Капли девонского дождя

Некогда, еще во времена великой Римской республики, существовали водяные часы: из одного сосуда в другой переливалась вода. Сосуд наполнялся равномерно и каждый раз за один и тот же промежуток времени. Затем сосуды меняли местами, и вода переливалась из второго в первый.

И так беспрерывно.

При каждой такой смене сосудов для памяти стучали по склянке.

В Риме перед ораторами ставили подобные водяные часы, чтоб следить за длительностью речи и вовремя прекратить бестолковое выступление. Должно быть, с тех пор и стали говорить: «Сколько воды утекло!» и «Кончай лить воду!»

Водяные часы существуют на Земле повсюду с самых отдаленных времен. Ни на секунду не останавливается течение рек, напоминая и подчеркивая безостановочное течение времени. Но как пользоваться этими часами?

Мысль использовать природные водяные часы пришла людям лишь после того, как они задумались над загадкой: «Почему вода в море соленая?»

В шутку отвечали: «Там селедки плавают». Или, по словам Чехова, морская вода горько-соленая, потому что в ней купаются сатирики.

«Соль» подобных ответов — остроумие. Ну, а если всерьез?

Согласно подсчетам Э. Зюсса все реки Земли ежегодно выносят в моря и океаны два с половиной миллиарда тонн солей. Для краткости удобнее записать так: 2,5·10⁹ т или 2,5·10¹⁵ г.

В одном литре океанской воды содержится в среднем 35 г солей. Во всем океане (1,4·10²¹ л) содержится 35·1,4·10²¹ = 4,9·10²² г солей.

Откуда попали соли в океан?

Принесли их реки.

Атмосферные осадки, просачиваясь сквозь почву, блуждая под землей и стекая по ее поверхности, постоянно растворяют соли и уносят их в океан.

Зная, сколько солей приносится в океан за один год, и зная общее количество океанской соли, можно вычислить, за сколько лет произошло засоление океана.

Англичанин Э. Галлей, ученик И. Ньютона, в 1715 году провел подобный расчет. Кладовая времени найдена!

Дело осложнялось тем, что следовало учитывать количество солей, уносимое с поверхности океана в процессе испарения воды, поступающее с атмосферными осадками, осаждающееся в заливах и лагунах, и так далее.

Трудности были преодолены. Галлей сумел подсчитать все богатства времени, заключенные в кладовых океана. Получилась цифра 90–340 миллионов лет (с уточнениями, внесенными в расчеты Галлея геологом Дж. Жоли и другими учеными).

Это были научно обоснованные цифры, а не фантастические предположения. Математическое их доказательство не вызывает сомнения, а вот геологическое…

Всегда ли реки Земли несли в океан столько же солей, как ныне?

Нет, не всегда.

Дело тут не только в том, что воды на Земле со временем могло становиться больше. Доподлинно известно — облик Земли далеко не всегда был таким, как сейчас.

Обычно долгое геологическое время поверхность Земли оставалась ровной, сглаженной. Реки текли по ней спокойнее, вода стекала в океаны медленнее, а вместе с ней и медленнее поступали соли.

Сейчас, торопливо сбегая с гор и возвышенностей, вода совершает свою работу куда более энергично. А расчет сделан именно по современным рекам. Неточно!

Песочные часы и сказка о лавине времени

Песочные часы очень похожи на водяные. Изобретены они были вскоре после водяных.

Из верхнего сосуда тоненькой струйкой сыплются песчинки в нижний.

Чем больше проходит времени, тем больше пересыпается песка.

Песочные часы уточнили время помпейской катастрофы. Согласно летописям она произошла ночью. И вот, раскапывая город, засыпанный вулканическим пеплом, археологи обнаружили опрокинутые песочные часы.

Они показывали два часа. Два часа ночи.

Увы, природные песочные часы не точнее водяных. А пользоваться ими значительно сложнее. Для этого надо высчитать, сколько всего песка и глины накоплено в морях и океанах.

Вода смывает с поверхности земли и переносит в океан (пересыпает из одного сосуда в другой) шесть миллиардов тонн частиц (песчаных, пылеватых, глинистых) в год.

Результат подсчета времени на песочных часах оказался и вовсе сомнительным: 100 миллионов лет.

Достоинство этих часов в другом.

В морях осаждаются самые разные породы, кроме песков и глин: известковый ил, мел, соли. Слой за слоем накапливаются они на дне.

Сейчас ученые научились определять возраст этих слоев (какими часами, узнаете чуть позже).

Можно сравнить, какое количество осадков образовалось за равные промежутки времени. Результаты получаются неожиданными.

Вначале был сделан расчет для Америки (геологом Чарлзом Шухертом). Получилось, что в древнюю (палеозойскую) эру осаждалось чуть больше 100 метров слоев за миллион лет. В следующую эпоху цифра достигла 200 метров, а затем вплотную подошла к 300 метрам за миллион лет.

Подсчитать количество осадков на больших территориях очень и очень трудно. Подсчет приближенный. Ведь в зависимости от естественных условий за одно и то же время в разных местах накапливается разное количество осадков.

Известный геолог С. Н. Бубнов повторил подсчеты показаний песочных часов. Цифры получились новыми, но основная закономерность не исчезла: с течением геологического времени осадки накапливались все быстрее и быстрее.