Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Итак, наиболее вероятный «сценарий» образования Солнечной системы включает следующие этапы:
1) образование Солнца и уплощенной вращающейся околосолнечной туманности из межзвездного газопылевого облака, вероятно, под влиянием близкого взрыва «сверхновой» звезды;
2) эволюция Солнца и околосолнечной туманности с передачей электромагнитным или турбулентно-конвективным способом момента количества движения от Солнца планетам,
3) конденсация «пыльной плазмы» в кольца вокруг Солнца, а Материала колец — в планетезимали;
4) дальнейшая конденсация планетезималей в планеты;
5) повторение подобного процесса вокруг планет с образованием их спутников.
Вся эта эволюция по сравнению с дальнейшей эволюцией системы происходила очень быстро: на нее ушло всего около 100 млн лет.
Внутренние планеты утратили летучие вещества вследствие:
Рис. 4.2. Главнейшие этапы эволюции протосолнечного газопылевсю облака» (по В. А. Руднику и Э. В. Соботовичу): I этап — первоначальная протосолнечная газопылевая туманность и звез--да, впоследствии ставшая «сверхновой» (более 4,7 млрд лет назад); II этап — протосолнечная туманность попала в сферу действия «сверхновой» (4,7 млрді лет назад); III этап — в выведенной из равновесного состояния протосолнеч-ной туманности начались процессы упорядочения, аккреции «реликтового» вещества туманности и несколько позже конденсации вещества «сверхновой» и «вторичного» вещества (4,7 млрд лет назад); IV этап — центральное сгущение превратилось в Солнце, началось формирование Солнечной системы и, в частности, планеты Земля, завершившееся примерно 4,6—4,5 млрд лет назад
своей близости к Солнцу (нагрев, действие солнечного ветра) т образовались в основном из железосилиікатного каменного материала. Поэтому их атмосфера имеет вторичное происхождение,, представляя продукт дегазации недр этих планет в процессе вул-
канизма (А. П. Виноградов, Г. Юри). По данным изучения изотопного состава благородных газов аргона и 'ксенона формирование атмосферы началось уже 4,4 млн лет назад. По новейшим представлениям на начальной стадии большое значение имело выделение летучих при соударении планетезималей, а затем падении крупных метеоритов. Вода впервые появляется на Земле; на Марсе она уже в замерзшем состоянии (как и углекислота), .а внешние планеты и их спутники состоят в значительной степени из льда и замерзших легких газов — водорода, аммиака, метана и др.
Первоначально довольно единодушно принималось, что внутренние планеты, в том числе Земля, первично состояли из смеси железосиликатного вещества, а затем произошло разделение на ,железное ядро и силикатную оболочку — мантию. Намагниченность древних горных пород показывает, что расплавленное внешнее ядро должно было существовать уже 3,5 млрд лет назад. В 'последнее десятилетие у специалистов стала популярна другая точка зрения— о том, что сначала аккумулировалось тугоплав-,кое, в основном железное, вещество, составившее ядра планет земной группы, а затем уже на него налипли более легкоплавкие силикатные частицы. Это концепция гетерогенной аккреции, т. е. последовательного наращивания вещества планеты, в противоположность первой концепции — гомогенной аккреции. В пользу той їй другой приводятся серьезные доводы, но наиболее вероятной представляется промежуточная концепция, выдвинутая Н. И. Хи-таровым и О. В. Кусковым,— об аккумуляции сначала внутреннего ядра и выделении внешнего ядра уже в процессе дифференциации мантии.
С этим вопросом тесно связано и решение второго вопроса, .интересующего геологов, — о степени первичного разогрева Земли и других планет. Дело в том, что, даже если Земля «родилась» вполне холодной, ряд факторов должен был привести к ее ^существенному разогреву. Это, во-первых, соударение планетезималей сопровождающееся выделением тепла; во-вторых, гравитационная дифференциация при выделении ядра (отсюда важность выбора той или иной гипотезы его образования) и, в-третьих, распад естественно-радиоактивных элементов, среди которых должны были присутствовать короткоживущие изотопы алюминия, йода, плутония и др. Четвертым, дополнительным источником тепла могло являться трение, вызываемое твердыми приливами, которые на начальной стадии развития Земли должны были быть гораздо более мощными, чем в настоящее время, благодаря более близкому расположению Луны по отношению к нашей планете.
Каковы же были степень разогрева прото-Земли и ее возможные следствия? Оценить сколько-нибудь точно величину этого разогрева далеко не просто, и неудивительно, что оценки разных Исследователей существенно расходятся. По мнению В. С. Сафонова, температура в мантии могла достигать 1500°. По расчетам ряда ученых, внешние части планеты могли иметь температуру,
близкую к температуре плавления. Существует представление, особенно в отношении Луны, что на поверхности планеты мог возникнуть «океан магмы», из которого и кристаллизовалась первичная, очевидно базальтоидная, кора.
Наиболее вероятно, что уже на самой ранней стадии истории Земли произошло разделение не только на ядро и мантию, но и на тонкую и еще довольно пластичную литосферу и неглубоко залегающую, очень маловязкую и существенно расплавленную астеносферу, что создало условия для интенсивного магматизма, особенно в местах падения крупных метеоритов, с образованием «озер» магмы.
