8 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Так бы и хотелось поместить одно объявление.
Тут покрупнее, да еще цветными буквами:
СЕГОДНЯ ИНТЕРЕСНАЯ ВСТРЕЧА
Тут помельче, но тоже броско:
СОСТОИТСЯ РАЗГОВОР О НЕРАЗГАДАННЫХ ТАЙНАХ
Можно добавить:
Разрешается спорить, нападать и защищаться, приводить любые мнения, если они понадобятся в споре, чтобы утверждать или отрицать.
Запрещается выдвигать аргументы без всяких на то оснований, а если фантазировать — то не произвольно!
В разговоре примут участие…
Однако придется обойтись без такого окончания афиши.
Разговор у нас совершенно особенный.
В нем участвуют люди науки, причем разных времен и разных стран. Для нас это возможно — свести спорщиков за круглым столом, потому что каждый из них уже сказал свое слово. Известно мнение каждого. Но вместе спорящие стороны не собирались.
Пусть же соберутся! Пусть скрестятся словесные шпаги и будет встречен одобрением каждый удачный удар, каждый остроумный выпад! Пусть рассыпаются фейерверком смелые гипотезы и откроется широкое поле для предположений!
А мы? В нашей власти пригласить и послушать кого угодно, только бы разговор был интересным. Мы направим его по нужному руслу и охотно послушаем всех, кто сможет помочь нам в разгадке неразгаданных тайн. И будем следить за ходом спора — ведь сражение должно вестись по правилам честного боя.
Рождается истина. До нее добираться долго и трудно. Пройдет время, и многое рухнет, многое станет достоянием лишь истории. Не удивляйтесь, что далеко не всегда вы получите ясный и определенный ответ. Его даст только будущее. И как ученые постепенно открывают тайны космоса, так, проникнув в земные глубины, они разгадают их тайны.
Но сейчас стоит собрать и взвесить уже добытое до сих пор. Тогда и определятся пути, по которым надо идти, чтобы стирались одно за другим белые пятна знаний о Земле.
Такова тема наших бесед. Программа обширна. С чего начинать? Сразу на все «сто тысяч почему» не ответишь.
Может быть, попробовать разобраться в том, как устроена Земля — из чего же, в конце концов, состоят ее слои?
Или попытаться ответить на вопрос: почему различна кора под материками и океанами, как возникают в ней залежи руд, как образуется нефть?
Либо заглянуть в далекое прошлое: как появилась и как развивалась наша планета, всегда ли такой она была?
Любопытно подумать и о судьбе, ожидающей земной шар: превратится ли он в огненный клубок, покроется ли, наоборот, ледяной коркой? Остывает или нагревается Земля?
Вопросы, вопросы, вопросы…
Возьмем наудачу.
Между континентами и океанами идет постоянная война. В чью пользу? Кто наступает, кто отступает в этой борьбе, идущей миллионы, десятки миллионов лет? Почему возникло земное магнитное поле — вызывает ли его скопления магнитных пород в коре или токи в жидком ядре? Почему существуют бродячие токи — в земле, воздухе и воде?
Откуда взялись разломы, и в том числе разлом, который рассекает всю Землю и тянется почти на семьдесят тысяч километров только по океаническому дну?
Полюса — магнитные, географические — на месте не стоят. Что же вынуждает их двигаться, и двигаются ли сами материки? Быть может, они гигантские острова, плавающие в жидкой магме?
А Мировой океан? Это ведь поистине океан тайн! Как он образовался? Почему столь сложен подводный рельеф? Почему и сколько скопилось осадков? Отчего появились рудные россыпи на дне? Ведь оно усеяно миллиардами тонн железа и марганца!
Вопросы, вопросы, вопросы… Не запутаемся ли мы? Надо все-таки навести какой-то порядок. И самое простое, что напрашивается сразу, — выстроить в ряд:
ПРОШЛОЕ,
НАСТОЯЩЕЕ,
БУДУЩЕЕ
Будут возражения? Предвижу одно.
Настоящее — наша жизнь. Будущее всякому интересно, потому что никто не живет только сегодняшним днем, кроме разве тех, кто ленив и нелюбопытен, а с ними мы распростились еще на самых первых страницах.
Но прошлое — кому и для чего нужна сегодня старина, если исключить историков, археологов, палеонтологов? Только узким специалистам?
Нет, в науке о Земле все тесно связано между собой, и нельзя понять, что происходит сегодня и что произойдет завтра, если не вспомнить о том, что происходило вчера.
Простейший пример. Руды и нефть — подарок из прошлого. Зная, как возникли они, можно узнать, где, в каких местах вероятнее всего найти эти дары природы. Прямая помощь настоящему!
И разведчик недр советуется с палеонтологом: остатки ископаемых животных и растений помогут определить возраст горных пород. А это важно для поисков руд и угля — ведь они не разбросаны как попало в слоях определенных геологических эпох. Разведчик недр обращается и к исторической геологии, потому что в родословной гор и материков он тоже найдет совет о том, где искать подземные кладовые.
Ну, а в чем помощь будущему? Хотя бы в том, чтобы воскресить прошлое — искусственным путем. Создавать ископаемые по заказу! Благо у нас есть новые средства воздействия на вещество — сверхвысокие давления, сверхвысокие температуры. Подражая природе, мы постараемся отойти от нее, и в лаборатории геологические процессы пойдут несравненно быстрее — не миллионы лет.
Хватит даже и одного такого примера: становится ясным, насколько тесно переплетены и прошедшее, и наше время, и время, которое будет.
Потому первую встречу посвятим прежде всего тайнам прошлого.
Эта тайна едва ли не самая волнующая, самая важная среди других.
Как возник мир? В библейские сказки о шести днях творения сейчас и сами церковники не верят. Конечно, они не склонны искать первопричину вещей в естестве природы. Начало начал, по их мнению, — это проявление воли высшей неведомой силы. Под ней разуметь надо бога. Собственно, и науку служители божьи ныне готовы объявить проявлением всевышнего.
Но нельзя примирить непримиримое. Науку создает человек. И она помогает идти в прошлое и будущее.
Теперь, когда уже сделано краткое вступление, пора поговорить с участниками встречи, учеными, которые занимались проблемой происхождения нашей планеты, — философами, математиками и астрономами.
— Был начальный хаос. Беспорядочно носились всевозможные твердые частицы. Из них родились космические тела, — сказал бы немецкий философ XVIII века Иммануил Кант.
— Не совсем так, — поправил бы его французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас. — Вероятно, когда-то имелась газовая туманность, она вращалась, охлаждаясь и сжимаясь при этом. От нее отделялись сгустки — будущие планеты, в том числе и наша Земля.
— Нет, — вмешался бы следующий оратор, английский астроном Джеймс Джине. — Я утверждаю, что своим рождением мы обязаны Солнцу. Да, Солнцу! И, кроме того, случайно прошедшей мимо него звезде. Произошла катастрофа. Не будь ее, не появилась бы вся наша планетная семья! Чужая звезда своим мощным притяжением вырвала у Солнца «клочок». Из него-то, из раскаленного солнечного вещества, и образовались, постепенно уплотняясь, планеты.
— Согласен, что Солнце — виновник рождения миров, — вступил бы в спор советский ученый, академик О. Ю. Шмидт. — Только все происходило иначе. Если Джине прав, то во Вселенной, кроме Солнца, нет совсем или очень мало окруженных планетами звезд. Между тем это не так. К тому же, — продолжил бы он, — Солнце не отпустило бы далеко оторванный от него кусок. А уж орбиты планет, во всяком случае, оказались бы иными. Планетный рой должен был сгрудиться вокруг своего властелина. Солнечная система заняла бы гораздо меньше места, чем теперь. Кроме того, «всплеск» на Солнце задел бы не его внешнюю часть, а глубочайшие недра, нагретые чуть ли не до миллиона градусов. Солнечная плазма не сгустилась бы в комки, а, наоборот, разлетелась бы в космосе. Вероятно, — заключил бы ученый, — исходный строительный материал — рой мельчайших пылевых частиц и газовых молекул, захваченный притяжением дневного светила, когда оно проходило через какую-то туманность. Пылинки сталкивались, слипались, росли, как снежный ком. Холодные вначале, планеты затем разогревались, и виновниками здесь явились радиоактивные элементы. Они собирались в наружных слоях, и от этих «печек» тепло шло внутрь, прогревая всю внутренность планетного шара.
— Совершенно верно, газо-пылевая туманность, — согласился бы другой участник спора, академик В. Г. Фесенков. — Только она не была захвачена потом Солнцем, а просто Солнце и планеты возникли из одного и того же облака. Газ замерз, осел на пылинках, и облако это мало-помалу разбилось на куски — зародыши планет. Или, быть может, участие принимали здесь только газовые частички, ставшие в результате сложных превращений с атомами и молекулами в конце концов твердью земной…
Но остается еще вопрос: случайное ли это явление — рождение планетных систем? Захвата пылевого облака звездой может и не произойти. Это все же дело случая.
И академик Фесенков считает, что появление систем, подобных Солнечной, закономерно. Во Вселенной живут и умирают звезды, и пространство между ними не пусто. Межзвездная материя заполняет всю бесконечность мира, у которого не было начала, как не будет конца.
Сначала образовалась звезда — Солнце. Остатки газа и пыли — тоже уплотненные — послужили заготовкой для планет. Если бы облако было очень большим, могла бы появиться двойная звезда или даже несколько звезд. Но так не случилось.
Кандидатами в звезды могли бы быть планеты-гиганты. Но давление и температура в их недрах не сравнятся с солнечными. Они, вероятно, слишком малы, чтобы начались ядерные реакции, какие идут на звездах. Потому родилось одно Солнце и одновременно с ним его спутники — планеты.
Однако рождение планет все же шло по-разному. На больших расстояниях от Солнца и друг от друга возникли планеты-гиганты. Там, на окраинах первичного облака, было больше легких газов — водорода и гелия — и очень мало твердых частиц. Вот почему эти гигантские тела — по сути дела холодные газовые сгустки.
Ближе к Солнцу из газа и пыли, постепенно уплотняясь, постепенно теряя водородно-гелиевую атмосферу, появились планеты земной группы и среди них двойная — Земля-Луна. В рассеянном облаке уже тогда в зародыше было многое из того, что потом оказалось в планетных недрах, в первую очередь — минералы.
Ну, а Плутон? Возможно, он был спутником Нептуна и лишь потом стал самостоятельной, небольшой по сравнению с гигантами планетой.
Одно было облако, а возникли из него самые разные небесные тела. Звезда Солнце, планеты-гиганты с собственными спутниками, двойная планета Земля-Луна, небольшие планеты земного типа, множество мелких планеток-астероидов и метеоритов…
Все эти космические постройки — результат сложных процессов, которые к тому же могли происходить одновременно, переплетаясь, накладываясь друг на друга. И конечно, как они шли для каждой отдельной планеты, сейчас еще пока мы не знаем.
Можно лишь сказать: где-то из газо-пылевой туманности возникла звезда. И почти одновременно с нею зародились планеты. Зародыши планет уплотнялись, а уплотняясь — разогревались. Недра их становились столь горячими, что в них начинались ядерные превращения, загоралась своего рода ядерная печка. Зародышей может быть много сначала, но уцелеют лишь наиболее стойкие, чьему движению меньше всего окажется помех из-за сложной игры притягивающих и отталкивающих сил.
А где-то, наоборот, гибнут планеты и звезды, чтобы своим материалом пополнить запасы сырья для неизбежно рождающихся в другом уголке островков — звезд, звездных систем, систем звездных систем и прочей галактической иерархии… С ними же могут возникнуть и планеты.
Итак, не маловероятная случайность и, естественно, не чья-то прихоть — причина рождения Земли.
Связаны между собой судьбы Земли и Солнца, судьба звезды и судьба планеты. Но Солнце не одно во Вселенной. Земля не единственное небесное тело. И биографию ее нельзя отрывать от истории космоса, в котором рождаются, живут, умирают и рождаются вновь звезды и планеты. Мы — обитатели гигантской звездной системы — Галактики. Скопления галактик, бесчисленные миллиарды светил — они ведь не остаются такими, какими были. Попробуем размотать нить…
Оказалось, что весь звездный мир не возник одновременно, и солнца возникают, хотя бы в нашей Галактике, и теперь.
Оказалось, что есть поистине необыкновенные звезды, которым присвоили имя сверхзвезд или квазаров. Они плотнее «белых карликов», чья чудовищная плотность была известна давно. Каковы они, как устроены — пока загадка.
Почему же образуются рядовые звезды, как наше Солнце? Вероятно, благодаря распаду каких-то, скажем теперь, сверхзвезд. Распадалось (и распадается) Солнце. Когда-то оно было куда более массивным. Происходили солнечные взрывы, «излишки» вещества выбрасывались в окружающий космос. И оно же своим притяжением заставляло планеты Солнечной системы следовать этому примеру: так, Земля породила Луну, Сатурн приобрел кольцо, Юпитер — спутников. Кометы и метеоры — результат работы планетных вулканов. Словом, все взаимосвязано между собой. И предыстория наша уходит еще дальше, становится частью истории целой звездной Вселенной.
Звезд бесконечно много в бесконечной Вселенной. Сегодня астрономам известно сто тысяч миллионов миллиардов звезд. То, что произошло близ Солнца, могло произойти и у других солнц. Ореол исключительности надо отнять у нашей планеты. Есть, еще должны быть на нашу похожие земли!
Прав Джордано Бруно, смело сказавший впервые еще почти четыре века назад, что звезды — это «другие солнца, бесчисленное множество других солнц, вокруг которых существует бесчисленное множество земных шаров».
Он поплатился жизнью за свои слова, противоречившие учению церкви. Современная наука подтвердила его правоту.
Спросим, например, английского астронома профессора Бернарда Ловелла: у скольких звезд могут быть планеты? Он ответит: миллиард, — конечно, только среди ближайших, удаленных эдак, скажем, на три миллиарда световых лет.
Вот почему сейчас радиотелескопы стараются поймать сигналы, идущие из вселенских глубин. Не телеграммы ли идут от наших соседей? Межзвездное радио и, возможно, телевизионная связь — только ли фантастика? О ней пишут не одни писатели, над ней работают инженеры.
Есть довольно близкие к нам звезды, похожие на Солнце. Одну из них называют Тау Кита, другую — Эпсилон Эридана. До них «всего» одиннадцать световых лет — по межзвездным масштабам это не такое уж далекое соседство. И вот возникла мысль о контакте с этими звездными системами, с возможными их жителями. Возник проект Озма.
Оз — страна из американской детской сказки, Озма — королева этой страны. Гипотетическая соседняя цивилизация и стала для астрономов волшебной страной, из которой они надеялись получить вести. Проект назвали романтическим именем Озма.
Не случайно хотели поймать сигналы с Эпсилон Эридана и Тау Кита — одиночных звезд. Альфа Центавра — самая близкая к нам, но двойная — отпала: выяснилось, что там вряд ли могут быть подходящие для жизни планеты. И антенны большого 85-футового телескопа американские радиофизики направили на «страну Оз». Это была первая в истории человечества попытка перехватить радиограмму, посланную другими разумными существами!
Прием вели на волне двадцать один сантиметр — такова частота излучения атома водорода, наираспространеннейшего элемента мироздания. Значит, это наиболее универсальный радиоязык Вселенной.
Три месяца вели поиск, применялась специальная высокочувствительная аппаратура с приспособлениями для подавления помех. И за три месяца не обнаружили ничего, что было бы похоже на искусственные сигналы.
Неудача? Пока да. Видимо, слишком кратковременным был поиск. Видимо, нужно дежурить, слушать каждую ночь, изо дня в день, из года в год, а возможно, и из века в век… Надежда на успех может оказаться иллюзорной, и хватит ли энтузиазма, чтобы нести вахту без конца? Даже если и часть работы поручить автоматам? Психологически трудно привыкнуть к тому, чтобы ждать и надеяться неопределенно долгое время, не получая никакого подтверждения правильности избранного пути.
Думается, впрочем, что сознание величия цели — фактор, с которым не считаться нельзя!
«Трудно оценить вероятность успеха, но, если не производить поиска совсем, она равна нулю». Справедливость высказывания Д. Коккони и Ф. Моррисона, известных исследователей проблемы межзвездной связи, не вызывает сомнений.
Заатмосферная радиоастрономия, которая свою аппаратуру разместит на внеземных станциях, например на Луне, и для которой перестанут существовать помехи, затрудняющие сейчас работу астрономов, — вот новый плацдарм для исследования Большой Вселенной.
Уже сейчас думают о том, чтобы радиотелескопы, принимающие естественные сигналы, приспособить и для приема сигналов искусственных. Это позволит, не откладывая дела в долгий ящик, приступить к созданию галактической службы. Быть может, к нам давно уже идет информация, которую мы просто не можем принять?!
Однако мы невольно отвлеклись. Но ведь опять здесь прошлое переплелось с настоящим и будущим! Мимо этого трудно равнодушно пройти…
Еще не пойманы сигналы и не найдены посылки (ни сейчас, ни в прошлом) из тех краев большого звездного мира, где повторился какой-то вариант рождения планетной семьи.
Но кто знает, не придет ли скоро послание от жителей соседних звезд, соседних звездных систем?
Сначала — переговоры, потом — встреча. Над идеями звездолетов уже трудятся теперь. Не столь много ждать до двухтысячного года. Если век двадцатый станет веком межпланетных путешествий, то двадцать первый обещает межзвездные перелеты.
Но пока — обратно, к началу начал.
Кто же прав? Кант, Лаплас, Джине? Шмидт или Фесенков?
Сейчас ни у кого нет сомнений в том, что все началось с газо-пылевого облака, которое когда-то (а когда — тоже еще вопрос) превратилось в Солнце и планеты.
На веру, однако, нельзя ничего принимать. Все это выглядит убедительно, а где доказательства, где факты? Ведь у нас только цепь рассуждений — пусть строгих, пусть логичных, пусть правдоподобных, но только рассуждений.
Многослойная наша земная кора хранит память о событиях давно прошедших. Углубляясь в нее, мы словно на машине времени переносимся назад. Слой за слоем — и эпоха сменяет эпоху.
Археологи находят остатки древних культур, палеонтологи — вымерших животных и растений. Изучая осадки, лежащие на дне океана, можно будто перелистывать страницу за страницей летописи, написанной самой природой. Если пробраться поглубже, на многие километры в недра планеты, то приоткроется завеса еще более отдаленного прошлого. Вот почему так много ждут от сверхглубокого бурения геологи — и не только те, кто ищет руду, но и те, кто разгадывает великую тайну начала начал.
Пока же инструментом служит теория, гипотезы доказывают или опровергают с помощью формул и цифр. А как определить, чья картина ближе к истине, чья не соответствует ей совсем?
Та гипотеза лучше, которая лучше объясняет современное положение вещей. И теперь неверным считается мнение Джинса, устаревшим — предположение Шмидта. Большинство советских ученых разделяет взгляды Фесенкова.
Американский астроном X. Шепли насчитал четырнадцать предположений о том, как родилась Земля (правда, включая сюда и «взгляды» на происхождение миров пророка Моисея… Можно насчитать и больше, но все равно — и четырнадцать не так уж мало).
Иные из них объясняют очень многое. Однако ни одна, даже самая лучшая, не может дать ответ на ряд довольно существенных вопросов. Вот некоторые из них.
Почему все крупные планеты движутся в одном направлении вокруг Солнца? Почему и Солнце и большинство планет вращаются вокруг своих осей тоже в одном направлении? Почему Солнечная система плоская, почему орбиты всех планет расположены практически в одной плоскости? Почему маленькие планеты (кроме Плутона, возможно бывшего спутника Нептуна, его соседа) ближе к Солнцу, а гиганты гораздо дальше? Почему Юпитер и Сатурн со своими спутниками копируют Солнечную систему?
Пока приходится признать, что мы лишь на подступах к истине и до нее еще идти далеко.
Если следовать Шмидту, то можно объяснить, хотя и не все, особенности, присущие нашей планетной системе, понять, хотя и отчасти, как развивалась она. Но откуда взялось облако около Солнца, почему холодными были вначале планеты — остается все же неясным. И то, что мы узнали сейчас о коре и глубоких недрах земных, во многом не согласуется с предположением Шмидта. Это лучше удастся сделать, пользуясь гипотезой Фесенкова.
В столкновении мнений, в поисках новых фактов — кирпичиков для новых гипотез — рождается истина. И уж никак нельзя согласиться с теми, кто говорит: «Происхождение Земли окутано мраком неизвестности». Значит, нет смысла пытаться воссоздать далекое прошлое? А ведь слова эти сказаны не очень давно и видным зарубежным ученым. Даже сейчас нет-нет да снова раздаются голоса защитников неведомой силы, сотворившей якобы Землю, считающих ее исключением из общего правила, по которому планеты создаваться не могут.
Нет, это не так! «От различных предположений — космогонических гипотез — наука постепенно подошла к выяснению действительного пути развития планет и Земли». С этими словами профессора С. К. Всехсвятского согласны многие советские астрономы.
И продолжаются поиски ответа на вопрос о том, как же в действительности могла возникнуть наша планета. Вот один из новых ответов, который дает профессор В. И. Попов.
Начало начал — все тот же межзвездный газ, протоматерия, породившая сначала сгущение — протосолнце. Из рассеянных повсюду частиц возник диск, потом в нем появилось уплотнение, зародыш будущей звезды. Причиной тому послужили электромагнитные поля. Это они заставили хаос уступить место порядку — там, где постепенно образовалась туманность, солнечная колыбель. В уплотненном центре ее росли давление и температура, пока не начались термоядерные реакции, не началась бурная жизнь новорожденной звезды. Солнце бурлило, и пять-шесть миллиардов лет назад выбросило в космос «куски» своего вещества. Появились протопланеты, и в числе их — Земля, расслоившаяся позднее на мантию и ядро.
…Хотя ясного ответа на вопрос «как?» мы и не получили, надо двигаться дальше. На очереди дебаты на тему «когда?», или, иными словами, сколько лет Земле.
Но, прежде чем выслушать приглашенных, стоит сначала подумать самим: имеются ли уже какие-то заранее определенные пределы — не моложе и не старше? Не моложе стольких-то лет, не старше стольких-то? Материал для рассуждений у нас есть.
Планеты, и в их числе Земля, не могут быть старше Солнца. Они образовались, скорее всего, из одного и того же материала, в одну и ту же эпоху.
И выходит, что возраст протопланеты Земля должен быть не больше, чем и породившего ее Солнца.
Спросим теперь астрономов; такого типа звезде сколько можно было бы дать лет? Они ответят: самое большее пять миллиардов.
Тогда образовалось протосолнце. Сначала холодная газовая масса — солнечная туманность — сжималась и сжималась, уплотнялась и уплотнялась, разогревалась и разогревалась, пока не стала светиться.
Глядя на яркий солнечный диск, трудно представить себе, что когда-то огромное, размером с орбиту Меркурия, Солнце посылало только слабые потоки тепла. Его нельзя было даже увидеть, потому что оно было тогда холодным.
Примерно, восемьдесят миллионов лет понадобилось ему, чтобы, сжавшись, стать настоящей, «нормальной» звездой.
Ну, а о протоземле можно все-таки что-нибудь сказать?
Попросим американского астронома Джерарда Койпера, не пускаясь в дебри сложнейших расчетов, дать кратенькую характеристику пра-пра-пра…
— Это был диск, — скажет он, — из холодной газо-пылевой массы, в пятьсот раз тяжелее нашей современной и с диаметром в тысячу восемьсот раз большим.
Чего только не было в этом облаке, находившемся около протосолнца! Водород, гелий, метан, аммиак… — вода — точнее, снег, и обычный и аммиачный, так как при низкой температуре газы и пары попросту замерзли.
Частиц в облаке собралось много, так много, что они стали сбиваться в мелкие кучки. Окружающая межзвездная пыль, крайне разреженная, не могла угнаться за все уплотняющимся облачным материалом.
Если бы житель какой-то далекой и более старой, чем Солнечная, звездной системы наблюдал за тем, что творилось в нашем уголке Вселенной, он бы уже заметил перемену: наметились сгустки материи.
Этот фантастический житель, точнее, его далекие потомки, сменяя друг друга, наблюдали бы поразительную картину. Может быть, они засняли бы ее — миллион за миллионом лет. А потом, собрав воедино кадры, просмотрели бы весь фильм.
Титров нет. Вообще ничего нет. На экране полная темнота. Если бы съемки велись в инфракрасных лучах, то постепенно появились бы контуры еще не горячего, но уже нагретого Солнца.
Чем дальше, тем четче становилась картина, пока наконец не появилась бы новая звезда, уже видимая, светящая собственным светом.
Дальнейшие события трудно было бы наблюдать издалека, потому что слишком уж малы протопланеты. И, как ни уплотнялись они, горячими звездами не стали.
Все же мы досмотрим фильм до конца, не вдаваясь в подробности того, как он сделан. Может быть, те, кто наблюдал за рождением Солнца, сумел наглядно, на модели, представить и рождение планет из протопланет.
Частички в облаке становятся все крупнее, движутся все быстрее, и в центре возникает, скажем уже по-современному, Земля.
В эту стихийную работу включается Солнце.
Оно атакует будущую планету мощным потоком излучений. Оно световым давлением выметает из межпланетного пространства мелкую пыль, правда, не всю, многое остается.
И с самой Землей происходит целый ряд превращений.
Уже нет хаотического нагромождения замерзших газов. Стало теплее, легкие водород и гелий испарились и улетучились. Протопланета «похудела», но стала плотнее и вращалась еще очень быстро.
Между тем нагрев из-за сжатия продолжался.
Из мешанины разных атомов выплавилось железное (впрочем, быть может, и не железное, а силикатное) ядро, на него наслоились оболочки…
Послушаем еще мнения ученых.
— Мантия плавилась благодаря теплу радиоактивного распада, но не вся сразу, а последовательно, по зонам, — говорит академик А. П. Виноградов. — То, что более легкоплавко, легколетуче, поднималось, а то, что оставалось внизу, кристаллизовалось. Заметим: нечто подобное происходило, когда в лаборатории зонной плавкой плавили метеорит. Модель рождения слоистой Земли в своем роде…
На Земле настоящей при этом базальта образовалось больше там, где сейчас континенты. А отсюда — взаимосвязь между океаническим бассейном и сушей: суша, ее изменения и определили, каков океан, сколько ему «досталось» места. Отсюда же океан и суша ровесники, он такой же соленый теперь, каким был, когда рождался. Если бы океан возник при охлаждении перегретого пара, он не был бы сначала соленым. Если холодная Земля разогревалась, то соленая вода могла подниматься вверх, образуя водный бассейн планеты. Как видим, биографии самой Земли и ее гидросферы переплетаются, они тесно связаны между собой.
— Кора континентов — осадочного типа: только внизу из-за давления и температуры она похожа на базальт, а повыше — на гранит. Кора океаническая рождена из базальтовой лавы. В общем, базальт — это «подошва» коры всюду, а менялось вещество глубин потому, что там особые и вдобавок переменные условия. — Таков вывод члена-корреспондента Академии наук СССР В. В. Белоусова.
— Кора везде одинакова, — утверждает член-корреспондент Академии наук СССР Г. Д. Афанасьев, — только давление толщи воды за миллионы лет изменило породы океанического ложа.
— Нельзя упускать из виду и воду, и растворенные в ней вещества, которые находятся в царстве высоких температур и давлений, — подчеркивает доктор технических наук С. Григорьев. — Может быть, пары и растворы проникают сквозь земные толщи, меняют и свойства пород на своем пути. Отсюда и разница, о которой докладывают сейсмические волны. В верхних слоях земной коры постоянно циркулируют жидкости, испаряясь и снова конденсируясь, проникая через материки и океаническую кору в океаны. Подобные путешествия не проходят бесследно, они, возможно, даже определяют слоистость, служат причиной появления мантии и других оболочек. Возможно, здесь кроется ответ на вопрос, почему сама кора различна, почему возникают токи, создается и меняется магнитное поле планеты. Круговорот подземных вод и теперь, по-видимому, играет немаловажную роль в жизни глубин.
Сложнейшие физико-химические процессы происходили да и сейчас происходят на Земле.
Огромную роль в ее истории играли вулканы. Их было вначале так много, что земной шар напоминал лунный, только конусы окружены были водой первичного океана.
Вулканические газы превратили воды в раствор кислот и других сложных соединений. Потом они же продолжали менять химию океана, куда поступали также и разрушенные породы земной коры.
Благодаря вулканам протоатмосфера насытилась углекислым газом.
Возможно, не раз, когда из недр выделялось больше углекислоты, на древней Земле становилось теплее.
Менялась земная атмосфера. Теперь ничего почти не осталось от первоначального газового одеяния протопланеты.
А земная протоатмосфера — из чего она могла состоять? Конечно, из водяных паров, азота и водорода, и бесспорно были в ней углеводороды — это доказывают хотя бы метеориты — вестники прошлого. В таких осколках планетного вещества нередко находят нечто похожее на нефть.
Откуда взялись углеводороды в метеоритах? Возможно, благодаря космическому излучению — оно вызывало в метеоритном веществе сложные превращения. Нечто подобное могло происходить и на Земле, в водах первичного океана, тогда не защищенного покрывалом атмосферы.
Когда речь идет об этих космических телах, то надо иметь в виду их родословную. Здесь ведь единства взглядов все-таки нет. И то, что считают метеоритной протонефтью, не появилось ли с какой-нибудь планеты, где была жизнь, а такой могла оказаться… сама Земля: вулканы выбросили пыль, захваченную потом метеоритами. Думали, что на Венере есть углеводороды. Их как будто бы не оказалось — по крайней мере, в атмосфере.
Но главное, главное-то где? В нашем перечне не хватает кислорода, а без кислорода невозможна жизнь. Только кое-какие бактерии способны обходиться без него.
Не вмешались ли грозы? При электрических разрядах начали возникать азотистые соединения. Они вместе с углеводородами и стали первичным стройматериалом живой клетки. Жизнь началась задолго до того, как все это произошло. Удивительного здесь ничего нет: живут же и сейчас бактерии в нефти.
Много миллионов лет прошло, прежде чем простейший, из нефти рожденный организм «научился» использовать энергию Солнца. С его помощью далекий предок растения стал дробить углекислоту на углерод и кислород. Атмосфера постепенно становилась азотно-кислородной.
Так думает член-корреспондент Академии наук СССР геолог П. Н. Кропоткин. Но он подчеркивает: точки над «и» поставит наше знакомство с другими космическими телами — метеоритами, планетами, Луной.
Появление жизни на Земле, возможно, связано и с глубинной нефтью, и с электрическими разрядами в атмосфере, и с Солнцем. Быть может, участие здесь позднее принимали и космические лучи? Проверить подобное предположение тоже поможет выход во внеземные просторы.
Что же было дальше? Протоатмосфера улетучилась, уступив место газам, которые выделялись из земных недр. А газы эти не оставались одними и теми же, они изменялись. И, что весьма важно, уже очень давно Солнце смогло какую-то часть кислорода превратить в озон.
Озоновый слой служит броней, которая предохраняет от слишком энергичных солнечных лучей.
Без него не появилось бы ни одной живой клетки, не появились бы растения. Не появись бы растения, не увеличился бы приток кислорода и не очистилась бы первозданная атмосфера от углекислого газа — его в изобилии давали вулканы. Выделялось и много азота. Так Земля не без помощи Солнца создала свою нынешнюю кислородно-азотную атмосферу с примесью углекислоты, содержание которой по временам менялось.
Ну, а материки, океаны — откуда они-то взялись? Не всё сразу. Дойдет очередь и до них.
Вернемся к Солнцу. Сколько ему лет, можно, хотя и приближенно, прикинуть, потому что за его жизнью следим мы давно, да и есть с чем сравнивать — солнц-то ведь множество.
Земля же пока известна нам одна. Спрашивать о ее возрасте надо у нее самой.
Солнце светится, оно излучает энергию, а все это подчинено определенным, уже нами открытым законам. Иное дело — Земля. Тут, казалось бы, не за что зацепиться. Свидетелей нет.
Впрочем… Нельзя ли все-таки найти часы, которые отсчитывали бы время с момента рождения затвердевшей протопланеты? Не пригодится ли здесь сам материал, с которого все начиналось?
Он, конечно, не уцелел. Бесчисленное множество превращений претерпевали атомы земной коры. Никакой привязки ко времени сделать нельзя. Но геохимик поправит: есть среди первичных атомов такие, которые своими превращениями метят время.
Распадается уран и после целой цепочки переходов становится свинцом. Происходит это за строго определенный промежуток времени. Половина атомов урана переходит в атомы свинца за четыре с половиной миллиарда лет. Количество свинца в современных породах скажет поэтому о том, сколько же потратилось на его образование лет, иными словами — сколь древней является та или иная порода.
Есть часы и с другим, не только урановым, механизмом.
Атомные часы Земли и дали сначала ответ: древнейшим породам четыре с половиной миллиарда лет.
А сравнительно недавно удалось найти иные часы, которые сразу же рассказали удивительные вещи.
Ученых давно уже занимала мысль: нельзя ли найти еще какой-то способ определять возраст пород? Урана в земле мало, и встречается он редко. Надо было разыскать еще какой-либо более распространенный радиоактивный элемент, только, конечно, долгоживущий.
Советские ученые академик А. А. Полканов и профессор Э. К. Герлинг его нашли. Им оказался радиоактивный калий, половина атомов которого превращается в аргон за полтора миллиарда лет.
Показания новых часов сразу же потрясли историческую геологию.
Считали, что Земле пять миллиардов лет, а калий-аргоновый хронометр насчитал одной породе шесть с половиной миллиардов! Возраст метеоритов и Земли оказался одинаковым. Видимо, они не прилетели из других звездных миров, а принадлежат нашей Солнечной системе; видимо, они тоже родственники спутников Солнца и образовались из одного и того же протооблака.
Картина станет ясной вполне, когда мы, побывав на планетах, узнаем, ровесники ли они Земле или нет.
Я говорил тут довольно свободно — калий, аргон. И могло показаться, что все очень просто: выделить, разделить, взвесить, измерить… Но аргона ничтожно мало в минералах. За ним увязывается его близнец, такой же инертный газ — гелий. Мешает и воздух, от которого нелегко избавиться, а ведь в нем тоже есть аргон. Оставлять его нельзя — часы будут врать. К счастью, аргон атмосферный — другой изотоп, с другим атомным весом.
В минерале запрятаны — хотя и в микроскопических дозах — азот и водород, углекислый газ и водяные пары, гелий и аргон. До конца пути должен дойти только последний, остальные надо отсеять.
И минерал плавят в почти полной пустоте, при давлении всего в одну десятимиллионную долю атмосферы. Тогда из расплава выходят все газы.
Химические поглотители, вымораживание жидким воздухом, сушка постепенно забирают одну лишнюю примесь за другой.
Сложнее справиться с гелием, потому что его ничто не берет, он ни с чем не хочет соединяться. Тогда аргон загоняют в активированный уголь, охлажденный жидким воздухом, гелий же откачивают насосом.
Теперь надо освободить аргон и отделаться от последней — воздушной — примеси. Но это уже проще. Нагреть уголь — и аргон покинет его. А разделение изотопов не проблема для современной физики.
Вот каким извилистым путем приходится идти, чтобы узнать в конце концов, какое количество аргона прячет порода, чтобы подсчитать потом ее возраст.
Столько же лет, сколько Земле, и радиоктивным элементам. Ясно теперь, откуда они взялись. С самого начала протооблако, первичное планетное вещество, было радиоактивным. Как только оно раздробилось на сгустки, как только начали формироваться планеты, начала действовать и «ядерная печь».
Почему цифра шесть с половиной миллиардов так взволновала ученых?
Земля старше, чем думали раньше, и намного — на полтора миллиарда лет. Даже для геологии это срок солидный.
Итак, возраст Земли увеличился буквально на наших глазах. Точнее становится отсчет геологического времени, и это отодвигает в глубь времен дату рождения нашей планеты. Думают, что цифра скоро дойдет до семи миллиардов. А за тем, не исключено, будут сделаны новые открытия, и не в одной геологии, но и в других естественных науках. И, возможно, Земля окажется еще древнее… Путешествие в прошлое здесь далеко не закончено.
Сколько лет Земле? Все же на этот вопрос мы пока не можем дать окончательного ответа. Геологические часы еще не дают возможности сказать последнее слово. В коре вдруг обнаруживают более старые «кусочки». Почему, откуда они взялись? Определенного ничего утверждать нельзя. Допустим на минутку, что геологи насчитывают планете больше лет, чем астрономы — Солнцу. Тогда наши гипотезы о появлении и развитии Земли будут опрокинуты! Что придет им на смену? Впрочем, не будем здесь пытаться заглянуть в будущее.
…А когда сгустившийся комок протооблака начал покрываться корой? Думают, что это случилось примерно три с половиной миллиарда лет назад, быть может и раньше. Есть же на Земле древние породы, которым три и даже шесть с лишним миллиардов лет!
Теперь допросим еще одного свидетеля, который находится вне Земли.
Но нам не придется совершать космических путешествий. Свидетель прибудет сам, не спрашивая нашего согласия.
В пришельцах из космоса — метеоритах — нет недостатка.
В музеях мира хранится множество небесных камней.
В них тоже есть следы когда-то существовавших радиоактивных элементов. Можно — мы видели — также по атомным часам отсчитать, когда же образовались странствующие вокруг Солнца осколки.
Воспользовавшись случаем, спросим — это ведь тоже интересно, откуда же взялись метеориты?
Остатки космического стройматериала или обломки распавшихся планет?
Скорее всего — результат катастрофы.
В планетном рое были и крупные, и мелкие тела. Выжили и сохранились лишь те, что покрупнее. Их десять сейчас известно астрономам.
Почему же так неопределенно — «сейчас»? Что-нибудь еще имеется в виду?
Потому что об одиннадцатой — Трансплутоне — спорят до сих пор.
Но что когда-то по крайней мере еще одна планета носилась между Марсом и Юпитером — несомненно. Там теперь множество маленьких планеток — вместо одной. Уцелели большие планеты, уцелели массивные спутники. Сравнительно маленькие, пройдя те же ступеньки, начали остывать — распад атомов и, значит, приток тепла прекратились.
А радиоактивные элементы в длинной цепи превращений образуют газы — гелий, аргон, ксенон. Начиненные газами планеты-крошки гибнут, пропутешествовав миллиарды лет.
Проходит еще какое-то время, и на пути им встречается Земля. Пробившись сквозь ее воздушную оболочку, оплавленный, искалеченный осколок попадает в конце концов на лабораторный стол, и в ход пускаются атомные часы.
Их показания совпали для самой Земли и ее космических родственников, потому что из одного и того же протооблака родились все спутники Солнца — гиганты и карлики, живущие теперь и исчезнувшие давным-давно.
— Само вещество метеоритов хранит признаки своего происхождения. В нем «записываются» космические события за огромный период времени — от допланетной стадии до наших дней, — говорит академик А. П. Виноградов.
Теперь — об океане. Его дно, где спрессована толща осадков, — летопись Земли. Но это крылатое выражение потеряло бы всякий смысл, если бы летопись нельзя было прочесть. Какая же может быть история без хронологии, без точного обозначения времени?
Как узнать, сколько лет каждому из множества слоев осадков, устилающих дно океана? Можно и здесь обратиться к помощи радиоактивных элементов. Но есть и другой способ; зная темп накопления осадков в прошлом, измерив глубину залегания интересующих нас слоев и их толщину, мы тем самым могли бы определить, когда возник каждый листок нашей летописной книги.
Итак, прежде всего, чтобы прочесть летопись всего Мирового океана, нужны колонки, пробы грунта — много колонок, и как можно более длинных. Это тем более необходимо, что прощупывание ложа океана звуковыми волнами хотя и дает замечательные результаты, но нуждается в проверке.
Надо постараться проникнуть в самую толщу дна. Плотный грунт уступит только натиску силы. Воспользуемся тем, что дает сама природа. Возьмем металлическую трубку и дадим ей упасть на дно. Собственная тяжесть и большая скорость падения загонят ее в грунт.
Теперь нам поможет сама вода. Ведь она на трубку давит со всех сторон. И давление это немалое — в сотни атмосфер! Трубка составная: она соединена с пустым стальным цилиндром, в который вода попасть не может. Когда достигнуто дно, автоматически открывается кран, и разность давлений вталкивает трубку в грунт на несколько метров.
Остается поднять ее наверх. Лебедка выбирает трос, и проба — колонка грунта — попадает на палубу корабля. Она добыла записанные самой природой страницы истории Земли, страницы, которые накапливались тысячи лет.
Но местами грунт бывает столь плотным, что даже такой «водяной пушкой», как ударная трубка, его не прошибешь. Тогда можно прибегнуть к помощи вибротехники. Сваи забивают, заставляя их вибрировать. И трубка, если она будет колебаться с большой частотой, тоже свободно войдет в грунт.
В толщу донных осадков можно проникнуть и иным способом — при помощи сейсмоакустического метода. Сильный взрыв у поверхности воды посылает звуковую волну ко дну. Частично она отражается от поверхности грунта. Но звук проникает и глубже, доходит сквозь слой осадков до кристаллической породы и только тогда отражается. Время, прошедшее между двумя отраженными сигналами, двумя эхо, даст представление о толще донных отложений.
Подсчеты говорят, что слой осадков должен был бы протянуться ни много ни мало на километр. А оказалось, что в среднем донных отложений скопилось всего на сотни метров — от трехсот до шестисот. Как ни прикидывали, получается неувязка. Осадков явно недостает.
Не ошибаемся ли мы все же в своих измерениях? Не изменились ли самые нижние осадочные слои, не стали ли они столь плотными, что звуковые волны не могут отличить их от коренных пород?
Так думали сначала. Но недавно удалось обнаружить еще один, лежащий глубже осадочный слой, похожий на сланцы. Он тянется на два километра. Не в этом ли была причина неувязки?
Прочтя летопись Земли, мы получим ответ и на другие вопросы.
Мы сможем, вероятно, судить о том, не перемещались ли когда-нибудь материки.
Химический анализ осадков покажет, много ли в них углекислоты, и даст возможность сказать, каким был климат в далеком прошлом. Помогут здесь и находки остатков животных и растений в донных осадках.
Как образовались материки и как развивалась земная кора? Почему тонкое ложе океана базальтовое, а у материков, кроме того, толстая гранитная подошва? Как растет температура, если спускаться в глубь планеты под водой?
Почему в любом месте Мирового океана сохраняется примерно постоянным состав солей? Да и почему, собственно, она соленая, морская вода?
Ответ надо искать в далеком прошлом, в происхождении океанов и материков.
Нас, конечно, интересует и вопрос о том, как же произошел Мировой океан. Мы стремимся проникнуть в тайны отдаленнейшего прошлого, и ученые разрабатывают теории о происхождении Земли и других планет Солнечной системы. Так совершенно естественно попытаться разгадать и загадку возникновения океанов.
Может быть, вода образовалась, когда Земля остывала и пары, сгущаясь, заполняли влагой впадины, ставшие дном океана? Так думали раньше, считая Землю родной дочерью Солнца, отделившимся от него сгустком раскаленной материи, затем постепенно остывавшим.
Другое предположение. Внутри возникла горячая магма, и при извержениях вулканов вместе с лавой выходила вода с растворенными в ней солями. Тысячи, миллионы лет длился такой ад на Земле. Когда кора остыла, вода осталась.
Она выходила из недр, а обратно вернуться не смогла — помешало большое давление. Выброс воды продолжается и сейчас. Каждый год вулканы извергают огромные массы водяного пара. Вода отвоевала у суши немалую часть всей планеты, образовав Мировой океан. Если это так, то океанские воды с самого начала были солеными. Раньше же думали, что соль принесли в океан реки.
Воду подарили Земле ее собственные недра. А есть любопытное предположение. Не космос ли повинен тоже в образовании океанов? Космические лучи вторгались в атмосферу. В самых верхних ее слоях им встречался азот. Частицы высоких энергий превращали азотные ядра в кислородные. Атомам кислорода оставалось только соединиться с водородом, который тоже там был, и получались пары воды. Когда воздух пресытился влагой, она начала падать на Землю, заполняя океанские впадины.
Когда появились океаны, вмешались приливы. Они тормозили движение Земли. Подтверждение принесли древние кораллы. Как и на деревьях, на их срезах можно различить кольца, притом не только годовые, но даже месячные и суточные. Вот ведь какие открываются удивительные возможности — узнать, сколько длился год миллионы и миллионы лет назад. В эпоху рождения Мирового океана в году было четыреста дней.
Так сказали историко-геологические расчеты, и, соответственно, четыреста отметок насчитали в коралловом срезе!
Пусть нас не смущает обилие загадок, которые задал океан, как и вся остальная Земля. Астрономия насчитывает многие тысячи лет, океанография гораздо моложе. Но у нее уже есть столь же могущественное оружие, как мощные телескопы, спутники и космические ракеты у астрономов, раскрывающих тайны Вселенной. Это приборы для изучения океанских глубин, это аппараты для спусков под воду. И потому все меньше и меньше будет оставаться пробелов в наших знаниях о планете Океан и о планете, скажем, Земля — ее таинственных недрах.
Внутренность Земли тоже заслуживает того, чтобы продолжить о ней разговор. Вопрос, который нас ожидает: как появились руды и нефть — вопрос важный и для науки, и для повседневной практики.
А потому прежде всего маленькая справка о том, что нам встречалось уже не раз, — о слове «магма». Вот так бы и хотелось коротко сказать: магма — это… Но ничего не получится. Слово небольшое, содержание сложное.
Известные, широко распространенные и редкие элементы. Металлы и их соединения. Расплав, но не просто горячая жидкость, а нагазированная и сжатая давлением в толще пород.
Вот что такое, по-видимому, магма. О ней приходится говорить потому, что она является родоначальником руд. Есть множество месторождений, которые так и называют магматогенными, буквально — рожденные магмой. Именно этот раскаленный подземный расплав и поставляет, в конце концов, нам железные, титановые, хромистые, платиновые, золотые, серебряные и многие-многие другие руды.
Надо сказать, кстати, что вообще-то рудные скопления — исключение, а не правило для Земли. Элементы, металлы рассеяны в коре всюду. Но лишь местами они собираются. И вот тогда имеет смысл их добывать, лишь тогда создается возможность разрабатывать месторождение.
Уран — это элемент, ставший одним из важнейших в наш атомный век. В породах его лишь четыре десятитысячных процента. Однако земной шар велик. И из этих ничтожных долей процента складываются такие огромные запасы, которые во много миллионов раз больше, чем в разведанных залежах урана.
Быть может, со временем мы научимся добывать рассеянные элементы коры. Об этом поговорим после. Пока же нас интересуют месторождения, и, поскольку речь идет о глубинах, то прежде всего рожденные магмой.
Итак, начнем «танцевать от печки», то бишь от магмы.
Нагазированная с примесью металлов, она находится под большим давлением лежащих над ней пород. Давление заставляет ее искать выход, по трещинам пробираться сквозь толщу пород, заполнять все ходы и трещины и застывать по дороге. Однако магма — смесь, и то, что ее составляет, при остывании по-разному выпадает из раствора.
Может случиться так, что наверх поднимутся, как бы всплывут, легкие породы. Внизу же останутся тяжелые. Иначе говоря, возникнут месторождения металлических руд.
А может произойти и иное — если в магме много газов и водяных паров. Тогда они мешают выпадать осадкам, растворяют металлы, и давление проталкивает не успевший затвердеть раствор по трещинам вверх. Все это происходит на глубине в несколько километров.
Бывает и так, что газам удается просочиться в боковые породы. Если там находится известняк, то появятся в результате минералы, содержащие кальций и, конечно, другие металлы.
Впрочем, так происходит далеко не со всеми магматическими газами. В основном они находят все же выход к поверхности через трещины и поры. Охлаждаясь по пути, пары становятся минеральными водами, а потом из них в осадок выпадают металлические руды.
Не раз и не два внедрялась магма в земную кору. Не всегда происходило это равномерно: бывали в истории Земли такие времена, когда особенно много рождалось минералов, а бывало, что наступало затишье. Да и магма не всюду одинакова. У нее разный состав.
Но, несмотря на разнообразие, все-таки существовал какой-то порядок. Руды рождались там, где наиболее активна и подвижна кора, где появлялись трещины, разрывы пластов, складки. Понятно, почему крупные рудные пояса мы находим везде на земном шаре в горах. Но ведь находят руды и на равнинах. Откуда взялись они?
Тут дело происходило по-другому. Кора медленно колебалась, поднималась, опускалась, снова поднималась. Море сменяло сушу, суша — море. Недаром же находят остатки рыб и морских животных там, где море сейчас за тридевять земель. Глубинные породы иногда оказывались на поверхности, там разрушались, разлагались — словом, менялись. А реки уносили обломки с собой. И в устьях рек накапливались минеральные россыпи, в океанах и морях — толщи осадков.
Итак, и на поверхности, и в глубине возникали различными и сложными путями залежи того, что теперь называют полезными ископаемыми. Пути эти не всегда заканчивались после того, как застывала магма или выпадал из раствора осадок, либо складывались россыпи и осадочные породы.
Со временем менялись и сами новорожденные металлы. Опускалась кора, и они снова попадали на глубину, где давление и температура переделывают их. Известняк становился мрамором, глины — сланцами, граниты — гнейсами.
Откуда берется первоисточник — расплавленная магма?
Высказывалось мнение, что местами — там, где в коре есть гнезда радиоактивных элементов, — все поблизости плавилось. Из образовавшихся очагов расплав по трещинам и порам устремлялся вверх, где дальше с ним происходили различные превращения. В конце концов и рождались горные породы, в которых запасены ценные руды.
Можно спросить: а почему гнезда, а почему очаги?
— Да если было бы так, если бы радиоэлементы рассеялись в коре повсюду, то тепла хватило бы на то, чтобы расплавить всю внутреннюю начинку Земли, — отвечает член-корреспондент Академии наук СССР В. В. Белоусов.
Но все же только радиоактивными «печками» рождение руд полностью объяснить нельзя, и вопрос остается открытым.
Коснувшись богатства глубин, мы неизбежно натолкнемся на загадку, над которой ломают головы не одно столетие и не могут разгадать ее до сих пор, — на загадку о происхождении нефти.
— Сие дар живой природы, — сказал когда-то Михаил Васильевич Ломоносов.
Он, конечно, не мог знать всех тонкостей, и его слова лишь общая догадка: нефть получается из органического живого вещества.
В самом деле, остатки погибших организмов отлагались в течение миллионов лет. Их много накопилось в осадочных породах. И почти всегда им сопутствует нефть. Возможно, бактерии превратили эти остатки в черную маслянистую горючую жидкость. Да и вдобавок удается искусственно получить нефтепродукты из остатков осадочных пород, из угля и сланцев, органическое происхождение которых не вызывает сомнений.
— Но нельзя забывать о высоких температурах и давлениях на глубинах, — сказал бы Дмитрий Иванович Менделеев. — Они могут создать сложные углеводороды, превратив в нефть углеродистое железо, когда до него доберется просочившаяся с поверхности вода.
У нефти неорганическая родословная. Нефть органического происхождения.
В разные времена смеялись то над одной, то над другой гипотезой. Иногда казалось, что побеждает одна, иногда — другая.
Органики пытались найти для поисков нефти столь же ясные и четкие указания, какие дают спутники руд. Какая порода нефтеносна? Теория говорила одно, практика, увы, ее не подтверждала.
Надо искать нефть в иле на дне морей и озер. Там много органических остатков. Там должна быть жидкая нефть. Пробовали — ничего не находили.
Зато находили другое, и притом совершенно неожиданное. Нефть оказалась там, где ее быть по теории не должно, — и в самом низу осадочной толщи, и под ней, в кристаллической ее подошве, где органических осадков уже нет.
Может быть, нефть попала туда сверху? Нет, она легче воды и вниз опуститься не может.
Кстати, выяснилась еще одна любопытная деталь. Уголь ведь тоже образуется из органических остатков. Значит, где уголь, там и нефть. Однако это не так. И, когда подсчитали, например, сколько понадобилось бы исходного, материнского вещества, чтобы родились нефтяные залежи Татарии, подсчет ответил: его наверняка не хватило бы. Понадобились бы нефтеносные площади в десятки и даже сотни тысяч квадратных километров. Но таких огромных площадей, покрытых заготовками для будущей нефти, в природе не было и нет.
Лишь недавно обнаружены новые факты. Разгадку следует искать в глубине. Действительно, когда копнули глубже, на многое удалось получить ответ.
«Копнули глубже» — в прямом смысле этого слова: увеличилась глубина буровых скважин, все дальше от поверхности уходили разведчики недр.
Оказалось, что, если нефть есть наверху, она обязательно есть и ниже. Отчетливо проявилась связь: нефть — глубинный разлом, нефть — вулканические районы, нефть — грязевые вулканы, которые могут встречаться без трещин земной коры.
Становится все более очевидным глубинное происхождение нефти. Но ведь это не ответ на вопрос, как она возникла, а только лишь на вопрос: где?
Спор продолжается. Органики не сдаются. Открытие сибирской нефти в древних породах, которым по меньшей мере пятьсот миллионов лет, казалось бы, перетянуло чашу весов на сторону неоргаников. Жизнь тогда только начала развиваться. Откуда было взяться такой массе сырья, чтобы получилось гигантское скопление нефти?
Другая сторона тоже не сложила оружия. Ей удалось добыть новые поразительные факты.
В этих поисках пришлось еще дальше углубиться в прошлое — на один и даже два миллиарда лет. И оказалось, что в те времена в морях — их было тогда довольно много на Земле — росли в изобилии водоросли. Слои отмерших растений за многие века накапливались на дне.
Они-то и могли стать сырьем для нефти еще более древней, чем даже та наидревнейшая, что найдена в Сибири.
Возможно, в одних районах Земли она органического происхождения, а в других — неорганического.
Спор еще не закончен. Быть может, новые открытия в земных глубинах решат его.
Продолжим разговор о нефти и мы.
Исходный материал — окись углерода и водород. Из них под давлением и при нагреве возникают углеводороды. Не раз, между прочим, находили в природных месторождениях углекислого газа нефть и бензин. Может быть, метан послужил стройматериалом для нефти? Наконец, может быть, в необычных условиях произошла и необычная реакция — прямое соединение углерода и водорода?
Химическим путем нефть могла образоваться на глубинах из паров воды и карбидов металлов. Водород — из воды, углерод — из карбидов, и высокая температура и давление, вероятно, сделали свое дело: создали сложные углеводородные соединения. Интересно, что тогда углеродные и водородные атомы могли бы образовать множество различных комбинаций. Может быть, так?
Горячая вначале Земля и огромные запасы нефти в ее глубинах противоречат друг другу. Тогда не дожили бы до наших дней углеводородные соединения. Другое дело — холодная и лишь потом нагревшаяся Земля. В той ее части, которая не плавилась, иными словами — в коре, нефть могла образоваться и сохраниться. Исходный же материал — углеводородные молекулы были, видимо, уже в протопланетном веществе.
В самом деле, откуда бы иначе взяться углеводородам в метеоритах? Как возникли углеводороды на планетах-гигантах? А они там бесспорно есть. Почему бы стали лунные кратеры извергать из лунных недр водород и углекислый газ? Заметим, что горючие газы встречаются и у нас, в кристаллических породах; они наверняка продукт глубин.
Углерод и водород есть и на других планетах, родственниках нашей Земли, образовавшихся из одного и того же клубка пыли и газа. Отсюда и практический вывод: когда-нибудь буровые скважины будут прокладываться космонавтами…
Напрашивается и такая мысль. Белок — основа жизни, во всяком случае нашей, земной. Углеводороды — основа белка. Но из них же состоит и нефть! Не появились ли первые белковые молекулы из нефти или, скажем более осторожно, из протонефти? Молекулярные постройки постепенно усложнялись, пока наконец из вещества не возникло существо.
Прямых доказательств у нас нет, но разве не убедительно, что именно нефть удалось недавно превратить в белок, близкий к тому, из которого сложены все живые клетки и ткани? Столь близкий, что он пригоден в пищу животным и людям!
Вы чувствуете, что мы все чаще и чаще вторгаемся в область фантастики? Что ж, это в порядке вещей. Будущее начинается сегодня. И в будущее — наш дальнейший путь.
Рано или поздно, но прошлое Земли перестанет быть загадкой. А как же с будущим?
Ничего похожего на постаревшую Землю среди соседей по небу найти нельзя, потому что все дети Солнца ровесники. И все же попробуем заглянуть в завтра.
Как бы думаете, сколько льда на нашей планете?
Казалось бы, не так уж много. Ну Арктика, ну Антарктида, ну ледники в горах. Вот и всё. И раньше оценивали ледяные запасы планеты примерно в пятнадцать миллионов кубических километров.
Увы, ошиблись ровно вдвое! Когда посчитали как следует, когда учли все ледники, «обмерили» Антарктиду, то получилась цифра не пятнадцать, а тридцать. Разница существенная! И если бы весь лед разложить по поверхности земного шара, то получилась бы ледяная корка толщиной метров в шестьдесят… Счастье наше, что даже в эпоху великого оледенения такой корки не было на Земле.
Но что в этом странного? Солнце-то существует. Разве лучи его не растопили бы лед? Нет! Нет, потому что лед отражает, отталкивает от себя большую часть приходящего от Солнца тепла. Раз появившись, ледяной покров уже больше не исчез бы. Наша планета превратилась бы в ледяной шар. На ней царил бы девяностоградусный мороз.
Смотрите — ведь Антарктида, где огромное скопище льда, где есть ледники толщиной пять километров, не тает. Тепла же она получает не меньше, если не больше, чем жаркие тропики Земли.
Но я могу вас успокоить. Сейчас ледники отступают. Новое оледенение наступит, во всяком случае, очень и очень нескоро.
Теперь попробуем представить себе, что растаял бы весь лед. Снова бедствие, да еще какое! Уровень воды в океане повысился бы на сорок — сорок пять метров. Иначе говоря, он вышел бы из берегов и начал наступать на сушу. Исчезли бы многие острова, да и сами материки — тоже гигантские острова — уменьшились бы намного. А на Земле суши и так очень мало.
И это еще не всё. Стало бы намного теплее, и лед никогда бы больше не образовался. Другая крайность — Земля превратилась бы в вечно горячую планету, на которой тоже нельзя было бы жить!
А химик профессор В. Кесарев рисует картину высохшей планеты, покрытой атмосферой из углекислоты…
Что же ждет нас в будущем — конечно, очень далеком: холод или жара? Засуха или всемирный потоп? Одно из двух. Но что именно, сейчас сказать ученые еще не могут. Главное слово — за Солнцем.
Слово «отдаленное» в применении к будущему здесь очень много значит. Никто не может предвидеть могущества грядущих поколений. Люди и сейчас живут как в Антарктиде, так и в тропиках. Овощи растут в теплицах даже за Полярным кругом. Бесспорно, люди справятся и с холодом и с жарой.
Они не станут помехой человеку. Оазисы жизни возникнут на ледяной земле, города с нормальным климатом появятся на земле горячей.
В запасе есть еще один выход. Если все же почему-либо будущее великое оледенение или будущее великое потепление представит угрозу для человечества, оно освоит другие планеты, либо на искусственных кораблях-планетах устремится к мирам иных солнц.
В природе не только все связано между собой. В природе устанавливается равновесие, и нарушать его бездумно нельзя. Одно дело — перегораживать реки плотинами, устраивать искусственные озера и моря, насаждать леса в степях, орошать пустыни. Другое дело — предлагать грандиозные, «планетарные» проекты: растопить льды Антарктиды или Арктики.
Не только в фантастических романах солнечные зеркала-отражатели на спутниках посылали на Землю потоки тепла, а искусственные термоядерные солнца помогали Солнцу естественному отеплять Землю.
Ведь такие проекты предлагались и инженерами. И, прежде чем претворять их в жизнь, надо семь раз отмерить… С природой надо быть осторожным, когда собираешься затронуть весь планетный механизм.
А теперь попробуем узнать будущее еще более отдаленное.
С Солнца все началось, и судьба солнечной системы от него зависит. Значит, заглянуть надо прежде всего в будущее этой звезды.
Однако раз речь зашла о звездах, тут мы можем обратиться к астрономам. Конечно, они не в силах проследить за жизнью какого-то одного светила — от рождения до смерти. Но они в лучшем положении, чем геологи.
Нам известна пока одна Земля, но звезд — бесконечное множество.
Вспыхивают новые и сверхновые, холодные уже перестают светиться и только посылают радиоволны. Рожденные в разное время, они находятся и в различных стадиях жизни, по сути дела, одного и того же «стройматериала» Вселенной, а потому расскажут биографию звезды, названной людьми Солнцем.
Сейчас оно уже взрослое: пять миллиардов лет — солидный возраст, оно постепенно растет и разгорается все ярче и ярче. Для нас солнечный диск останется неизменным, но через три-четыре миллиарда лет его раскаленная масса разбухнет. Солнце станет таким же большим, как когда-то протосолнце. Раз в десять возрастет яркость, раз в сто увеличится поток излучений. Дневное светило станет настоящим гигантом.
Но то уже будет предвестником конца. Начнется медленное угасание Солнца.
Временами, словно стремясь перебороть наступающую старость, оно еще иногда, быть может, вспыхнет снова. И все же оно будет неуклонно сжиматься и остывать.
Быть может, став глубоким старцем — плотным, маленьким белым карликом, оно еще переживет вторую молодость: если на пути встретится туманность и пополнится иссякнувший звездный материал.
Впрочем, вероятность такого события невелика. Жизнь Солнца все-таки неуклонно пойдет к концу, который ожидает каждую звезду. Рожденное из беспорядочного скопища газа, оно закончит свой жизненный путь, а вместо него загорятся новые, молодые небесные светила.
Теперь, после того как американский астроном Койпер изобразил нам биографию нашего Солнца, можно представить себе, как изменялась и изменится Земля. Естественно, картина эта все же фантастична. В основе ее — предположения, догадки, размышления астрономов, уносящихся мыслью в далекие грядущие времена.
Странно выглядела для нашего глаза планета в давнопрошедшие времена. Луна была к ней гораздо ближе — всего в двадцати тысячах километрах. Ее огромный шар сиял на небе нестерпимо ярким блеском. Сутки длились всего пять теперешних часов и столько же продолжался месяц.
Но столь близкое соседство довольно массивной Луны не могло пройти даром. Притяжение соседки вызывало мощные приливные волны. Каждые сутки гигантская волна, высотой в десятки и сотни метров, обегала земной шар.
Лишь постепенно все успокаивалось. Луна удалялась, приливы затухали, сутки удлинялись. В конце концов двойная планета Земля-Луна стала такой, какова она сейчас.
Однако все эти бушевавшие когда-то и не утихшие до сих пор волны заставляли частицы подкорового вещества тереться друг о друга. А трение — это тепло, и «приливного» тепла в Земле должно было накопиться немало. Ведь за пять миллиардов лет земной шар, по самым скромным подсчетам, должен был сделать десять биллионов оборотов!
Каждый оборот хоть ненамного, да разогревал Землю, кстати, и тормозил ее. Вот почему пятичасовые сутки дошли постепенно до привычных нам двадцатичетырехчасовых.
Медленно, но верно продолжают свою работу приливные силы, тормозя земной шар. Медленно, но неуклонно удлиняются сутки. Чем же это кончится?
История повторится. Когда-нибудь, в очень далеком будущем, снова сравняются сутки и месяц, но только они будут гораздо длиннее — почти два теперешних месяца.
Так будет длиться довольно долго. Лунный шарик заметно уменьшится на нашем небе, и Луна перестанет влиять на Землю.
А затем вмешается Солнце. Солнечные приливы будут менять лик Земли. Оно же заставит Луну опять приблизиться к своей матери Земле, и дело закончится катастрофой.
Слишком близко подойдя к нашей планете, Луна рассыплется на куски. Сначала крупные, они, сталкиваясь между собой, измельчатся и кольцами опояшут Землю. Земля станет похожей на Сатурн… Добавим только — случится это не раньше, чем через биллион лет.
Сама Земля не останется, конечно, неизменной.
Когда-нибудь уменьшится, а потом и совсем прекратится радиоактивный распад. Планета успокоится: погаснут вулканы, перестанет содрогаться земная кора. Выветривание и другие разрушающие силы сгладят ее рельеф.
Возможно, борьба между континентами и океанами закончится победой водной стихии. Планета Земля станет планетой Океан. На ней полностью исчезнет суша.
Солнце будет все больше и больше посылать тепла, океаны закипят, и вода, испаряясь, закроет небо плотной пеленой облаков.
Когда же Солнце начнет угасать, вода потоком хлынет на Землю, и снова появятся на ней океаны. Облаков уже не будет. Земля, став спутником «белого карлика», покроется ледяной коркой на месте океанов и снегом на месте материков. Лишь кое-где еще сохранятся действующие вулканы. Но то будут последние проблески жизни.
Миллиарды лет пройдут, прежде чем это случится.
Мрачная картина!
Так, значит, жителям Земли угрожает гибель? Что же, остается утешать себя появлением новой Земли в другое время, в другом месте?
Нет, пусть где-то, быть может в иной только форме, и повторится рождение человечества, только уже не земного. Но путь к спасению найдут и земляне.
Они будут воевать с наступающим океаном, защищаясь от вторжения воды.
Вероятно, им удастся продержаться какое-то время на горячей планете, пользуясь мощью техники той невероятно далекой эпохи.
И все же придется искать выход в другом. От космической катастрофы надо искать спасения в космосе!
…До сих пор говорил астроном. Теперь слово космонавтике. Говорит ее творец — К. Э. Циолковский.
Умственному взору Циолковского рисовалось далекое будущее — угасание Солнца. Конечно, это случится не скоро, и еще много-много веков оно будет сиять животворным счетом. Поэтому мысль эта — о неизбежной гибели дневного светила — отнюдь не вызывала у него безнадежный пессимизм. Наоборот, забота о судьбе грядущих поколений руководила Циолковским, когда он писал: «Угасание нашего Солнца уже не будет гибелью человечества, потому что в нашем распоряжении будет миллиард других — свежих… На основании своих научных работ я твердо верю в осуществимость космических путешествий и заселение солнечных просторов».
Да, человечество никогда не погибнет! Прорыв в космос, возможность поселиться за атмосферой откроют ему выход. Человек отправится к другим звездам, чтобы там обрести новую родину, новое солнце, наладить новую жизнь. Будут сменяться поколения, будут сменяться и пристанища. От звезды к звезде, а им нет числа… Человечество не погибнет никогда! Бессмертие? Да, бессмертие человеческого рода, Человека!
Ракеты дадут возможность покинуть планету и устроить небесные поселки. Это будут жилища и одновременно космические корабли.
Искусственные земли, где создадут все необходимое для жизни, смогут находиться там, где людям хватит запасов солнечного света и тепла. В них на первых порах не страшны окажутся ни разогрев, ни угасание Солнца. А потом, когда «белый карлик» станет слишком холодным, люди полетят в глубины Вселенной, чтобы найти пристанище у другого, еще молодого светила.
Вот в какую даль времен заглядывал Циолковский, размышляя о покорении космоса.
Тогда не стартовала еще ни одна космическая ракета и ни один спутник не летал вокруг Земли. События эти произошли много позднее. Тем более удивительно, что еще на заре космической эры ученый искал ответы на вопрос, который встанет перед человечеством миллиарды лет спустя.
Искал — и нашел ответ.
— Невозможное сегодня станет возможным завтра, — говорил он, доказывая, что путешествия к другим звездам когда-нибудь перестанут быть только мечтой.
Совершая мысленную экскурсию в будущее Земли, мы убеждаемся в том, что человеку придется стать межзвездным путешественником, и он им станет.