Мы не можем прожить без воды и нескольких дней. Между тем долгие столетия люди не только не знали, что она собой представляет, но не знали даже, сколько ее на Земле. И уже совсем было неясно, как появилась она на планете.Существует несколько гипотез возникновения воды на Земле
Первая гипотеза. Исходит из «горячего» происхождения Земли. Считается, что некогда Земля была расплавленным огненным шаром, который, излучая тепло в пространство,
постепенно остывал. Появилась первородная кора, возникли химические соединения элементов и среди них соединение водорода с кислородом, или, проще говоря,
вода.
Пространство вокруг Земли все более заполнялось газами, которые непрерывно извергались из трещин остывающей коры. По мере охлаждения пары образовали облачный покров, плотно окутавший нашу планету. Когда же температура в газовой оболочке упала настолько, что влага, содержащаяся в облаках, превратилась в воду, пролились первые дожди. Тысячелетие за тысячелетием низвергались дожди. Они-то и стали тем источником воды, которая постепенно заполнила океанические впадины и образовала Мировой океан.
Вторая гипотеза. Исходит из «холодного» происхождения Земли с ее последующим
разогревом. Разогрев стал причиной вулканической деятельности. Извергаемая
вулканами лава выносила на поверхность планеты пары воды. Часть паров,
конденсируясь, заполняла океанические впадины, а часть образовала атмосферу.
Как теперь подтверждено, главной ареной вулканической деятельности на первых стадиях эволюции Земли действительно являлось дно современных океанов.
Согласно этой гипотезе, вода содержалась уже в той первичной материи, из которой сложилась наша Земля. Подтверждением такой возможности является наличие воды в падающих на Землю метеоритах.
В «небесных камнях» ее до 0,5%. На первый взгляд мизерное количество.
Теперь прикинем: Земля весит 6 х 10 в 21 степени тонн. Если она образовалась из
подобных метеоритов, то в ней сейчас должно находиться ни много, ни мало 30 х
10 в 18 степени тонн воды! Тогда названное прежде количество воды на Земле
(13-15 х 10 в 9 степени тонн) по крайней мере в 200 раз меньше истинного. Получается, что наша старушка Земля от самого центра до поверхности, как губка,
пропитана водой.
Третья гипотеза. Также исходит из «холодного» происхождения Земли с последующим ее разогревом.
На какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубине 50-70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии.
Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой. Результатом «химической» деятельности воды явилось разрыхление пород, образование трещин, пустот. Трещины и пустоты немедленно заполнялись свободной водой.
Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность.
Так возникли первичные океаны.
Однако деятельность воды в коре Земли этим не исчерпывалась. Горячая вода довольно легко растворяла в себе кислоты и щелочи. Эта «адская смесь» разъедала вся и все вокруг, превращаясь в своеобразный рассол, который и придал морской воде присущую ей соленость.
Тысячелетия сменяли друг друга. Рассол неумолимо вширь и вглубь расползался под гранитными основаниями континентов. Проникнуть же в собственно гранит ему дано не было. Пористая структура гранита, подобно тонкому фильтру, задерживала взвеси.
«Фильтр» засорялся, а, засорившись, начинал играть роль экрана, преграждавшего
путь воде.
Если все это имело место, то под материками на глубине 12-20 км расстилаются океаны сжатой и насыщенной растворенными солями и металлами воды. Вполне возможно, что такие же океаны раскинулись и под многокилометровой толщей базальтового дна наземных океанов.
В пользу приведенной гипотезы свидетельствует резкое возрастание скорости сейсмических волн на глубине 12-20 км, т. е. как раз там, где должна находиться граница предполагаемого раздела между гранитом и поверхностью рассола, граница резкого изменения физико-химических свойств вещества.
Приведенную гипотезу подтверждает и так называемый дрейф материков. Гранитные громады материков перемещаются. Они «плывут», хотя скорость их движения составляет всего несколько сантиметров в столетие. Отчего бы не предположить, что океаны рассолов выполняют роль своеобразной пленки под «днищами» материков, подобно пленке масла в подшипнике между цапфой и валом?
Если рассолы существуют, то в будущем человечество наверняка использует их как богатейшую жидкую руду, в которой растворены ценнейшие элементы и их соединения.
Четвертая гипотеза. Предполагает космическое происхождение воды. Дело в том, что на Землю из космоса непрерывно низвергается ливень электрически заряженных частиц. И среди этих частиц изрядную долю составляют протоны - ядра атомов водорода.
Пронизывая верхние слои атмосферы, протоны захватывают электроны и превращаются в атомы водорода, которые тут же вступают в реакцию соединения с кислородом атмосферы. Образуются молекулы воды.
Расчет показал, что космический источник способен дать почти 1,5 тонны воды в год, и эта вода в виде осадков достигает земной поверхности.
Полторы тонны в год… По глобальным меркам – ничтожное количество. Но следует иметь в виду, что образование космической воды началось одновременно с возникновением планеты, т. е. 5-7 миллиардов лет назад, да и во все ли эпохи Земля получала из космоса только полторы тонны в год? Не случалось ли в доисторические времена подлинных потопов от космических водяных дождей? Не заливала ли тогда вода нашу планету до самых вершин первозданных горных хребтов, а уж позднее частично ушла в недра Земли, и на поверхности остались лишь знакомые нам океаны?
У этой гипотезы противников значительно больше, чем сторонников. Но ведь и предыдущие гипотезы пока только… гипотезы.
Пятая гипотеза. Кажется наиболее интересной. Она опирается на очень спорные, но смелые и оригинальные идеи.
Взгляните на географическую карту полушарий. Нельзя не заметить странного подобия береговых линий Американских континентов с береговыми линиями Африканского и Евро-Азиатского континентов. Таким подобием обладают края
разорванного листа бумаги.
Как установлено геологией, примерно 250 миллионов лет назад на Земле был единый
континент. Затем, неизвестно по каким причинам, он треснул, и части его начали
расползаться, «уплывать» друг от друга. Доказательствами существовавшего некогда единства материков является не только подобие береговых линий, но также
сходство флоры и фауны, сходство геологических структур побережий.
Короче говоря, мало кто сомневается в единстве континентов Земли в прошлом. Недоумение вызывает другое: как могут, подобно гигантским айсбергам, «уплывать» друг от друга глыбы материков, если их корни уходят вглубь на десятки километров? И что приводит их в движение?
Исследования последних лет подтвердили: да, материки «плывут», расстояние между ними непрерывно увеличивается.
Передвижение материков блестяще объясняет гипотеза расширяющейся Земли. Гипотеза утверждает: первоначально Земля имела радиус вдвое меньший, чем сейчас. Материки, слитые тогда воедино, опоясывали планету. Океанов не существовало.
И вот на границе протерозоя и мезозоя (250-300 миллионов лет назад) Земля начала
расширяться. Единый материк дал трещины, которые, наполнившись водой, превратились в океаны. И с того дня по наше время радиус Земли увеличился
вдвое!
Изобретение атомных часов позволило с абсолютной точностью определить долготу и широту земных объектов по звездному небу. Измерения показали, что наша планета… продолжает расширяться! Расширяется, например, Европа. Москва и Санкт-Петербург «плывут» на восток со скоростью 10 сантиметров в год. А Гамбург, расположенный в центре Европы, остается на месте.
Скорость расширения европейского континента огромна. Ведь за каких-нибудь 20 миллионов лет (ничтожнейший срок для геологической эпохи) в результате такого перемещения может образоваться чаша будущего океана шириной в 4000 километров!
Одного не могут до сих пор объяснить сторонники гипотезы расширяющейся Земли: почему она расширяется? Какие силы раздвигают оболочку планеты?
И вот как теперь это объясняют:
Вселенная по числу атомов на 98% состоит из водорода, т.е. из элемента, рождающего воду. На 98% из водорода состоит и наша Земля. Он пришел к нам вместе с теми частицами холодной космической пыли, из которой образовались все планеты Солнечной системы.
А среди этих частиц находились и металлы.
И тут необходимо обратить внимание на интереснейшее явление. Оказывается, металлы способны поглощать огромное количество водорода - десятки, сотни и даже тысячи объемов на один свой объем. Далее: чем больше водорода поглощает (или
присоединяет) металл, тем плотнее он становится, т. е. тем более уменьшается в
объеме. Да, именно уменьшается. Так, щелочные металлы, присоединяя водород,
уменьшаются в объеме в 1,5 раза уже при атмосферном давлении. Что же касается
других металлов (например, железа и никеля, которыми, по мнению некоторых ученых, сложено ядро Земли), то при нормальном давлении 1 кгс/см2 уменьшение объема у них проявляется весьма незначительно.
Однако по мере уплотнения пылевого облака происходило его гравитационное сжатие и, быть может, наличие сверхдавлений вызвало у железа и никеля тот же эффект уменьшения в объеме, который можно наблюдать у щелочных металлов.
Сжатие пылевого облака сопровождалось разогревом вещества.
А так как наибольшее сжатие испытывали центральные области образовавшейся планеты, то там сильнее всего и росла температура.
И вот на какой-то стадии разогрева, когда температура в ядре Земли достигла
определенного критического значения (а может быть при вмешательстве и других
неизвестных нам факторов) начался обратный процесс - выделение водорода из
металлов.
Распад металловодородистых соединений, т. е. восстановление металлических структур, вызвал резкое увеличение объема вещества ядра Земли. Расширение металлического ядра проявилось с такой силой, что мантия и кора планеты, не выдержав, дали трещины.
Таким образом, дегазация водорода сопровождалась расширением Земли. Между тем водород, пронизывая огромную толщу планеты, захватывал по пути атомы кислорода и на поверхность ее вырывались уже пары воды. Конденсируясь, вода заполняла разломы в коре. Постепенно образовались океаны.