Текст книги "Верхом на бомбе. Судьба планеты Земля и ее обитателей"

Автор книги: Александр Никонов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]

Еще дальше… Тектоника плит почему-то никак не прослеживается в далеком прошлом планеты – ранее одного миллиарда лет. А должна была бы.

Наконец, бурение суши и дна океанов показало, что породы, слагающие океанское дно, на порядок моложе, чем материковые плиты. Возраст материков примерно 3 миллиарда лет. А возраст океанского дна совсем детский – всего 200 миллионов лет. Причем некоторые участки океанского дна – те, которые близки к трещинам (рифтам) – вообще имеют возраст в считаные миллионы лет. Получается, что океаны – это совсем недавние образования, им не больше 200 миллионов лет, в то время как континенты – патриархи планеты, их возраст сравним с возрастом Земли.

Как все это увязать вместе? Разве могут быть правы и те, и другие? Если континенты двигаться не могут, как не могут зубы плавать во рту, поскольку вросли корнями в челюсть, то почему радиоастрономические наблюдения фиксируют скорость их расползания, равную 2 см/год? Почему расширяется дно океанов? Континенты и движутся, и не движутся. Объяснение этому может быть только одно…

Собственно говоря, решение загадки было настолько очевидным, что приходило в головы разным людям сотни раз, и настолько диким, что немедленно после прихода отбрасывалось. Но мы знаем закон Шерлока Холмса: если не работают все остальные версии, остается одна – правильная, какой бы невероятной она ни выглядела.

Земля расширяется.

Сопоставив все на тот момент известные ему факты, впервые эту идею высказал русский ученый Юрковский еще в конце XIX века. Над ним посмеялись. Планета не каучуковый шар, чтобы раздуваться!.. Но чем дальше, тем большее количество людей приходило к тому же выводу. После Юрковского в 1933 году к этому выводу пришел немец Хильгенберг. За ним были Кери, Хизен, Кирилов, Фогель, Нейман. И сегодня, порывшись в журнале «Отечественная геология», вполне можно обнаружить статью Радюкевича «К вопросу о скорости и геологических следствиях расширения Земли в мезозое и кайнозое» или материал Барышева «О гипотезе расширяющейся Земли». А в мировой научной литературе запросто можно наткнуться на работу австралийских палеомагнитологов П. Шмидта и Б. Эмблтона, которые в результате проведенного ими исследования пришли к выводу, что около 1,6 миллиарда лет назад радиус Земли составлял всего около 55 % от современного…

В 1976 году немецкий ученый Клаус Фогель на конференции в Вердау продемонстрировал научному миру созданный им прозрачный глобус весьма хитрой конструкции. Верхняя прозрачная оболочка глобуса соответствовала привычной нам поверхности планеты – с контурами континентов и океанов. А внутри этой прозрачной внешней оболочки была еще одна – маленькая – Земля, на которой те же самые континенты, не изменившись в размерах, а просто сместившись внутрь, образовали одну сплошную поверхность планеты. Без океанов.

Мне кажется, стоит один раз увидеть такое, как в мозгах нормального человека моментально должно наступить прояснение. Увы! Геологи люди не нормальные. Они люди заинтересованные. Вся их биография, благополучие и карьера, методика обучения ими студентов складывались совсем на других представлениях. Ломать жизнь? Нет! Во всяком случае, не сразу. Одного прозрачного (во всех смыслах) глобуса для этого явно мало. Ибо Земля не может раздуваться!

Над глобусом Фогеля и предположениями о раздувающейся планете многие смеются, как когда-то потешались над Вегенером (до того, как его объявили гением и основоположником). И не от хорошей жизни ученые позволяют над собой смеяться, а от безысходности: идея о раздувающейся планете действительно идиотская, хотя только она все объясняет. Правда, иногда сторонники растущей Земли сами давали повод преизрядно над собой пошутить. А виной всему чрезмерная доверчивость некоторых из них! Скажем, советского ученого Владимира Неймана однажды развели, просто как ребенка. Нейман был горячим сторонником теории раздувания Земли, и кто-то из палеонтологов подкинул ему факт, говорящий о разрыве материков: в Америке-де на самом берегу была найдена голова и половина скелета динозавра, а вторую половину его скелета и хвост нашли аккурат напротив – в Африке. И Нейман повелся! Нейман поверил в этот детский розыгрыш!

После чего его просто перестали воспринимать всерьез. Так же, как фантазера Игоря Яницкого – руководителя Центра инструментальных наблюдений за окружающей средой, который вместе с коллегами из Объединенного института физики Земли (ОИФЗ) РАН пытался объяснить расширение Земли холодным термоядерным синтезом, каковой синтез якобы идет во внешнем ядре планеты. Да, это выглядит очень глупо. Но не менее глупо выглядит раздувающаяся Земля. Именно поэтому «серьезные» ученые смеются над такой идеей. И то, что эта отчаянная идея раз за разом возникает в ученой среде, говорит о многом.

В настоящий момент с идей раздувания Земли сложилась та же ситуация, что в начале прошлого века – с Вегенером. Он собрал кучу фактов, которые неопровержимо доказывали: ребята, когда-то все континенты были единым целым, а сейчас, как видите, нет. Над ним смеялись не потому, что он был неубедителен (против фактов не попрешь), а только и исключительно потому, что не было никакого механизма, никакой теории, которая могла бы объяснить расползание материков.

Сейчас фактов накоплено неизмеримо больше, чем имел Вегенер. И всю их совокупность можно объяснить только расширением планеты.

Давайте по фактам…

Корни континентов лежат много-много глубже, чем нужно для их дрейфа согласно Тектонике плит. Эти корни тянутся порой на сотни километров вглубь. И, значит, перемещение материков по поверхности планеты невозможно. Это факт.

Когда-то континенты составляли единое целое. А теперь нет. Их растащила неведомая сила и продолжает растаскивать. Это факт.

Океаны моложе континентов. Это факт.

И все это значит, что когда-то на Земле были только континенты, а океанов не было. И все нынешние материки, составленные по линиям границ, вместе представляли собой сферическую земную кору. Сплошную.

А когда Землю начало раздувать, кора растрескалась и континенты развело на раздувшейся планете. При этом их глубокие корни остались там же, где и были. Между континентами образовались вогнутости – океанское дно, которое образует молодая тонкая кора, похожая на тонкую кожу, только-только затянувшую рану. Причем не полностью затянувшую – трещины продолжают источать расплав, который, затвердевая, постоянно образует дно океана на расширяющейся планете.

И единственная причина, по которой это простое, как все гениальное, объяснение до сих пор не принято современной наукой, – отсутствие даже намеков ответа на вопрос: а отчего же она раздувается? Это ж не резиновый мячик! Она ведь железная…

Глава 2. Приколись!.

Для того чтобы более наглядно представить себе происходящее, вспомним, что получилось внутри нашего планетного пирога после того как гравитационное сжатие превратило протопланету во вполне приличную планету, которую позже назовут Землей.

В центре новорожденной находилось внутреннее ядро – твердый шар, состоящий из металлогидридов – химического соединения металлов с водородом. Оно было очень плотным, поскольку, как мы знаем, при большом давлении гидрированный металл может повышать свою плотность до 14 раз.

Плотное гидридное ядро окружено жидкой оболочкой, состоящей из металлов с большим количеством растворенного в них водорода. Это уже не гидрид, то есть не химическое соединение металла с водородом, а простой физический раствор водорода в металле: на этой глубине для образования гидридов просто не хватает давления. Металл с высоким содержанием водорода тоже имеет свойство уплотняться, хотя и в меньшей степени, чем гидрид, но зато гидриды хрупкие, а наводороженный металл может течь, как вода, даже в холодном состоянии, что прекрасно доказали физики по просьбе Ларина. Мы привыкли, что металлы становятся жидкими при очень высоких температурах. Но, оказывается, нагрев можно заменить наводороживанием и давлением (для этого на данных глубинах давления хватает). Именно существование этого текучего слоя позволяет Земле иметь магнитное поле, о чем позже еще будет сказана пара добрых слов.

Выше жидкого слоя идет слой сплавов различных металлов, уже растерявших свой водород.

Ну и, наконец, покрывает все это дело тонкая корочка литосферы, то есть окислов различных элементов – по сути, ржавчина на металлическом шарике. Откуда она взялась? Напомню. После того как радиогенное тепло начало разлагать гидриды внутри планеты, они стали активно выделять водород. Водород активно диффундировал сквозь металлосферу. За короткий срок водородной продувки изрядная часть кислорода была вытеснена к поверхности, где кислород уже вступал в реакцию с другими элементами, постепенно их окисляя. Подсчеты показывают, что к концу архейской эры литосфера, то есть земная кора, на которой мы живем, вчерне сформировалась и покрывала тонкой коричневой ржавчиной весь наш металлический шарик. Конец архея – это через полтора миллиарда лет после образования планеты, то есть примерно 2,8–3 миллиарда лет тому назад. Если вы поднимите глаза на пару десятков абзацев выше – туда, где я писал про возраст континентальных плит, то увидите, что возраст континентов определяется как раз тремя миллиардами лет. Все сходится!

Теперь переходим к главному…

Чем сопровождалась активная дегазация ядра? На этот вопрос мы можем легко ответить, поскольку знаем свойства гидридов. Водород уплотняет металл. Значит, потеря водорода разуплотняет металл. То есть увеличивает его объем. Вот почему растет Земля. Ее просто распирает! При этом масса планеты, естественно, не меняется.

Поступающий снизу водород вступает в реакцию с кислородом, сосредоточенным в литосфере, и образует воду, которая заполняет впадины между материковыми плитами. Вот откуда взялась вода в океанах – буквально из-под земли. Это, кстати, подтверждается неожиданно высоким содержанием пара в вулканических газах. Геологи были слегка удивлены, когда обнаружили сей феномен. Оказалось, в газах постоянно извергающихся вулканов на Гавайских островах содержится 80 % водяного пара. Курильские вулканы тоже выдают 80 % воды.

Надо отметить, что металлогидридное ядро планеты теряет водород не по всему объему сразу, водород начинает активно испаряться только с верхних слоев ядра, потому что чем дальше к центру планеты, тем больше давление, а давление повышает устойчивость гидридов к температуре.

Гидриды распадаются, увеличиваются в объеме и превращаются сначала в металл, густо насыщенный водородом, а потом и просто в металл. То есть металлосфера утолщается, а гидридное ядро «усыхает». К сегодняшнему дню металлогидридное ядро занимает всего один процент объема планеты. Мы теряем его! А учитывая, что именно водородная дегазация является тектоническим двигателем планеты, можно сказать, что наша планета в тектоническом смысле переживает период глубокого климакса. Когда кончится весь водород, внешнее ядро перестанет быть жидким, отключится магнитное поле. И Земля постепенно станет таким же мертвым миром, как Марс или Луна, о чем мы еще поговорим в свое время и в своем месте.

Еще один интересный момент: водородная дегазация идет не постоянно, а пульсациями. Другим словами, планета наша растет не равномерно, как трава, а циклами – период бурного роста сменяется периодом спокойствия. Почему?

Как только распад радиоактивных элементов прогревает планету до температуры распада гидридов, они исправно начинают распадаться, бурно выделяя водород и тепло. Помните, при формировании гидридов, когда гравитация властно вбивала водород в металлы, тепло гравитационного сжатия аккумулировалось в гидридах, поскольку реакция была эндотермической. Теперь тепло высвобождается и совершает работу против давления земных пород, расширяя планету. Работа против такого давления огромна, поэтому тепловая энергия распада гидридов быстро тратится. К тому же часть тепла уносит с собой водород, быстро покидающий очаги распада. В результате зона распада остывает, реакция распада гидридов прекращается, и планета перестает пухнуть – до тех пор, пока распад радиоактивных элементов вновь не прогреет зону реакции до критической температуры. Этакий автоматический режим. «Вкл» – «Выкл».

И все-таки в модель набухающей Земли с непривычки поверить трудно. Даже несмотря на факты, прямо указывающие на этот процесс. Кстати, о фактах… Есть ли какие-нибудь реальные доказательства, говорящие о том, что раньше Земля была маленькая-маленькая? И насколько маленькой она была?

Начну с последнего. Земля подросла изрядно. Ее радиус вырос в 1,7 раза, объем в пять раз, а площадь поверхности – втрое. Люди, промышляющие физикой или неплохо помнящие школьную программу, наверное, уже сообразили, в чем два главных прикола этой ситуации.

Прикол первый. Раньше Земля вращалась намного быстрее, чем сейчас. Надеюсь, понятно, почему это происходило. Я уже приводил пример с фигуристом и моментом количества движения. Если крутящийся фигурист раскинет руки, его вращение резко замедлится. А если прижмет руки к туловищу, скорость увеличится. Раздувшись, Земля стала вращаться со скоростью 1 об/сутки. А раньше крутилась в 3,5 раза быстрее, то есть в сутках было всего 7 часов. Имея небольшие знания в области физики на уровне школьной программы, это легко подсчитать самому.

Важен другой вопрос – можно ли это проверить, не имея машины времени?..

Можно! Причем это было сделано вне всякой связи с ларинской теорией и вообще не в рамках геологии. Тем ценнее открытие… Канадский палеонтолог Хант изучал строматолиты – плотные слоистые образования в толщах осадочных пород, которые возникают в результате жизнедеятельности синезеленых водорослей. Эти самые строматолиты порой достигают нескольких метров длины и одного-двух метров высоты. Синезеленые водоросли, сформировавшие строматолиты, жили в протерозое, то есть примерно полтора миллиарда лет тому назад. Чем-то строматолиты напоминают окаменевшие деревья. Только в деревьях на срезе видны годовые кольца, а в строматолитах тонкими слоями фиксируется суточный цикл жизнедеятельности синезеленых водорослей. Так вот, анализ слоев показал, что полтора миллиарда лет назад дней в году было в три раза больше, чем сейчас. То есть Земля вращалась вокруг своей оси втрое быстрее.

Прикол второй. Сила тяжести на маленькой Земле была в 3,5 раза выше, чем сейчас.

– Как же так, – могут воскликнуть граждане. – Ведь сила притяжения зависит от массы планеты, а масса ее не менялась?!.

Правильно, масса не менялась. Поэтому с точки зрения Солнечной системы ничего с Землей не произошло – как она вращалась вокруг Солнца за 1 год, так и продолжает вращаться. Но давайте вспомним закон всемирного тяготения, который открыл Ньютон. Сила тяготения, действующая на два тела, прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Точнее, не между ними, а между их центрами масс. Если человек стоит на поверхности Земли, его от центра масс планеты отделяет радиус планеты. И если радиус уменьшается в 1,71 раза, то сила тяжести увеличивается в квадрат радиуса – в 2,92 раза. Почти втрое. Тяжело было ходить по такой планете!

Между прочим, палеонтологами давно замечен такой факт: скелеты у разных эволюционирующих видов с течением времени становятся все изящнее и ажурнее. Это до сих пор необъясненное явление получило название грацильности (от слова «грация»).

Скелет – основная силовая конструкция, которая противостоит силе тяжести. И если ранние конструкции напоминали тяжелые танки, то нынешние – легкие переплетения башенных кранов. В природе ничего просто так не бывает. И лишнего она не держит. У космонавтов, находящихся в невесомости, начинает активно вымываться кальций из костей. А зачем содержать и обслуживать кости, если нет силы тяжести? Значит, сила тяжести когда-то была выше, раз приходилось тратиться на особо прочные скелеты.

Может возникнуть вопрос: при большой силе тяжести природу должно тянуть на мелкие «изделия». Почему же она тратилась на огромных ящеров типа диплодоков? И почему их не расплющивало гравитацией?

Их не расплющивало потому, что они вели «полуводный» образ жизни, и бороться с гравитацией им помогал закон Архимеда. В воде все весит легче, чем на суше, а суша тогда имела весьма специфический вид. Океанов не было, но вся планета была покрыта лужами мелководных морей. В которых и паслись гигантские твари.

Крокодил – прямой потомок ящеров. Он ведет водный образ жизни и потому имеет особые прозрачные веки, которыми закрывает глаза, когда ныряет. По сути, это дополнительная линза, которая компенсирует преломление света в воде и позволяет крокодилу видеть под водой так же хорошо, как в воздухе. Так вот, оказывается, палеонтологам по костным останкам черепов удалось установить, что многие крупные динозавры тоже имели на глазах такие веки-линзы. То есть действительно жили наполовину в воде.

Звучит все это красиво, конечно, но у читателей может возникнуть такой же вопрос, как в первом приколе: можно ли, не имея машины времени, проверить, была на первобытной Земле повышенная сила тяжести или нет?

Можно. Вы сотню раз видели по телевизору пустыню. Песок, барханы, верблюды. Последние нам сейчас не нужны, а вот барханы понадобятся. Дело в том, что у песка существует так называемый естественный угол откоса. Кучу песка с углом круче определенного вы не насыплете – песок начнет обваливаться, и угол станет более пологим. Максимальный угол откоса песчаной кучи, после которой песок начинает осыпаться, зависит от многих факторов – размера песчинок, влажности, материала песчинок и так далее. А еще от силы тяжести. Если взять «стандартный песок» и насыпать из него кучу на Земле и на Луне, то угол максимального откоса будет в точности отражать силу тяжести. Так вот, японские геологи осуществили большое исследование по замеру углов естественных откосов мезозойских песчаников. Вывод их поразил: сто миллионов лет назад сила тяжести на планете была вдвое выше современной.

Вообще, многие палеонтологи отмечают, что в древности рельефы на планете были более сглаженными, горы рушились быстрее, чем сейчас. Но ускоренное сглаживание рельефа и должно наблюдаться при повышенной силе тяжести.

Разумеется, все эти поразительные исследования большой наукой остаются незамеченными и до поры до времени ложатся в копилку критической массы фактов.

Выше я отмечал, что наша планета в тектоническом смысле находится на последнем издыхании – объем ее металлогидридного ядра составляет всего 1 % объема планеты. На сколько она еще раздуется при этих запасах? Подсчеты показывают, что радиус планеты вырастет еще на 300 с небольшим километров. Соответственно, сила тяжести (ускорение свободного падения) уменьшится на 10 %. Но мы до этого не доживем…

Глава 3. И все-таки она резиновая!

Среди нас встречаются люди очень дотошные, все превозмогающие своим умом и ужасно подозрительные. Такие люди, прослышав про теорию раздувающейся планеты, спрашивают:

– Почему при расширении планеты ее сухая, тонкая, коричневая, аппетитная силикатная корочка потрескалась так странно – образовав большие куски континентов, а не покрылась мелкой сеткой трещинок, что было бы вероятнее? И тогда вместо континентов на планете была бы густая россыпь мелких островов и архипелагов. А мы видим крупные континенты.

Ответим этим достойным людям…

Дело в том, что разуплотнение гидридов, то есть увеличение объема планеты идет не прямо под корой, а на огромной глубине – раздуваются верхние слои ядра. И это кардинально меняет всю картину растрескивания. В этом можно убедиться собственными глазами.

Уже знакомый нам Ларин и его друг, талантливый математик Виталий Борзов, брали детскую клизму и окунали ее в расплав парафина. Когда парафин застывал, образовав на клизме тонкую корочку, отважные экспериментаторы начинали надувать клизму и наблюдали за характером растрескивания. Наверняка первый вопрос, который хочет задать читатель, – чем же надували клизму, ведь она достаточно толстостенная и ртом ее не надуешь – дыхалки не хватит. Справедливый интерес! Надували насосом. И вот какую картину наблюдали при этом.

Если слой парафина был тонок, на нем действительно образовывалась густая сеть мелких трещин. Но это не наш вариант. У нас слой металлосферы очень толст. А ведь именно металлосфера, лишенная водорода, а вместе с ним и пластичности, начинает трескаться, когда под ней раздувается ядро. И трещины на тонкой коре Земли просто повторяют трещины более глубоких слоев.

При постепенном нанесении на клизму более толстого слоя парафина раздувание клизмы приводило к появлению все более крупной сетки трещин. А когда экспериментаторы довели парафиновый слой до 1/5 радиуса модели, что по своим пропорциям больше соответствовало соотношению толщин между ядром и металлосферой, парафин давал самую крупную сеть глубоких трещин, образуя 6–7 крупных блоков. Для людей, которые закончили пятый класс средней школы, количество материков на нашей планете не секрет, и они сами могут сопоставить цифры.

Эту знаменательную серию экспериментов математик Борзов окрестил «опытами на клизматроне».

Следующий вполне резонный вопрос, возникающий у людей подозрительных: а почему это океаны начали образовываться только совсем недавно – всего 200 миллионов лет назад, ведь планета наша существует 4,5 миллиарда лет, и распад гидридов должен был начаться практически сразу после образования планеты?

Очень правильный вопрос! Хвалю тебя, мой читатель, за то, что ты зришь в корень и очень умно, а главное, всегда вовремя задаешь свои провокационные вопросы! Но ведь и я парень не промах! На вопрос, как говорится, и ответ бежит…

Первыми начали терять водород внешние слои гидридного ядра, потому что там ниже давление и, соответственно, ниже температура распада гидридов. А чем ниже давление, тем меньше уплотнение гидридов. То есть они «разожмутся» на не очень большой объем.

Тепло радиоактивного распада нагрело первый, верхний слой гидридов; он газанул водородом, водород унес тепло, температура упала – распад прекратился. До нового повышения температуры. А для новой дегазации нужно нагреть более глубокий слой металлогидридов, причем нагреть его нужно до большей температры, потому что давление там выше и, соответственно, выше температура распада. Нагрело – газануло – вынесло тепло – прекратилось в ожидании следующего разогрева.

Так постепенно усыхает ядро, утолщается металлосфера, и радиогенному теплу приходится все дольше прогревать все более глубокие слои. С каждым циклом процесс затягивается: во-первых, нужно каждый раз прогревать до более высокой температуры, а во-вторых, радиоактивных элементов в Земле становится все меньше и меньше. Расходуются они потихоньку, печка день ото дня слабеет…

Теперь самое главное. Чем глубже залегают металлогидриды, тем больше там давление и, значит, тем больше они уплотнены. Значит, более глубокие слои и расширятся больше. Поэтому Земля пухла нарастающими темпами. Впрочем, сейчас ее рост замедлился и вскоре вовсе сойдет на нет. Кривую темпов расширения планеты можно представить как кривую гистерезиса – сначала на протяжении долгих эпох шло медленное раздутие, потом все быстрее и быстрее, бурный взлет, а затем резкое замедление вплоть до полной остановки.

…Но я чувствую, у читателя есть еще один хитрый вопрос. Давай уж, выкладывай, дружище, чего стесняться.

– Если поверхность планеты все время растет, значит, она растягивается! Откуда же тогда возникают складчатости – горы, например?

Не в бровь, а в глаз!