Занимательно о геологии - Страница 17
Hа основе анализа 'небесных камней' мы строим наши представления о происхождении не только нашей Земли, но и всех планет солнечной системы.
Я помню фильм, одним из авторов которого был известный ученый, путешественник, творец космогонической гипотезы, академик Отто Юльевич Шмидт. Как эффектны некоторые кадры этого фильма! Вот с гулом и грохотом летит сверкающий в солнечных лучах метеорит. Навстречу ему стремительно несется другое небесное тело. Удар! И оба тела слились в один комок. Еще метеорит. Еще удар! И увеличилось тело слипшихся в единый шар метеоритов.
И мы верили, что так и было. Верят этому и сейчас многие из тех, кто задумывается над проблемами происхождения планет.
Такое представление о происхождении небесных тел из кусков метеоритов было развито во многих гипотезах и до Шмидта. Отто Юльевич лишь предположил, что при ударах не возникает повышения температуры. Он даже математически доказал, что если бы в такой первичной туманности температура повысилась, то никаких планет из сгустков метеоритов (из метеоритного роя) не получилось бы. Такая туманность Просто распалась бы.
При столкновении метеоритов и космической пыли суммировалось движение. В итоге планеты получали то вращение вокруг своей оси, которое не замедляется вот уже многие миллиарды лет.
А так ли это? Можно ли считать установленным, что планеты, получив импульсы вращения, сохранили первичную скорость до наших дней? Что-то не верится, что никаких тормозящих факторов за всю историю солнечной системы не было. И, вполне естественно, дальше начинают комбинироваться другие вопросы.
Хорошо, допустим, что планеты возникли из метеоритов или метеоритоподобных тел. А откуда взялись эти метеоритоподобные тела?
Всем очевидно, что метеориты состоят из минералов, а те, в свою очередь, из химических элементов. Следовательно, совершенно ясно, что нужно вначале ставить вопрос о происхождении элементов. Над решением этого вопроса бьются химики, физики, астрономы, геологи, философы.
Не безразлично, с каких позиций мы будем подходить к этой проблеме: с идеалистических или материалистических.
Идеалистические воззрения приводят к мысли об актах творения материи.
Известный английский астрофизик Ф. Хойл в работах 1950 года говорил о непрерывности творения вещества, сейчас он пересмотрел свои взгляды, а примерно в те же годы (в 1952 году) австрийский математик Г. Бонди даже подсчитал, что за каждый миллиард лет в кубическом сантиметре мирового пространства создается масса, равная массе атома водорода.
Близко к таким воззрениям стоит и попытка рассматривать известную формулу А. Эйнштейна Е=МС2 не только как выражение эквивалентности массы и энергии, но и как уничтожение материи, превращение ее в 'чистую' энергию или, наоборот, возникновения материй из энергии.
Материалистические представления приводят нас к рассмотрению законов эволюции химических элементов и составляющих их элементарных частиц.
В наши дни не приходится доказывать существования двух главных направлений эволюции химических элементов: распада и синтеза.
Распад тяжелых элементов - это закон жизни радиоактивных химических элементов. Конечным продуктом распада урана являются свинец и гелий. Радиоактивный калий дает инертный газ аргон и т. д.
Уже давно явления радиоактивности освоены геологами, определяющими по продуктам распада элементов абсолютный возраст горных пород.
Синтез элементов 'освоен' в водородной бомбе. Из четырех протонов при взрыве создается более тяжелый элемент - гелий. В звездных мирах выявлены другие циклы синтеза вещества.
Вот на основе этих двух главных форм движения материи и развиваются современные представления об эволюции вещества планет и нашей Земли.
Нам пока еще недостаточно ясна причинность этих явлений; неясен и конкретный путь перехода от эволюции элементов к созданию минералов и горных пород. Возможно, что в будущем придется отказаться от представления об обязательности создания сначала метеоритных тел, а потом сгустков вещества. Так, например, советский ученый В. И. Попов в 1964 году выступил с гипотезой происхождения Земли за счет ядерных реакций в космосе. Попов говорит, что происхождение Земли из случайных твердых метеоритов просто невозможно.
В общих чертах теория В. П. Попова сводится к следующему. Под влиянием электромагнитных полей Галактики возникло дискообразное скопление рассеянной межзвездной материи. В центре этой туманности образовалось сгущение, породившее в дальнейшем Солнце.
Внутри Солнца температура и давление увеличились до пределов, при которых начались термоядерные реакции. На поверхности Солнца образовались турбулентные пятка, которые явились полюсами магнитного поля.
Внутри пятен происходили возмущения, возникали термоядерные реакции, в результате чего могли возникать новые химические элементы.
Эти процессы сопровождались выбросами вещества пятен солнечной атмосферы в виде протуберанцев. Из выброса и отрыва от Солнца крупнейших протуберанцев около 5-6 миллиардов лет назад образовались планеты, в том числе и Земля.
Шарообразной Земля стала под влиянием электромагнитного поля, а также пятен на ее поверхности, подобных солнечным. В этих пятнах протекали термоядерные реакции, которые вызвали возникновение и концентрацию радиоактивных элементов. Окончательное расслоение железо-никелевого ядра и пе-ридотитовой мантии произошло около 3-4 миллиардов лет назад.
Гибель планеты (новелла в цитатах)
Oднажды на очередной лекции по геологии я получил от студентов записку: 'Уважаемый Анатолий Алексеевич! Как понимать следующее высказывание Ф. Энгельса: 'Но все, что возникает, заслуживает гибели'. Может быть, пройдут еще миллионы лет, народятся и сойдут в могилу сотни тысяч поколений, но неумолимо надвигается время, когда истощающаяся солнечная теплота будет уже не в силах растапливать надвигающийся с полюсов лед, когда все более и более скучивающееся у экватора человечество перестанет находить и там необходимую для жизни теплоту, когда постепенно исчезнет и последний след органической жизни, и Земля - мертвый, остывший шар вроде Луны - будет кружить в глубоком мраке по все более коротким орбитам вокруг тоже умершего Солнца, на которое она в конце концов упадет. Одни планеты испытают эту участь раньше, другие позже Земли; вместо гармонически расчлененной, светлой, теплой солнечной системы останется лишь один холодный, мертвый шар, следующий своим одиноким путем в мировом пространстве...'
Внизу была приписка: 'Не есть ли это выражение той тепловой смерти вселенной, которая отвергалась самим же Энгельсом?'
В записке была дана и ссылка: 'Диалектика природы', Госполитиздат, 1960, стр. 15-16'.
Пожалуй, более образно, без ссылки на Энгельса, но, несомненно, под его влиянием, дал представление о гибели Земли знаменитый полярный путешественник Фритьоф Нансен. Он писал:
'А Земля? Я заглядываю далеко вперед через многие века... Медленно и незаметно уменьшается теплота Солнца, и так же медленно и незаметно понижается температура Земли. Тысячи, сотни тысяч, миллионы лет исчезают в вечности. Ледниковые периоды наступают и проходят. Но Солнце греет все слабее и слабее, массы плавучего льда постепенно захватывают все более широкие пространства, заходят все дальше к югу, - ив конце концов все моря сливаются в один Ледовитый океан. С лица Земли исчезает всякая жизнь, ее можно найти лишь в глубине морей. Но температура продолжает падать, ледяной покров растет, становится все толще, царство жизни уменьшается, катится век за веком, и - лед достигает дна. Исчезают последние следы жизни, снегом заносит всю Землю. Все, для чего мы жили, больше не существует, плоды всех наших трудов, всех наших страданий уничтожены, погребены под ледяным покровом. Земля застыла и безжизненной ледяной массой продолжает кружиться по своей орбите в мировом извечном пространстве. Матовый, красноватый шар Солнца проходит по небу; Луна померкла, ее почти не видно с Земли. Но северное сияние, быть может, все еще продолжает играть над ее ледяными пустынями, и звезды блещут так же мирно и приветливо, как и раньше. Некоторые угасли, но появились новые. А вокруг них вращаются новые светила с новыми мирами жизни, новыми бесцельными страданиями. Таков бесконечный круговорот вечности. Вечный ритм природы...'