Земля начинает разогреваться

 

Проходят тысячи, миллионы лет.

Каждый раз, когда дождь космического материала угрожает засыпать нас, приходится наблюдательный колпак выкапывать и подымать.

Земной шар изрядно вырос. Он стал почти таким же, как нынешняя Луна. Горизонт удалился. Окружающее пространство слегка просветлело. Там по‑прежнему носятся гигантские пылевые шары. Видимость стала лучше, но события внешнего мира привлекают внимание меньше, чем то, что происходит в недрах Земли.

На нашей планете появились первые признаки деятельности подземных сил. Почва под ногами слегка вздрагивает и колышется. В Земле явно начинается геологическая деятельность. Становится чуть теплее. В истории нашей планеты начинается новая эпоха.

Можно представить, что происходит в недрах Земли. Там в основном протекают два процесса, которые и привели Землю к ее нынешнему состоянию.

Космическая пыль непрерывно падала на Землю.

Наша планета приняла огромное количество материала. Она быстро росла.

Верхние пласты Земли своей тяжестью давили на вещество, заключенное в недрах планеты. С каждым днем это давление возрастало. Оно достигало десятков и сотен тысяч атмосфер.

Давление не может бесконечно увеличиваться, не вызывая никаких последствий. Все возрастающая тяжесть верхних наслоений Земли сказывалась и на строении минералов, слагающих Землю, и на их химическом составе, и на температуре в недрах планеты, которая быстро повышалась.

Под влиянием теплоты и огромного давления кристаллы твердых тел разрушались. Вещество переходило в пластичное, стекловидное состояние. Оно становилось тем, что принято называть твердой жидкостью. Среди известных нам веществ твердыми жидкостями являются смолы, стекло – все они не имеют кристаллического строения и точки плавления. В тепле они постепенно размягчаются, становятся пластичными.

Дальнейшее увеличение давления заставляет разрушаться не только кристаллы, но и молекулы, из которых состоят все сложные вещества. Как показывают опыты советских ученых, поставленные в Институте высоких давлений, вещества, сжатые с силой в несколько сот тысяч атмосфер, изменяют свои свойства и химический состав. Стекло, например, становится растворимым в воде. Желтый фосфор превращается в черный фосфор. Особенно интересны изменения куска мрамора.

В стальную бомбу, предназначенную для опыта, положили бесформенный угловатый кусок мрамора, который был примерно вдвое меньше внутреннего объема бомбы. Пустое пространство между куском мрамора и стенками бомбы залили парафином, а затем бомбу подвергли высокому давлению.

Спустя некоторое время давление сняли, бомбу вскрыли и кусок мрамора достали. К великому удивлению всех присутствующих кусок мрамора принял шарообразную форму бомбы со всеми ее особенностями – швами, рубцами. Получился точный слепок внутренней поверхности бомбы. При этом в мраморе не было заметно ни трещин, ни каких‑либо нарушений прочности куска. Он, видимо, под высоким давлением перешел в пластичное состояние, изменил форму, в когда давление упало, снова окаменел.

При еще большем давлении начинают распадаться молекулы. Атомы перестраиваются по‑новому и при том так, чтобы молекула, получившаяся после перестройки, обладала бы наименьшим объемом. При этом из состава веществ вытесняются наиболее легкие атомы кислорода, азота, водорода.

При давлении в 510 тысяч атмосфер окись железа распадается, и железо выделяется в чистом виде.

Значительная часть минералов, из которых слагалась первобытная Земля, были окислы, го есть соединения различных химических элементов с кислородом. Под воздействием высокого давления окислы железа, кремния, алюминия, магния раскислялись. Кислород уходил из молекул. Освобождение кислорода сопровождается поглощением теплоты.

Почти все тепло, выделяемое в результате уплотнения земного шара, поглощалось при раскислении минералов. Недра сохраняли умеренно высокую температуру. Вещество оставалось в состоянии твердой жидкости, то есть было вязким и пластичным, как мрамор в бомбе высокого давления.

Атомы кислорода, освободившиеся из молекул окислов, по мельчайшим порам и скважинам просачивались наверх. Вместе с ними уходили и другие газы – азот, водород, углекислый газ.

Медленно, в течение тысячелетий совершался этот процесс: в густой пластичной массе частицы не могли двигаться быстро, но высокое давление делало свое – выжимало легкие частицы, и они «всплывали» в верхние слои земного шара – туда, где мы их находим в настоящее время.

Кислород очень активный химический элемент, он энергично соединяется со всеми веществами, способными гореть. Просачиваясь в наружные слои, он встречал по пути атомы углерода, железа, алюминия, кремния, магния, молекулы метана, аммиака. Тут не было сверхвысокого давления, ничто не препятствовало химическим реакциям. Кислород соединялся с веществами, встречавшимися ему, и с водородом – своим попутчиком, также пробиравшимся наверх. При окислении, то есть реакции соединения какого‑либо вещества с кислородом, выделяется много теплоты. Например, железо, растертое в порошок, соединяясь с кислородом, развивает температуру до 3000°.

Наружные слои Земли разогревались. Космическая пыль, из которой образовался земной шар, спекалась и плавилась. Вещество на поверхности раскалялось и переходило в огненно‑жидкое состояние.

В образовавшемся расплаве все легкие минералы еще быстрее всплывали наверх.

Сверху из межпланетного пространства сыпался нескончаемый поток космического материала. Тяжелой черной массой он опускался на Землю.

Давление в недрах планеты неуклонно возрастало. Зона раскисления расширялась. Только что образовавшиеся окислы под тяжестью навалившихся на поверхность масс распадались. Сравнительно холодное металлическое ядро земного шара увеличивалось, занимая все больший объем.

Освобожденный кислород устремлялся к поверхности, чтобы снова вступить в реакцию с веществами, навалившимися на Землю, и расплавить их.

Вещества малого удельного веса неизменно держались возле самой поверхности Земли, всплывая так же, как всплывают сливки на молоке. Они подымались по мере того, как росла Земля и одновременно, насколько это было возможно в густой и вязкой магме, расслаивались, рассортировывались по удельному весу. Земные недра приобретали современное строение с разграниченными слоями.

Верхние внешние слои слагались из соединений алюминия, кремния, кальция, натрия. Более глубокие пласты обогащались кремнием и магнием. Еще глубже располагались окислы тяжелых металлов, составляя рудную оболочку Земли.

Под ними отслаивались минералы, почти целиком лишенные кислорода, – сернистые соединения. На самой большой глубине, где из‑за высокого давления уже были невозможны никакие соединения, все молекулы распались на атомы, а вещество перешло в металлическое и стекловидное состояние. Это – ядро земного шара; в нем перемешаны все вещества, из которых состоит Земля.

 

Эпоха бурных переворотов

 

Грозную картину представляла поверхность Земли в ту далекую эпоху.

Огненные озера, в которых бурлила расплавленная магма, занимали огромные пространства. Над Землей вздымались высоченные вулканы, извергавшие тучи пепла, камней и заливавшие окрестности потоками лавы.

Из раскаленной земли, из лавовых озер и склонов вулканов с ревом и свистом вырывались струи газов и водяных паров.

Земля содрогалась от мощных подземных толчков.

Внутренние слои слеживались и уплотнялись, в образовавшиеся пустоты оседали огромные площади, возникали гигантские провалы, возле которых подымались горные хребты, значительно превосходившие по высоте современные горы. Но это были только временные образования. Горы рушились и погружались в глубь земли, а рядом вырастали новые, еще более величественные горные кряжи. Гул землетрясений не утихал ни на минуту.

Землю окутывала густая и плотная атмосфера, состоявшая в основном из углекислого газа и водяных паров. Она была пропитана сернистыми соединениями, хлором, фтором и простиралась на высоту нескольких тысяч километров от Земли, то есть была гораздо больше, чем сейчас.

В огне бурных извержений росла и формировалась наша Земля.

 

Освещенные заревом от лавовых озер над Землей плыли низкие багровые тучи. Среди туч сверкали гигантские молнии, и тяжелые раскаты грома сотрясали Землю.

Из межпланетного пространства оседал обильный поток космического материала. Он задерживался в атмосфере, смешивался с вулканическим пеплом. Облака, перегруженные твердыми частицами, почти не пропускали солнечного света, на Земле царила долгая, непроглядная ночь.

На Земле тогда не было заметно смены времен года, и день почти ничем не отличался от ночи.

Тучи проливались черными ливнями, но дождевые капли в горячей атмосфере испарялись, не долетая до Земли. На поверхность падала густая грязь, и она шипела на раскаленной лаве.

Изредка с грохотом орудийного залпа проносились болиды. Они взрывались среди туч, озаряя Землю своими вспышками. Глыбы, долетавшие до поверхности, пробивали в размягченных горных породах глубокие воронки.

Так, окутанная дымом, в зареве вулканических извержений формировалась наша Земля.

На этом картина далекого прошлого нашей планеты временно прерывается: надо преодолеть препятствие, возникшее на пути исследования.