                                                                                               Resultatredovisning med andra värden

 

                   Tryckbegrepp

 

                                                                            Ekvivalenta SkalKraften

 

                                                                            Ekvivalenta SjälvTrycket

 

                                                                            Ekvivalenta MassYtTrycket

 

                                                                            GasTrycket

 

                                                                            Atmosfäriska Trycket

 

                                                                            Normaliserade TyngdTrycket

 

                                                                            Hydrostatiska Trycket

 

                                                                            Jontrycket

 

                   Temperatur och tryck i Jordens inre

 

                                                                            EXEMPEL

 

                   Oklara uppgifter

 

                                                                            OBSERVERADE MÖJLIGA MISSFÖRSTÅND I KÄLLBESKRIVNINGEN

 

 

 

referenser

[HOP]. HANDBOOK OF PHYSICS, E. U. Condon, McGraw-Hill 1967

[BA]. BONNIERS ASTRONOMI 1978, Det internationella standardverket om universum sammanställt vid universitetet i Cambridge

[EST]. Encyclopedia of Science & Technology · McGraw-Hill 1992

[FM]. FOCUS MATERIEN 1975

t för 10, T för 10+, förenklade exponentbeteckningar

et al, allmän förkorting (i engelskan) som används för att ange typ X et al, X med medarbetare, eller X med kolleger

 

TNED

 

(Toroid Nuclear Electromechanical Dynamics), eller Toroidnukleära Elektromekaniska Dynamiken är den dynamiskt ekvivalenta resultatbeskrivning som följer av härledningarna i Planckringen h=mnc0rn, analogt Atomkärnans Härledning. Beskrivningen enligt TNED är relaterad, vilket innebär: alla, samtliga, detaljer gör anspråk på att vara fullständigt logiskt förklarbara och begripliga, eller så inte alls. Med TNED förstås (således) också RELATERAD FYSIK OCH MATEMATIK. Se även uppkomsten av termen TNED i Atomkärnans Härledning.

 

 

Senast uppdaterade version: 2014-04-01

*END.

Stavningskontrollerat 2009-04-26

 

rester

*

åter till portalsidan   ·   portalsidan är www.UniversumsHistoria.se 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PNG-justerad 2011-10-10

åter till portalsidan   ·   portalsidan är www.UniversumsHistoria.se