gototopgototop

Лунный пейзаж на Земле

Темно-серую равнину представляла собой поверхность земного шара в то время. Жаркие лучи солнца да космический холод властвовали над ней. Метеориты различного размера от пылинок до планетозималей бомбардировали лик планеты, покрывая его оспинами. Предполагают, что в ранние периоды жизни Земли количество метеоритов было гораздо большим, чем в наше время. Отсутствие атмосферы делало Землю особенно уязвимой для обстрела из космоса.

Несмотря на безжизненный поверхностный пейзаж, в недрах планеты клокотала геологическая жизнь. Термические процессы, начавшиеся еще в догеологическое время, продолжались не менее интенсивно. Предполагают, что 5—4 миллиарда лет назад за счет радиоактивного распада Земля получала в 5—6 раз больше тепла, чем теперь.

Помимо этого на Землю поступало и поступает ежегодно 5,7*10^24 Дж лучистой энергии Солнца, что также способствовало развитию геологических процессов. Были и другие источники тепла: гравитационная энергия, различные фазовые переходы вещества. Геофизики двадцатого столетия указывали также, что за счет перестройки первоначально гомогенной планеты с образованием ядра и мантии должно было бы высвободиться около 1,5*10^38 эргов — энергии, соразмеримой с радиогенной.

Внутренний разогрев Земли проходил, очевидно, неравномерно. Первоначальная неоднородность распределения радиоактивного вещества приводила к тому, что возникали локальные очаги расплавления и происходило частичное плавление земного вещества при сохранении основной массы пород в консолидированном состоянии. Такой механизм дифференциации в общем-то холодного вещества планеты был предложен А. Виноградовым под названием зонной плавки. Ученый полагал, что при большой разности температур на границах зоны расплавления возникнет механически неустойчивое состояние расплава и в нем начнется конвекция. Перегретое вещество нижних участков, поступая в верхнюю часть зоны, будет переносить тепло, которое нагреет и расплавит расположенное выше вещество. В это же время внизу очага расплав начнет остывать и кристаллизоваться. Таким образом, очаг расплавления сможет перемещаться, подобно огоньку сигареты. Наиболее легкоплавкие компоненты будут двигаться вверх быстрее тугоплавких и скапливаться в одном месте.

Процесс зонной плавки смоделировали в лабораторных условиях. Для эксперимента был использован цилиндрик, изготовленный из каменного метеорита (хондрита). Перемещая вдоль него высокочастотную печь и проводя последовательное расплавление каждого участка, ученые добились перемещения легкоплавких и летучих компонентов от одного конца цилиндра к другому. В результате в начале цилиндрика скопилось вещество, отвечающее по составу ультраосновной породе типа дунита или перидотита, а на другом конце, к которому перемещалась область прогрева, сконцентрировалось вещество базальтового состава.

Зонная плавка, охватившая верхнюю часть мантии, привела к постепенному плавлению базальтовых пород из мантийного материала и возгонке его к поверхности Земли. Возможно, что в современных условиях этот процесс протекает в пределах астеносферы.

Под действием плавки начал формироваться базальтовый слой земной коры. На поверхности планеты возникали первичные вулканоплутонические кольцевые структуры, заполненные базальтовой лавой. Рядом с ними соседствовали крупные и мелкие метеоритные кратеры. В то время пейзаж на Земле чрезвычайно напоминал современную панораму Луны, а возможно и Марса. Вероятно, те же процессы происходили и на этих планетах. Данные, полученные у нас в стране и за рубежом, свидетельствуют о том, что 4,6—3,5 миллиардов лет назад на Луне также происходило формирование областей, затопленных расплавленными базальтовыми лавами, придающих сейчас лунным морям темный оттенок.

В отличие от Земли энергетические ресурсы Луны и Марса сравнительно быстро иссякли. По мнению А. П. Виноградова, 3—3,5 миллиарда лет назад значительная часть или почти весь уран был вынесен из недр Луны на ее периферию, что вызвало угасание на ней вулканической и магматической деятельности. С этого момента на Луне прекратилось излияние базальтов, а геологическая жизнь теплится теперь лишь в ее недрах. О том, что термическая эволюция Луны продолжается, свидетельствует довольно значительный тепловой поток, равный приблизительно половине земного. Предполагают даже, что на глубине температура Луны составляет около 100° С.



 
Сейчас 2 гостей онлайн
Joomla 1.5 Templates by JoomlaShine.com