Знание-сила, 1997 № 03 (837)

Коллектив авторов

Видимо, первые две версии все же выгладят достовернее, и таким образом находки на «Романовом дворе» дают нам в руки те улики, ради сокрытия которых в XVII веке были совершены столь массовые репрессии.

ТЕМА НОМЕРА

Танец миллионолетий. Сквозь миллионы и миллиарды

лет идут в непостижимом пока еще танце два неразлучных партнера — живая природа и неживая. Представляем ли мы, как неразделимы эти партнеры, как тесно сплетены их эволюционные судьбы?

Эволюция планеты и эволюция жизни на планете — тема этого номера.

Лики юной Земли, Из холодного протопланетного облака возникло ощущение, ставшее потом планетой Земля. Минуло каких-нибудь 100—150 миллионов лет после точки отсчета, и уже сформировавшуюся планету ученые обнаруживают в состоянии постоянных изменений, которые и привели спустя длительное время к нынешнему ее облику. О научных реконструкциях ранних этапов развития Земли — в статье Н. Максимова (стр. 29).

Чего не знал Дарвин? Чарльзу Дарвину (не в упрек будь сказано) было неизвестно многое, что известно современной науке: данные генетики, положения системного анализа и термодинамики, обширный свод наблюдений эмбриологии и палеонтологии. В этом номере В. Красилов, продолжая размышлять над особенностями эволюции, рассказывает о системном подходе и связи эволюции биосферы с изменениями всей планеты. (См. статью на стр. 40. Первая статья В. Красилова — в предыдущем номере «Знание —сила».)

От катастрофы к катастрофе. Обзор природных катастроф и их последствий в течение последних трехсот миллионов лет — в статье Р. Нудельмана. (стр. 50).

Никита Максимов

Повивальные бабки Земли

Сейчас происходит новый, решительный прорыв в понимании происхождения и эволюции Земли. Постепенно становится ясным, как из допланетного диска, существовавшего 4,6 миллиарда лет назад, около молодого Солнца сформировалась наша планета. Об этом — беседа с заведующим лабораторией происхождения и эволюции Земли Института физики Земли, доктором физико- математических наук Андреем Васильевичем Витязевым.

Сначала были сотворены небо и Земля. Потом стал свет и была создана твердь. Вода, зелень, небесные светила, пресмыкающиеся и, наконец, человек — таков приблизительный план сотворения Богом планеты Земля. Как это ни покажется странным, но с некоторыми оговорками эта модель вполне отвечает современным представлениям ученых на развитие и Солнечной системы, и нашей планеты. Конечно, научная версия сотворения Земли предполагает не семь, а как минимум тридцать пять миллиардов дней (или сто миллионов лет). Эта цифра была впервые рассчитана В. С. Сафроновым, последователем Отто Юльевича Шмидта.

Именно академик Шмидт впервые у нас в стране пятьдесят лет назад организовал лабораторию, заведующий которой — Андрей Витязев сейчас так оценивает прошлые годы: «В свое время О. Ю. Шмидт сделал удивительную вещь. Я имею в виду вовсе не разработку известных многим гипотез развития Солнечной системы и формирования Земли,

которые на сегодня оказались ошибочными. Заслуга О. Ю. Шмидта была в другом — в том, что он сумел в послевоенной нищей стране организовать мини-лабораторию, всего-навсего пять-семь человек, которым, благодаря упорному труду, удалось заложить основы модели происхождения и эволюции Земли, получившей впоследствии название стандартной модели формирования планеты».

Однако с начала семидесятых годов, когда эта модель была предложена и поддержана большинством ученых, прошло довольно много времени даже для такой консервативной области, как планетная космогония. И на сегодняшний день, по мнению ряда авторитетных ученых, есть все предпосылки для создания новой теории происхождения и развития Земли.

«И создал Бог два светила великие: светило большое, для управления днем и светило меньшее, для управления ночью и звезды (Библия, Бытие, т. 1,стих 16)»

Как «слепить» Землю за сто миллионов лет?

Первые десять миллиардов лет жизни нашей Галактики, казалось бы, не предвещали появления Солнечной системы. Межзвездное пространство было заполнено веществом, которое время от времени то стягивалось в сгущения, то рассеивалось сменявшими друг друга поколениями звезд. Но около четырех с половиной миллиардов лет назад произошел взрыв сверхновой звезды. Может быть, он и послужил непосредственным толчком к началу формирования из межзвездного облака нашего Солнца и его планетной системы.

Обычно исходная плотность межзвездных облаков недостаточна для того, чтобы в них самопроизвольно начинался процесс образования звезд и планет. Однако взрывы сверхновых резко меняют картину: они порождают в межзвездной среде ударные волны, которые вызывают повышение давления и плотности вещества на отдельных участках межзвездного пространства. При этом могут возникать сгущения, способные в дальнейшем сжиматься уже за счет самогравитации. Примерно так, по расчетам ученых, и происходило зарождение нашей планетной системы, в центральной области которой по мере роста давления и температуры сформировался гигантский газовый сгусток — Протосолнце.

Одновременно со сжатием протосолнечного облака под влиянием центробежных сил его периферийные участки стягивались к экваториальной плоскости вращения облака, превращаясь таким путем в плоский диск — протопланетное облако.

Стоит заметить, что формирование Солнца как нормальной желтой звезды из сжимающегося первичного сгустка газов и пыли происходило значительно быстрее, чем формирование планет,— «всего* несколько миллионов лет. Поэтому молодое Солнце неизбежно влияло на условия слипания вещества в окружающем его протопланетном диске. За счет солнечного ветра (высокоэнергетического потока заряженных частиц) из околосолнечного пространства были выметены на периферию нашей системы все газовые и летучие компоненты исходного облака. С другой стороны, молодое Солнце так «прогрело* первоначальное газопылевое облако, что еще до начала процесса формирования планет оно оказалось сильно дифференцированным. Так, например, есть определенная зависимость плотности планет от их расстояния от Солнца, и, скажем, только внешние планеты Солнечной системы обладают массивными газовыми оболочками.