Живая планете Земля

042712 1602 22 Живая планете Земля

Сколько же времени существует Земля? Вопрос этот немаловажен — ведь из-за огромных ее размеров процессы в ее недрах происходят не слишком быстро, и нынешнее состояние недр может быть достаточно полно объяснено лишь с учетом данных об истории развития Земли.

 

Для определения возраста горных пород сейчас повсеместно используются методы измерения слабой естественной радиоактивности этих пород. Радиоактивные тяжелые элементы уран и торий с течением времени превращаются в один из стабильных (т. е. дальше уже не распадающихся) изотопов свинца. Радиоактивный изотоп калия точно так же со временем превращается в газ аргон, а радиоактивный изотоп рубидия — в один из изотопов стронция.

В природе существует великое множество и других радиоактивных превращений, но перечисленные три оказались наиболее удобными, так как ничтожные, но поддающиеся измерению примеси либо урана, либо тория, либо калия, либо рубидия можно найти в каждой горной породе. Дальше расчет основывается на следующих соображениях: до образования горной породы продукты распада уносились прочь посторонними процессами. Когда порода образовалась (остыванием расплавленной лавы или выпадением из водного раствора), продукты распада радиоактивного изотопа уже не могут быть унесены и накапливаются в породе (исключение составляет газ аргон, для которого приходится учитывать его утечку путем просачивания сквозь мельчайшие поры породы).

 

Зная, что получившийся в итоге радиоактивного распада изотоп не может никаким другим путем поступить в горную породу, и определив лабораторным путем скорость распада исходного изотопа, можно произвести точный количественный изотопный анализ образца горной породы (в помощь химическим методам для определения ничтожных примесей различных элементов, возникающих в результате радиоактивного распада, применяется спектральный анализ). Несложный расчет даст теперь то время, которое понадобилось для накопления измеренного количества изотопа, образовавшегося при распаде исходного вещества.

К настоящему времени в лабораториях всего мира проведены многие и многие тысячи определений возраста горных пород. Результаты интересны: возраст самых древних из обнаруженных на Земле пород — гранитов Карелии и Канады превышает 3,5 миллиарда лет. Сама Земля еще старше, по всей вероятности, ей 4,5—5 миллиардов лет.

 

042712 1602 23 Живая планете Земля

По своим размерам Земля не может тягаться с гигантами Вселенной: объем самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера — превосходит объем Земли в 1400 раз (см. рис. 1), а объем самых больших звезд — красных гигантов — превышает объем Земли в тысячи миллиардов раз. Но вот возраст у Земли вполне «космический» — астрономы оценивают возраст всей системы видимых нами галактик в «каких-нибудь» 12—20 миллиардов лет. На небе мы можем наблюдать множество звезд и туманностей, возникших в те времена, когда Земля была вполне оформившимся небесным телом и на ней пышно развивалась жизнь.

 

Пять миллиардов лет — срок немалый, и было бы совсем не так уж удивительно, если бы за это время Земля закончила свое развитие и всякие процессы в ее недрах прекратились.

 

Человеческая жизнь коротка, и с первого взгляда действительно может показаться, что в природе движение царит только в воздухе и в воде и, когда отбушуют бури, сойдет снег и успокоится океан, твердая Земля останется точно такой же, как и год назад.

 

042712 1602 24 Живая планете Земля

Но если пристальней вглядеться в окружающий нас мир, то можно заметить, что здесь овраг, размытый весенней водой, чуть больше врезался в склон холма, там новые камни упали с нависшей скалы, и река чуть изменила русло, и старое озеро еще больше заросло камышом, и прибой еще дальше разбил низкий берег… И если подсчитать, с какой скоростью ветер выветривает и вода размывает горы, сколько песка и глины взносят в океан крупные реки, то окажется, что потребовалось бы всего несколько миллионов лет, чтобы полностью размыть и снести в океан всю сушу, все континенты и острова. Но Земля существует миллиарды лет, и если за миллиарды лет океан бессилен справиться с сушей, то это может быть лишь потому, что, как бы сопротивляясь разрушительному действию внешних сил, в результате деятельности земных недр вздымаются новые горные хребты, создаются новые острова, растут новые участки суши.

Внутренние геологические процессы по большей части происходят медленно. Так, например, за 250 лет, прошедших со времени основания Петербурга, поверхность суши в устье Невы поднялась на метр с лишним. Со скоростью около сантиметра в год опускается побережье Голландии. Но мы знаем и гораздо более быстрые процессы — землетрясения, за несколько секунд сдвигающие на несколько метров земные пласты длиной в десятки километров, страшные извержения вулканов. Поверхность Земли несет на себе следы и медленных движений, и мгновенных катастроф, и ученые уже начинают сомневаться в постоянстве основных физических полей Земли.

 

Если представить себе, что в силу общих свойств мира сила тяжести уменьшается с течением времени, то окажется, что ослабшее поле тяготения не сможет удерживать в прежнем состоянии сжатые, напряженные горные породы. Земля начнет расширяться, вспухать. Уже несколько лет подобные гипотезы обсуждаются в различных статьях — от серьезных научных работ до самых легкомысленных спекуляций, где главным доводом в пользу расширяющейся Земли служит то, что вырезанные по контуру континенты можно так сложить на значительно меньшем глобусе, что они совпадут плотно, без просветов для океанов… Однако до сих пор нет сколько-нибудь убедительных доказательств ослабления поля тяготения. А о расширении Земли нам еще придется поговорить.

 

Гораздо определеннее обстоит дело с магнитным полем. Уже давно было замечено, что направление, которое указывает стрелка компаса, не совпадает с точным направлением на Северный полюс и, больше того, медленно меняется год от года. Это означает, что магнитные полюса нашей планеты не остаются на месте, а блуждают. Вернее сказать, магнитные полюса мечутся, смещаясь в день порой на несколько километров, возвращаясь на старое место и опять описывая вокруг него петли. Однако при этом среднесуточное положение магнитного полюса неуклонно изменяется, и поэтому карты магнитного склонения, на которых показано, на какой угол в каждом пункте поверхности отличается направление магнитной стрелки от направления на северный географический полюс, приходится заново пересоставлять каждые пять лет.

 

042712 1602 25 Живая планете ЗемляМы знаем уже, что источники земного магнитного поля лежат очень глубоко в недрах Земли (забегая вперед, можно сказать точнее — в земном ядре). Значит, и самые внутренние части Земли не успокоились, в них продолжается движение.

 

Из всех планет Солнечной системы Земля оказалась самой приспособленной для развития на ней жизни и единственной (сейчас это можно сказать с уверенностью), на которой жизнь смогла развиться до самых высокоорганизованных форм, до разумной жизни. И вот сейчас ученые начинают понимать, что огромную роль в процессе развития высших форм жизни, продолжавшемся миллиарды лет, сыграли именно процессы развития, изменения земных недр и вызванные ими изменения условий жизни на поверхности Земли. Не случайно, что в океане, где условия жизни гораздо менее изменчивы, разумная жизнь так и не появилась. И лишь на суше, где под влиянием процессов в недрах Земли происходили перемены климата, наступали и отступали ледники и даже значительно менялся уровень интенсивности космической радиации, лишь здесь живые организмы находились под непрерывным воздействием значительных перемен в сфере их обитания. Эти перемены стимулировали развитие и образование новых форм животных, оставляли в живых, так сказать, наиболее «перспективные» ветви живого мира. На самом последнем этапе геологической истории, когда уже возник первобытный человек, природа создала ему не тепличные условия, а сложный мир стихий, мир снегов и льдов, разливов рек, бурь, засух, тот самый мир, в борьбе за овладение которым человек стал человеком.

 

Наша планета трудна для изучения, многообразна и переменчива. Будем же мы, ее жители, благодарны ей за это!


Найти на unnatural: Живая планете Земля
Автор: admin | 27 Апрель 2012 | 351 просмотров

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100