Файл: Кесарев, В. В. Эволюция вещества Вселенной.pdf

щее и будущее Земли охарактеризовать показате­ лями, приведенными в табл. 5.

В ходе эволюции Земли железное ядро стано­ вится по массе все больше и больше. В связи с этим процессом увеличивается показатель средней плотности, тогда как другие средние показатели

ции. В связи с охлаждением планеты дифферен­ циация вещества приостановится, вещество волно­ вода потеряет пластичный характер. С прекраще­ нием движения веществ исчезнут электромагнит­ ные явления, магнитное поле оставит следы на земных минералах. Значительное уменьшение Зем­ ли в объеме отразится на внешней структуре ко­ ры. Океаны высохнут. Обитаемость еще ранее ис­ чезнет в связи с понижением температуры Солнца и, следовательно, понижением солнечной постоян­ ной.

62

ГЛАВА III

ЭВОЛЮЦИЯ ВЕЩЕСТВА В РАЗВИТИИ ДРУГИХ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

1. ЛУНА

Выводы, которые теперь приходится делать в связи с проведенными исследованиями Луны, под­ тверждают прогнозы автора, сделанные им в 1964 г. Тогда Луна рассматривалась как планета, ранее обладавшая внутренней активностью и вул­ канической деятельностью, и различия между Лу­ ной и Землей, которые теперь приходится наблю­ дать, объяснялись различной степенью развития этой парной планеты.

Луна при массе в 81 раз меньше земной могла несколько позднее Земли вступить в стадию внут­ ренней активности и неизмеримо раньше ее закон­ чить. В настоящее время фиксируются только лишь остаточные слабые признаки активности. Об этом свидетельствует сейсмограф, оставленный американскими исследователями на Луне. Сейсми­ ческие колебания наблюдаются всякий раз, когда Луна находится в перигее. В это время приливо­ образующее влияние Земли на Луну на 16% пре­ вышает среднее значение.

Расчеты зонных масс космических тел (см. приложение 11) показывают, что Луна за время своей внутренней активности достигла степени раз­ вития на уровне 10%. Это означает, что масса спутника состоит из 90%, протовещества и 10% продуктов распада протовещества. Поскольку от-

64

ношение массы ядра к массе внешней мантии рав­

энергии глубинных химических процессов можно оценить в ІО27 кал (из расчета 1000 кал на 1 г из­ расходованного протовещества). Эта энергия опре­ деляла ранее тепловой режим и дифференциацию вещества. Массу лунной коры можно оценить в 2-Ю-4 земной коры. Если бы лунные сферы были устойчивы, то их массы составляли бы: гидросфе­ ра ІО22 г, атмосфера 2-Ю21 г. Эти массы Луной по­ теряны.

Зонные массы Луны находятся в согласии с другими лунными показателями. При массе ядра 5,3% его радиус может быть равен 245 км. Следо­ вательно, граница ядра находится на глубине 1520 км. На этой глубине не создаются условия для заметного инициирования глубинных химиче­ ских процессов, в связи с чем внутренняя актив­ ность Луны угасла. Формирование ядра уменьши­ ло объем Луны на 0,09-ІО25 см5. Если объем совре­ менной Луны 2,2-ІО25 см5, то объем молодой Луны составлял 2,29. ІО25 см5. Это значит, что радиус Луны за время внутренней активности уменьшился на 27 км. В соответствии с уменьшением объема повысилась средняя плотность Луны до 3,34 г)см5 (приложение 13).

В связи с проводимыми космическими исследо­ ваниями Луны в одном из американских журна­ лов была опубликована статья известного амери­ канского научного обозревателя Э. Юбелла (1972) «Луна знакомая и незнакомая». При чтении статьи у читателя, естественно, возникает вопрос: почему с накоплением все новых и новых данных о Луне ее природа становится не ясней, а запутан­ ней? Поэтому представляет интерес упомянутую

статью прокомментировать. Комментарии даются по отдельным вопросам в том порядке, в каком они изложены в статье Э. Юбелла.

Вопрос. «Старость» лунной поверхности яви­ лась сюрпризом для некоторых исследователей. Ю. Шумейкер высчитал, что лунные моря должны иметь возраст 500 млн. лет. Оказалось, что это не так. Луна мертва по крайне мере уже 3 млрд, лет. Как все это можно объяснить?

Ответ. Отсутствие знаний о происхождении Лу­ ны создавало благоприятные условия для появле­ ния самых разноречивых гипотез. Все они потер­ пели крушение в связи с исследованиями лунного вещества. Космические исследования подтвердили концепцию автора этих строк о том, что Луна с Землей являются парной планетой, компоненты которой находятся в разных степенях развития. Внутренняя активность Луны угасла 2,5 млрд, лет

Луну однородной. Правильно ли, что верхние слои

Земли: она имеет ядро, нижнюю мантию, верхнюю мантию и кору. Дифференциация вещества выра­ жается не только в формировании зон, но и в фор­ мировании слоев в верхней мантии и в коре. Со­ став слоев с глубиной меняется с уменьшением ле­ тучих и легкоплавких пород и с увеличением ту­ гоплавких пород. Именно эта закономерность, свойственная Земле, наблюдается и на Луне.

Вопрос. «Лунотрясения» бывают не чаще одно­ го раза в месяц и к тому же настолько слабые, что,

66

произойди они па Земле, их вряд ли заметили бы. В то же время на нашей планете ежедневно происходят землетрясения. Чем это можно объяс­ нить?

Ответ. Масса нижней мантии, составляющая 90%, состоит из первичного планетного вещества. Под влиянием приливных сил возникает слабое взаимодействие компонентов первичного вещества. Луна, имеющая в потенции большую возможность к проявлению активности, реализовала бы эту возможность, если бы посторонним телом были вызваны более мощные приливные силы. Те силы, которые возникают в Луне под влиянием Земли, не интенсивно втягивают в процесс вещество ниж­ ней мантии, граничащее с ядром, поэтому лунотрясения бывают слабыми.

Вопрос. Верхние 12 км поверхности Луны ра­ диоактивны, в них содержатся уран, торий, ка­ лий. Одна из гипотез гласит, что вначале Луна находилась в расплавленном состоянии и радиоак­ тивные компоненты всплыли к ее поверхности. Как было в действительности?

Ответ. Луна сформировалась холодным спосо­ бом и никогда не была в расплавленном состоянии. Соединения урана, калия, тория отличаются рас­ творимостью и легкоплавкостью. Благодаря этим свойствам и существующей в планетах дифферен­ циации вещества такие соединения из глубины миг­ рируют в кору. Точно так же обстоит дело на лю­ бой другой планете.

Вопрос. Луна странным образом отличается от Земли по своему химическому составу. На Луне меньше железа и больше кремния. Если Земля и Луна образовались в одно и то же время, вблизи друг от друга, почему тогда одно небесное тело получило «все» железо, а другое — лишь «неболь-

Шую» часть, — при этом средняя плотность Земли равна 5,5 г/слі3, а Луны — 3,4 гІсл№

Ответ. Луна и Земля возникли из одного и того же по химическому составу протовещества. В ре­ зультате внутренней активности на Луне распа­ лось 10% протовещества, а на Земле — 60,3%. На Луне сформировалось металлическое ядро с мас­ сой 5,3%, а на Земле — с массой 31,5%- Отсюда вытекает различие в показателях по средней плот­ ности.

Вопрос. Луна высушена. Ни в одном из образ­ цов лунных пород, собранных на поверхности или добытых из глубины, присутствия воды не обнару­ жено. Чем это можно объяснить?

Ответ. На Луне во время внутренней активно­ сти существовал режим прихода-расхода воды. По­ сле этого периода прошло 2,5 млрд, лет, в тече­ ние которых вода расходовалась без прихода. Расход воды был связан с процессами фотолиза воды и диссипации продуктов ее диссоциации. Ес­ ли можно было бы перенести на Луну Мировой океан Земли, то он там просуществовал бы очень и очень недолго.

Вопрос. Под лунными «морями» на глубине 30—60 км залегают какие-то тела с большой мас­ сой. Они были открыты в результате измерения от­ клонений орбит лунных спутников. По мнению Г. Юри, эти таинственные образования не что иное, как тяжелые железные метеориты. Так ли это?

Ответ. В верхней мантии Земли имеется волно­ вод, толщина которого под морями в три-четыре раза больше толщины под континентами, а рас­ стояние от коры под морями в два раза, меньше, чем под континентами. Подобный волновод мог быть и в действовавшей Луне, в нем вещество на­

68

ходилось бы в пластическом состоянии. Прекра­ щение лунной активности привело к тому, что ве­ щество волновода утратило пластичность, уплот­ нилось и теперь порождает гравитационную ано­ малию именно под морями, так как плотный слой здесь толще и ближе к коре.

В отношении гипотезы Г. Юри следует сказать, что формирование на планетах волноводов — их фундаментальное свойство и не следует это свой­ ство подменять случайными попаданиями меж­ планетных тел не на континенты, а именно на моря.

Вопрос. На больших глубинах Луны темпера­ тура не превышает 1000° С, тогда как в Земле до­ стигает 5000° С. Некоторые ученые сравнительную «прохладу» в глубине .Луны связывают с меньшим количеством радиоактивных веществ, чем у Земли. Так ли это?

Ответ. Температура на глубине планет незави­ симо от их масс определяется не энергией радиоак­ тивного распада, а энергией глубинных химических процессов. Многие исследователи давали себе от­ чет в том, что радиогенное тепло не делает погоды в тепловом режиме Земли, но мирились с этой ги­ потезой, потому что радиогенное тепло нечем было заменить. Существовало предвзятое мнение, что энергия химических процессов недостаточно ве­ лика.

Вопрос. Возраст Луны составляет 4,6 млрд. лет. То же число дал анализ метеоритов, падающих на Землю. Значит ли это, что 4,6 млрд, лет назад во Вселенной мог произойти какой-то катаклизм?

Ответ. Возраст пород 4,6 млрд, лет относится не к катаклизму, а к началу внутренней активности Луны, с которой связано формирование самых древних минералов коры.

69