Текст книги "Белые пятна безбрежного океана"

Автор книги: Борис Фрадкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 9 страниц)

Белые пятна безбрежного океана

В книге рассказывается о воде – самом распространенном и в то же время самом загадочном веществе на Земле. Приведены гипотезы, объясняющие происхождение воды на планете, раскрывается роль воды в формировании атмосферы, океанов, климата и как движителя научно-технического прогресса на протяжении всей истории человечества.

Фрадкин Борис Захарович

Москва: Недра, 1983 – с.92

Предисловие

Необыкновенным называют все, что резко отличается от привычного, повседневного. Необыкновенное поражает наше воображение и не сразу воспринимается нашим разумом.

Вспомним, как было потрясено человечество первым полетом на воздушном шаре; какую сенсацию вызвали открытие радио, лучей Рентгена, полупроводников, ультразвука. МирФ был изумлен мужеством доктора Хавкина, испытавшего на себе вакцину смертоносной чумы, и рукоплескал Кристиану Барнарду, совершившему первую пересадку человеческого сердца. Мир подавленно замер от грохота атомных разрывов в Хиросиме и Нагасаки и ликовал, приветствуя полет пионера космоса – Юрия Гагарина.

Таких событий бесконечное множество. Каждое из них, подобно взрыву, ослепительной вспышке света, открывает новое направление в пауке и технике. Но... проходит некоторое время и самое революционное свершение превращается в рядовое, будничное дело.

Мы уже не удивляемся посадкам космических кораблей на Луну. Десятки людей годами живут с пересаженными сердцами. Мирный атом трудится на благо человечества. Полупроводники-транзисторы прочно вошли в наш быт. Все стало привычным, понятным, перекочевало на страницы школьных учебников.

Однако существует область исследований, заглядывая в которую уже не одно поколение мыслителей восклицает: "Необыкновенно!". Это – вода.

Да, да, та самая вода, которая заполняет моря, озера, реки, падает на землю дождями, ложится на нее снежными покровами. Та самая вода, без которой немыслимо существование не только человека, но и всего живого.

Во все времена естествоиспытатели не обходили своим вниманием воду, пытаясь постичь секрет ее удивительных свойств. И каждый раз отступали, признаваясь в своем бессилии.

А вода с каждой эпохой приобретала все большее значение для человечества. Сначала она понесла на себе первые утлые суденышки. Потом ею научились орошать поля, создали первые примитивные водопроводы. И вот уже она привела в движение первый двигатель – водяное колесо.

По истории общения человека с водой можно было бы написать своеобразную историю возникновения древних цивилизаций, историю развития техники, и, наконец, историю появления основных направлений в сегодняшней науке. Вот лишь несколько примеров.

Объединение древнего Двуречья вокруг Вавилона было продиктовано необходимостью создания единой ирригационной системы. Массовое рытье каналов стимулировало замену бронзовых орудий труда железными. Резкий рост урожайности способствовал расцвету культуры Вавилона, развитию ремесел, росту военного могущества. Увы, неразумное орошение привело к заболачиванию земель, катастрофическому снижению урожайности и способствовало ... распаду царства Вавилонского.

В середине 60-х годов XVIII в. английский физик Генри Кавендиш открыл "горячий воздух", рождающий воду (водород). Тем самым он доказал, что вода – сложное вещество. Дальнейшие исследования свойств воды и ее химического состава привели другого английского физика Джона Дальтона к созданию атомной теории вещества. А в наше время эта теория обернулась атомной бомбой и атомными реакторами.

В начале XVIII в. англичанин Томас Ньюкомен первым заставил трудиться водяной пар – он изобрел пароатмосферную машину. Усовершенствованная его соотечественником Джеймсом Уаттом, она открыла новую эру в истории человечества – эру промышленного капитализма. "Революционер – пар", по выражению Карла Маркса, вызвал появление самого прогрессивного класса, гробовщика угнетателей – пролетариата.

Исследование тепловых свойств водяного пара привело французского физика Никола Леонар Сади Карно (начало XIX в.) к открытию идеального цикла работы теплового двигателя. На основа этого цикла были теоретически обоснованы, а затем выполнены в металле сначала поршневые, затем турбореактивные и, наконец, ракетные двигатели. Таким образом, водяной пар предопределил появление железнодорожного транспорта, автомобилей, самолетов и космических кораблей.

Подлинным преобразователем природы вода стала в нашей стране после установления в ней Советской власти. Только вдумайтесь в эти цифры: по решению XXVI съезда КПСС в 11-й пятилетке будет дополнительно орошено 3,7-3,9 млн. га засушливых земель, что превышает площадь такого государства, как Бельгия.

На сотни и тысячи километров протянулись в нашей стране рукотворные реки-каналы, превратившие мертвые пустыни в цветущие края. Вода привела в движение самые мощные в мире турбины ГЭС и наполнила искусственные моря-водохранилища.

Примеры роли воды в научно-техническом прогрессе можно было бы продолжить. И по сей день вода остается источником открытий в тех науках, которые, на первый взгляд, не имеют к ней никакого отношения.

Но самое удивительное заключено в самой воде. Если в микромире человек расширяет свои познания за счет открытия новых, прежде неведомых элементарных частиц, в космическом пространстве – за счет открытия качественно иных звезд – протонных, нейтронных, черных дыр, пульсаров и пр., то в мире воды он делает это, имея перед собой все ту же привычную обыкновенную воду. На протяжении всей истории общения человека с водой она продолжает оставаться примелькавшимся веществом и в то же время с поразительной последовательностью, век за веком, год за годом раскрывает перед исследователями все новые свои свойства, одно увлекательнее другого.

Мы вправе рассматривать воду как необъятную самостоятельную область познания – безбрежный океан, усыпанный белыми пятнами загадок. И едва удается раскрыть одну загадку, как появляется две, пять, ..., десять новых, еще более невероятных. Совершить путешествие по этому "океану" мы и приглашаем читателя.

В этой книге сделана попытка обобщить в популярной форме все известное науке о воде. Мы расскажем о ее наиболее уникальных свойствах, одни из которых раскрыты достаточно полно, другие продолжают оставаться волнующими тайнами, предметом смелых, оригинальных, но зачастую противоречивых гипотез. Поскольку каждая гипотеза есть не более как логически обоснованное предположение, автор берет на себя смелость высказать и свои собственные прогнозы относительно роли воды в безостановочном процессе преобразования нашей планеты, в эволюции всего живого на ней, в том числе и Человека.

Автор искренне благодарит профессора А. С. Шкляева, В. В. Вольского, О. В. Эстерле и Г. Г. Жидкову за ценные замечания.

Мудрецы древности и вода

Самое замечательное

Древняя Греция на заре своего становления знала семь мудрецов.. И самым прославленным из них был Фалес из Милета (VI в. до н. э.). Он первым из мудрецов древности сделал попытку постичь первооснову всего сущего. «Самое замечательное – вода! – воскликнул Фалес. – Только ее можно встретить одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода – вот первооснова всего сущего. Из воды вещи зарождаются в самом начале и в нее превращаются при окончательном уничтожении, причем первооснова остается неизменной, а меняются только ее состояния».

Фалес Милетский был недалек от истины, став два с половиной тысячелетия назад, по словам Ф. Энгельса, одним из первых представителей "стихийного материализма". В воде возникла жизнь. Мировой океан – колыбель жизни. Без воды немыслимо существование органического вещества. Наша кровь состоит на 90% из воды, наши мускулы – на 75%; даже самое "сухое" в нас – кости, и те содержат 28% воды. В целом наше тело в зрелом возрасте состоит на 65% из воды.

Ежегодно мы пропускаем через себя количество воды, равное более чем пятикратному весу нашего тела, а в течение жизни каждый из нас поглощает около 25 т воды. Лишить человека воды – значит, лишить жизни.

Значение воды для человека становится особенно понятным тогда, когда он ее лишается. Без пищи человек может существовать 40 дней, а без воды умирает на восьмые сутки. При потере живым организмом 10% воды наступает самоотравление, а при 21% – смерть. Без воздуха жизнь возможна. Есть бактерии, обходящиеся без кислорода (так называемые анаэробы). Но без воды пока неизвестна никакая форма жизни. Лишить природу воды – значит обратить ее в мертвый холодный камень.

Эврика! Эврика!

Не знавшие поражения легионы римского полководца Марцелла осадили сицилийский город Сиракузы. Начался штурм крепостных стен. И тогда произошло непредвиденное. Хитроумные рычащие машины начали сбрасывать со стен толпы атакующих римлян, швырять в них огромные камни, метать тучи копий. С моря к стенам Сиракуз подошел римский флот. Но и здесь машины своими «журавлиными клювами» цепляли за нос галеры и, приподняв, бросала обратно в воду, превращая их в обломки. «Придется прекратить войну против этого проклятого геометра», – невесело пошутил Марцелл.

Не отвага защитников Сиракуз обратила в бегство прославленные римские легионы, а мудрость Архимеда. Далеко за пределы Сицилии разнеслась молва о необыкновенных выдумках первого в истории человечества инженера. Казалось, нет такой задачи, которая была бы не под силу его могучему уму. Но однажды Архимеду довелось изведать горечь бессилия.

В честь победы над римлянами царь Сиракуз повелел отлить корону из чистого золота. Однако, когда корона была готова, в душу тирана закрались сомнения: не утаили ли мастера часть золота, подменив его более дешевым серебром?

Уличить мастеров в обмане поручили мудрейшему из мудрых – Архимеду. Но как заглянуть в тайну сплава, который внешне ничем не отличался от чистого золота? Все решенные до того и составившие славу Архимеда задачи показались ему теперь детской забавой в сравнении с той, к которой он даже не знал, как подступиться.

Кто знает, какой силы достигло отчаяние мудреца? Все его размышления были тщетными, от них лишь росло чувство собственной беспомощности. И быть может, именно в тот день, когда Архимед собрался сложить оружие, пришло озарение. Влезая в наполненную до краев ванну, он вдруг увидел то, на что сотни, а может быть и тысячи раз смотрели его глаза. Смотрели, да не видели. По мере того как тело Архимеда погружалось в воду, она переливалась через края ванны.

Острая, яркая, как молния, сокрушающая своей простотой мысль едва не лишила его сознания: ведь объем выливающейся воды в точности равен объему его тела! Если же массу тела поделить на этот объем, получится число, свойственное только этому телу. Только этому и никакому более! В наши дни это число называется плотностью, или объемной массой.

Неистовая радость открытия заставила великого старца выскочить из ванной и с криком "Эврика! Эврика!" помчаться по улицам Сиракуз. В тот же день Архимед приказал изготовить слиток чистого золота с массой, равной массе короны. Поочередно погружая в воду корону и слиток, он определил их объемы, нашел плотность того и другого, сравнил и... уличил обманщиков!

Так вода помогла Архимеду решить задачу века и стала первым инструментом познания одного из свойств вещества.

Несколько позднее, продолжая опыты в ванне, Архимед сформулировал свой знаменитый закон о плавающих телах и тем положил начало гидравлике.

Непостижимое

Мрачные века средневековья... Надломленный пытками в застенках святой инквизиции старец Галилео Галилей вынужден был отречься от учения Коперника. Однако, как повествует молва, выйдя из судилища и оглянувшись на святых отцов, Галилей воскликнул:

– А все-таки она вертится!

Дорого обошлись ему эти слова. Он был изгнан из родной Флоренции и дни свои закончил на чужбине.

Но еще более мужественным Галилей оказался в науке. Он отважился опираться не на авторитет великих предшественников, а на опыт, на силу собственной логики. Полет его мысли, казалось, не знал предела: им открыт закон инерции; он – основоположник законов колебаний маятника и законов падения тел; он изобрел телескоп и первым заглянул в глубины Вселенной, открыл горы на Луне, пятна на Солнце, фазы Венеры и спутников Юпитера.

Но вот его внимание привлекла вода. Рассуждая над неподвижным сосудом с водой, Галилей пришел к поразившему его выводу: сила давления на дно сосуда могла превышать массу налитой в сосуд воды (рис. 1). Ошибки в рассуждениях быть не могло, ибо эти рассуждения опирались на законы логики и, конечно же, на повседневный опыт. Судите сами: на одной чаше весов (см. рис. 1,в) в сосуде находится 5 л воды, а на дно давит сила в 10 кгс ( В Международной системе единиц (СИ) 1 кгс = 9,8 Н); на другой – гиря в 5 кг давит на чашу весов с силой в 5 кгс. Откуда же взялись дополнительные 5 кгс? Этого Галилей объяснить не смог. Тогда он начал изучать поведение движущейся воды. Тут его подкараулила еще более сокрушительная неудача: законы логики никак не желали ладить с законами течения обыкновенной воды. С горечью Галилей признался своим единомышленникам: «Легче установить закономерность движения бесконечно удаленных светил, нежели закономерность движения ручья, текущего у наших ног».

Рис. 1. Гидростатический парадокс. а – вес гири соответствует силе давления воды на дно (G = P); б – вес гири в 3 раза больше силы давления воды на дно (чашку весов), но равновесие сохраняется (G = 3P); в – вес гири в 2 раза меньше силы давления воды на дно (чашку весов) – равновесие по-прежнему сохраняется (G = 0,5P)

Не дрогнувший перед инквизицией, талантливый мыслитель и экспериментатор отступил перед неразрешимыми загадками заурядного вещества – воды. Вода оказалась для него самым непостижимым объектом исследований.

Сгинь! Сгинь!

Ему всю жизнь не везло. В детстве необъяснимый недуг едва не оборвал его жизнь. Судьба пощадила его, но ненадолго. В юности внезапный паралич сделал его калекой – ноги отказывались служить, он едва мог передвигаться. Но тем неизмеримее его подвиг в науке. Преодолевая физические страдания, он трудился с упорством, с упоением, свойственными лишь гениальному мыслителю,

В 16 лет Блез Паскаль стал не менее известным математиком, чем такие его современники, как Ферма и Декарт. В 18 лет он изобрел счетную машину – предшественницу арифмометра и прабабушку ЭВМ.

Пришло время, когда он вторгся в ту область познания, в которой потерпел неудачу великий Галилей. Он начал с несоответствия между величинами массы налитой в сосуд воды и силой, с которой эта масса давит на дно. Желая получить наглядное доказательство "гидростатического парадокса", Паскаль выполняет опыт, получивший название "бочки Паскаля".

По его указаниям крепкую дубовую бочку до краев наполнили водой и наглухо закрыли крышкой. В небольшое отверстие в крышке заделали конец вертикальной стеклянной трубки такой длины, что конец ее оказался на уровне второго этажа.

Выйдя на балкон, Паскаль принялся наполнять трубку водой (рис. 2). Не успел он вылить и десятка стаканов, как вдруг, к изумлению обступивших бочку зевак, бочка с треском лопнула. Ее разорвала непонятная сила.

Рис. 2. Исторический опыт Блеза Паскаля с бочкой

Паскаль убеждается: да, сила, разорвавшая бочку, вовсе не зависит от количества воды в трубке. Все дело в высоте, до которой трубка была заполнена. Далее проявляется удивительное свойство воды – передавать давление, созданное на ее поверхности (в бочке) по всему объему, каждой точке стенки или дна бочки.

Так он приходит к открытию закона, получившего его имя, имя Блеза Паскаля: "Давление, приложенное к поверхности жидкости, передается каждой ее частице без изменения своей первоначальной величины".

На поверхности воды в бочке под крышкой это давление Р = ρgh, где ρ – плотность воды; g – ускорение свободного падения; h – высота столба воды в трубке. Помножив полученное давление на площадь диаметрального сечения бочки (S = DH), мы получим ту силу, которая сокрушила ее прочные дубовые стенки:

P= ρg(h+H/2)(DH)

Если принять высоту воды в трубке 4 м (балкон второго этажа), диаметр бочки 0,8 м и высоту бочки 0,8 м, то как бы ни было мало количество воды в трубке, сила, разрывающая бочку, составит 27,6 кН.

Уже опираясь на открытый им закон, Паскаль получает следствие: "Если полный сосуд, закрытый со всех сторон, имеет два отверстия, одно из которых в 100 раз больше другого, то, помещая в каждое отверстие поршень, соответствующий этому отверстию, человек, нажимающий на малый поршень, будет создавать усилие, равное усилию 100 человек, нажимающих на поршень, по площади в 100 раз больший". Таким образом, Паскаль обосновал возможность получения сколь угодно больших усилий из сколь угодно малых с помощью жидкости. Трудно переоценить значение этого следствия для современного машиностроения. Оно привело к созданию суперпрессов с давлением в (65-75)*10 ⁷Па. Оно легло в основу гидравлического привода, который в свою очередь обусловил появление гидроавтоматики, управляющей современными реактивными лайнерами, космическими кораблями, станками с программным управлением, могучими самосвалами, горными комбайнами, экскаваторами...

А что же сам Паскаль? Предвидел ли он, что его закон ознаменует целую эпоху в техническом прогрессе?

Неожиданно Паскаль прекратил всякую исследовательскую деятельность и, покинув Париж, поселился в келье монастыря Пор-Роял. Он оборвал все связи с людьми науки, отрекся от всего, что еще вчера составляло смысл его существования и полностью посвятил себя религии. Если великого Галилея даже самые жестокие пытки в застенках инквизиции не заставили изменить науке, то Паскаль сделал это сам, без всякого на то принуждения.

Дни свои он закончил облаченным во власяницу с библией на коленях. Он умервщлял свою плоть, дабы замолить самый страшный, с течки зрения религии, грех – любознательность, страсть к познанию. И умер, когда ему было всего 39 лет.

Но почему он отрекся? Может быть, испугался своих воистину антибожественных открытий, сулящих миру такое могущество, в сравнении с которым меркло могущество божественное, или ему не хватило того единственного шага от незнания к знанию, который сумел сделать Архимед, и который позволил бы ему раскрыть парадоксальные свойства воды. В яркой летописи истории науки трагедия Блеза Паскаля стала единственным темным пятом.

Вода на планете Земля

Много ли воды на Земле

На 3/4 поверхность нашей планеты покрыта океаном. Объем воды, находящейся в океанах, составляет 1370 млн. км ³. В ледниках (включая и ледники Антарктиды) заморожено около 25 млн. км3 воды. Если бы все льды на Земле растаяли, уровень океана повысился бы на 65-70 м, и немало суши оказалось бы погруженной в морские пучины. Если учесть еще воду в озерах и реках, то общий запас ее на поверхности нашей планеты составит 1455 млн. км ³.

Однако самым вместительным хранилищем воды являются недра Земли. В коре Земли воды столько же, сколько и в Мировом океане (1,3 млрд. км ³), а в мантии в 10-12 раз больше (примерно 13-15 млрд. км3). Правда, основная масса этой глубинной воды физически и химически связана, но под влиянием пока неизвестных науке причин идет непрерывный процесс разрушения этих связей. Освобожденная вода становится неиссякаемым резервом наземных и подземных океанов.

Как появилась вода

На этот счет имеется несколько гипотез.

Первая гипотезаисходит из «горячего» происхождения Земли. Считается, что некогда Земля была расплавленным огненным шаром, который, излучая тепло в пространство, постепенно остывал. Появилась первородная кора, возникли химические соединения элементов и среди них соединение водорода с кислородом, или, проще говоря, вода.

Пространство вокруг Земли все более заполнялось газами, которые непрерывно извергались из трещин остывающей коры. По мере охлаждения пары образовывали облачный покров, плотно окутавший нашу планету. Когда температура в газовой оболочке упала настолько, что влага, содержащаяся в облаках, превратилась в воду, пролились первые дожди. Тысячелетие за тысячелетием низвергались дожди. Они-то и стали тем источником воды, которая постепенно заполнила океанические впадины и образовала Мировой океан.

Вторая гипотезаисходит из «холодного» происхождения Земли с ее последующим разогревом. Разогрев стал причиной вулканической деятельности. Извергаемая вулканами лава выносила на поверхность планеты пары воды. Часть паров, конденсируясь, заполняла океанические впадины, а часть образовала атмосферу. Как теперь подтверждено, главной ареной вулканической деятельности на первых стадиях эволюции Земли действительно являлось дно современных океанов.

Согласно этой гипотезе вода содержалась уже в той первичной материи, из которой сложилась наша Земля. Подтверждением такой возможности является наличие воды в падающих на Землю метеоритах. В "небесных камнях" ее до 0,5 %. На первый взгляд мизерное количество.

Теперь прикинем: Земля весит 6*10 ²¹т. Если она образовалась из подобных метеоритов, то в ней сейчас должно находиться примерно 30*10 ¹⁸т воды! Тогда общее количество воды на Земле [(13-15) 10 ⁹т] по крайней мере в 200 раз меньше истинного. Получается, что наша старушка-Земля от самого центра до поверхности, как губка, пропитана водой.

Третья гипотезатакже исходит из «холодного» происхождения Земли с последующим ее разогревом.

На какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубинах 50-70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии.

Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а. затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой, в результате разрыхления пород, образовались трещины и пустоты, которые немедленно заполнялись свободной водой. Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность. Так возникли первичные океаны.

Однако деятельность воды в коре Земли этим не исчерпывалась. Горячая вода довольно легко растворяла в себе кислоты и щелочи. Эта "адская смесь" разъедала все и вся вокруг, превращаясь в своеобразный рассол, который и придал морской воде присущую ей и поныне соленость.

Тысячелетия сменяли друг друга. Рассол вширь и вглубь неумолимо расползался под гранитными основаниями континентов. Проникнуть же в собственно гранит ему дано не было. Пористая структура гранита, подобно тонкому фильтру, задерживала взвеси. "Фильтр" засорялся, а засорившись, начинал играть роль экрана, преграждавшего путь воде.

Если все это имело место, то под материками на глубине 12-20 км расстилаются океаны сжатой и насыщенной растворенными солями и металлами воды. Вполне возможно, что такие океаны раскинулись и под многокилометровой толщей базальтового дна наземных океанов. В пользу приведенной гипотезы свидетельствует резкое возрастание скорости сейсмических волн на глубине 15-20 км, т. е. как раз там, где должна пролегать граница предполагаемого раздела между гранитом и поверхностью рассола, граница резкого изменения физико-химических свойств вещества.

Приведенную гипотезу подтверждает и так называемый дрейф материков. Гранитные громады материков перемещаются. Они "плывут", хотя скорость их движения составляет всего несколько сантиметров в столетие. Отчего же не предположить, что океаны рассолов выполняют роль своеобразной пленки под "днищами" материков, подобно пленке масла в подшипнике между цапфой и валом.

Если рассолы существуют, то в будущем человечество наверняка использует их как богатейшую жидкую руду, в которой растворены ценнейшие элементы и их соединения.

Четвертая гипотезапринадлежит английскому астрофизику Хойлу и опубликована сравнительно недавно, в 1972 г. Она представляет собой следствие из гипотезы происхождения Солнечной системы. Суть ее такова: конденсация протопланетного облака, окружавшего наше прото-Солнце, протекала неравнозначно на разных расстояниях от Солнца. Чем дальше от него, тем температура облака была ниже. Ближе к Солнцу могли конденсироваться, скажем, металлы как вещества более тугоплавкие. А там, где проходят орбиты Урана, Нептуна и Плутона, по расчетам Хойла, температура составляла примерно 350 К, что уже достаточно для конденсации паров воды. Именно этим обстоятельством можно объяснить «водную» природу Урана, Нептуна и Плутона, образовавшихся в процессе слияния частиц льда и снега. «Водную» природу указанных планет подтверждают новейшие астрономические наблюдения.

Однако в процессе формирования внешних планет имело место гравитационное "выталкивание" глыб льда в область внутренних планет. Те из глыб, которые обладали достаточными размерами, не успев полностью испариться от солнечных лучей, достигали Земли и падали на нее в виде своеобразного ледяного "дождя". Очевидно, такие "дожди" были более обильными на Марсе и весьма скудными на Венере.

Расчеты, выполненные Хойлом, подтверждают возможность образования земных океанов из ледяных дождей, для чего потребовалось всего несколько миллионов лет.

Пятая гипотеза, как и четвертая, предполагает чисто космическое происхождение воды, но из других источников. Дело в том что на Землю из глубин космоса непрерывно низвергается ливень электрически заряженных частиц. И среди этих частиц изрядную долю составляют протоны – ядра атомов водорода. Пронизывая верхние слои атмосферы, протоны захватывают электроны и превращаются в атомы водорода, которые тут же вступают в реакцию соединения с кислородом атмосферы. Образуются молекулы воды. Расчет показал, что космический источник такого рода способен дать почти 1,5 т воды в год, и эта вода в виде осадков достигает земной поверхности.

Полторы тонны... По глобальным меркам – ничтожное количество. Но следует иметь в виду, что образование такой космической воды началось одновременно с возникновением планеты, т. е. 5-7 млрд. лет назад. Да и во все ли эпохи Земля получала из космоса только 1,5 т воды в год? Не случалось ли в доисторические времена подлинных потопов от космических водяных ливней? Не заливала ли тогда вода нашу планету по самые вершины первозданных горных хребтов, а уж позднее частично ушла в недра Земли, и на поверхности остались лишь знакомые нам океаны.

Шестая гипотезанам кажется наиболее интересной. Она опирается на очень спорные, но смелые и оригинальные идеи.

Взгляните на географическую карту. Нельзя не заметить удивительного подобия береговых линий Американских континентов с береговыми линиями Африканского и Евразийского континентов. Таким подобием обладают края разорванного листа бумаги.

Как установлено учеными, примерно 250 млн. лет назад на Земле был единый континент. Затем, неизвестно по каким причинам, он треснул, и части его начали расползаться, "уплывать" друг от друга. Доказательствами существования некогда единого материка является не только подобие береговых линий, но также сходство флоры и фауны, сходство геологических структур побережий. Короче говоря, ныне мало кто сомневается в единстве континентов Земли в прошлом. Недоумение вызывает другое: как могут, подобно гигантским "айсбергам", уплывать друг от друга глыбы материков, если их корни уходят вглубь на десятки километров? И что приводит их в движение?

Исследования последних лет подтвердили: да, материки "плывут", расстояние между ними непрерывно увеличивается. Передвижение материков блестяще объясняет гипотеза расширяющейся Земли. Гипотеза утверждает: первоначально Земля имела радиус вдвое меньший, чем сейчас. Материки, слитые тогда воедино, опоясывали планету. Океанов не существовало. И вот на границе протерозоя и мезозоя (250-300 млн. лет назад) Земля начала расширяться. Единый материк дал трещины, которые, наполнившись водой, превратились в океаны. И с тех пор по наше время радиус Земли увеличился вдвое!

Изобретение атомных часов позволило с абсолютной точностью определить долготу и широту земных объектов по звездному небу. Измерения показали, что наша планета... продолжает расширяться! Расширяется, например, Европа. Москва и Ленинград "плывут" на восток со скоростью 1 см в год. А Гамбург, расположенный в центре Европы, остается на месте.

Скорость расширения европейского континента огромна. Ведь за каких-нибудь 20 млн. лет (ничтожнейший срок для геологической эпохи) в результате такого перемещения может образоваться чаша будущего океана шириной в 4000 км.

Однако до сих пор у сторонников гипотезы расширяющейся Земли не было доводов, с помощью которых они могли бы объяснить, почему Земля расширяется. Теперь такие доводы есть.

Напомним прежде всего (и мы к этому еще вернемся), что Вселенная на 98 % состоит из водорода, т. е. из элемента, рождающего воду. На 98 % из водорода состоит и наша Земля. Он пришел к нам вместе с теми частицами холодной космической пыли, из которой образовались все планеты Солнечной системы. А среди этих частиц находились и атомы металлов.

Вот тут-то мы и сталкиваемся с интереснейшим явлением. Оказывается, металлы способны поглощать огромное количество водорода – десятки, сотни и даже тысячи объемов на один свой объем. Далее: чем больше водорода поглощает (или присоединяет) металл, тем плотнее он становится, т. е. все более уменьшается в объеме. Да, мы не оговорились – уменьшается. Так, щелочные металлы, присоединяя водород, уменьшаются в объеме в 1,5 раза уже при атмосферном давлении. Что же касается других металлов (например, железа и никеля, из которых, по мнению ученых, сложено ядро Земли), то при нормальном атмосферном давлении (10 ⁵Па) уменьшение объема у них весьма незначительно.

Однако по мере уплотнения пылевого облака происходило его гравитационное сжатие, и давление внутри прото-Земли возрастало. Соответственно росла и степень поглощения водорода металлами группы железа. Сжатие порождало антипод давления – разогрев. А так как наибольшему сжатию подвергались центральные области образовавшейся планеты, то там стремительнее росла и температура.

И вот на какой-то стадии разогрева, когда температура в ядре Земли достигла определенного критического значения (переход количественного роста в новое качественное состояние!), начался обратный процесс – выделение водорода из металлов.

Распад металловодородистых соединений, т. е. восстановление металлических структур, вызвал резкое увеличение объема вещества ядра Земли. Расширение металлического ядра проявилось с такой силой, что мантия и кора планеты, не выдержав, дали трещины. Таким образом, дегазация водорода сопровождалась расширением Земли. Между тем водород, пронизывая огромную толщу планеты, захватывал по пути атомы кислорода, и на поверхность ее вырывались уже пары воды. Конденсируясь, вода заполняла разломы в коре. Постепенно образовались океаны.