Феликс Зигель - Вам, земляне

К сожалению, мы не знаем, как произошла Земля. Все гипотезы о происхождении Земли делятся на две группы. Гипотезы одной группы рассматривают «холодный» вариант рождения Земли, например при сгущении из частиц протопланетного облака, гипотезы другой группы — «горячий» вариант. Последние предполагают, что Земля отделилась от Солнца или его звездоподобного спутника и первоначально была раскаленной. Дальнейшая эволюция ее в значительной мере определялась постепенной потерей, рассеянием энергии. Правда, и в «холодном» варианте приходится искать источники разогрева Земли, без которого объяснить ее формирование невозможно. Одни находят их в радиоактивности, другие — в гравитационном сжатии, третьи считают, что одинаково эффективно действовали оба фактора.

Из гипотез, рисующих догеологическую стадию развития Земли, упомянем популярную ныне схему акад. А. П. Виноградова. По его мнению, после того как Земля сформировалась в виде отдельного тела и разогрелась за счет гравитационного сжатия и других факторов, началось ее расслоение, дифференциация на отдельные оболочки. Этот процесс, как считает А. П. Виноградов, определялся выплавлением и дегазацией легкоплавких и летучих веществ. В ходе такой «зонной плавки» вещество верхней мантии расщепилось на легкоплавкую и тугоплавкую составляющие. Первая из них поднялась вверх и дала начало первичной базальтовой коре, причем это «всплывание» относительно легких веществ сопровождалось выделением паров и газов, из которых затем сформировались гидросфера и атмосфера Земли. Наиболее тяжелые вещества опустились в недра Земли, образовав ее внутреннюю мантию и ядро.

Геологическая стадия в истории Земли началась с той эпохи, когда на развитие нашей планеты стало активно воздействовать Солнце. Выступая в роли основного энергетического источника в гидросфере и атмосфере, Солнце разрушало (через метеорологические процессы) первичную кору, создавая осадочные породы. Толщи осадочных пород постепенно стали достаточно мощными и тогда отчасти под давлением вышележащих слоев, отчасти под действием внутреннего тепла Земли их «нижние» слои преобразовались в породы метаморфические. На большой глубине внутреннее тепло Земли частично переплавляло осадочные и метаморфические породы земной коры в породы магматические.

Внутренняя энергия Земли вызывала движения отдельных участков земной коры: в одном месте опускалась суша, заливаемая океаном, а в другом месте и в другое время (а иногда и одновременно) из морских пучин поднимался остров и даже континент. При горизонтальных смещениях земной коры образовывались складки и трещины.

Процесс саморазвития Земли имеет в качестве первоисточника ту энергию, которой обладали и Земля, и Солнце в период молодости Солнечной системы. Так как потеря энергии Землей и Солнцем — процесс необратимый, то это придает земной эволюции направленный характер. Теория эволюции Земли еще не создана, но предложенные гипотезы, возможно, лягут в ее основу.

Гипотеза пульсационная, зародившаяся примерно 100 лет назад в трудах Дж. Дарвина и других ученых, предполагает, что Земля многократно испытывала чередующиеся сжатия и расширения. В этих пульсациях доминирующим всегда оставалось сжатие, так что в целом эволюцию Земли можно представить себе как пульсационное сжатие планеты. Пульсационная гипотеза, поддержанная В. А. Обручевым (1940 г.) и А. В. Хабаковым (1949 г.), неплохо объясняет некоторые морфологические особенности поверхностей Земли и Луны.

Ротационная гипотеза была выдвинута в 1910 г, A. Бемом, а затем поддержана и развита многими учеными, особенно Б. Л. Личковым (1931 г.) и М. В. Стовасом (1951 г.). Суть ее в том, что историю развития нашей планеты во многом определили осевое вращение Земли, ее собственное гравитационное поле, а также взаимодействие Земли с Луной и Солнцем.

Известно, что приливное трение постепенно замедляет вращение Земли. Всякое же перераспределение масс внутри тотчас же отзывается на осевом вращении. С приближением масс к оси вращения скорость осевого вращения увеличивается, в противоположном случае — уменьшается. Эти переходы нередко совершаются резко, скачкообразно, и хотя колебания осевой скорости Земли ничтожны, они, по-видимому, вызывают значительные натяжения в твердом теле Земли, что приводит к разрывам и смещениям отдельных участков земной коры.

Дифференциационная гипотеза, разработанная B. В. Белоусовым (1954 г.), решающую роль в эволюции Земли отводит процессу глубинной дифференциации слагающего нашу Землю материала. Постепенная «утряска» Земли, смещения тяжелых глыб к ее центру и выдавливание на поверхность легких пород — вот в сущности те вертикальные перемещения вещества, которые главным образом и выражают геологическое развитие планеты.

Гипотеза тектоники плит в настоящее время считается наиболее обоснованной. Она еще называется гипотезой глобальной тектоники плит.

Странная с первого взгляда идея о материках, плавающих по мантии, была высказана впервые американским геологом Ф. Тейлором в 1910 г. Дальнейшее развитие и популяризация этой идеи принадлежат немецкому метеорологу и исследователю Гренландии Альфреду Вегенеру. С 1912 г. гипотеза о дрейфующих материках прочно связывается с именем А. Вегенера, изложившего свои взгляды в книге «Происхождение материков океанов». Эта книга вызвала горячие споры и привлекла внимание ученых. Дискуссии продолжались около 20 лет, но трагическая смерть А. Вегенера во льдах Гренландии в 1930 г. охладила страсти, его гипотеза как будто зашла в тупик, и ее надолго забыли. Второе рождение гипотезы Вегенера произошло в 50-х годах текущего века, когда идею дрейфа материков попытались (и небезуспешно) применить к объяснению некоторых загадок палеомагнетизма. В чем же суть гипотезы Вегенера?

А. Вегенер обратил внимание на, казалось, случайные особенности береговых линий некоторых материков: восточный (бразильский) выступ южноамериканского материка плотно укладывается во впадину Гвинейского залива. «Стыковка» получается особенно плотной, если вместо береговой линии брать очертание шельфа — материковой отмели.

В 1970 г. американские исследователи с помощью электронно-вычислительных машин изучили «совмещение» некоторых материков на протяжении десятков тысяч километров. Результат получился поразительный: в целом хорошо совместилось более 93 % границ шельфа — древних береговых линий. Лучше всего стыковались Африка и Южная Америка, Антарктида и Африка, несколько хуже примкнули друг к другу Индостан, Австралия и Антарктида.

И все-таки создавалось впечатление, что когда-то Африка и Америка составляли одно целое. Затем по каким-то неясным причинам первичный материк раскололся на две части, и эти части, разойдясь в стороны, образовали современные Африку и Южную Америку, а также разделивший их Атлантический океан.