РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ РАСШИРЕНИЯ И ПУЛЬСАЦИЙ ЗЕМЛИ

Современные электронно-микроскопические методы исследований эпитеки (наружной части скелета) одиночных кораллов дают возможность установить в ней наряду с годичными циклами нарастания также и суточные ритмы ее роста. При этом если у современных кораллов число суточных ритмов в годичном цикле составляет около 365, то у позднекаменноугольных - около 390, а у среднедевонских — около 400 [Runcorn, 1966; Wells, 1963].

Следовательно, скорость вращения Земли (точнее количество оборотов Земли вокруг своей оси в течение года) со временем постепенно уменьшалась, что могло иметь место вследствие последовательного увеличения объема Земли и уменьшения ее плотности. Если пренебречь влиянием приливного трения, то можно подсчитать, что такое уменьшение скорости вращения Земли могло быть вызвано увеличением земной поверхности с середины девона на 8,5% и с конца карбона на 7%, а радиуса Земли — соответственно на 4,2 и 3,5%. Данные по кораллам свидетельствуют о том, что скорость вращения снижалась неравномерно и как будто имели место даже некоторые колебания в ходе этого процесса..

Палеонтология дает и косвенные указания на постепенное уменьшение силы тяжести в ходе геологического времени. Вплоть до конца докембрия на Земле существовали лишь бесскелетные, мягкотелые животные с. плотностью тела, равной плотности воды, в которой они обитали, находясь как бы в состоянии "невесомости". Лишь на рубеже докембрия и кембрия представители сразу ряда групп беспозвоночных практически одновременно приобрели скелетные элементы, причем плотность вещества последних и их относительная роль в общем весе организмов в дальнейшем последовательно возрастали.

Животные получили возможность с помощью скелетных конструкций сперва активно перемещаться в водной среде или успешно противостоять ее движениям, затем ползать и ходить по поверхности суши и, наконец, приобрели способность к полету. Эти шаги в изменении структуры и условий существования, которые проходили параллельно разные группы организмов, естественно связать с последовательным снижением силы тяжести, все более облегчающим возможность их свободного перемещения сперва в водной, затем в наземной и, наконец, воздушной среде. Противоположный вывод (об увеличении силы тяжести), который делает из анализа этих фактор Ф.П. Кренделев [1977], кажется неубедительным.

Данные палеомагнитных исследований использовались различными авторами как для доказательства довольно значительных изменений радиуса Земли в геологическом прошлом (в основном его постепенного увеличения), так и для отрицания сколько- нибудь заметных его колебаний. Совсем надавно австралийские палеомагнитологи Р. Шмидт и Б. Эмблтон [Schmidt, Embleton, 1981] выступили с обоснованием представления о том, что еще около 1,6 млрд. лет назад, т.е. на рубеже раннего и позднего протерозоя, радиус Земли составлял всего около 55% от современного, и все нынешние массивы с континентальной корой близко примыкали друг к другу, а затем в интервале 1,6—1,0 млрд. пет началось значительное расширение объема нашей планеты, когда между континентальными глыбами возникли первые крупные участки океанической коры.

Таким образом, к настоящему времени накапливается довольно много разнообразных данных, получающих наиболее естественное истолкование с позиций допущения о постепенном увеличении объема и соответственном понижении плотности Земли. Не исключая роли возможного уменьшения величины гравитационной постоянной, или ее флюктуаций, как одного из факторов, контролировавших гипотетические изменения объема Земли, мы предполагаем все же, что главной причиной увеличения (и вообще изменений) объема могли быть процессы, происходившие в недрах планет в ходе их внутреннего развития.

Признаки наиболее значительного расширения мы наблюдаем на Земле, продолжающей оставаться "живой" планетой, более слабые — на Марсе [Милановский, Никишин, 1981, 1982] и Венере, раньше исчерпавших внутренние источники тектоно-магматической активности, и практически ничтожные — на Меркурии и Луне, эндогенная активность которых прекратилась, по крайней мере, 2,5—3,0 млрд. лет назад (см. сообщение A.M. Никишина в этом сборнике).

Это указывает на то, что главную причину расширения планет земной группы нужно искать в эндогенных процессах, ведущих к разуплотнению их вещества. К сожалению, химический состав ядра и нижней части мантии Земли и характер происходящих в них процессов до сих пор еще далеко не ясны, так же, как и природа значительной части термической энергии Земли. Тем не менее ряд исследователей, исходя из различных моделей внутреннего строения Земли, приходит в последнее время к представлениям о неизбежности ее большего или меньшего разуплотнения и расширения.

Так, В.Л. Барсуков и B.C. Урусов (см. их сообщение в этом сборнике) показали, что силикатно-окисное вещество мантии с глубиной испытывает серию полиморфных превращений, обусловливающих, в частности, скачки скорости продольных и поперечных волн и в плотности вещества на верхней и нижней границах зоны, переходной между верхней и нижней мантией. Разогрев недр с течением времени сдвигает глубины этих переходов, причем верхняя и нижняя границы переходной зоны смещаются, вероятно, в разных направлениях. В результате этих фазовых переходов, а также термического расширения вещества недр, согласно представлениям Барсукова и Урусова, со временем должно происходить увеличение радиуса Земли, достигающее, по крайней мере, нескольких процентов (или первых сотен километров).

В.Н. Ларин [1980], исходя из предложенной им гипотетической модели изначального преимущественно гидридного состава Земли (металлы и кремний + водород), полагает, что внутреннее ядро современной Земли состоит из гидридов металлов, внешнее ядро — из металлов с растворенным водородом, нижняя мантия — из металлов и их соединений с кремнием, а верхняя мантия и кора — из силикатов и окислов. Все главнейшие геологические явления, согласно гипотезе В.Н. Ларина, связаны с дегазацией водорода от ядра планеты, которая сопровождается существенным увеличением объема ядра. Модель В.Н. Ларина предполагает большее расширение планеты в процессе ее развития (в несколько раз по объему) и акселерацию этого явления во времени, согласующуюся с данными об относительно быстром расширении океанических впадин в мезозое—кайнозое. Расширение должно протекать циклично, и эпохи расширения должны чередоваться с остановками этого процесса и даже эпохами некоторого сжатия.

Таким образом, вопрос о масштабах и скорости возможного расширения Земли в ходе геологической истории решается разными исследователями не одинаково и в целом остается открытым.

Как говорилось выше, данные о метаморфизме древнейших архейских пород гранулитовых поясов позволяют предположить, что за последние 3,5 млрд. лет радиус Земли мог увеличиться примерно в 1,5—2 раза, а палеомагнитные данные указывают на расширение более чем в 1,5 раза даже с начала позднего протерозоя (1,6 млрд. лет).

Данные о скорости вращения Земли (точнее, количество дней в году) в среднем и позднем палеозое, полученные при изучении кораллов, указывают на то, что за мезозой и кайнозой, т.е. за последние 250 млн. лет, радиус Земли мог возрасти не более, чем на 5—10%, а поверхность Земли — на 10—20%. Это показывает, что за счет расширения планеты могла возникнуть не вся поверхность глубоководных впадин так называемых вторичных и молодых океанов (Атлантического, Индийского и Арктического), как предполагают некоторые исследователи, а в основном лишь внутриокеанические (срединные) рифтовые хребты, почти несомненно созданные в процессе спрединга, который, по-видимому, лишь частично компенсировался горизонтальным сжатием в мезозойско-кайнозойских геосинклинальных поясах. Эти представления об умеренном (по темпу и масштабу) расширении Земли представляются автору наиболее вероятными.

К содержанию книги: Проблемы расширения и пульсаций Земли

Последние добавления:

ВЛАДИМИРО-СУЗДАЛЬСКАЯ РУСЬ

ВНЕШНЯЯ ПОЛИТИКА ДРЕВНЕЙ РУСИ

Владимир Мономах

Летописи Древней и Средневековой Руси

Бояре и служилые люди Московской Руси 14—17 веков

Гипотезы о расширении Земли

РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМ РАСШИРЕНИЯ И ПУЛЬСАЦИЙ ЗЕМЛИ

Количественные данные, позволяющие судить о большей величине силы тяжести в геологическом прошлом, дает палеонтология.