12 апреля 2014 г.

Насколько крепка наша планета Земля?

Мы всё время плаваем по магменному океану с температурой более 1000 градусов, прыгаем на своих  континентальных плитах, показываем друг дружке язык, - и забываем, что земная кожица может лопнуть...

Бабочка-то родится, но мы этого не увидим:





Холодное и однородное протовещество планеты 4 млрд. лет назад начало нагреваться... 

Происходившие процессы гравитационного сжатия, столкновения протопланет, сильного приливного трения из-за взаимодействия с Луной, а затем и распад радиоактивных изотопов происходили с выделением тепла.  

В конце концов, это тепло расплавило протовещество планеты. В этом полужидком однородном расплаве под  сильным действием Луны прокатывались огромные приливные волны высотой несколько сотен метров. Такое сильное взаимодействие тормозило вращение Земли и  увеличивало радиус обращения Луны. По мере удаления Луны и уменьшения приливных сил, началось остывание земной коры. Под остывающей и твердеющей внешней корой продолжал бурлить полужидкий   вязкий расплав при температуре около 1400 С°, получивший название - мантия. Постепенно в мантии под   действием силы тяжести началась гравитационная дифференциация - тяжелые элементы – металлы опускались вниз, и, собираясь в  центре, формировали ядро. На поверхность   всплывали   легкие вещества – силикаты, которые остывая, образовали  твердую земную кору - литосферу. Таким образом, в мантии возникли (и до сих пор происходят) сильные конвективные потоки. Тяжелые вещества  опускаются, а легкие – всплывают. Но из-за высокой вязкости мантийного вещества эти процессы происходят очень медленно – в течение сотен иллионов лет.  Возникновение слоистой структуры Земли и начало конвекции в мантии  запустило  тектонические процессы вулканизма, землетрясений, движения литосферных плит. А по мнению одного из  ведущих специалистов по эволюции Земли, российского геофизика и гидрогеолога О.Г. Сорохтина,  именно гравитационная дифференциация земного вещества, приводящая к  химико-плотностной конвекции в мантии, является главным планетарным процессом, управляющим эволюцией Земли.

Формирующаяся тонкая земная кора, под действием сил конвекции в мантии, центробежных сил вращения планеты,  приливных сил Луны  трескалась  и распадалась   на отдельные плиты.  Эти литосферные плиты стали плавать по поверхности  мантии, как бревна в воде. Сталкиваясь друг с другом, то слипаясь, то  разъединяясь, они   перемещались  по поверхности Земли. Столкновения и слипания отдельных литосферных плит привели к образованию современных континентов. Теперь уже перемещаются континенты, как целое. В геологии это называется «дрейфом континентов». В местах столкновений континенты могли наползать друг на друга, что приводило к смятию и поднятию коры и образованию горных систем. Например, при столкновении Азии с Индийской плитой  образовался Азиатский горный пояс. В местах разрыва континента  образуются разломы и   рифтовые долины. Например, по   линии Восточноафриканской рифтовой долины  восточная Африка отрывается от остального континента.

Дрейф континентов  периодически приводил к их  соединению в один   «суперматерик». За свою историю Земля пережила существование четырех "суперматериков":   Моногея, Мегагея, Мезогея (Родиния) и Пангея.  Последний  суперматерик Пангея образовался  200 миллионов лет назад, а затем  распался на две части. Южную часть назвали   «Гондвана», а  северную  -  «Лавразия».  Лишь  65 миллионов лет назад и Гондвана, и Лавразия, в свою очередь, раскололись, а некоторые их части, наоборот, соединились. В месте современных Гималаев Индийская плита грубо наползла на Азиатскую,  Южная Америка аккуратно соединилась с Северной,  Антарктида откочевала на юг, и очертания материков приняли современный вид. Дрейф континентов продолжается и в наше время, но с меньшей скоростью 2–8 см в год. По прогнозам геологов через 200 - 300 млн. лет континенты снова соединятся в новый суперматерик Амазия, который возникнет из слияния Северной Америки и Евразии при столкновении  Аляски с Чукоткой в районе Берингова моря.

Синхронно с началом тектонических процессов  4 млрд. лет назад начался процесс дегазации  Земли, приведший к образованию атмосферы и гидросферы. Возникновение гидросферы и атмосферы было эпохальным событием в истории Земли. С тех пор они   сосуществуют совместно и находятся в сложном взаимодействии. В древние эпохи катархея и архея толщина земной коры была настолько тонкой, что расплавленное вещество     мантии постоянно прорывало кору  и через трещины и жерла вулканов  выбрасывало на поверхность газы, пепел, магму, водяные пары. Раскаленная  земля  покрылась вулканами,  из   которых вырывалось  огромное количество газов  во время грандиозных извержений. Масса планеты была уже такова, что выделяемые  газы  не улетали в космическое  пространство, а накапливались у поверхности.  Так, возникла первичная атмосфера, состоявшая из смеси водяного пара, азота, метана, аммиака, сероводорода и углекислого газа. Постепенно, по мере общего остывания Земли, выделяемые пары воды, охлаждаясь, собирались в облака. Облака превращались в тучи, и те в виде дождя низвергали потоки воды, которые,  собираясь во впадинах, образовывали первичные моря. При этом ежегодно из недр земли поступало около 1,3 км 3  воды. Как только около 2,2 млрд. лет назад уровень морей превысил высоту срединных океанических хребтов, моря слились в один Мировой океан - Моноталасса.  Так началась океанизация Земли, которая продолжается и сейчас. При наблюдаемых  современных  темпах поступления эндогенной воды – 0,25 км 3 в год, через 10 тыс. лет уровень океана поднимется на 6 м.  Это неизбежно будет сопровождаться ускорением таяния полярных ледников Гренландии и Антарктиды. Через 100 тыс. лет уровень поднимется  на 120-130 м. Под водой окажутся все равнины Земли.  Максимум океанизации будет достигнут в ближайшие сотни тысяч лет, но затем начнется падение уровня океана.


Комментариев нет:

Отправить комментарий