Ждет ли Землю судьба Фаэтона

Скляров Андрей Юрьевич

Считается, что астеносфера сформировалась практически одновременно с корой Земли и с тех пор, благодаря свойствам зонной плавки , углубилась на то расстояние, на котором она ныне находится. Оснований же для пересмотра скорости движения астеносферы не было никаких.

Предположим теперь, что астеносфера после ее формирования двигалась гораздо быстрее, нежели это предполагается, и где-то в районе пермского периода достигла ядра малой Земли.

Но ведь вместе с зонной плавкой двигается

и ее зона повышенных температур , а гидриды (находящиеся в твердом ядре) и водородный раствор в металлах (жидкое внешнее ядро) довольно сильно реагируют на изменение температуры. Ясно, что в этом случае при достижении астеносферой ядра должно начаться активное выделение водорода из него. При этом в начале процесса, когда повышается температура внешнего ядра, где водород лишь растворен в металле и его там меньше, чем в гидриде, выделение водорода не столь активно, хотя явный скачок должен иметь место. Но когда это неизбежно приводит (с некоторой задержкой по времени) к изменению условий и во внутреннем ядре, тогда выделение водорода резко усиливается.

Отметим, что именно такой характер процессов прослеживается и в событиях на поверхности: в конце перми и триасе - лишь раскол старой коры на современные континенты и излияние магмы, вытесняемой водородом из верхней мантии в виде траппов, а с юрского периода - бурное расширение, рост новой океанической коры.

Но выделяемый водород производит как механическое перемешивание различных слоев мантии, так и вступает с веществом мантии в химические реакции (о химии процесса - чуть позже), изменяя ее состав. Это сопровождается насыщением мантии легкими летучими веществами (т.н. флюидом) и создает возможность для повторной плавки . Таким образом, через некоторое время(ориентировочно с периода триаса-юры) формируется новая астеносфера, которая вновь начинает свой зловещий путь в глубины Земли.

Тогда получается, что, во-первых, наблюдаемая ныне астеносфера является уже вторичной; и во-вторых, скорость ее намного (!) больше, чем оценивалось ранее. Для сравнения: в одном случае для пройденного пути потребовалось более 2 млрд. лет, в другом - всего 150 - 200 млн. лет!..

Интересно, что по предлагаемой гипотезе скорость продвижения вторичной астеносферы, равная (по порядку величины) около 1 км за 1 млн. лет, дает именно то значение скорости, которую должна иметь первичная астеносфера для того, чтобы пройти путь от коры до ядра малой Земли как раз за период от момента формирования консолидированной коры до рубежа пермь-триас...

Теоретически, через какое-то время и новая астеносфера должна также достигнуть ядра планеты, но будет ли оно к тому времени еще гидридным (т.е. останется ли там еще водород в ощутимых количествах) и когда это произойдет - невозможно даже оценить, поскольку, как мы видели, процесс расширения продолжается до сих пор, все увеличивая пока тот путь, который нужно пройти новой астеносфере.

Однако к прогнозам на будущее мы еще вернемся... А пока можно воспользоваться полученной моделью для уточнения деталей прошлого нашей планеты.

Итак, ранее радиус Земли до расширения составлял 0,652 от современного. Это значит,

что сила тяжести на поверхности была 2,35 раза больше современной. А если (в нулевом приближении) считать, что масса атмосферы при расширении не изменялась, то на малой Земле давление было около 5,5 атм!

Существуют оценки исследователей, которые признают возможность давления в древности на уровне 4,5 атм, что неплохо согласуется с полученным нами результатом (особенно если учесть, что при выделении водорода из недр планеты масса атмосферы неизбежно должна была увеличиться).

Далее.

...геологов уже давно смущают исключительно сильные изменения структуры и состава некоторых древнейших пород, лежащих у поверхности Земли. Породы эти обладают такими особенностями, будто они образовались при давлениях, существующих ныне на глубинах 30-50 километров. Но при нынешнем уровне наших геологических знаний кажется почти невероятным допустить, что мощные массивы этих пород поднялись к поверхности с такой глубины. Однако если радиус Земли 3,5 миллиарда лет назад был меньше современного, скажем вдвое, то сила тяжести значительно превышала нынешнюю, и такое давление могло достигаться на глубинах не в 30-50, а всего около 7,5 - 12,5 километра, откуда эти породы уже вполне могли подняться до поверхности Земли (Е.Милановский, Земля расширяется? Земля пульсирует? ).

Расчет для мифологического соотношения изменения размеров Земли, хотя и дает немного другие цифры (12 - 20 км вместо 7,5 - 12 км), также неплохо вписывается в геологические требования.

И еще. Довольно часто исследователи, реконструируя картины прошлого по полученным данным, вынуждены констатировать преобладание в древности сглаженного рельефа и относительно быстрое разрушение горных систем. Но ведь именно это должно наблюдаться в условиях повышенной гравитации и давления!..

А сглаженный рельеф хорошо согласуется с также часто констатируемой мелководностью морей. Однако с этим уже не так все идеально... Ведь если пересчитать всю современную воду океанов на малую Землю, то для суши совсем не остается места, что совершенно не соответствует имеющимся данным о наличии обширных пространств суши в прошлом.

Конечно же, разрешение данного противоречия напрашивается само собой: ранее (до расширения) воды на поверхности Земли было гораздо меньше. А при расширении выделяющийся из недр водород по пути наверх вступал во взаимодействие с кислородом (коего в Земле навалом), образуя воду, пополнявшую Мировой океан.

Однако мы здесь выходим на вопросы химии (и всего, что с ней связано в геологии), которые могут оказаться несколько сложными для непосвященных в соответствующий школьный курс, но дают настолько много важных деталей прошлого (и будущего - заметим в скобках), что пропустить их не представляется допустимым. Итак, о химии...

Различные породы имеют различный химический состав. В зависимости от состава породы разделяются на следующие отдельные большие группы: