Тайны Вселенной - Демин Валерий Никитич

Еще в середине нынешнего столетия немецкий астроном Герстенкорн опубликовал работу, в которой сделал вывод, что в те далекие времена, когда Луна была ближе к Земле, угол наклона плоскости ее орбиты к экваториальной плоскости земного шара был больше. Несколько миллиардов лет назад орбита Луны пролегала над полюсами Земли, так что ее можно было бы наблюдать на небе в непосредственной близости от Полярной звезды. Из расчетов Герстенкорна следует, что первоначально Луна была планетой, которая двигалась по орбите, очень близкой к земной. Когда-то она настолько сблизилась с Землей, что была захвачена ею, иначе говоря, начала обращаться вокруг Земли. В то время направление движения Луны по орбите было противоположно направлению вращения Земли вокруг своей оси. Поэтому приливы влияли на движение Луны прямо противоположным образом, нежели в наши дни: Луна постепенно приближалась к Земле. Угол наклона плоскости орбиты Луны к плоскости экватора становился все больше и больше, и наконец Луна начала двигаться в полярной плоскости, над полюсами Земли. В то время Луна была удалена от нашей планеты всего на 4 земных радиуса, и это расстояние продолжало сокращаться.

Наблюдателю тех далеких времен Луна могла казаться бы обычной планетой, которая иногда выглядит яркой, а иногда тусклой. Однако в один прекрасный день (точнее — ночь) яркость Луны начала усиливаться. В течение сотен миллионов лет Луна постепенно приближалась к Земле, ее видимый диаметр все увеличивался и наконец более чем в 20 раз стал превышать современный. Одновременно увеличивались и приливы. Когда Луна находилась в минимальном удалении от Земли, высота приливной волны достигала нескольких километров (некоторые ученые называют цифру — 10 км). Вот еще одно объяснение возможных причин потопов. Можно представить, что творилось на Земле, когда из края в край по ней гуляла 10-километровая волна!

Но если Луна вызывала столь гигантские приливы на Земле, то влияние земных приливов на движение Луны было еще более существенным. Сила земного притяжения на поверхности Луны превышала силу лунного притяжения. Астрономам давно известно, что такая ситуация возникает, как только спутник, приближающийся к планете, переходит через предел Роше, который равен для Земли примерно 2,5 земных радиуса. Герстенкорн считает, что Луна достигла предела Роше. Когда это произошло, Луна начала разрушаться. Скалы, камни, песок были сброшены с ее поверхности силой земного притяжения и рассеялись в пространстве между Землей и Луной. Небо потемнело. Солнце померкло. Наступило глобальное похолодание. Климат на всех континентах изменился. Начались массовые миграции людей и животных.

После того как Луна наиболее близко подошла к Земле, воздействие приливов на Луну изменилось таким образом, что Луна начала удаляться. Большая часть осколков Луны упала на Землю. Часть осколков впоследствии упала на Луну. Возможно, что именно так и образовались лунные кратеры. И когда Луна удалилась после столь разрушительной встречи с Землей, ее поверхность покрывали шрамы. После этого уже никаких существенных событий в истории Луны не было, если не считать того, что она медленно удалялась от Земли под воздействием приливов.

А что было с Землей раньше? Как и когда вообще она возникла? Какие этапы наиболее характерны для ее эволюции? В зависимости от того, какая гипотеза о происхождении Солнечной системы — «холодная» или «горячая» — положена в основу наших представлений, ответ на вопрос о рождении нашей планеты и основных стадиях ее развития будет разным. Приведем одну из «суммарных» точек зрения, основанную на «холодной» гипотезе происхождения Солнечной системы.

Когда газовые и пылевые частицы в облаке, окружавшем молодое Солнце, постепенно соединились друг с другом, вся их масса сжалась под воздействием собственного тяготения. При этом во внутренней области возникли огромные давления и температуры. Первоначальная масса планеты, возможно, была в 20 раз больше современной и в дальнейшем уменьшилась главным образом за счет потери легких элементов, особенно водорода и гелия, в то время когда температуры превышали 4000 °C. После остывания примерно до 3000 °C тяжелые элементы сконденсировались, перейдя в жидкое состояние; при этом образовалось земное ядро из железа с примесью никеля. Более легкие металлы «всплыли наверх», т. е. в наружные слои, и образовали более холодную и большую по размерам «мантию».

После первого миллиарда лет, когда температуры упали приблизительно до 1000 °C, стала формироваться тонкая твердая, но подвижная земная кора. Благодаря слагающим ее древнейшим «горным породам» на Земле сохранилась «летопись» последующих событий, происходивших в течение ее долгой эволюции. В период между 3,7 и 2,2 миллиарда лет назад земная кора охладилась до температуры кипения воды. Теперь уже водяной пар мог конденсироваться из первоначальной атмосферы, которая содержала также аммиак, метан и двуокись углерода. В то время как на экваторе вода кипела, на полюсах мог идти дождь. «Вторичная» атмосфера, богатая кислородом, смогла установиться только по прошествии еще 0,5–2 миллиарда лет. Поскольку тогда еще не существовало защитного озонного слоя, интенсивное ультрафиолетовое излучение Солнца стимулировало протекание химических реакций. Происходили сильные извержения вулканов. Формировались океаны и континенты.

В течение последнего миллиарда лет континенты стали «дрейфовать», а магнитные полюса — «блуждать». Это привело к сильнейшим изменениям климата. Было время, когда в Гренландии росли магнолии, кораллы встречались в арктических морях, а ледники покрывали пространства Бразилии и Конго.

В последние 500 миллионов лет Северный магнитный полюс, никогда не удалявшийся от географического полюса (оси вращения Земли), двигаясь по какой-то неправильной траектории, сместился из своего прежнего положения в Тихом океане приблизительно в его современное местоположение, мало изменившееся за последние 60 миллионов лет. Временами происходили также непонятные изменения магнитной полярности (северная — на южную).

Возможно, они были как-то связаны с изменениями в характере течения вещества в жидком железном ядре Земли.

Приблизительно 500 миллионов лет назад три континента, называемые сейчас Северной Америкой, Европой и Азией, располагались вдоль экватора, тогда как четвертый гигантский континент находился в Южном полушарии и позднее превратился в Южную Америку, Африку, Австралию, Индию и Антарктиду. Первую группу материковых масс геологи назвали Лавразией, а вторую — Гондваной.

Еще через 400 миллионов лет эти две группы слились в единый «суперконтинент», называемый теперь Пангеей, о которой уже говорилось выше. В то время столкновение Африки и Северной Америки привело к воздыманию Аппалачских гор, имевших 14-километровую высоту; теперь это старые и разрушенные горы. То была «эра земноводных», предшествовавшая появлению рептилий и динозавров. Еще через 200 миллионов лет суперконтинент начал раскалываться, разделяясь на северную и южную части. В течение последних 130 миллионов лет Африка три раза сталкивалась с Европой и «отскакивала» от нее, что привело к образованию Альпийских гор, вулканов и возникновению сильных землетрясений. На месте современного Средиземного моря когда-нибудь образуется новый горный хребет. Южная Америка начала отделяться от Африки, вероятно, 100 миллионов лет назад и соединилась с Северной Америкой лишь приблизительно 4 миллиона лет назад. Атлантический океан теперь расширяется, а Тихий сужается.

На протяжении всего этого времени происходила эволюция первоначальных форм жизни. Подходящие условия для этого возникли только благодаря сочетанию на нашей планете уникального химического состава и существующего диапазона температур. Найденные здесь элементы в целом редко встречаются во Вселенной. Обо всем описанном прекрасно сказали два астронома. По словам Джона Гриббина, мы являемся «звездными детьми», поскольку:

«…абсолютно точно, что все в наших телах, за исключением водорода, прошло обработку по крайней мере в одной звезде и по крайней мере один миллиард лет назад».