Новая биография?

Контракционная гипотеза до поры до времени устраивала большинство ученых, исследующих земные недра. Один процесс - контракция (сжатие) - объяснял, как сформировался многообразный лик Земли и ее недра, как образовались полезные ископаемые.

Чтобы дать наглядное представление о гипотезе контракции, обычно говорят о печеном яблоке. Представьте, что такое яблоко положили остывать. Оно сжимается, уменьшаясь в размере...

Быстрее всего остывали поверхностные слои Земли. Когда они охладились до температуры окружающей среды, то перестали уменьшаться в объеме. Внутренние части планеты оставались горячими и продолжали охлаждаться, а значит, и сжиматься. Земная кора оказалась слишком просторной для внутренних частей и как бы повисла над ними.

В земной коре возникли так называемые тангенциальные усилия, сжимающие земную кору в складки, вызывающие колебательные движения, подъем магм, разрывные дислокации.

Итак, жаркая Земля скрылась за холодной коркой и напоминала о тепловой мощи извержениями вулканов и землетрясениями. Такова гипотеза контракции, сформулированная в прошлом веке Э. де Бомоном.

Довольно долго и благополучно прожила контракционная гипотеза. Она была очень логичной и цельной, объясняла многие геологические явления с помощью одного глобального процесса - сжатия, связывала воедино тектоническую и магматическую жизнь Земли. Во второй половине XIX в. она была особенно популярной.

Однако в начале XX столетия гипотеза контракции стала сдавать свои позиции под воздействием новых данных. Прежде всего следует упомянуть об открытии радиоактивного распада, который, по мнению ученых, мог разогреть глубинные зоны Земли. А если это так, то они не охлаждались и, значит, не уменьшались в объеме...

Мало кто из специалистов сегодня рискнет защищать гипотезу контракции, но отдают ей должное: она объясняла почти все явления, с которыми сталкивались некогда геологи и геофизики.

Гипотеза контракции была постепенно отвергнута, но ей не сумели быстро найти замену. Как и положено в "междуцарствие", на свободный "престол" появились претенденты. Одна партия развивала идею о том, что главные движения в земной коре и верхней мантии - это вертикальные. Их изучение поможет понять внутреннее устройство Земли и заполнить от начала до конца ее "биографический листок". Противная партия считала, что горизонтальные движения являются ключом, открывающим верную дорогу к познанию глубин. Дрейфующие континенты А. Вегенера - под таким флагом объединились поначалу "неспокойные" мобилисты. Появились также гипотезы пульсирующей Земли, расширяющейся Земли и ряд других. Но ни одна из этих гипотез не дает полного представления о развитии и жизни земного шара. Геологи сравнивают их с фрагментами кинофильма, главные герои которого пока неизвестны. Отсюда и сожаления о "полнометражной" ленте Э. де Бомона.

"...На основе предложенной Е. Артюшковым гипотезы попытаться подойти к построению единой картины истории и эволюции Земли, такой картины, которая могла бы претендовать на роль, аналогичную роли гипотезы контракции, выдвинутой более 140 лет назад Э. де Бомоном", - писал один из известных геотектонистов.

Е. Артюшков, физик-теоретик, окончил Московский университет в 1961 г. Его кандидатская диссертация посвящена теории плазмы, докторская - теории геологической эволюции Земли.

Отправная идея Е. Артюшкова очень проста. Земной шар состоит в основном из плотного жидкого ядра и более твердой легкой мантии. Первоначально Земля была однородной по составу (к этому склоняется большинство исследователей).

Газово-пылевое облако вращается вокруг Солнца, гигантский сгусток метеоритов... Сейчас неважно, из чего состояла "праземля". Важно, что она была в основном однородной. Но позже появились ядро и мантия, резко отличающиеся по плотности. Как и где произошло их разделение? Какие силы совершили это? Силы гравитации? Тяжелые вещества стремятся опуститься в поле силы тяжести, легкие - подняться.

Могут ли подобные перемещения происходить в мантии? Расчеты показывают, что могут, но очень уж медленно. Скорость частиц не превысит 10^-10 см в год. Один сантиметр за 10 млрд. лет! Слишком высока вязкость мантии, вряд ли в ней происходило гравитационное разделение.

А в ядре? Вязкость ядра намного меньше, чем мантии. Снова расчеты, и скорость получается равной сантиметру в год и более. Этого уже вполне достаточно для быстрой дифференциации. И кроме того, в ядре достаточно высока температура, чтобы вещество плавилось - переходило из твердого состояния в жидкое. А нужно еще, чтобы в жидкое состояние перешла чуть ли не половина вещества.

Нижняя мантия сложена силикатными породами. Заключенное в ней ядро также силикатное, но силикаты находятся в нем в особом состоянии: их электроны сильно сжаты, приближены к атомному ядру, как у металлов.

Есть и другая гипотеза - о полностью железном ядре и нижней силикатной мантии. В настоящее время трудно отдать предпочтение одному из этих предположений: слишком скудны данные о составе глубоких недр Земли. Но для наших рассуждений не столь важно, как в точности обстоят дела на глубине, - в любом случае это не противоречит гипотезе Е. Артюшкова.

Допустим, что ядро сложено силикатами. На границе между ним и нижней мантией температура достигает нескольких тысяч градусов, а давление - полторы тысячи килобар (1 кбар = 10⁸ Па). В таких условиях легко происходят фазовые переходы: твердые силикаты нижней мантии переходят в жидкое состояние. Более тяжелые компоненты тонут. Они проходят разжиженный слой, попадают в ядро и опускаются в нем до тех пор, пока не встретят равное по плотности вещество. Тут "пришельцы" останавливаются и постепенно уравниваются с ними во всем. Возможно, что самые "весомые" из них достигают более тяжелого внутреннего ядра. Легкие компоненты при этом всплывают, останавливаясь у подошвы нижней мантии, наталкиваясь на нее, как вода на запруду, и здесь скапливаются.

Можно сказать, что на границе раздела ядра и нижней мантии работает своеобразный гравитационный сепаратор. Его технологический цикл: перевод твердого материала в жидкий, а затем разделение. Так, по мнению Е. Артюшкова, была переработана (и перерабатывается) часть объема нижней мантии.

Из всех оболочек Земли только нижняя мантия однородна по составу. Не она ли представляет сейчас первичное вещество нашей планеты, вернее, то, что от него осталось! Гравитационная конвекция разделила это вещество в глубинах ранней Земли. Мы видим, как она создала жидкое и тяжелое ядро и, наверное, способствовала появлению верхней мантии и земной коры; на изготовление пошел тот легкий материал, который скапливался у подошвы нижней мантии. Но как он проник сквозь нижнюю мантию и попал в верхние сферы земного шара?

В физике известен опыт: если тонкий слой жидкого вещества снизу нагревать, а сверху охлаждать, в нем появятся конвекционные ячейки, например шестигранники. В них будет вещество совершать круговорот: нагретое, как более легкое,- вверх, более холодное - вниз. Подобный процесс, возможно, происходит и в земных глубинах.

Итак, всплывший после разделения материал расположился прямо под нижней мантией, как более легкий. И выходит, что в нижней мантии в результате высокого давления возникает ситуация, о которой мы упоминали выше. В нижней мантии должна начаться тепловая конвекция и должны появиться гигантские конвекционные ячейки. По их краям легкий материал станет подниматься вверх. Правда, как утверждает Е. Артюшков, возможен иной способ подъема - "каплями", будто воздушными шарами. Отдать же предпочтение тому или иному виду "транспорта" пока трудно.

Пройдя нижнюю мантию, легкий материал достигает верхней. Здесь он уже обязательно делится на отдельные "капли", чтобы продолжить путешествие. Размер "капель" достигает сотен километров. Во время пути наверх они не успевают остыть и, еще разгоряченные, попадают в верхнюю мантию, словно угли, выброшенные в остывшую золу.

Но условия в верхней мантии уже другие: давление меньше, чем на той глубине, откуда поднялся материал. Точка плавления вещества понизилась. И если раньше при определенной температуре оно не плавилось, то сейчас при тех же градусах уже не может устоять. Происходит снова плавление и снова разделение на тяжелые и легкие компоненты. И так до тех пор, пока "угли" не прогорят и не обратятся в "золу". Самые легкие компоненты смогут подняться к границе Мохоровичича, находящейся между корой и верхней мантией. Гравитационная конвекция производит сортировку вещества и здесь. По подсчетам Е. Артюшкова, каждые 200 млн. лет в верхнюю мантию внедрялось огромное количество легкого вещества - около 10²⁰ г! Из него и были сформированы верхние сферы Земли.

Как видите, эта новая гипотеза унаследовала лучшее от гипотезы контракции - в один процесс объединены магматические превращения и тектонические движения. Поднимающийся материал по свойствам напоминает магму. Она, внедряясь в недра Земли, приподнимая и раздвигая окружающие породы, образует различного типа месторождения.

...В недавнее геологическое время мощные ледники захватили часть суши, в том числе Фенноскандию и Канаду. Под их тяжестью земная кора сначала прогнулась, а затем, когда ледник отступил, выпрямилась. Будто специально природа поставила этот эксперимент - представился случай узнать новое о свойствах верхней мантии. Геофизики, в частности, определили, что вязкость верхней мантии до 1000 км вглубь оказалась постоянной.

Е. Артюшков, изучая движения верхних земных слоев под нагрузкой и без нее, обратил внимание, что вскоре после освобождения ото льда подъем на отдельных участках происходил очень быстро - со скоростью более 10 см в год. В дальнейшем эти участки подстраивались под общий, гораздо более медленный подъем. Так, глубокий прогиб в центральной Фенноскандии выровнялся за какие-нибудь 700 лет. А всему понижению потребовалось 10 тыс. лет, чтобы вернуться близко к первоначальной позиции.

Гидродинамические расчеты показали, что подобная картина может наблюдаться только при одном условии: в верхней мантии должен находиться слой, в тысячу раз менее вязкий, чем окружающие его породы. Роль этого слоя, по-видимому, играет астеносфера, которая лежит на глубине 80-200 км и существование которой давно предполагают геофизики.

...Замечено, что земная кора движется в вертикальном направлении на платформах со скоростью несколько миллиметров в год, редко 1 см в год. В складчатых областях скорость возрастает в несколько раз. Но в среднем за десятки миллионов лет всегда получаются все же много меньшие значения, иногда в тысячу раз.

Геологи пришли к выводу, что это движение происходит не непрерывно. Земная кора то поднимается, то опускается через каждые 1000-10000 лет. При этом смущало, что предполагаемые источники тектонических движений действуют в одном направлении несравненно большие сроки.

Как объясняет это затруднительное обстоятельство гипотеза Е. Артюшкова? Предположим, что снизу в астеносферу уперся крупный блок, скажем порция легкого материала из глубин. Вещество астеносферы, поскольку оно имеет пониженную вязкость, начинает растекаться в стороны. Ведь на астеносфере лежат более плотные слои. Они также не остаются спокойными - приподнимаются, но слегка, поскольку основное усилие пришлось на астеносферу. Блок продолжает двигаться наверх с переменной скоростью (именно так происходят тектонические перемещения). Когда его движение замедлится, астеносфера начинает медленно растекаться по сторонам, а литосфера медленно приподниматься. Может случиться и так, что блок будет подниматься совсем медленно, вещество астеносферы - медленно растекаться, а вспухание литосферы в этом месте прекратится. Усилие полностью погаснет в слое пониженной вязкости. Не испытывая подпора снизу, выпуклость в литосфере опадает. Так объясняет Е. Артюшков частые смены в направлении движения земной коры.

Астеносфера - своего рода буфер в недрах Земли: она гасит мощные движения в верхней мантии. Если там перемещения достигают десятков километров, то в литосфере - это в лучшем случае один сантиметр.

В последнее время установлено, что на дне океанов существуют горные системы, не менее величественные, чем на континентах. Длина их достигает 60 тыс. км, а по площади они занимают 30 % поверхности земного шара.

Срединно-океанические хребты - одна из самых волнующих проблем современной геологии. В ней намек для ученых: земная кора сконструирована по единому плану?!

Особую остроту придают проблеме рифты - так называется система глубоких и нешироких впадин, идущих по верхней части подводных хребтов вдоль гребня или недалеко от него. Эти рифтовые впадины аналогичны понижениям в горах, например в Восточной Африке, на западе Северной Америки.

Рифтовый пояс отличается всегда необычной активностью земных недр, расположенных под ним: всегда повышена его вулканическая, сейсмическая и тектоническая деятельность, вещество мантии имеет пониженную плотность, магнитные поля аномальны, электропроводность и тепловой поток завышены по сравнению с обычными.

Происхождение рифтовых впадин - одна из главных загадок в геологии. Какой гигантский скребок так аккуратно прошелся по верхам хребтов, почти не тронув их склоны, не говоря уже о более низких местах? Вот, например, Байкальская впадина. Ее средняя глубина 5 км, средняя ширина 45 км. Она расположена на поднятии сводового типа. И может быть, ему и обязана своим рождением?! Свод выколол в земной коре клиновидный блок, который затем опустился вниз, провалился. Вот вам и рифтовая долина!

Если это было так, доказывает Е. Артюшков, то земная кора должна бы расступаться гораздо шире, чем наблюдается на самом деле, в случае Байкальской впадины - на 4,4 км. Между тем растяжение, связанное с Байкальским поднятием, равно только 100 м.

Познакомимся с еще одним физическим опытом. Металлическая пластинка постоянного сечения растягивается с определенной силой. Только растягивается, но не рвется - так подобрано усилие. Металл начинает тянуться. В одном месте сечение пластинки уменьшается. Сразу же возрастают нагрузки и "течение" материала резко увеличивается. Образуется сужение, так называемая "шейка".

Тот же эксперимент поставим теперь мысленно на каком-то участке земной коры. Легкий материал из глубин достиг астеносферы и, подпирая ее, продолжает подъем. Вспомним, что при этом астеносфера начинает растекаться по сторонам. Пожалуйста, первое условие эксперимента - к участку слоя пониженной вязкости приложены растягивающие усилия. Если они составляют примерно 10⁷ Па, то кора начинает течь подобно металлической пластинке. Течь, но не рваться - выполнено второе условие. Третье, как можно догадаться,- зарождение "шейки".

Но над астеносферой лежит более вязкая земная кора. Она сдерживает движение астеносферы, не дает ей растекаться. Особенно сильное противодействие там, где в земной коре должна появиться "шейка". Анализ показывает, что в этой точке возникают очень сильные напряжения - менее вязкий слой хочет заставить кору следовать за собой и так же быстро, как и он сам. А кора не успевает. Кончается это одним - разрывом. Астеносфера получает возможность быстро разойтись по сторонам. Земная кора вновь не успевает за астеносферой. Та уже частично оттекла оттуда, где "шейка", а кора еще не опустилась. Она как бы теряет опору, разламывается на отдельные блоки. Появляются зазоры, напряжения подскакивают до 10⁸ Па. И в результате - новые деформации, которые характерны для рифтовых впадин. Вновь подтверждается не последняя роль астеносферы в формировании земной поверхности.

Срединно-океанические хребты возникли благодаря легкому материалу, поднявшемуся из глубин. Этот материал проникал прямо под океаническую кору на глубину 12-15 км и нагревал ее. Нагрев делает вещество менее вязким и более податливым. Именно поэтому земная кора ослабевала в зоне поднятий. О присутствии легкого материала сигнализирует и повышенная активность рифтовых зон. Аномалии тектонические, вулканические, магнитные - все можно приписать этому. А сильный тепловой поток - это прямое указание на породы, которые приходят наверх все еще горячими. Породам Байкальского поднятия пришлось бы нагреваться в приповерхностных условиях сотни миллионов лет, чтобы достичь нынешней температуры. Но возраст поднятия не более 20 млн. лет. Выходит, не здесь они приобрели такую высокую температуру, а где-то глубже.

Другой пример - повышенная электропроводность Байкальского поднятия. На глубине 60-70 км его породы имеют такие же значения, как соседние породы на глубине 200 км. Повышение электропроводности - тоже следствие нагрева.

Итак, первоначально Земля была холодной и состояла из однородного вещества. Потом в ее глубинах заработал "гравитационный сепаратор". Он выделил тяжелые вещества для ядра планеты, а также более легкий материал для верхних сфер Земли. Легкий материал всплыл наверх и образовал верхнюю мантию и земную кору (гравитационный сепаратор работает и ныне, сортируя вещество нижней мантии). Горячие "капли" легкого материала, попадая в верхние слои земного шара, образовали различные типы пород и руд. Они же являются "возмутителями спокойствия" в земной коре, создавая тектонические перемещения. Астеносфера смягчает их воздействие на земную кору. Они же возвели срединно-океанические хребты, опоясывающие весь земной шар. Они же способствовали образованию рифтовых долин.

Доктор физико-математических наук О. Сорохтин также исходит из того положения, что вначале планета была однородной: не было ни ядра, ни мантии, ни земной коры. Она сгустилась из межзвездного газа и пока "дремала", ее тектоническая жизнь еще не началась. Гравитационное перемешивание вступило в силу сразу же после того, как возникла "праземля".

Главная мысль О. Сорохтина состоит в следующем:

"...В ядре планеты сосредоточена примерно треть всей ее массы. Состав ядра резко отличается от состава мантии. Очевидно, что выделиться, обособиться такая гигантская масса из первоначально однородного вещества Земли не могла без последствий для всего земного шара. Постепенный рост железо- никелевого ядра определил внутреннюю жизнь планеты, ее строение и облик. Одним словом, "распухание" центральной области Земли играет решающую роль в истории ее развития".

Ядро планеты состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внутреннее ядро радиусом 1250 км сложено железом или его сплавом с никелем. Внешняя оболочка радиусом 3490 км жидкая.

Исследования О. Сорохтина показывают, что, вернее всего, ядро состоит из оксида одновалентной фазы железа. К внешнему ядру примыкает мантия, которая резко отличается по составу. Именно здесь пролегает граница, разделяющая вещество Земли.

Возникает следующая картина: гравитационная "мешалка" в мантии непрерывно доставляла к границе "внешнее ядро - мантия" свежее вещество, здесь оно разделялось, тяжелые соединения железа опускались, а легкие возвращались в верхние слои. Таким образом, ядро Земли, не переставая, росло, увеличиваясь в размерах, и сейчас продолжает расти.

Доставляют вещество к месту переработки конвективные ячейки, представляющие собой гигантские "бублики". Вверх и вниз вещество опускается "строго по прямой - эти потоки радиальны. Сверху их замыкают горизонтальные течения в астеносфере. А внизу "бублик" замыкают течения на границе жидкого внешнего ядра и мантии. Таких конвективных ячеек может быть не более двух.

Конечно, сепарация вещества в недрах происходит не очень быстро, иначе от мантии уже давно бы ничего не осталось: она вся расплавилась бы и потом застыла ровными слоями. Нет, "завод" в недрах планеты работает медленно, его коэффициент полезного действия в лучшем случае составляет всего несколько процентов. И поэтому в мантии очень долго, но без какого-либо расплавления будут развиваться конвективные потоки, подкидывающие материал в сепаратор. Эти потоки приведут в движение все вещество мантии: оно несколько раз побывает внизу, незначительная часть его окажется переработанной, а основная масса вновь всплывет.

По расчетам автора, прошло 20 таких циклов: 20 раз мантийный материал совершил кругооборот, а впереди - еще семь кругов, после чего всякое движение в глубинах прекратится и тектоническая жизнь планеты Земля окончится. Произойдет это не скоро - через два миллиарда лет.

Один круг вещества по времени удивительно точно совпадает с геологическими эпохами, которые давно были теоретически определены. Бурная жизнь земной поверхности - деятельность вулканов, землетрясения, опускания и подъемы суши, горообразование, которые происходят периодически,- это отзвук того, что творится в недрах. Там соблюдается периодичность - закономерная смена одних процессов другими, повторение прежних и т. д.

Представим... Громадные конвективные ячейки тащат вверх и вниз непокорное вещество мантии. Цикл за циклом проваливается в "преисподнюю" кусок земной тверди, чтобы всплыть в другом месте. Там, где восходящий поток подходит к земной коре, появляется трещина длиной во многие тысячи километров. Это и есть та самая щель, пролегающая по центру срединных океанических хребтов,- рифтовая долина. Через нее и сегодня поступает глубинное вещество, наращивая расходящиеся края. В астеносфере возникают горизонтальные движения, они расходятся в стороны и тянут за собой литосферные плиты, из которых сложена земная кора. Там, где располагается нисходящая ветвь конвективного потока, астеносферные горизонтальные течения сходятся - литосферные плиты будут сближаться подобно тому, как соберутся клочки бумаги у отверстия раковины. Таков механизм движения плит.

Конвективные течения в Земле существовали с момента ее рождения. В тот же момент менялось и соотношение литосферных плит. Они дробились, а потом объединились над мощным нисходящим потоком в один "праматерик". Менялись структура конвекции, направление ее потоков, и вновь наступало дробление... Последний раскол Пангеи, о котором мы расскажем дальше,- только последний эпизод из длинной тектонической биографии планеты.

Естественно, не оставался в стороне и океан. Когда литосферные плиты сращивались, увлекаемые погружением вещества, возникал водоем - один на всю Землю. Дробилась Пангея - делился и океан. Вновь сдвигались, скучивались плиты - возникали новые океанические впадины. Так и сегодня растут Атлантический и Индийский океаны, уменьшается Тихий океан.

После рождения Земля была очень неуютной. Солнечный ветер вымел все газы. Атмосферы не существовало: ее летучие соединения находились в связанном твердом состоянии в Земле и на ее поверхности. Она была ничем не защищена и бомбардировалась метеоритами. В земную поверхность врезались различного рода частицы - посланцы космоса. Над планетой поднимались тучи пыли, первичные газы, водяные испарения, углекислый газ, азот... Свободного кислорода на Земле тогда не было: он "поглощался" железом - связывался им; в первичном веществе железа было предостаточно.

Первый свободный кислород появился на границе ядра и мантии, где вовсю шла переработка вещества. Кислород начал пробиваться наружу, увлекаемый восходящим конвективным потоком. На этом пути наверх его вновь встречало железо и вновь забирало на образование оксидов. Но ядро росло, отбирая железо от мантии,- его там становилось все меньше и меньше. Медленный процесс, но зато верный... И в конце концов наступил такой момент, когда путь к поверхности земного шара стал свободным. Кислород сначала отдельными дымками, а затем бурно стал поступать в приземное пространство, рождая будущую атмосферу... Это произошло примерно миллиарды лет назад и привело к возникновению жизни. На Земле, подобно взрыву, появляются многоклеточные организмы. Их жизнь, а затем и последующая жизнь на Земле развились благодаря определенной химической защите на поверхности. Ведь не только кислород направлялся к поверхности, вместе с ним путешествовал и углекислый газ. Но он связывался с растекающимся веществом, поднятым из недр. Не будь этого, земная поверхность оказалась бы дном океана, наполненного углекислым газом, что и произошло на Венере.

Воистину нам повезло, что все так удачно сложилось на первоначальной Земле!

К чему приведет этот процесс, уносящий с поверхности вещество и поднимающий его из недр? Он будет продолжаться до тех пор, пока вся мантия не очистится от железа и его оксидов, а ядро неимоверно распухнет и его рост наконец прекратится. Кислород хлынет наверх, к земной поверхности. Его будет очень много, и через два миллиарда лет на Земле установится давление в тысячи атмосфер. Таков один из косвенных выводов теории О. Сорохтина: оказывается, ядро регулирует поступление живительного газа в атмосферу. Как и всякая конструктивная идея, содержащая элементы действительного положения дел, она должна внести порядок во многие геологические представления.

...Не так уж давно появилась гипотеза тектоники литосферных плит, которая по-новому возродила гипотезу дрейфа континентов. Мобилизм, бывший в тени десятилетия, воспрянул к новой жизни. Против него выдвигались различные контраргументы, приводились довольно серьезные возражения. И в этом споре различных направлений: фиксизма, отрицающего большие горизонтальные перемещения, и мобилизма, утверждающего их, произошло взаимное обогащение наук о Земле. Спорящие приводили данные из области геохимии, палеоклиматологии, данные об эволюции магнитного поля Земли, атмосфере, гидросфере и т. д. Они передали все то лучшее, что было накоплено за годы исследований.

На многих международных съездах геологов, геофизиков, геохимиков не раз высказывались предложения о создании новой науки - геономии, которая воспримет весь научный багаж об эволюции планеты Земля. Гипотеза о непрерывно растущем ядре земного шара, о восходящих и нисходящих потоках вещества, его глубинной переработке - верный "кандидат" в эту будущую область знаний. В этой гипотезе имеется одно несомненное достоинство: соединение воедино всех главных наук о Земле - геологии, геофизики, геохимии, геотектоники.

Сегодня многие ученые утверждают: не все геологические процессы могут быть поняты, если исследователи ограничатся только пределами земного шара. Например, хорошо изучена история Земли начиная с палеозоя, т. е. за последние 570 млн. лет, значительно меньше известно о предшествующем периоде, охватывающем громадный отрезок времени - 3,3 млрд лет, и почти ничего мы не знаем о "биографии" родной планеты до рубежа 3,8 млрд. лет. Горные породы более древнего возраста, которые помогли бы восполнить этот пробел, пока не обнаружены: они сильно преобразованы или погребены под другими. Между тем все планеты, обращающиеся вокруг Солнца, возникли 4,6 млрд. лет назад, и таким образом, молодость Земли, ранний этап ее жизни протяженностью в 1 млрд. лет, скрыт от геологов.

Однако о нем могут рассказать Луна и планеты земной группы. Ведь мы теперь знаем, что истории формирования и ранней эволюции всех планетных тел земного типа принципиально близки. Изучая Луну, Марс и особенно Венеру, ученые как бы перелистывают первые страницы геологической летописи Земли, что не удавалось пока сделать на самой Земле.

Сравнение истории развития планет показало, что они являются саморегулирующимися системами и, подобно живым организмам, взрослеют и умирают согласно заложенному в них при рождении генетическому коду. Он определяется размерами планеты, расстоянием ее от Солнца и составом вещества, из которого она образовалась. Если удастся раскрыть, как в соответствии с этим кодом действует механизм формирования планет, то можно будет понять, почему различаются пути и условия их эволюции.

Кроме того, сравнительный анализ данных о Луне, Марсе и Венере показал, что на них ранние базальтовые расплавы появились тогда же, когда и на Земле,-3,6-3,8 млрд. лет назад. Они наложились на ранее появившуюся "материковую" кору и в пониженных местах перекрыли ее. Установлено также, что сохранность этой коры уменьшается с увеличением размера планет, а степень перекрытия базальтовыми покровами, наоборот, увеличивается. Так, на маленькой Луне они покрыли почти шестую часть поверхности, а на Марсе - половину. Земля имеет большие размеры, и расчеты показывают, что в соответствии с подмеченной закономерностью на ней и не должны сохраниться горные породы древнее 3,8 млрд. лет. Они упрятаны под базальтами.

Космические аппараты различного назначения исследуют и будут продолжать исследовать планеты Солнечной системы. На XXVII Международном геологическом конгрессе ученые не раз подчеркивали, что "получение любой информации о внеземных объектах для геологов и геохимиков имеет не только общенаучное значение, но и является действительным средством расшифровки тех страниц геологической истории Земли, которые мы по тем или иным причинам не можем прочесть... И мы находимся сейчас в самом начале этого увлекательного и многообещающего пути в познании ранних этапов жизни нашей планеты, законов ее эволюции и будущего".

Сравнительная планетология поможет ответить на один из самых сложных и в то же время интересных вопросов в науках о Земле - о будущем нашей планеты. Луна и Меркурий перестали быть активными сразу после того, как завершились на них стадии формирования океанической коры. На Марсе этот процесс сильно затянулся. А на Земле продолжается стадия образования океанической коры с одновременным наращиванием континентов в переходных зонах. Таким образом, наша планета обладает огромными запасами внутренней энергии.

Главный вывод сравнительно-планетологических исследований - перелом умонастроений в рядах всех специалистов, изучающих Землю - одну из планет Солнечной системы. Она не может не испытывать на себе разнообразных космических влияний. Ее поверхности достигают метеориты и космическая пыль, на нее непрерывно воздействуют различные физические поля и излучения из космического пространства. Космических факторов, влияющих на эволюцию нашей планеты, значительно больше, чем учтено в настоящее время. До сих пор однозначно не объяснены периодичности в развитии земного шара, процессов горообразования, изменений климата... Некоторые гипотезы связывают тектонические процессы с положением всей Солнечной системы в пределах Галактики, колебания климата - с солнечной активностью и т. д. Если на Других планетах также будут обнаружены признаки периодичности и их циклы совпадут с земными, то это послужит очередным доказательством множественного участия космических сил в развитии Земли.