Файл: Войткевич, Г. В. Происхождение и химическая эволюция Земли.pdf

ней части астероидальиого кольца, сохранив значитель­

синтеза представлена на схеме 2. Вещество нашей пла ­ неты в далеком прошлом проходило последовательно стадии: ядерного синтеза, газовой туманности, конден­ сации газовой туманности с образованием твердых ча­ стиц, стадию а к к у м у л я ц и и и впоследствии стадию соб­ ственного развития с химической дифференциацией на отдельные оболочки. Последовательный ход указанных событий основан на современном изучении метеоритного материала, Земли и планет. Однако, естественно, ис­ пользованные нами данные являются неполными и по­ зволяют нарисовать лишь картину, требующую даль ­ нейших подтверждений.

Так, мы можем поставить основной вопрос: в какой мере современные данные наблюдательной астрономии и физико-химические исследования экспериментального характера способны подтвердить допускаемый нами про ­ цесс остывания солнечного (звездного) газа с образова­ нием химических соединений и последующей их кон­ денсации в твердые частицы?

Действительно, спектральные исследования далеких звезд нашей галактики свидетельствуют о том, что по мере остывания газа звездного состава образуются первые химические соединения в виде двухатомных молекул . В спектрах наиболее холодных звезд с температурой поверхности порядка 3000—2000° К обнаружены много­ численные молекулярные полосы, указывающие на при ­ сутствие А10, MgO, TiO, ZrO, С(^, SiO и других соеди­ нений. £Q

Конденсация твердых или ж и д к и х частиц из сол­ нечной туманности давно у ж е рассматривалась как один из наиболее в а ж н ы х физико-химических процессов, про­ исходящих в ранней истории солнечной системы.

По данным астрофизических наблюдений, энстатитовые или оливиновые зерна находятся в межзвездном пространстве, о к р у ж а я области холодных звезд спек­ тральных классов К и М. Последнее изучение спектров различных звезд в ультрафиолетовой и инфракрасной областях дали весьма интересные результаты относительно

96

состава околозвездной ныли. Широкие полосы в инфра­ красной области спектров холодных з в е з д — г и г а н т о в и сверхгигантов показывают, что многие из них имеют

согласие между наблюдаемым спектром дл я силикатного материала и наблюдаемым спектром инфракрасного из­ бытка звезды а Ориона (Бетельгейзе), подтверждающее предположение о силикатной пыли. Особенности кривых поглощения в ультрафиолетовой части спектра меж­

ности ультрафиолетовой области спектров межзвездной

роду, соответствующую железистым гранатам. Таким

системы и сейчас совершается вокруг многих звезд, в этом сомневаться не приходится.

Физико-химические эксперименты с парами металлов и окислов за последнее время тоже дали весьма интерес­ ные результаты. В Калифорнийском университете Г. Аррениус и Г. Альфвен (1971) предприняли серию экспери­ ментов в целях исследования явлений, связанных с кон­ денсацией веществ в пространстве в условиях, близких к космическим. Основные результаты этих опытов за­ ключаются в следующем.

Интерметаллические полиморфные сплавы (например, Fe—Ni и др.), магнетит, графит, карбиды металлов, магне­ зиальные силикаты и полиморфные разности кремнезема могут расти непосредственно путем конденсации из ча­ стично ионизированного газа в радиационном равно­ весии с этим газом. Эксперименты с системой Fe—Ni

О Б Р А З О В А Н И Е ОСНОВНЫХ О Б О Л О Ч Е К З Е М Л И

Земля, как у ж е отмечалось, возникла путем сгущения преимущественно высокотемпературной фракции со зна­ чительным количеством металлического железа, а остав­ шийся околоземной материал, в котором железо окис­ лилось и перешло в состав силикатов, вероятно, пошел на построение Л у н ы . Возникновение метеоритных фаз (силикатной, сульфидной, металлической) в виде ахон­ дритов, железокаменных метеоритов и железных в пре­ делах родоначальных метеоритных тел, а т а к ж е метал­ лических ядер и силикатных мантий во внутренних планетах земного типа рассматривается обычно как вторич­ ный процесс, прошедпшй далеко не во всех астероидах. Допускается, что зонарная (оболочечная) структура внут­ ренних планет явилась результатом радиогенного нагрева

громадной цифрой — 3,9 млрд. лет) я в л я ю т с я продуктом значительно более поздних событий, наступивших после

ние алюмосиликатной коры океанического и континен­ тального типов относится к более поздним событиям, связанным с физико-химическими процессами в самой мантии.

Е с л и Земля ввиду разных причин могла пройти через высокотемпературную стадию развития (независимо от способа ее образования) с расплавлением всей ее массы,