Борис Ляпунов - Неоткрытая планета
Частички в облаке становятся все крупнее, движутся все быстрее, и в центре возникает, скажем уже по-современному, Земля.
В эту стихийную работу включается Солнце.
Оно атакует будущую планету мощным потоком излучений. Оно световым давлением выметает из межпланетного пространства мелкую пыль, правда, не всю, многое остается.
И с самой Землей происходит целый ряд превращений.
Уже нет хаотического нагромождения замерзших газов. Стало теплее, легкие водород и гелий испарились и улетучились. Протопланета «похудела», но стала плотнее и вращалась еще очень быстро.
Между тем нагрев из-за сжатия продолжался.
Из мешанины разных атомов выплавилось железное (впрочем, быть может, и не железное, а силикатное) ядро, на него наслоились оболочки…
Послушаем еще мнения ученых.
— Мантия плавилась благодаря теплу радиоактивного распада, но не вся сразу, а последовательно, по зонам, — говорит академик А. П. Виноградов. — То, что более легкоплавко, легколетуче, поднималось, а то, что оставалось внизу, кристаллизовалось. Заметим: нечто подобное происходило, когда в лаборатории зонной плавкой плавили метеорит. Модель рождения слоистой Земли в своем роде…
На Земле настоящей при этом базальта образовалось больше там, где сейчас континенты. А отсюда — взаимосвязь между океаническим бассейном и сушей: суша, ее изменения и определили, каков океан, сколько ему «досталось» места. Отсюда же океан и суша ровесники, он такой же соленый теперь, каким был, когда рождался. Если бы океан возник при охлаждении перегретого пара, он не был бы сначала соленым. Если холодная Земля разогревалась, то соленая вода могла подниматься вверх, образуя водный бассейн планеты. Как видим, биографии самой Земли и ее гидросферы переплетаются, они тесно связаны между собой.
— Кора континентов — осадочного типа: только внизу из-за давления и температуры она похожа на базальт, а повыше — на гранит. Кора океаническая рождена из базальтовой лавы. В общем, базальт — это «подошва» коры всюду, а менялось вещество глубин потому, что там особые и вдобавок переменные условия. — Таков вывод члена-корреспондента Академии наук СССР В. В. Белоусова.
— Кора везде одинакова, — утверждает член-корреспондент Академии наук СССР Г. Д. Афанасьев, — только давление толщи воды за миллионы лет изменило породы океанического ложа.
— Нельзя упускать из виду и воду, и растворенные в ней вещества, которые находятся в царстве высоких температур и давлений, — подчеркивает доктор технических наук С. Григорьев. — Может быть, пары и растворы проникают сквозь земные толщи, меняют и свойства пород на своем пути. Отсюда и разница, о которой докладывают сейсмические волны. В верхних слоях земной коры постоянно циркулируют жидкости, испаряясь и снова конденсируясь, проникая через материки и океаническую кору в океаны. Подобные путешествия не проходят бесследно, они, возможно, даже определяют слоистость, служат причиной появления мантии и других оболочек. Возможно, здесь кроется ответ на вопрос, почему сама кора различна, почему возникают токи, создается и меняется магнитное поле планеты. Круговорот подземных вод и теперь, по-видимому, играет немаловажную роль в жизни глубин.
* * *Сложнейшие физико-химические процессы происходили да и сейчас происходят на Земле.
Огромную роль в ее истории играли вулканы. Их было вначале так много, что земной шар напоминал лунный, только конусы окружены были водой первичного океана.
Вулканические газы превратили воды в раствор кислот и других сложных соединений. Потом они же продолжали менять химию океана, куда поступали также и разрушенные породы земной коры.
Благодаря вулканам протоатмосфера насытилась углекислым газом.
Возможно, не раз, когда из недр выделялось больше углекислоты, на древней Земле становилось теплее.
Менялась земная атмосфера. Теперь ничего почти не осталось от первоначального газового одеяния протопланеты.
А земная протоатмосфера — из чего она могла состоять? Конечно, из водяных паров, азота и водорода, и бесспорно были в ней углеводороды — это доказывают хотя бы метеориты — вестники прошлого. В таких осколках планетного вещества нередко находят нечто похожее на нефть.
Откуда взялись углеводороды в метеоритах? Возможно, благодаря космическому излучению — оно вызывало в метеоритном веществе сложные превращения. Нечто подобное могло происходить и на Земле, в водах первичного океана, тогда не защищенного покрывалом атмосферы.
Когда речь идет об этих космических телах, то надо иметь в виду их родословную. Здесь ведь единства взглядов все-таки нет. И то, что считают метеоритной протонефтью, не появилось ли с какой-нибудь планеты, где была жизнь, а такой могла оказаться… сама Земля: вулканы выбросили пыль, захваченную потом метеоритами. Думали, что на Венере есть углеводороды. Их как будто бы не оказалось — по крайней мере, в атмосфере.
Но главное, главное-то где? В нашем перечне не хватает кислорода, а без кислорода невозможна жизнь. Только кое-какие бактерии способны обходиться без него.
Не вмешались ли грозы? При электрических разрядах начали возникать азотистые соединения. Они вместе с углеводородами и стали первичным стройматериалом живой клетки. Жизнь началась задолго до того, как все это произошло. Удивительного здесь ничего нет: живут же и сейчас бактерии в нефти.
Много миллионов лет прошло, прежде чем простейший, из нефти рожденный организм «научился» использовать энергию Солнца. С его помощью далекий предок растения стал дробить углекислоту на углерод и кислород. Атмосфера постепенно становилась азотно-кислородной.
Так думает член-корреспондент Академии наук СССР геолог П. Н. Кропоткин. Но он подчеркивает: точки над «и» поставит наше знакомство с другими космическими телами — метеоритами, планетами, Луной.
Появление жизни на Земле, возможно, связано и с глубинной нефтью, и с электрическими разрядами в атмосфере, и с Солнцем. Быть может, участие здесь позднее принимали и космические лучи? Проверить подобное предположение тоже поможет выход во внеземные просторы.
Что же было дальше? Протоатмосфера улетучилась, уступив место газам, которые выделялись из земных недр. А газы эти не оставались одними и теми же, они изменялись. И, что весьма важно, уже очень давно Солнце смогло какую-то часть кислорода превратить в озон.
Озоновый слой служит броней, которая предохраняет от слишком энергичных солнечных лучей.
Без него не появилось бы ни одной живой клетки, не появились бы растения. Не появись бы растения, не увеличился бы приток кислорода и не очистилась бы первозданная атмосфера от углекислого газа — его в изобилии давали вулканы. Выделялось и много азота. Так Земля не без помощи Солнца создала свою нынешнюю кислородно-азотную атмосферу с примесью углекислоты, содержание которой по временам менялось.
Ну, а материки, океаны — откуда они-то взялись? Не всё сразу. Дойдет очередь и до них.
* * *Вернемся к Солнцу. Сколько ему лет, можно, хотя и приближенно, прикинуть, потому что за его жизнью следим мы давно, да и есть с чем сравнивать — солнц-то ведь множество.
Земля же пока известна нам одна. Спрашивать о ее возрасте надо у нее самой.
Солнце светится, оно излучает энергию, а все это подчинено определенным, уже нами открытым законам. Иное дело — Земля. Тут, казалось бы, не за что зацепиться. Свидетелей нет.
Впрочем… Нельзя ли все-таки найти часы, которые отсчитывали бы время с момента рождения затвердевшей протопланеты? Не пригодится ли здесь сам материал, с которого все начиналось?
Он, конечно, не уцелел. Бесчисленное множество превращений претерпевали атомы земной коры. Никакой привязки ко времени сделать нельзя. Но геохимик поправит: есть среди первичных атомов такие, которые своими превращениями метят время.
Распадается уран и после целой цепочки переходов становится свинцом. Происходит это за строго определенный промежуток времени. Половина атомов урана переходит в атомы свинца за четыре с половиной миллиарда лет. Количество свинца в современных породах скажет поэтому о том, сколько же потратилось на его образование лет, иными словами — сколь древней является та или иная порода.
Есть часы и с другим, не только урановым, механизмом.
Атомные часы Земли и дали сначала ответ: древнейшим породам четыре с половиной миллиарда лет.
А сравнительно недавно удалось найти иные часы, которые сразу же рассказали удивительные вещи.
Ученых давно уже занимала мысль: нельзя ли найти еще какой-то способ определять возраст пород? Урана в земле мало, и встречается он редко. Надо было разыскать еще какой-либо более распространенный радиоактивный элемент, только, конечно, долгоживущий.