Журнал «Вокруг Света» №06 за 1987 год

Что же представляла собой Земля в то непостижимо далекое от нас время?

Четыре с половиной миллиарда лет назад на плоской, лишенной гор и безжизненной поверхности нашей планеты лишь местами слабо возвышались пологие конусы вулканов. Их жерла, а также многочисленные трещины в земной коре временами изливали жидкую базальтовую магму, стекавшую в залитые водой низины. И только выбросы газа из недр на некоторое время прерывали извержения лавы. Но когда молчали одни вулканы, работали другие. В результате почти не прекращающейся вулканической деятельности Земля покрылась слоистой коркой из базальтов и глины — вулканических и осадочных пород в несколько десятков километров толщиной.

Однако такие же породы повсеместно встречаются и в настоящее время. Может, условия на ранней Земле не так уж сильно отличались от современных?

Возраст планет Солнечной системы — примерно 4,6 миллиарда лет— определен учеными в результате изучения продуктов радиоактивного распада элементов, обнаруженных в метеоритах. Доставленные с Луны образцы пород подтвердили это. В конце концов, и на Земле были найдены породы, образовавшиеся около четырех миллиардов лет назад. И вот, изучив их минеральный состав, ученые смогли до некоторой степени восстановить ту обстановку, которая была на поверхности планеты на заре ее истории.

Геологам хорошо известно, что древнейшие на нашей планете вулканические и осадочные породы после своего образования были подвержены полной перекристаллизации, сопровождавшейся образованием новых минералов. Такие минералы, как гиперстен и силлиманит, могли появиться 4,2—4,1 миллиарда лет назад лишь при условии давления в 8—10 тысяч атмосфер и температуре в 800—1000 градусов. Они-то и поведали ученым о необычной обстановке, существовавшей на Земле в ранней стадии ее развития: эти минералы сыграли для ученых роль термометров и барометров, довольно подробно рассказавших об условиях, в которых они возникли.

Однако часто предполагают, что эти породы возникли не на поверхности Земли, а на глубине в 30— 40 километров, где существуют схожие условия. Затем верхняя толща пород была размыта, а глубинные образования поднялись до земной поверхности. Но, думается, эта распространенная среди геологов гипотеза не может быть принята, ибо мы не находим на земном шаре того количества осадочных пород, которые должны были бы образоваться при повсеместном размыве 30—40-километрового слоя коры. Приходится допустить, что высокое давление существовало вблизи земной поверхности. Но что же давило с такой огромной силой на породы? Это могла быть только плотная и сильно разогретая атмосфера.

Если сегодня атмосфера Земли преимущественно состоит из азота и кислорода, то на ранней Земле среди газов преобладал водород. Масса водородной атмосферы в 8—10 тысяч раз превышала массу сегодняшней воздушной оболочки. Потому давление на поверхности планеты достигало 8 тысяч атмосфер. В таких условиях вода оставалась жидкой и при температуре в 200—250 градусов, причем с течением времени атмосфера все более нагревалась благодаря «парниковому эффекту» — пары воды и углекислота пропускали солнечные лучи, но удерживали отражающееся от Земли тепло. То есть происходило то же самое, что и на современной Венере. Вулканические извержения постепенно пополняли атмосферу Земли парами воды, углекислотой, азотом и в меньшей степени другими летучими веществами. Но примерно 4,0—3,9 миллиарда лет назад эта очень плотная и сильно нагретая атмосфера вдруг покинула нашу планету. Образовавшиеся 3,8—3,7 миллиарда лет назад плагио-клазовые граниты — «серые гнейсы» — возникли уже в условиях давлений и температур, достаточно близких к современным. Значит, к тому времени плотной, сильно нагретой атмосферы на Земле уже не было. При этом планета наша потеряла примерно один процент своей массы. Какое же глобальное событие могло произойти на Земле в начале ее истории?

Луна рассказывает... о катастрофе

На поверхности Луны отчетливо выделяются два главных типа рельефа: светлые поверхности — «материки» и пониженные темные — «моря». Исследование лунных образцов показало, что материки представляют собой древнейшую часть коры Луны. Они занимают почти всю обратную, невидимую с Земли, сторону ее и две трети видимой части. Над прилегающими равнинами морей материки обычно возвышаются на один-два километра, их поверхность испещрена ударными кратерами, а возраст пород оказался 4,6—4,4 миллиарда лет — практически равным времени образования планет Солнечной системы.

Моря Луны — это равнины, покрытые базальтовыми лавами. Как же возникли обширные лавовые моря Луны? Исследования показали — эти понижения образовались в результате метеоритных ударов.