Станислав Хабаров - С космическим путеводителем по Земле

На внешних поверхностях станций «Салют» экспонировались молекулярные соединения предбиологической структуpы. Они подвергались гамме воздействий открытого космоса: излучению, смене температур, бомбардировке частицами и пылинками, воздействию вакуума и магнитного поля. Результаты показали, что молекулы, находившиеся в открытом космосе, усложнились.

Изучая эволюцию форм жизни, мы не перестаём интересоваться, как возникла жизнь? Что дало импульс первой клетке, подобно электрическому разряду, запускающему остановившееся сердце? Может быть, «стартером» жизни явилось атомное ядро, достигшее предбиологической структуры в потоке космических лучей? Такие вопросы были поставлены в экспериментах на исследовательских станциях «Салют» и ждут своего ответа. Ученые надеются разгадать и даже смоделировать процесс возникновения жизни.

Планета Земля – очень сложная система. Каждая оболочка Земли заслуживает многих монографий. Мы же ограничимся рассказом о её тонкой верхней корочке – земной коре, о земной поверхности и о том, как она выглядит со стороны.

Внешний облик планеты – результат взаимодействия и противоборства внутренних и внешних процессов. Тектонические движения и эрозионное воздействие непрерывно меняют «лик Земли». Былые вершины стираются общими усилиями солнца, воздуха и воды. Наоборот, иные возвышенности образуются, выделяясь из толщи мягких пород, слагающих равнины. Мягкие и трещиноватые слои убираются работой рек и ручьёв, обнажая твёрдые породы. Taкими сказочными фигурами поднимаются удивительные Ленские и Красноярские столбы, знаменитая Сахарная голова в Рио-де-Жанейро, северо-американская Башня Дьявола.

Ежегодно реки планеты уносят в океан с континентов 35 миллиардов тонн твёрдого вещества. При их беспрерывной работе достаточно нескольких десятков миллионов лет, чтобы смыть всю сушу, выровнять её, превратить повсеместно в придонный слой. Но континенты не стираются водой.

Существует ряд круговоротов веществ. В одном из них, «местном», в недрах Земли работает вода, она сортирует подкоровое вещество, обогащая металлами нижние слои и кремнием верхние. Из недр выносится магма, выводя вещество верхней мантии. Затем в результате сноса вещество континентов попадает на дно океанов, а потом отправляется в мантию на переплавку. Тектонические движения деформируют земную кору. Особенно изменяет поверхность планеты перемещение материков, а точнее, более обширных образований – литосферных плит.

Внешняя твёрдая оболочка земного шара была не всегда такой, как тeпepь. Молодая Земля в докембрийское время имела тонкую кору, напоминающую нынешнюю океаническую. И тогда тектонические движения разрывали жёсткую оболочку планеты. Об этом свидетельствуют зеленокаменные пояса, проходящие через Южную Африку, Австралию, Восточную Сибирь, Балтийский и Канадский щиты. Это древние швы из базальтов, застывших лав, возраст которых около трёх миллиардов лет.

Затем, два миллиарда лет спустя, земная кора сделалась толще и лопнула, как скорлупа яйца, разделилась на крyпные куски, а вещество «белка» – мантии – проступило в местах разрыва. И тогда кора начала двигаться, раздвигаясь выступающей лавой в одних местах и подползая одними кусками под другие. В месте контакта плиты закрывали общую щель, выпуская лишь редкие лавовые потоки, всего лишь обозначающие пограничные места. Взаимодействие отдельных литосферных плит, наползающих и громоздящихся подобно льдинам во время ледохода, во многом и определяет внешний облик земной коры.

Гипотеза «дрейфа материков» появилась в канун Первой мировой войны. Основоположник её – немецкий исследователь Альфред Beгенep – доложил свои предположения о движении континентов Heмецкому геологическому обществу и был осмеян. В разгар войны, в 1915 году, появилась книга A. Вегенepa «Происхождение материков и океанов». «Континенты, – писал Вегенер, – подобно ледоколам, передвигаются по океаническому дну».

В начале служебной деятельности, будучи метеорологом, молодой Вегенер обратил внимание на то, что следы ледника обнаружены в ряде теперешних экваториальных районов. Наоборот, залежи каменного угля, возникающие в условиях влажного тропического климата, находятся и в полярных районах. Отсюда напрашивался вывод, что либо полюсы перемещались, либо двигались материки.

Слабым местом гипотезы Вегенера была попытка объяснения механизма движения материков. Постепенно интерес к идее Вегенера угас. Но в конце 30-х годов и особенно в 60-e годы накопление новых данных преобразило первоначальную гипотезу и придало ей новое качество.

Согласно современной теории новой глобальной геотектоники, материки не ползут через океаническое дно, а просто «плывут» по мантии вместе с примыкающими к ним участками дна и самой верхней мантии – со скоростью в несколько сантиметров в год.

Астеносфера – часть мантии, образует как бы природный смазочный слой толщиной примерно в 150—200 километров. По этому вязкому слою мантии ползут не сами материки, а более обширные участки земной коры – литосферные плиты толщиной в 50—150 километров, несущие на себе континенты и океаны.

Современные методы исследований и особенно открытие факта, что базальты намагничиваются при застывании и сохраняют намагниченность, позволили восстановить хронологию движения магнитных полюсов Земли, а вместe с ней – и перемещения литосферных плит. Магнитной «памятью» обладают и осадочные породы, содержащие соединения железа.

Тщательные исследования позволили составить собственную кривую движения полюса относительно каждого континента. Но если соединить отдельные континенты в единый материк, кривые сходятся. Отсюда и выводы о первоначальном единстве материков.

В раннем палеозое (500 миллионов лет назад) существовал единый материк Гондвана. Название это предложил современник Вегенера, австрийский геолог Эдуард Зюсс, создатель многотомного «Лика Земли». Гондвана – земля гондов – названа по имени княжества в Индии, где были обнаружены остатки холодолюбивой флоры, необычной для этих мест. Вокруг суперматерика Гондвана, занимавшего почти всё Южное полушарие, расположились древние Палеоазиатский и Палеоатлантический океаны. У Южного полюса размещалась Северо-Западная Сахара и ныне тропические области Южной Америки, лежащие вблизи Панамского перешейка. Тогда же Европа, Сибирь, Северная Америка и Казахстан находились в районе экватора отдельными материками. 480—450 миллионов лет назад эти древние океаны исчезают и рождается новый океан – Тетис. Европа сливается с Северной Америкой, а 290—270 миллионов лет назад завершается группировка материков в суперматерик Пангея, состоящий из Лавразии на севере и Гондваны на юге.