Вокруг света 1987-06, страница 47

Земле не так уж сильно отличались от современных?

Возраст планет Солнечной системы — примерно 4,6 миллиарда лет— определен учеными в результате изучения продуктов радиоактивного распада элементов, обнаруженных в метеоритах. Доставленные с Луны образцы пород подтвердили это. В конце концов, и на Земле были найдены породы, образовавшиеся около четырех миллиардов лет назад. И вот, изучив их минеральный состав, ученые смогли до некоторой степени восстановить ту обстановку, которая была на поверхности планеты на заре ее истории.

Геологам хорошо известно, что древнейшие на нашей планете вулканические и осадочные породы после своего образования были подвержены полной перекристаллизации, сопровождавшейся образованием новых минералов. Такие минералы, как гиперстен и силлиманит, могли появиться 4,2—4,1 миллиарда лет назад лишь при условии давления в 8—10 тысяч атмосфер и температуре в 800—1000 градусов. Они-то и поведали ученым о необычной обстановке, существовавшей на Земле в ранней стадии ее развития: эти минералы сыграли для ученых роль термометров и барометров, довольно подробно рассказавших об условиях, в которых они возникли.

Однако часто предполагают, что эти породы возникли не на поверхности Земли, а на глубине в 30— 40 километров, где существуют схожие условия. Затем верхняя толща пород была размыта, а глубинные образования поднялись до земной поверхности. Но, думается, эта распространенная среди геологов гипотеза не может быть принята, ибо мы не находим на земном шаре того количества осадочных пород, которые должны были бы образоваться при повсеместном размыве 30—40-километрового слоя коры. Приходится допустить, что высокое давление существовало вблизи земной поверхности. Но что же давило с такой огромной силой на породы? Это могла быть только плотная и сильно разогретая атмосфера.

Если сегодня атмосфера Земли преимущественно состоит из азота и кислорода, то на ранней Земле среди газов преобладал водород. Масса водородной атмосферы в 8—10 тысяч раз превышала массу сегодняшней воздушной оболочки. Потому давление на поверхности планеты достигало 8 тысяч атмосфер. В таких условиях вода оставалась жидкой и при температуре в 200—250 градусов, причем с течением времени атмосфера все более нагревалась благодаря «парниковому эффекту» — пары воды и углекислота пропускали солнечные лучи, но удерживали отражающееся от Земли тепло. То есть происходило то же самое, что и на современной Венере. Вулканические извержения постепенно пополняли атмосферу Земли парами воды, углекислотой, азотом и в меньшей сте

пени другими летучими веществами. Но примерно 4,0—3,9 миллиарда лет назад эта очень плотная и сильно нагретая атмосфера вдруг покинула нашу планету. Образовавшиеся 3,8—3,7 миллиарда лет назад плагио-клазовые граниты — «серые гнейсы» — возникли уже в условиях давлений и температур, достаточно близких к современным. Значит, к тому времени плотной, сильно нагретой атмосферы на Земле уже не было. При этом планета наша потеряла примерно один процент своей массы. Какое же глобальное событие могло произойти на Земле в начале ее истории?

ЛУНА РАССКАЗЫВАЕТ...

О КАТАСТРОФЕ

На поверхности Луны отчетливо выделяются два главных типа рельефа: светлые поверхности — «материки» и пониженные темные — «моря». Исследование лунных образцов показало, что материки представляют собой древнейшую часть коры Луны. Они занимают почти всю обратную, невидимую с Земли, сторону ее и две трети видимой части. Над прилегающими равнинами морей материки обычно возвышаются на один-два километра, их поверхность испещрена ударными кратерами, а возраст пород оказался 4,6—4,4 миллиарда лет — практически равным времени образования планет Солнечной системы.

Моря Луны — это равнины, покрытые базальтовыми лавами. Как же возникли обширные лавовые моря Луны? Исследования показали — эти понижения образовались в результате метеоритных ударов.

На Луне известно около 30 бассейнов (кратеров) диаметром от 200 до 1200 километров. Наиболее типичный и хорошо сохранившийся из них — Море Восточное, обрамленное тремя кольцевыми валами. Другой бассейн — Море Дождей — оказался почти полностью, включая кольцевые валы, залитым базальтами. Сейчас уже ясно, что Луна подвергалась бомбардировке гигантскими астероидами размером 20—50 километров в поперечнике.

Но когда это случилось? Изучение доставленных на Землю лунных образцов из вала Моря Дождей показало, что космическая бомбардировка произошла около 4 миллиардов лет назад. И другие гигантские кратеры образовались примерно тогда же. Следовательно, около 4 миллиардов лет назад на Луну обрушился рой гигантских метеоритов. Причем все крупные астероиды упали на наш спутник одновременно — самые большие кратеры находятся на одной половине планеты. Когда же Луна повернулась вокруг своей оси, на нее падали уже более мелкие тела.

Нечто подобное происходило и на Марсе. Там известны три кратера диаметром более 1000 километров — равнины Аргир, Эллады и Исиды, обрамленные кольцевыми валами.

Все они находятся на одном полушарии планеты. На другой половине Марса подобных крупных кратерных бассейнов не обнаружено.

Но что могло вызвать такую космическую катастрофу? Вероятнее всего, это был взрыв планеты, орбита которой совпадала с современным поясом астероидов, расположенным между орбитами Марса и Юпитера. Такой гипотезы придерживались академик В. Г. Фесенков и многие другие астрономы. Геолог, член-корреспондент АН СССР А. А. Маракушев считает, что все метеориты были сначала расплавлены, что могло произойти только в результате мощнейшего взрыва. И скорее всего в нашем случае, раскололась планета, возникшая, как и Земля, 4,6 миллиарда лет назад и взорвавшаяся через 600 тысяч лет.

Происшедшая в пределах Солнечной системы гигантская катастрофа оставила заметные следы на всех планетах, а на Земле она стала виновницей таких коренных изменений, которые и привели, возможно... к возникновению жизни.

ЗЕМЛЯ ПОСЛЕ КАТАСТРОФЫ

В отличие от Луны, где геологическая активность прекратилась два миллиарда лет назад, наша планета активно «живет» и по сей день. Свидетельство тому — периодически происходящие землетрясения и вулканические извержения. Из-за неис-сякающей активности Земля постепенно меняет свой лик, затушевывает следы ранних катаклизмов. И все же ученые предполагали, что и на нашей планете должны были бы сохраниться гигантские кольцевые структуры диаметром до 1000 километров, а возможно — и более. И вот, изучая космические снимки, исследователи вдруг увидели в некоторых местах континентов и, в частности, в азиатской части СССР образования, очень похожие на кольцевые структуры. И хотя нет достаточных доказательств утверждать, будто это следы космической бомбардировки, такое предположение имеет веские основания. Ведь в масштабе Солнечной системы Луна находится очень близко к Земле, а 4 миллиарда лет назад она была в три раза ближе, чем сейчас. Значит, и на Землю тогда не могли не обрушиться метеориты и астероиды. Падавшие обломки взорвавшейся планеты нарушили расслоенность атмосферы, вызвав в ней огромные по масштабам воздушные течения. В теле нашей планеты образовались гигантские кратеры. В атмосферу и на поверхность Земли выделилась значительная порция тепловой энергии.

Сегодня уже есть возможность приблизительно определить массу метеоритного вещества, упавшего на Землю 4 миллиарда лет назад, и то количество дополнительного тепла, которое было получено земной атмосферой. За счет падавших метеоритов массивная первичная атмосфера Земли могла нагреться почти на