История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет
Книга известного популяризатора науки, профессора Роберта Хейзена, знакомит нас с принципиально новым подходом к изучению Земли, в котором переплетаются история зарождения и развития жизни на нашей планете и история образования минералов. Прекрасный рассказчик, Хейзен с первых строк увлекает читателя динамичным повествованием о совместном и взаимозависимом развитии живой и неживой природы. Вместе с автором читатель затаив дыхание совершает путешествие сквозь миллиарды лет: возникновение Вселенной, появление первых химических элементов, звезд, Солнечной системы и, наконец, образование и подробная история Земли. Движение целых континентов через тысячи километров, взлет и падение огромных горных хребтов, уничтожение тысяч видов земной жизни и полная смена ландшафтов под воздействием метеоритов и вулканических извержений – реальность оказывается гораздо интересней любого мифа. Воображение астробиолога, методология историка и острый глаз натуралиста помогают автору изумительно ясно описывать самые сложные вопросы науки. Однако Хейзен не останавливается на нашем времени, основываясь на последних научных открытиях, – он дает читателю захватывающую возможность заглянуть в будущее.
История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет читать онлайн бесплатно
Переводчик Тамара Казакова
Редактор Антон Никольский
Научный консультант Владимир Сурдин, к. ф.-м. н.
Научный консультант Николай Короновский, д. г.-м. н.
Руководитель проекта И. Серёгина
Корректоры Е. Аксенова, М. Миловидова
Компьютерная верстка А. Фоминов
Дизайнер обложки О. Сидоренко
Фото на обложке Shutterstock
© Robert M. Hazen, 2012
© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2015
Посвящается Грегори: грядут перемены – пусть тебе хватит мудрости и мужества приспособиться к ним
Фонд некоммерческих программ
«Династия»
основан в 2002 г.
Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании «Вымпелком».
Приоритетные направления деятельности Фонда – поддержка фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение.
В рамках программы по популяризации науки Фондом запущено несколько проектов.
В их числе – сайт elementy.ru, ставший одним из ведущих в русскоязычном Интернете тематических ресурсов, а также проект «Библиотека «Династии» – издание современных научно-популярных книг, тщательно отобранных экспертами-учеными.
Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта.
Более подробную информацию о Фонде «Династия» вы найдете по адресу
Введение
Одно из самых захватывающих изображений, сделанных в XX в., – фотография восхода Земли, снятая космонавтом с лунной орбиты в 1968 г. Мы всегда знали, как уникален и прекрасен наш мир: Земля – единственная известная планета с океанами, насыщенной кислородом атмосферой и жизнью. Тем не менее многие оказались не готовы к столь потрясающему контрасту между крайне враждебным человеку ландшафтом Луны, безжизненным мраком космической бездны и привлекательностью нашей бело-голубой планеты. С той удаленной точки, дающей хороший обзор, Земля выглядит маленькой, одинокой и уязвимой – и вместе с тем более прекрасной, чем все остальные небесные тела.
Мы с полным основанием можем восхищаться нашей родной планетой. Более чем за два столетия до Рождества Христова греческий ученый-энциклопедист Эратосфен Киренский провел первое в мире документально подтвержденное исследование планеты Земля. Чтобы измерить окружность Земли, он применил простой и остроумный способ, основанный на наблюдении за тенями. В египетском городе Сиене (ныне Асуан) во время летнего солнцестояния он в полдень наблюдал за cолнцем, которое располагалось в зените. Вертикальный столбик не отбрасывал никакой тени. В другом конце Египта, в тот же самый день и тот же час, в приморском городе Александрия, примерно в 840 км севернее, точно такой же столбик отбрасывал короткую тень, указывая на то, что в этой местности cолнце находилось не прямо над головой. Применив теоремы своего великого предшественника Эвклида, Эратосфен пришел к выводу, что Земля должна иметь форму шара, и вычислил, что окружность этого шара составляет примерно 40 225 км – результат, поразительно близкий к современным данным, согласно которым в районе экватора Земля имеет в окружности 40 075 км.
На протяжении тысячелетий великое множество других ученых, от большинства из которых не сохранилось даже имен, исследовали и познавали нашу родную планету. Они выясняли, как образовалась Земля, как она движется в пространстве, из чего она состоит и как устроена. При этом самый главный вопрос, волновавший всех людей науки, заключался в том, как Земля развивалась и как на ней возникла жизнь. В наши дни благодаря накопленному поколениями опыту и возможностям современных технологий нам известно о Земле гораздо больше, чем могли даже вообразить ученые прошлого. Разумеется, и мы не знаем всего, но все же наши познания о Земле значительно обогатились.
По мере расширения и углубления знаний о Земле, превратившихся за тысячелетия в устойчивые представления, становилось все очевиднее, что история Земли – это история изменений.
Многие данные указывают на то, что Земля меняется год за годом, век за веком. Ритмические осадочные толщи, или варвиты, найденные в некоторых ледниковых озерах Скандинавии, запечатлели более чем тринадцатитысячелетнюю историю непрерывного накопления сезонных слойков, отличающихся друг от друга размерами слагающих их зерен – тонкозернистый осадок сменялся грубозернистым вследствие ежегодной активизации эрозии во время весеннего таяния. В результате бурения ледников в Антарктиде и Гренландии получены данные о сезонных отложениях льда за более чем восемьсот тысячелетий. В Вайоминге, в сланцах Грин-Ривер, обнаружены тончайшие, толщиной с бумажный лист, слои осадочных отложений, запечатлевшие геологические события, происходившие в течение более миллиона лет. Все эти отложения покоятся на гораздо более древних породах, которые в свою очередь несут следы грандиозных циклов преобразований.
Исследование длительных геологических процессов указывает на еще более масштабные события в истории Земли. Образование Гавайских островов произошло в результате нечастой, но регулярной вулканической активности, когда слои лавы последовательно накладывались друг на друга в течение десятков миллионов лет. Сглаженные очертания Аппалачей и других древних горных массивов объясняются постепенной эрозией, происходившей в течение сотен миллионов лет, прерываемой время от времени грандиозными оползнями. Внезапные сдвиги тектонических плит смещали целые континенты, воздвигали горы и создавали океаны на протяжении всей геологической истории.
