Диалоги (апрель 2003 г.) - [47]

О.К. Наверное, надо добавить о магматическом океане.

А.К. Да, конечно. Я говорил о плавлении, которое проявлялось на Земле в течении длительных геологических времён, это базальтовый магматизм. Но есть представление о том, что на ранних этапах формирования Земли в силу высвобождения гравитационной энергии при формировании ядра, в силу того, что Земля подвергалась воздействию падающих метеоритных тел, происходил разогрев, подъём температуры и была стадия существенного плавления Земли. Полного или частичного – это тоже предмет дискуссии. Но, во всяком случае, жидкость появлялась.

О.К. Может быть, я на секундочку прерву. Это вообще очень сложный процесс, ведь не было никакой Земли, не было, вообще говоря, ни Венеры, ни Меркурия – ничего ж не было. Было то, что называется допланетное или протопланетное облако. В нём были две составляющие: пыль и газ. Газ диссипировал. Газ – это водород. Солнце на 99 процентов состоит из водорода. Облако тоже состояло из водорода. А то, по чему мы ходим, – железо, кремний, кальций, алюминий – это, вообще говоря, ничтожная часть от водорода, который находился в этом облаке.

Хорошо, как вот эта пылевая компонента собралась? Она собиралась постепенно из мельчайших частиц, менее, чем миллиметровых размеров, гораздо более мелких. Она стала аккумулироваться и образовывать тела значительно более крупных размеров. Это очень плохо понятные процессы. Этим занимается такая наука как «космогония».

А.Г. Понятно, когда они начались?

О.К. Да, 4 с половиной миллиарда лет тому назад. Наша Земля, метеориты и Солнце – 4.5–4.6 миллиарда лет. В это же время сформировалась Луна. То есть мы говорим с такой точностью, которая нам доступна, четыре с половиной миллиарда лет.

Потом образовались очень крупные тела, которые приводили к магматическому океану; это уже тела тысячекилометрового размера, то есть, тела лунного размера. Образовался некий крупный зародыш, который как, не знаю, как аллигатор, вычерпывал всю эту мелочь, которая была в рое допланетных тел.

Те метеориты, которые мы сейчас видим, которые падают и в настоящее время, это некое, так сказать, охвостье, которое осталось в поле астероидов и забрасывается на Землю и на другие планеты.

И вот сталкиваются два больших тела. Представим себе, что Земля первоначально была, скажем, размером с Марс (Марс по радиусу вдвое меньше Земли). И на прото-Землю размером с Марс выпадает тело, скажем, размером Луны. Происходит совершенно колоссальный взрыв, мы даже мысленно не можем представить, что это такое. Когда говорят об астероидной опасности, подразумевается, что тело размером, скажем, в поперечнике 10 километров, может снести вообще всё живое. А здесь тело размером с Луну, прото-Луна падает на прото-Землю. Происходит колоссальный разогрев. И здесь начинается образование магматического океана. Это какая-то, так сказать, каша из металла, из силикатов. Вы спросили об энергии, вот эта колоссальная энергия…

А.К. Она реализовалась таким способом.

О.К. И, конечно, Земля прогрелась очень сильно. Происходило, вероятно, катастрофическое формирование ядра. То есть эта тяжёлая железная фракция, она просто проваливалось к центру. Но ядро, ведь оно радиусом 3 с половиной тысячи километров и треть Земли по массе. Это колоссальное количество железа, железа с примесями, с кислородом, с серой, с углеродом, с водородом и так далее.

Очень важно здесь отметить одну такую особенность, что ядро не чисто железное. Метеориты тоже не бывают чисто железоникелевыми. Плотность железных фаз, померенная в лаборатории, несколько больше, нежели плотность ядра, рассчитанная через методы сейсмологии. Плотность в центре Земли – это около 13 грамм на кубический сантиметр. Плотность железа, измеренная в лаборатории, она превышает плотность центра Земли.

А.Г. Несмотря на то, что там давление колоссальное.

О.К. Это колоссальное давление, это давление трех с половиной миллионов атмосфер. И поэтому ядро нужно чем-то разбавить, каким-то лёгким легирующим компонентом. Это, ещё раз повторяю, водород, кислород, сера, кремний, углерод – не обязательно, что они там есть, я говорю о гипотезах.

А.К. Это то, что может понизить плотность.

О.К. То, что может понизить плотность и понизить температуру плавления железа. И именно с этими легирующими компонентами связаны флюиды, которые как-то тянутся от ядра и несут все эти летучие фракции, которые образуют и состав ранней атмосферы, и состав гидросферы. Не так ли?

А.К. Да. Конечно, ранние этапы формирования Земли – это вообще-то область гипотез. Просто потому что Земля в своём веществе очень мало сохранила информации о самых ранних этапах. То есть они скрыты поздними процессами. Что, скажем, происходило 3.5 миллиарда лет назад мы знаем, всё-таки что-то осталось, а более ранние этапы, они науке мало известны, потому что не сохранила природа данных.

Но, действительно, летучие компоненты земли важны для понимания гидросферы, и атмосферы, и ранней атмосферы. На ранних этапах состав этих летучих компонентов, как мы предполагаем, был тесно связан с формированием ядра. В чём дело? По-видимому, был этап – хотя это гипотеза – был этап, когда металл находился в равновесии с силикатом, ещё ядра не было. Но в присутствие металла возникает пониженная химическая активность кислорода, как бы дефицит. И при таком состоянии глубинного вещества состав газа должен быть абсолютно иным, чем тот, который мы сейчас видим. Это должен был быть водород, метан, – как мы говорим, восстановленные газы. Вот они должны были присутствовать в земле.