Часть II. Древнейшая история земли глава 4.Возникновение земли и доархейская история

Земля является одной из 9 планет Солнечной системы, причем относительно небольшой. Для того чтобы представить себе эволюцию Земли как планеты, понять ее геологическую историю, необходимо рассмотреть ее место в Солнечной системе и обсудить существующие концепции формирования последней, которые содержат в себе, пожалуй, больше вопросов, чем исчерпывающих ответов, несмотря на все усилия, предпринятые в этом направлении большой группой исследователей различных специальностей.

4.1. Образование солнечной системы

В настоящее время установлено, что Вселенная, в которой расположена наша Солнечная система, сформировалась между 10 и 18 млрд лет назад, т. е. Вселенная в два раза старше Солидной системы. Причиной ее образования мог быть гигантский взрыв вещества, породивший облачные скопления водорода и гелия. В результате сжатия этих скоплений, вызвавшего разогрев внутренних зон «облаков» до температуры в миллионы градусов, образовались звезды. Слияние ядер водорода вызвало термоядерный процесс, инициировавший в свою очередь формирование гелия, углерода, кислорода и других элементов. Эволюция звезд на протяжении почти 18 млрд лет шла по пути распада и образования новых звезд. Однако рассуждения о возникновении последних пока не выходят за рамки гипотез. В этом ряду стоит и событие, случившееся 4,6 млрд лет назад, приведшее к образованию Солнечной системы в Галактике Млечного Пути — одной из множества галактик Вселенной, удаленных друг от друга на десятки миллиардов световых лет.

Солнечная система располагается примерно в 3/5 расстояния от центра Галактики Млечного Пути, скрытого от наблюдений скоплением межзвездной пыли. Именно поэтому мы видим край Галактики в виде полосы звезд, огромное количество которых впервые предположил Галилей еще в 1610 г.

Рождение Солнечной системы могло развиваться по следующему сценарию, наиболее проработанному в настоящее время Он предполагает воздействие какой-то силы на протопланетное об-

82

лако межзвездного вещества с массой около 100 000 солнечных масс. Плотность газово-пылевой туманности составляла от 10 000 до 1 млн молекул на 1 см³. Температура не превышала 20—100 К (Тейлор, Мак-Леннан, 1988). Иными словами, туманность была холодной. Полагают, что состав вещества, слагавшего облако, был очень близок к составу метеоритов — углистых хондритов (С1), но присутствие в метеоритах минералов с разной температурой плавления говорит о том, что вещество облака имело, повидимому, сложную историю. Во время взрыва сверхновой звезды под действием ударной волны межзвездное вещество начало сжиматься. Либо в этом межзвездном веществе уже существовали различные химические элементы и их изотопы, образовавшиеся при формировании звезд задолго До взрыва, либо в самой взорвавшейся звезде за счет ядерных реакций происходил синтез всех известных химических элементов. В результате воздействия ударной волны протопланетное вещество стало сжиматься, уплощаться и превратилось в линзовидный диск, в центре которого образовалась новая звезда.

Вследствие сжатия температура стала быстро увеличиваться, достигнув за несколько миллионов лет 10—15 млн градусов. При замедлении скорости вращения линза превратилась в тонкий диск, он и далее уплощался, частицы вещества сближались и слипались, образуя планетезимали — зародыши планет, а центральная звезда превратилась в Солнце, в котором шли термоядерные реакции. Это событие произошло около 4,6 млрд лет назад, хотя возможный интервал составляет от 4 до 6 млрд лет Этот возраст ныне подтвержден определением возраста зерен цирконов в метеоритах.

Таким образом, изложенный выше сценарий допускает возникновение планет из межзвездной пыли, находившейся в гигантских кольцах, окружавших Солнце. Так как кольца взаимно притягивались друг к другу, то планетезимали объединялись в сгустки, которые в конце концов испытали слипание, превратившись в планеты. Подобный процесс формирования Солнечной системы поддерживается большинством астрономов и астрофизиков, несмотря на отдельные расхождения в трактовке тех или иных событий.

Солнце представляет собой обычную звезду, которая содержит 99,8% общей массы Солнечной системы, диаметром около 40 астр ед. Неудивительно, что 0,2% ее массы, представленной планетами, испытывает притяжение Солнцем. Имея внутри температуру порядка 10 млн градусов, а на поверхности около +5600 °С, Солнце создает возможность существования жизни на Земле, и для нас оно, конечно, является исключительной звездой. Термоядерного горючего—водорода у Солнца хватит еще на 5 млрд лет. Солнце начнет в будущем сжиматься, особенно его внутреннее гелиевое ядро, тогда как внешние слои станут расширяться, и оно превратится сначала в «красного гиганта», а затем — в «белого карлика», пройдя обычный путь эволюции звезд.

б» 83