Глава 1.3. Земля и Вселенная


Луна светит лишь отраженным светом. В зависимости от расположения Луны по отношению к Земле и Солнцу меняются очертания ее видимой части - -фазы Луны. Фазы повторяются в строгой очередности с периодом 29,53 сут — лунный или синодический месяц. Во многих древних культурах именно лунный месяц использовали для деления года на месяцы. Продолжительность лунного года равна 12 месяцам — в среднем 354,347 сут, в то время как продолжительность календарного года (григорианского — ныне наиболее широко употребляемого) в среднем 365,2425 сут. С этим обстоятельством и связано появление високосных годов с лишним днем в феврале. Лупа достаточно хорошо изучена, составлен детальный атлас как видимой, так и невидимой поверхностей Луны. Наконец, Луна — это пока единственная планета, где в июле 1969 г. побывали земляне — американские космонавты Н. Армстронг и Э. Олдрин. По Луне путешествовали, детально ее изучали и передавали на Землю ценнейшие научные сведения советские луноходы.

По своей массе Луна в 81 раз меньше Земли. Поверхность Луны покрыта многочисленными кратерами как метеоритного (ударное), так и вулканического происхождения. Предполагалось, что вулканическая деятельность на Луне давно закончилась, однако 23 октября 1959 г. советский астроном Н. А. Козырев в кратере Альфонс отметил вспышки, которые могут рассматриваться как слабое проявление вулканической деятельности.

В 1963 г. американские астрономы зафиксировали три лунных извержения. Сеть сейсмических станций, установленных на Луне, показала ее сейсмическую активность. Геологически Луна не мертва, в ее недрах еще сохранилась энергия. Темные пятна, хорошо видимые невооруженным глазом, — «лунные моря» — оказались равнинами, заполненными базальтом. Светлые поля — «континенты» — сложены более легкими полевошпатовыми породами.

Все планеты земной группы сходны между собой. Прежде всего следует отметить общность их глубинного строения: в центре присутствует тяжелое, в основном железистое, ядро, наружная твердая оболочка — кора — сложена более легкими силикатными породами. Средний радиус ядра Земли составляет 3470 км,

2 Н. А. Еременко

Внутреннее строение планет

а мощность коры — о — 75 км. Между ядром и корой располагается *- промежуточная пластнч-- ная оболочка —мантия, толщина которой на Земле достигает 2950 км. В ее верхней части выделяется относительно более пластичный слой — астеносфера. По своему строению астеносфера не однородна, мостами отсутствует пол 111 к'тыо, а иногда достигает 200—250 км. Разумеется, кора, мантия и ядро на разных планетах имеют неодинаковые размеры. Очень любопытно, что у всех планет земной группы кора бывает двух типов — материковая н океаническая. Конечно, эти названия земные. Кроме Земли, моря н океаны нигде не установлены. Но на других планетах, как н на Земле, «моря» подстилаются корой океанического типа, состоящей нз базальтов, «континенты» (светлые поля) подстилаются более легкой корой, включающей большие количества полевого шпата.

Одной нз примечательных особенностей планет является широкое распространение кольцевых структур. Посмотрите на географические карты земных полушарий. Вы здесь увидите н приподнятые континенты, н огромные океанические впадины. Легко прослеживаются горные сооружения — в основном широтные в западном полушарии н меридиональные — в восточном. Но где же кольцевые структуры? Неужели их нет на Земле?

Если вам приходилось летать на самолете над Камчаткой нлн над другими районами вулканической деятельности, то в окно самолета вы, конечно, видели что-то отдаленно напоминающее ландшафт Луны нлн Меркурия. На Земле насчитывается более тысячи потухших н действующих вулканов. Но какие они маленькие, эти кольцевые структуры вулканов, разве нх можно сравнить с тысячекилометровыми кольцами нашей крошечной соседки Луны. Да и количество нх

весьма скромное. На других планетах кольцевые структуры — основная примета ландшафта, а у нас они встречаются лишь спорадически и только в горных областях.

Вначале отсутствие на Земле кольцевых структур метеоритного происхождения попытались объяснить наличием плотной атмосферы. Метеориты, с большой скоростью влетающие в атмосферу Земли, в большинстве случаев сгорают в ней. Но они легко достигают поверхности планет, лишенных атмосферы (Луна) или имеющих весьма разреженную атмосферу (Меркурий, Марс), н образуют там ударные структуры. Тогда кольцевые ударные структуры должны отсутствовать на Венере, но они там обнаружены. Кроме того, атмосфера и на Земле, її на Венере возникла на довольно поздней стадии нх развития. До появлення атмосферы обе эти планеты в течение сотен миллионов лет должны были подвергаться бомбардировке метеоритов. Где же следы этих бомбардировок на Земле?

Земная поверхность хорошо изучена. Тысячи научных экспедиций исколесили нашу планету вдоль и поперек, її кольцевым ударным структурам укрыться от глаз человека, казалось бы, невозможно. Более того, вся поверхность Земли многократно покрывалась аэрофотосъемкой. Пропущенное человеческим глазом должен был зафиксировать объектив фотоаппарата. И все же кольцевые (ударные) структуры не были обнаружены.

На первых же снимках из космоса неожиданно обнаружили большое количество кольцевых образований. Иногда они расположены достаточно густо и пересекаются друг с другом, иногда еле заметны и только опытный глаз дешифровальщика космических снимков может нх наметить. Кольцевых образований больше в областях развития древних пород на континентах (так называемых щитах) н меньше в областях, перекрытых молодыми породами.

Так в чем же дело? Почему, изучая непосредственно поверхность Земли или аэрофотоснимки, не удалось обнаружить кольцевые структуры? Здесь следует сказать несколько слов об особенностях космических снимков. При аэрофотосъемке большие территории Земли отеннмаюгея путем частичного наложения друг на друга серин последовательных снимков. В результате каждый снимок производится при несколько ином

освещении. Читатель, конечно, знает о решающем влиянии на фотографии «игры света н тени». В отличие от этого космический снимок практически любой по размерам площади происходит мгновенно при одном и том же освещении. Существенное значение приобретает эффект генерализации наблюдаемых объектов на земной поверхности, это явление иногда необоснованно называют «эффектом просвечивания». При мелкомасштабных съемках отдельные мелкие объекты становятся почти невидимыми. В то же время серин расположенных в определенном порядке объектов (иногда различных по своему облику для глаза человека на Земле) сливаются в линии, полосы, пятна — так называемые лпнеаменты. Благодаря эффекту генерализации на космических снимках отчетливо просматриваются многие геологические структуры, в частности разломы и связанные с ними рифтовые системы. Многие лнне-аменты имеют кольцевую форму, пекоторые, вероятно, являются ударными структурами. Значит, Земля, как и все другие планеты, подверглась метеоритной бомбардировке. Только в отличие от других планет деятельность атмосферы и гидросферы разрушила или скрыла от наших взглядов под наносами осадков кольцевые ударные структуры. Вместе с тем для объяснения образования кольцевых структур на Земле появилась н новая гипотеза, по которой возникновение наиболее крупных кольцевых структур обязано процессам перемещения вещества в мантии. Но все же метеоритное происхождение некоторых из кольцевых структур не вызывает сомнения. Один из наиболее наглядных примеров — котловина в бассейне р. Попигай на севере Среднесибирского плоскогорья. Эта структура, по данным В. Л. Масайтеса, размером в диаметре около 100 км отчетливо видна на космических снимках и изучена на поверхности.

Если кольцевые структуры связаны с глубинными явлениями в мантии и получили отражение в земной коре (видны на снимках), то к ним могут быть приурочены рудные месторождения. Кольцевые структуры в этом случае отражают подъем в верхние части земной коры магматических расплавов и рудоносных растворов.

Кольцевые структуры ударного происхождения (а их уже установлено несколько тысяч) могут оказаться полезными для поисков некоторых других полезных ископаемых. Внешний кратерный вал ударной струк-

туры сложен рыхлыми породами, внутренняя впадина обычно заполнена брекчией. Если эти формы окажутся перекрытыми непроницаемыми породами, то в рыхлых породах, как в хороших емкостях, могут образоваться залежи нефти и газа. По мнению Р. Допофрио, месторождение нефти Выофилд, открытое в Северной Америке в 1969 г., приурочено к ударной структуре.

За планетами земной группы расположены планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а за ними небольшая планета Плутон.

Юпитер — у древних римлян верховный бог. Планета Юпитер по диаметру в 11,3 раза, а по массе в 318,4 раза больше Земли. В атмосфере планеты обнаружены водород, метан, аммиак и гелий. Длина года на Юпитере равна 11,86 земных лет, а сутки — около 10 часов. Температура на поверхности ниже 100 °С. Несмотря на это, как подсчитано, Юпитер излучает тепла в 1,7 раза больше, чем получает его от Солнца. Вокруг планеты вращается 14 спутников. Юпитер со своими спутниками похож в миниатюре на Солнечную систему. Одним из наиболее интересных и ярких спутников Юпитера является По. Это один из четырех спутников планеты, открытых Г. Галилеем в 1610 г. с помощью зрительной трубы. По размеру По почти такая же, как и Луна — диаметр всего 3500 км. Но как она не похожа на Луну. У Ио есть атмосфера — явление совершенно необычное для малых планет. На снимках спутника, переданных на Землю с американской станции «Вояджер-1», обнаружено семь активных вулканов, в выбросах которых присутствует сернистый газ.

Сатурн у древних римлян покровительствовал земледелию. Планета Сатурн по составу схожа с Юпитером, но по размерам несколько меньше. Экваториальный диаметр равен 9,45 диаметра Земли, а масса — 95,2 массы Земли. Время обращения вокруг Солнца — 29,4 лет, длительность суток — более 10 часов. Атмосфера Сатурна состоит в основном из водорода (89 %) и гелия (приблизительно 10 %), обнаружены следы аммиака, метана, этана, ацетилена.

Наибольшей достопримечательностью Сатурна является наличие в плоскости экватора трех тонких концентрических колец. Снимки со станции «Вояджер-1» показали, что каждое кольцо состоит из множества более узких колец. При прохождении научной станции

«Пионер-2» через плоскость колец его приборы зарегистрировали столкновение всего с пятью частицами диаметром менее 10 микрон. Сатурн имеет 10 более менее крупных спутников и множество мелких. Наиболее любопытен из них Титан, где предполагались условия, близкие к земным в эпоху зарождения жизни. Высказывалось мнение, что атмосфера спутника состоит из метана. После неудачи с Венерой сторонники неорганической гипотезы происхождения нефти стали уверять, что вот здесь на Титане наконец-то будут найдены моря и океаны нефти. Но, увы! После полетов «Вояджеров» рассыпалась и эта легенда — в атмосфере Титана преобладает азот.

Температура на поверхности Сатурна ниже — ! Г><) С. В то же время он излучает в 2,5 раза больше тепла, чем получает его от Солнца. Избыток излучения тепла Сатурном и Юпитером дает основание полагать наличие у них собственной энергии.

Уран (у древних греков бог неба) и Нептун (бог моря) — последние две крупные планеты Солнечной системы. По своим размерам они значительно меньше Юпитера и Сатурна, хотя и близки к ним по составу. Уран по диаметру в 4,2, а Нептун всего в 3,9 раза больше Земли. Уран виден на ночном небе как очень слабая звездочка. Нептун вообще не виден невооруженным глазом. Он был открыт в 1846 г. по координатам, указанным французским астрономом У. Ле-верье, который вычислил координаты, исходя из предположения, что наблюдаемые неправильности в движении Урана вызываются притяжением неизвестной планеты.

Наконец, последней известной планетой в Солнечной системе является Плутон (бог подземного мира у древних греков). Также был открыт по расчетам в 1930 г. Изучен пока очень слабо. По размерам он почти в 3 раза меньше Земли.

В известном хороводе звезд на небосводе иногда вдруг промелькнет яркой черточкой «падающая звезда». Это мелкие метеориты, на большой скорости влетающие в атмосферу, сгорают в ней. Существует поверье, что если успеть в момент «падения звезды» задумать желание, то оно обязательно исполнится. Ну, что же, читатель, запасись мешком желаний и приходи на нашу поляну в августе, желательно 11-го числа. Расположись поудобнее, найди на небе созвездие Малой

Медведицы, соедини мысленно две самые яркие звезды этого созвездия прямой линией от звезды 3 у края ковша до звезды а (Полярная звезда). На продолжении этой линии по небосводу будет сверкать яркая звезда Алголь в созвездии Персей. Именно отсюда, из этого созвездия, посыпется звездный дождь, так что успевай только доставать желания из мешка. Если желания хорошие, то почему бы им и не сбыться? Есть и другие «счастливые» дни в году: 3 января, несколько дней в апреле (12, 22, 24), октябре (10, 11, 19, 30), 10 и 27 ноября и 12 декабря. В эти дни Земля встречается с роями метеорных тел и на ночном небе наблюдаются обильные «звездные дожди».

Находки метеоритов достаточно редки, хотя к настоящему времени тысячи их собраны в музеях, общим весом во много тонн. Один из первых метеоритов, попавших в руки ученых, был привезен с берегов Енисея академиком П. Палласом. Минерал, из которого состоял метеорит, содержал в основном железо и был назван палласитом. На территории СССР зарегистрировано падение двух крупных метеоритов и множества мелких. Первый крупный метеорит упал 17 июня 1908 г. в районе Подкаменной Тунгуски. Его падение было крайне эффектно и сопровождалось не только яркой вспышкой, но и мощным взрывом. В месте падения никаких крупных обломков не было найдено, хотя их поиски продолжались в течение нескольких десятилетий. По-видимому, сила взрыва была столь велика, что вещество метеорита превратилось лишь в газы и пыль.

На Снхоте-Алине выпал дождь метеоритов 12 февраля 1947 г. Хотя время падения было дневное, ярко светило Солнце, многие жители видели летящий, ослепительно сверкающий болид. На месте падения обнаружены многочисленные мелкие ударные структуры размером до 3 метров в диаметре, собрано около 5 тонн осколков.

До наступления космической эры метеориты были единственными вещественными посланцами Вселенной, которые могли непосредственно изучаться. Выделяются три типа метеоритов: железистые, железокаменные и каменные (хондриты).

Железистые метеориты, состоящие из палласита, имеют существенное отличие от земного железа — они не ржавеют. Такие метеориты содержат до 90 % же-

леза и до 10 % никеля. Небесное происхождение метеоритов, их хорошая ковкость и способность не ржаветь часто превращала их в предмет преклонения в различных религиозных культах. Недалеко от столицы Индии города Дели в средние века была построена высокая башня Кутаб-Минар. Вблизи башни установлен выкованный пз палласита железный столб высотой около 7 м. Сюда стекаются потоки туристов из многих стран. Существует поверие, что если встать спиной к железному столбу и скрестить пальцы рук за столбом, то будешь счастлив всегда и будешь иметь много дотом.

Каменные метеориты (хондрнты — от греческого -зерно, крупинка) обнаружены в наибольшем количестве. Они представлены в основном силикатами, т. е. соединениями, наиболее типичными для земной коры и, по-видимому, кор других планет земной группы. Среди каменных метеоритов встречаются мелкие (диаметром несколько миллиметров) стекловидные шарики — хондры. Хондры, вероятно, образовались из расплавленных силикатов при очень быстром застывании. Особый интерес вызывают углистые хондриты. Они содержат довольно много различных соединений углерода, в том числе, хотя и в очень незначительных количествах, соединения углерода, похожие на битумоиды, обычно встречающиеся в осадочных породах Земли. Ученые почти единодушно считают битумоиды продуктом разрушения органики. Откуда же они появились в метеоритах? Загадка. Может быть, метеориты и астероиды являются обломками некогда существовавшей планеты, похожей на Землю, с океанами воды и живой органикой?

Ну, что же? Это предположение не так уж фантастично. Оно было выдвинуто еще в начале прошлого столетия немецким астрономом Г. В. Ольберсом. Предполагаемую планету позже назвали Фаэтон. Фаэтон — по древнегреческой мифологии — беспутный сын бога Солнца Гелиоса. Однажды Фаэтон, самовольно взяв солнечную колесницу отца, не смог справиться с огнедышащими конями, приблизился к Земле и едва нс спалил ее. На месте приближения колесницы к Земле образовалась огромная безжизненная пустыня Сахара.

В пользу существования в далеком прошлом планеты Фаэтон указывают круговые орбиты астероидов, их расположение в Солнечной системе как раз там, где по расчетам должна была бы находиться еще одна

планета. А состав и структура метеоритов? Разве нельзя принять железные метеориты за осколки ядра, а каменные метеориты за осколки коры такой планеты? Существовавшая когда-то планета по своей массе и свойствам могла быть похожа на Землю. На ней могли существовать атмосфера, гидросфера и, может быть, жизнь. Если такая планета существовала, то почему же она погибла? Отчего произошел взрыв, расколовший ее на мелкие осколки? На этот вопрос ответить трудно. Взрыв, вероятно, имел термоядерную природу, НО пока мы еще так мало знаем о звездной энергии, заключенной в недрах планет.

Вот и подходит к концу наша ночь общения с Вселенной. Светает. Все ярче разгораются краски на востоке. Померкли звезды. Лишь красавица Венера еще некоторое время дарила нам свой мягкий свет. Но вот погасла и она. Солнечные лучи озарили поляну. Тысячи радужных капелек росы засверкали на нежной зелени травы. Почти на середине поляны четко выступил силуэт большого серого камня, темного от росы. Что это за камень? Подойдем к нему поближе.



Мир глазами геолога, Еременко Н.А., 1990



Джентльмены удачи смотреть онлайн в хорошем качестве
Ирония судьбы, или с легким паром онлайн в хорошем качестве
Кавказская пленница, или Новые приключения Шурика онлайн в хорошем качестве