Рождение миров

Сторонники старых гипотез не сдавались. Они подыскивали новые доказательства в свою пользу.

Но что же можно привести в защиту «дочерних прав» Земли и «отцовских» — Солнца?

Внутренний жар Земли? Его нет. Источник земной теплоты находится не в ядре планеты, а в ее коре. То тепло, каким обладает Земля, дает ей распад радиоактивных элементов и другие химические и физические процессы, происходящие во внешних оболочках земного шара.

Земля остывает? Да! От нескольких тысяч вулканов, которые когда-то действовали, теперь осталось только 318 действующих, да 112 курящихся. Потух Казбек, успокоился Эльбрус, и сотни других огнедышащих гор не подают никаких признаков подземной деятельности.

Бесспорно, Земля остывает, но не потому, что иссякают запасы тепла, сохранившиеся в Земле от ее рождения. Атомы радиоактивных элементов распадаются, количество их уменьшается. В нашей «печке прогорают дрова». Через 4,5 миллиарда лет урана и радия в земной коре станет вдвое меньше. Утихнут и другие процессы, рождающие теплоту. И тогда, возможно, потухнут последние вулканы на Земле.

Доводы, основанные на примерах вулканической деятельности, не убедительны, ими не исчерпывается арсенал доказательств, как будто бы говорящих в пользу старой гипотезы.

Сторонники огненно-жидкого состояния новорожденной Земли нашли еще один факт, которым они собирались доказать свою правому.

Химический состав Солнца и Земли почти одинаков, — говорили они, — небольшая разница заключается только в том, что на Солнце много легких газов — водорода и гелия, а на Земле их очень мало. Но именно это различие свидетельствует о высокой температуре нашей планеты на первом этапе ее существования.

В прошлом вулканическая деятельность на Земле была энергичнее.

Приверженцы «солнечного» происхождения Земли доказывали свою мысль о высокой температуре планет в далеком прошлом так: Земля и все остальные планеты, отделяясь от Солнца, получили «в приданое» большое количество водорода и гелия и всех других газов. И Земля и Венера достаточно массивны, и их тяготение настолько велико, что они могли сохранить легкие газы в своих атмосферах. Марс мог бы иметь гораздо больше водяных паров, а Меркурий и Луна по своей массе тоже способны удерживать небольшие воздушные оболочки, состоящие из сравнительно тяжелых и медлительных молекул кислорода, азота, углекислого газа и атомов аргона.

Однако, на Земле крайне мало легких газов — водорода и гелия, в атмосфере Венеры нет никаких признаков водяных паров. Марс, как мы знаем, очень беден водой и кислородом, а на Меркурии и на Луне газовые оболочки ничтожно малы.

Все это потому, что Земля, Венера, Марс, Меркурий и Луна были в далеком прошлом маленькими звездочками.

Под действием высокой температуры Земля потеряла большую часть легких газов, Венера и Марс лишились их почти полностью, а Меркурий и Луна растеряли вообще все газы.

Зато планеты-великаны — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун настолько массивны, что даже в раскаленном состоянии удержали возле себя мощные атмосферы, состоящие преимущественно из водорода и водородных соединений — газов метана и аммиака.

Отсутствие газовой оболочки на маленьких планетах — Меркурии и Луне, крайняя бедность водородом Земли, Венеры и Марса, обилие водорода на больших планетах доказывает, что планеты были прежде сильно раскалены и состав их атмосфер будто бы изменился под влиянием высокой температуры.

Перед учеными встала задача проверить эти доказательства сторонников солнечного происхождения Земли и проследить судьбу водорода и гелия в атмосфере нашей планеты.

Похищение атомов гелия

Общая масса воздушной оболочки земного шара равняется 5,3·10¹⁵ тонн, то есть атмосфера составляет только одну миллионную долю массы Земли. Для такой планеты, как наша, эта атмосфера немного маловата. Земля по своей силе тяготения может удерживать больше воздуха.

Атмосфера непрерывно питается притоком газов из недр. Много газов выбрасывают вулканы, грязевые сопки и гейзеры. Газы подымаются со дна морей, озер и болот. Растения снабжают атмосферу кислородом. Много газов дают природные месторождения. Эти месторождения широко используются в народном хозяйстве Советского Союза. В 1951 году в СССР было добыто почти 9 кубических километров природного газа.

Крупным поставщиком газов являются промышленность и транспорт. Любой металлургический завод по количеству выбрасываемых в атмосферу газов не уступит среднему вулкану.

Приток газов в атмосферу велик, но она почему-то до сих пор не увеличивается.

В одном из древнейших напластований земной коры геологи нашли любопытную окаменелость — кусок песчаника со следами дождевых капель.

Видимо, в этой местности 70 миллионов лет назад собирался дождь. Упали первые капли, они выбили в мелком песке характерные луночки-углубления, но ветер пронес тучу стороной, луночки, оставленные дождевыми каплями, подсохли, их затянуло пылью, сверху отложились наносные породы. Грунтовые воды пропитали песок минеральными веществами, он окаменел и пролежал в земных недрах до 1950 года, когда этот кусок песчаника откопали.

Геологи и геофизики измерили глубину и ширину луночек, сравнили их с теми луночками, какие получаются в таком же песке в наши дни, и убедились, что за 70 миллионов лет плотность нашей атмосферы существенным образом не изменилась, так как капли доисторического дождя по своим размерам ничем не отличаются от современных дождевых капель. Значит Земля всегда имела такую же атмосферу, как и сейчас.

Объяснить неполный объем воздушной оболочки горячим состоянием Земли не удается. За три-четыре миллиарда лет из недр планеты могло выделиться газов гораздо больше, чем нужно для пополнения атмосферы.

Не все поддается объяснению и в составе газов нашего воздуха. Воздух содержит 75,51 % азота, 23,01 % кислорода, 1,28 % аргона, 0,04 % углекислого газа, 0,0012 % неона, 0,0003 % криптона, а гелия только 0,00007 %. Кроме того в ничтожнейших количествах к воздуху примешаны ксенон, радон, аммиак, окиси азота, водород, пары ртути и йода. Странным кажется необычайная бедность атмосферы гелием.

Радиоактивные элементы: уран, радий, торий, актиний, присутствующие в земной коре, распадаясь, выделяют гелий. Каждый атом урана порождает 8 атомов гелия, а атом тория дает 7 атомов гелия. Гелий непрерывно поступает в атмосферу, он просачивается сквозь почву, выделяется при вулканических извержениях; казалось бы, гелий должен непрерывно накапливаться в атмосфере. Как показывают расчеты, в воздухе должно содержаться гелия раз в 12 больше, чем его имеется сейчас. Но он не накапливается, а куда-то исчезает, повидимому, гелий уходит из атмосферы в межпланетное пространство.