Знание-сила, 2014 № 07 (1045)

Итак, у нашей планеты была бурная молодость. Ведь около 4 миллиардов лет назад она подверглась Великой космической бомбардировке (см. предыдущую статью). Традиционно считается, что эта эпоха продолжалась сравнительно недолго: не более 300 миллионов лет. Именно в то время на Луне образовались гигантские кратеры, которые мы привычно именуем «морями».

Однако результаты исследований, опубликованные в начале 2012 года на страницах журнала Nature, свидетельствуют о том, что первые два с половиной миллиарда лет земной истории проходили под непрестанный аккомпанемент космических катастроф. За это время на поверхность планеты рухнули не менее 70 метеоритов, которые не уступали по размерам Чикскулубскому метеориту Выяснить это помогло следующее обстоятельство. Когда метеорит падает на нашу планету, в воздух взметывается огромное количество расплавленной породы. Большая часть ее, застывая и принимая форму крохотных шариков размером с песчинки, вновь просыпается на землю. В месте падения крупного метеорита эти шарики в виде вкраплений встречаются в его обломках, а еще они содержатся в образцах земной породы, относящихся к эпохе, когда произошла катастрофа. Так, когда на Землю упал Чикскулубский метеорит, подобные застывшие капельки — сферулы — рассеялись по всей планете. Их повсеместно обнаруживают в слое, датируемом той эпохой.

«Иридиевая аномалия»

Проанализировав частоту залегания подобных «песчинок» в других геологических слоях, а также содержание в них редких металлов (например, тот же Чикскулубский метеорит оставил после себя «иридиевую аномалию»), ученые попытались восстановить картину бомбардировки Земли метеоритами в те времена, от которых на нашей планете не осталось даже кратеров.

Так, в образцах породы возрастом 3,24 миллиарда лет, исследованных в Южной Африке, толщина подобного слоя вкраплений достигает 25 сантиметров. Неведомый метеорит, который был виновником появления этого слоя, достигал в поперечнике, по оценке ученых, от 40 до 70 километров.

Столь длительная бомбардировка косвенно подтверждает популярную в последние годы у астрономов «модель Ниццы», согласно которой пояс астероидов около 4 миллиардов лет назад располагался гораздо ближе к Земле. Его граница пролегала внутри современной орбиты Марса (см. статью «Великая космическая бомбардировка»). По расчетам исследователей, прошло около двух миллиардов лет, прежде чем астероиды и их обломки, располагавшиеся во внутреннем кольце пояса астероидов, не покинули его. Многие из них при этом рухнули на планеты земной группы, в том числе на Землю.

Два самых древних и крупных кратера, найденных на нашей планете до открытия, сделанного в Гренландии, — уже упомянутые Фредефорт и Садбери — вероятно, являются единственными зримыми напоминаниями о тех космических бомбардировках. Но восстановить хронику тогдашних событий все-таки можно имеющимися у нас средствами — даже несмотря на то, что сами кратеры давно исчезли в горниле земных метаморфоз.

Почему пришли в движение литосферные плиты

Все течет, все меняется, — сказал древнегреческий философ Гераклит. Его слова можно отнести и к нашей планете — к тверди земной. Со временем — за сотни миллионов лет! — облик Земли разительно обновляется. Ведь ее каменная оболочка не представляет собой единого целого. Она состоит из семи крупных и нескольких небольших литосферных плит. Литосфера — это в буквальном смысле слова «каменная оболочка» Земли. Она объединяет земную кору и верхнюю часть мантии. Ее толщина достигает 150–300 километров под континентами и от нескольких километров до 90 километров — под океанами.

Литосфера плавает на астеносфере, то есть «ослабленной оболочке» разогретых и сравнительно пластичных горных пород. Литосферные плиты дрейфуют по вязкой астеносфере. Все эти фрагменты земной оболочки очень медленно, но непрерывно движутся в разных направлениях, перенося с собой целые континенты, которые на протяжении сотен миллионов лет то сливаются воедино, то снова распадаются.

За последние полмиллиарда лет, по меньшей мере, трижды перемещения литосферных плит приводили к образованию громадного суперконтинента, который впоследствии раскалывался на части, и отдельные материки вновь «разбегались» в стороны. По оценкам геологов, пройдет еще примерно четверть миллиона лет, и на Земле вновь образуется суперконтинент (см. Главную тему № 2/14 — «Рождение континентов»).

Кажется, что бег литосферных плит — это естественное свойство таких небесных тел, как Земля. На самом деле, это — ее уникальная особенность. Земля — единственная планета Солнечной системы, чья каменная оболочка состоит из отдельных плит, которые пребывают в движении. Оно началось, когда раскаленная изначально Земля остыла. Что же заставило плиты стронуться с места? Геологи спорят об этом десятилетиями. В последнее время в их дискуссию вмешались и астрономы, которые принялись искать подоплеку происходящего за пределами нашего земного мирка.