Вселенная и мы: Космический вулканизм
прошлое, настоящее, будущее Солнечная система Звёздные системы стр. 1 2 3 4 5 Информбюро Почта
Аналитическая статья Ю.А.Колясникова (Новосибирск, Наука, Сиб. отделение РАН СССР, 1990) кратко освещает состояние дискуссии о сущности "редких событий в геологии" и причинах резких изменений в органическом мире, показывает большую обоснованность вулканической гипотезы и возможность её объединения с метеоритной гипотезой. Материал дополнен списком литературы, некоторыми комментариями и приложениями - со стороны автора сайта.
4 Проще всего переход в подобное аномальное текучее состояние
объяснить внезапным резким насыщением магм водородом (гидрогенизация или
протонная активация), поскольку только водород способен разорвать мостиковую
связь, а также большинство ионных связей [Колясников, 1985]. При
отношение водорода к атомам силикатного вещества 1 : 1 и более вязкость расплава
действительно будет приближаться к водной, так как основной структурной единицей
в таком расплаве будет электронейтральный кремне-гидроксильный тетраэдр.
В предлагаемой гипотезе самый неясный и дискуссионный момент — предположение о
довольно значительных вариациях силы тяжести. Еще совсем недавно такая
возможность казалась фантастической, тем более что в ряде работ отстаивается
тезис об увеличении со временем массы Земли, следовательно, и силы тяжести на ее
поверхности [Блинов, 1979], хотя более обосновано и многими принимается ее
уменьшение во времени [Кузнецов, 1984; Проблемы расширения..., 1984].
В рамках модели пульсирующе-расширяющейся Земли1 [Проблемы расширения..., 1984] и
наблюдений за непериодическими вариациями силы тяжести планеты значимые
пульсации ее в геологическом времени кажутся неизбежными. Так, по данным Э. Н. Лишневского [Проблемы расширения..., 1984], на расширяющейся Земле сила тяжести
должна уменьшиться более чем на порядок.
Очевидно, что и в каждой фазе расширения пульсирующей Земли сила тяжести на ее
поверхности должна несколько уменьшаться. При резких изменениях ротационного
режима планеты, сопровождающих переходы от сжатия к расширению [Красилов, 1987;
Проблемы палеовулканизма, 1963], уменьшение силы тяжести могло быть уже
значительным, в несколько раз. Так, для планеты Астерон2 Б. А.
Воронцов-Вельяминов [1987] предположил, что 4 млрд. лет назад сила тяжести на
ней снизилась до критической (практически до нуля?!). Начавшийся
катастрофический космический вулканизм как следствие увеличения объема и
резкой
дегазации ее внутренних оболочек перерос в необратимое «распухание» планеты с
полным разрушением литосферы, давшей пояс астероидов, и мантии с ядром (?),
превратившихся в огромное множество комет. По мере потери летучих ядра комет
трансформировались в метеоритное вещество [Бронштэн, 1987; Чурюмов, 1980].
Промежуточным этапом могло быть образование окольцованных планет-гигантов,
окруженных многочисленными вулканически активными спутниками.
В такой интерпретации к уже известным причинам резких изменений органического
мира планеты на главных хроностратиграфических рубежах прибавится еще одна и,
пожалуй, основополагающая для всех остальных: крупноамплитудная вариация силы
тяжести на поверхности планеты. Пока можно лишь предполагать, что первопричиной достаточно
резкого уменьшения силы тяжести может быть своеобразный «заклин» твердого
внутреннего ядра в мантии с временным исчезновением жидкой внешней оболочки
ядра. Далее следовал быстрый переход части ядерного вещества во внешние оболочки
и их расширение с одновременным разогревом [Колясников, 1985; Кузнецов, 1984].
Резкое усиление диффузионноструйной миграции общепризнанного тепломассоносителя
— водорода или протонного газа — из ядра в мантию и приводило к абсолютному
уменьшению гравитирующей массы ядра Земли [Колясников, 1985]. Дегазация водорода
и его горение с рождением воды как доказательство такой миграции неоднократно
наблюдались в конкретных «горячих точках»: вулканах {Колясников, 1985; Кузнецов,
1984].
Глобальное следствие подобной серьезной внутренней перестройки — резкое
изменение ротационного режима планеты3, а именно, внезапное замедление скорости
общего вращения, увеличившей объем Земли с неизбежным уменьшением ускорения силы
тяжести на ее поверхности 4. Снижение на поверхности планеты силы тяжести
провоцирует, наряду с возрастанием эндогенной активности, взрывной супервулканизм, в том числе игнимбритовый. Он, в свою очередь, перерастает в
панбазальтовый феномен с последующим медленным затуханием вулканической
деятельности, восстановлением гравитационного равновесия, стабилизацией
магнитного поля Земли и поля силы тяжести.
Этот достаточно новый, неожиданный и еще недавно казавшийся фантастическим
аспект «редких событий в геологии»— взрывной космический вулканизм в условиях
уменьшавшейся на время силы тяжести — в настоящее время переходит в разряд
рабочей гипотезы. В частности, с этих позиций объясняется эпизодически
проявлявшийся в биосфере гигантизм целых сообществ живых организмов (венд,
мезозой [Неручев, 1982; и др.]). По-видимому, подобный подход может помочь в
разрешении многочисленных противоречий изотопной геохимии метеоритного и земного
вулканического вещества, поскольку, кроме всего прочего, сила тяжести и в целом
тяготение управляют таким фундаментальным параметром, как период полураспада
нестабильных элементов (имеются в виду слабоэнергетические К-захват и
альфа-распад [Колясников,
1985]).
Таким образом, в жизни планетной системы действительно может быть реальным этап
интенсивной метеоритной бомбардировки, но связанный не с гипотетической
аккрецией протопланетного вещества из некоего газово-пылевого облака на ранней
стадии эволюции системы, а уже с развитием самих планет, возможно даже, с
финалом жизни одной из них. В такой интерпретации обсуждавшиеся выше метеоритная
и вулканическая гипотезы сливаются воедино, образуя динамичную, тесно связанную
и взаимообусловленную систему: концепцию космического вулканизма, в которой
последний выступает как глобальный фактор, определяющий, наряду с внутренними
биотическими причинами [Красилов, 1987], неравномерность эволюции жизни на
Земле.
___________________________________________________________________
1Оценочный
просчёт параметров пульсации Земли по такой гипотезе даёт период в 163,65
млн.лет, а современная фаза 0.45 (расширение - по
положениям пульсационной гипотезы). Максимум расширения - через 9,04 млн.лет (для времени существования Системы 4,655 млрд.лет).
Более интересные выводы из этой гипотезы следуют применительно к Юпитеру.
2Фаэтон для астрофизики - как "холодный" термоядерный синтез для специалистов ядерной физики
3Возможно, на этой экстремальной стадии находится сейчас Венера (фаза 0,5 по оценочным расчётам при периоде 139 млн.лет и времени существования Системы в 4,655 млрд.лет)
