Александр Колтыпин. Что общего у Земли и Венеры?

Фаэтон, Марс, Земля – следующая Венера! (начало)

Часть 2. ЧТО ОБЩЕГО У ЗЕМЛИ И ВЕНЕРЫ?

Существует ли какая-нибудь другая планета в Солнечной системе, похожая на Венеру?

Геологические свидетельства последних лет вполне определенно указывают на то, что Венера – если и не полный аналог, то, по крайней мере, двойник Земли, находящийся на самой ранней – так называемой катархейской, или раннеархейской, стадии ее развития.

Земли в катархее и раннем архее

Катархей – это “эра, когда была безжизненная Земля, окутанная горячей, ядовитой для живых существ атмосферой, лишенной кислорода; гремели вулканические извержения, сверкали молнии, жесткое ультрафиолетовое излучение пронизывало атмосферу”. Такая картина катархея предстает из современных научных исследований.

Нам еще очень мало известно о древнейшем катархейском и раннеархейском этапе развития Земли. Все породы настолько сильно изменили свой первоначальный облик, что восстановить его часто не представляется возможным.

Формирование Земли как небесного тела относят ко времени 4,6±0,4 млрд. лет назад. Первый период ее существования отличался очень высокими температурами атмосферы и земной поверхности. Анализ минералов, сохранившихся с того времени, дал основание российским геологам И.А. Резанову и А.И. Резанову предположить, что атмосферное давление у поверхности Земли составляло тогда около 6 000 атмосфер, а температура поверхности была от 600° до 1 000°С. Выше критической температуры (374°С) вода всегда находится в газообразном состоянии, потому океанов в тот период не было. Земная поверхность в катархее была пустынной и не носила следов эрозии. Высокая температура и отсутствие жидкой воды исключали возможность жизни.

Считается, что состав первичной атмосферы Земли, образовавшейся за счет выделения газов и воды при расплавлении планетного вещества, был сходен по составу с компонентами вулканических извержений современности, т. е. состоял на 70-80 % из паров воды и на 6-15 % из углекислого газа. В нее также входили азот, аммиак, угарный газ и благородные газы (аргон и др.). Облака горячего газа полностью окутывали Землю в течение длительного времени.

По мнению большинства исследователей, в катархее Земля имела все присущие ей твердые оболочки – кору, мантию и ядро. Проведенный недавно изотопный анализ 176Lu/176Hf минеральных включений циркона в породах возрастом 3,9 млрд. лет позволил установить, что выделение материала коры из мантии, а следовательно, и базальтовый вулканизм происходили на Земле как минимум 4,3 млрд. лет назад и продолжались не менее 350 млн. лет.

Самые древние обнаруженные на Земле породы датируются 4,0-3,5 млрд. лет. Древнейшие катархейские и нижнеархейские породы, являющиеся фундаментом для всех более молодых толщ на щитах Северо-Американской, Австралийской, Индостанской, Африканской, Восточно-Европейской и Сибирской древних платформ, представлены комплексом так называемых “серых гнейсов” – сильно метаморфизованных магматических пород среднего состава (тоналитов, трондьемитов, гранодиоритов и др.), подвергнутых впоследствии интенсивному метаморфизму.

Характерной особенностью катархейских и нижнеархейских метаморфических толщ являются гнейсовые купола и овалы, имеющие размеры в десятки или сотни километров в поперечнике. Это замкнутые структуры с полого залегающими “слоями” в центральной части купола и с очень сложной складчатостью в краевых зонах. Как полагают, в процессе дифференциации мантии или выплавления из нее вещества коры плотность ее вещества уменьшалась и оно всплывало на поверхность подобно гигантскому пузырю. Высоко пластичные “гранитизированные гнейсовые” массы “как бы перемешивались, поднимаясь и погружаясь”, создав к концу катархея или раннего архея первичную континентальную или протоконтинентальную кору на поверхности земного шара.

Таким образом, к концу катархея или раннего архея уже существовал, хотя, возможно, и не повсеместно, протоконтинентальный гранитогнейсовый слой земной коры. Эта кора появилась на рубеже 4,0-3,8 млрд. лет назад.

Существует точка зрения, согласно которой древнейшая кора, состоящая из “серых гнейсов”, первоначально по своему составу была океанической или базальтовой и в дальнейшем была преобразована в континентальную. Она интенсивно перерабатывалась продуктами дегазации – горячими растворами и газами – ранней Земли с привносом кремнезема и щелочей. Дегазация вызывала процессы метаморфизма вплоть до плавления с общим подкислением состава коры.

Наличие ранней базальтовой коры подтверждается находками в архейских “серых” гнейсах более древних метаморфизованных блоков основного состава.

По мнению большинства специалистов, в катархее и раннем архее (возможно, даже в среднем архее до 3,2-3,0 млрд. лет назад) отсутствовали процессы тектоники плит. И только начиная с 3,2-3,0 млрд. лет развитие земной коры и литосферы пошло по плито-тектоническому сценарию, который играет определяющую роль и в настоящее время.

По существующим представлениям, от 60 до 85% современной континентальной коры было сформировано в архее; ее мощность составляла около 35-40 км.

Великая катастрофа на Земле 4,0-3,8 млрд. лет назад

По данным И. А. Резанова и А. И. Резанова, 3,8 млрд. лет назад горные пород на Земле испытывали уже иное атмосферное давление. Оно вдруг снизилось почти в тысячу раз. Уменьшился парниковый эффект. Температура упала настолько, что атмосферная вода сконденсировалась и создала первичный океан. Атмосфера и поверхность планеты стали пригодными для жизни.

Считается, что 4-3,8 млрд. лет назад температура на поверхности Земли уже не превышала 100-150°С. Однако атмосфера оставалась более плотной, чем сейчас (примерно в 9-10 раз); поэтому точка кипения воды была сдвинута в сторону более высоких температур, и даже при 150°С вода была жидкой.

Началось осаждение водяного пара в виде дождей. На поверхности Земли стали задерживаться водные массы, образуя во впадинах сплошные водные бассейны – моря и, вероятно, первоначальные океаны. Ливни растворяли все растворимые минеральные соединения. Образовавшиеся растворы выносились в первичный океан и накапливались там в виде солей.

Доказательство существования на Земле водоемов в то время было получено в 1973 году геологами из Оксфордского университета (США). Они обнаружили в юго-западной части Гренландии сформировавшийся в водном бассейне бурый железняк возрастом 3,76 млрд. лет (± 70 млн. лет). Чуть раньше, в 1971 году, те же геологи вместе с сотрудниками Управления геологической съемки Гренландии обнаружили метаморфизованные осадочные породы возрастом 3,98 млрд. лет.

Резкое снижение температуры и атмосферного давления на поверхности Земли 4-3,9 млрд. лет назад совпадает по времени с опубликованными в 2000 году данными специалистов из университетов штатов Аризона и Теннеси (США) о результатах исследования четырех лунных метеоритов. Они считают, что 3,9 млрд. лет назад произошла мощная бомбардировка астероидами поверхностей Луны и Земли. В процессе этой бомбардировки образовалась большая часть кратеров, которыми испещрена лунная поверхность. Приблизительно тогда же на Земле появилась жизнь.

Земля является более крупной мишенью, чем Луна, поэтому во время той бомбардировки на нее должно было упасть как минимум в 10 раз больше небесных тел. Причем бомбардировали Землю главным образом астероиды, а не кометы – об этом свидетельствует анализ горных пород на месте оставшихся кратеров.

По данным Инфракрасной космической обсерватории (США), общее число упавших на Землю астероидов диаметром больше 1 км составило 1,2 миллиона! Это была глобальная катастрофа, во время которой существенно изменился состав атмосферы и облик поверхности Земли.

Возникновение жизни на Земле

Живая материя построена из белков, поэтому к моменту зарождения жизни температура на земной поверхности должна была упасть настолько, чтобы белки не разрушались.

Температурная граница существования живой материи находится около 90°С; в горячих источниках при такой температуре живут некоторые бактерии. При 90°С уже могут образовываться органические соединения, необходимые для формирования живой материи, прежде всего, белки.

Как было сказано выше, атмосфера у поверхности Земли остыла до 100-90°С 4,0-3,8 млрд. лет назад. Скорее всего, этот случилось 3,9 млрд. лет назад, когда Земля подверглась интенсивной метеоритной бомбардировке. С этим временем и связывается появление жизни.

По мнению большинства исследователей, первичные организмы еще не подразделялись на животные и растения. Обособление этих двух систематических групп было закончено только в конце раннего архея (приблизительно 3,5-3,4 млрд. лет назад). Древнейшие организмы жили в первичном океане.

Первые животные и растения были микроскопическими одноклеточными существами. Их древнейшие остатки были обнаружены в Южной Африке.

Это бактериоподобные организмы, возраст которых оценивается учеными в 3,5 млрд. лет. Они настолько малы (0,25 х 0,60 мм), что их можно разглядеть только с помощью электронного микроскопа, однако химический анализ выявил их биологический характер.

Земля в катархее и раннем архее – прообраз Венеры

Извержение вулкана на Венере. Художественная концепция (архив ЕСА)

Я не случайно довольно подробно остановился на катархейском и раннеархейском этапах развития Земли и событиях, которые предшествовали появлению жизни на нашей планете. Дело в том, что атмосфера, климат, рельеф, горные породы Венеры и происходящие на ней вулканические и тектонические процессы удивительно напоминают то, что было на Земле в те далекие времена.

В первую очередь, обращают на себя внимание очень высокие значения температуры и давления атмосферы у поверхности Земли в катархее. Возможно, они были даже выше, чем венерианские.

Второе – это состав атмосферы. Если не принимать во внимание почти полное отсутствие в венерианской атмосфере паров воды, то состав атмосферы Венеры и реконструируемый состав атмосферы Земли в катархее практически одинаковы.

Что же касается сделанного рядом специалистов предположения о том, что в атмосфере ранней Земли находилось 70-80 % водяного пара, то оно основано исключительно на предположении о том, что катархейская атмосфера была образована за счет вулканической деятельности и на составе современных вулканических газов. Но ведь точно такой же вулканизм происходит сейчас и на Венере, но в ее атмосфере практически нет водяного пара. Следовательно, его могло не быть и в атмосфере ранней Земли.

Третье – это состав горных пород. И на Венере, и на Земле в катархее преобладают или преобладали базальты. На Земле за 300-600 млн. лет (до 4-3,8 млрд. лет назад) они частично или полностью были переработаны в “серые гнейсы”, которые отличались от типичных гранитов меньшим содержанием кремнезема и калия. Близкие по составу породы, образованные поднимающимися с глубин горячими растворами или газами, были обнаружены и на Венере в месте посадки АМС “Венера-8”. Самое интересное – возраст геологических образований на Венере, как и возраст геологических образований на Земле, до формирования гранитогнейсовой коры оценивается в 300-500 млн. лет!

Мозаичное изображение венцов Багет и Оната

Четвертое – это широкое развитие на Земле в катархее гнейсовых куполов и овалов, которые очень напоминают столь же широко распространенные на Венере венцы. Мы пока не располагаем ни одним достоверным случаем отбора проб горных пород с венцов. Тем не менее вполне вероятно, что именно к ним будут приурочены выходы гнейсов и термально-переработанных (гранитизированных) базальтов.

Пятое – это отсутствие на Земле в катархее и раннем архее и на Венере процессов тектоники плит. Как следствие этого, и на ранней Земле, и на Венере господствовали или господствуют вертикальные тектонические движения, которые привели или приводят к формированию совершенно определенных структурных элементов рельефа. На Венере к таким структурам относятся тессеры.

Можно привести еще немало общих особенностей строения и развития ранней Земли и Венеры, но и приведенных вполне достаточно для того, чтобы уверенно говорить о том, что Венера с поразительной точностью повторяет путь развития Земли в катархее и раннем архее.

Стадия развития Венеры

На какой стадии развития по сравнению с Землей находится сейчас Венера? Конечно, никто не может ответить на этот вопрос со 100-процентной точностью. По совокупности признаков, перечисленных выше, можно предположить, что сегодняшние геологические процессы на Венере напоминают события на Земле 4-3,8 млрд. летней давности. Можно с уверенностью утверждать: они характеризуют этап развития Земли до первой постигшей ее 3,9 млрд. лет назад великой катастрофы и резкого снижения температуры и давления атмосферы, которые изменили облик и весь дальнейший путь развития нашей планеты, кульминацией которого стала жизнь.

Возможно, и это признают некоторые исследователи, жизнь была занесена на Землю из Космоса во время той необычайно интенсивной астероидной бомбардировки.

Вопрос о занесении на Землю “ростков жизни” переворачивает с ног на голову наше представление об эволюции жизни на Земле. Получается, что жизнь на нашей планете могла возникнуть в одночасье (по геологическим меркам, конечно) и уже в архее могла быть сформирована близкая современной азотно-кислородная атмосфера, служившая основой для существования на Земле высокоорганизованных, возможно, даже мыслящих, существ. По крайней мере, времени для этого было более чем достаточно.

Мнение большинства ученых о том, что в архее было мало кислорода, атмосфера была нагрета до 70-90°С, а первичные океаны были заселены примитивными микроорганизмами, может оказаться ошибочным в связи с сильнейшей метаморфической переработкой архейских толщ и, как следствие этого, необычайной сложностью идентифицировать первичные породы и тем более находить в них органические остатки.

Вопрос о занесении на Землю “ростков жизни” тесно переплетается еще и с вопросом о возрасте и происхождением планет Солнечной системы. В самом деле, возраст самых древних геологических образований на Земле составляет 4-4,3 млрд. лет. Континентальная кора на Марсе на 0,5-1 млрд. лет старше. В то же время перед нашим взором предстает совсем молодая Венера, геологические процессы на которой начались всего 300-500 млн. лет назад – почти на 4 млрд. лет позднее, чем на Земле, и почти на 5 млрд. лет позднее, чем на Марсе.

Мне непонятно, почему до сих пор никто не обратил на это внимания. Уж не потому ли, что подобные факты противоречат общепринятой теории образования и эволюции планет Солнечной системы, согласно которой все планеты произошли из единого протопланетного облака примерно 4,6-5,0 млрд. лет назад.

Получается, что Марс, Земля и Венера образовались не одновременно и, возможно, даже не в одном месте. Тогда откуда они взялись и почему стали вращаться вокруг Солнца на тех орбитах, где они находятся сейчас? Это очень сложный вопрос, требующий серьезных исследований. Сейчас я могу отметить лишь то, что и 4,6 млрд. лет назад, и 3,9 млрд. лет назад, и в последующие геологические эпохи, когда на Земле происходили интенсивные процессы формирования земной коры и гор, Венеры, по-видимому, еще не было, по крайней мере, в том месте, где мы привыкли видеть ее теперь. Она была “захвачена” Солнцем и стала вращаться вокруг него почти по круговой орбите, расположенной ближе к остывающему Солнцу, примерно 300-500  млн. лет назад.

Для чего? С какой целью? Чтобы создать плацдарм для переселения людей с Земли после того, как условия для продолжения жизни на ней станут неприемлемыми? Возможно, с этой целью она должна была сначала пройти отведенный ей путь развития, кульминацией которого являлось бы формирование континентальной и океанической коры и пригодной для жизни атмосферы? Когда, через сколько тысяч или миллионов лет следует ожидать такого развития событий и какой может быть его вероятный сценарий?

Источник

Читайте продолжение