X. О возможных путях проверки новой концепции

Проверку предложенной гипотезы можно вести по многим на­правлениям. Разумеется, необходимы экспериментальные исследо­вания в широком диапазоне температур и давлений системы Me- -Н, различных интерметаллических соединений и сплавов на желе­зо-кремний-магниевой основе, а также углубленное изучение фи­зико-химических особенностей вхождения водорода в различные сплавы и соединения. По мере накопления данных по этим экспе­риментам предложенную гипотезу можно будет подвергнуть стро­гой проверке. Но, по-видимому, будет весьма трудно заинтересо­вать экспериментаторов этой радикально новой темой, учитывая их большую «привычку» к работе с силикатами и окислами.

Было бы чрезвычайно полезным также провести целенаправ- ленное геолого-геофизическое изучение рифтовых долин срединно- океанических хребтов, где согласно нашим представлениям ме- таллы слоя С могут подниматься до близповерхностных горизон- тов, и выявить зоны, в которых металлы могут быть наиболее при- ближены к поверхности. Прогресс в технике бурения.дна океанов делает возможными и весьма актуальными-эти исследования, так как если наше предположение подтвердится, то помимо научного интереса это обещает в будущем коренным образом изменить сырьевую базу промышленности. -

В ближайшем будущем бурное развитие космонавтики обеспе­чит все возрастающий поток разнообразной информации с сосед­них планет. Это позволит проверить наши прогнозы относительно их состава и-впутренпего строения, а также некоторых физических и тектонических особенностей.

Наибольший интерес представляют те следствия нашей концеп­ции, которые являются альтернативными принятым представлени­ям. Прежде всего это касается особенностей магнетизма Лунь' и Марса.

Согласно нашим представлениям в активной стадии развитии эти планеты непременно имели магнитное поле, и оно .должно быт1>

записано» в виде остаточной намагниченности горных пород (см. аздел VIII).

Современные представления связывают магнетизм с конвск-ивными движениями в жидком железном ядре. Марс и'Луна жс-езного ядра не имеют, поэтому у них никогда не могло быть маг-[итного поля и, следовательно, не должно быть стабильной оста-очной намагниченности горных пород.

Этот спор фактически уже решен в пользу нашей концепции, ак как в образцах лунных пород обнаружена стабильная оста-очная намагниченность, и результаты моделирования («Магне-изм...», 1972) свидетельствуют о том, что породы при охлажде-[нн подвергались действию магнитного поля порядка 2000у" Те­перь экзамен должны держать образцы с Марса.

Однако обнаружение магнитной активности в прошлом этих ланет будет все-таки косвенной уликой, не дающей основания ля окончательного решения. Поэтому мы предлагаем способ, озволяющий получить прямые указания на металлический состав антпи под силикатно-окисной оболочкой у планет земного типа, озможпость к его осуществлению имеется па Луне.

Луна, имея наименьшую массу, первой закончила стадию ак-ивного развития и в настоящее время представляет собой мстал-нческий шар, покрытый силикатной оболочкой, мощность которой е должна превышать 50—60 км .Выше мы обсудили, что перво-ачальный и повсеместный поток водорода (еще не разделивший--я на отдельные «рукава»), по всей вероятности, имел значитель-ые флюктуации в мощности от зоны к зоне, следствием чего мог-и быть различия в мощности силикатной оболочки за счет еравномерного выноса кислорода. Нельзя оценить эту неравно-ерность количественно, но можно провести аналогию с Землей, де мощность силикатной оболочки, судя по глубине залегания кровли проводящей мантии» (Ротанова, 1966; Рикитакс, 1972), южет уменьшаться в некоторых регионах в 2—3 раза (здесь мы исключаем районы рифтОобразования и океаны, в которых метал­лическая мантия залегает на еще меньших глубинах). Если предположить аналогичные вариации на Луне, то мощность енликат-й оболочки там местами может утоняться до 15—20 км. Кроме того, на Лупе не исключены (хоть и редуцированные) эуктуры растяжения. К таковым с большой степенью предполо-'ния можно было бы отнести Море Холода и другие образова-Я, которые не сопровождаются масконамн и, наоборот, харак-эизуются понижениями силы тяжести (Mullcr, Sjorgcn, 1968), а кже (в отличие от кольцевых морей) неправильной, нередко линейной в плане формой. Вероятно, в этих зонах силикатная олочка также имеет меньшую мощность, однако мы не знаем, сколько. Поверхность Луны беззащитна перед метеоритами. Полагают, о в результате их ударов сформировались многие кратеры значц-пьных размеров. Экспериментальные и теоретические нсследова-

вия взрывных кратеров («Взрывные...», 1968) показали, что глу­бина кумулятивной воронки при взрыве достигает 1/3—1/4 диамет­ра кратера (она тут же засыпается взорванным материалом, па­дающим обратно) .и что фрагменты наиболее глубоко залегающих пород в выбросах закономерно располагаются сверху.

Рис. 32. Луна. Видны «таинственные» лучи кратера Тихо. (Фо­тографический атлас Луны' Чикагского университета, 1960 г.)

*К ударно-взрывным образованиям на Луне с достаточной уве­ренностью можно отнести кратеры, сопррвождаемыс системами светлых лучей. Диаметры этих кратеров достигают многих десят­ков километров (Тихо — 86. км, Коперник — 90 км, Аристарх 46 км, Кеплер — 34 км) ,н, следовательно, кумулятивная воронка в- момент взрывного формирования наиболее крупных из них мог­ла достигать глубины 20—25 км.

Таким образом, по нашему мнению, на поверхности Луны е выбросах крупных ударно-взрывных кратеров не исключена воз­можность обнаружения фрагментов неокисленных металлических сплавов, вырванных из-под силикатной оболочки планеты.

Наиболее интересным в этом отношении является кратер Тихо, имеющий самую светлую лучевую систему, которая прослежи­вается в некоторых направлениях на тысячи километров (рис. 32, 33). Природа этих лучей в настоящее время не установлена, и мы

' Рис. 33. Кратер Тихо. (Фотографический атлас Луны Чикагского универ­ситета, I960 г.)

редполагаем в свете нашей концепции, что высокая отражатель-Мая способность данных образований обусловлена значительной римесыо в них неокисленных металлов, имеющих высокое аль-едо.

В пользу этого предположения косвенно свидетельствует так-"е резко повышенное (в десятки раз) отражение радиолокацион-ых сигналов в районе кратера Тихо (Каула, 1971), так как нмен-о металлы характеризуются сильным отражением радиоволн, роме того, установлена четкая корреляция «горячих» пятен на уне с лучевыми кратерами (Shorthill, Saafi, 1965). Это можно вязать с «пробоем» теплоизолирующего слоя силикатов; лучевые "ратеры служат как бы «отдушинами» для внутреннего тепла Лу­ги и тепловой поток в них должен быть резко повышен.

Обнаружение совершенно неокисленных металлических фраг-ентов, по-видимому, мало вероятно в пределах лучей, поскольку

материал глубинных выбросов в результате мнкройетсорнтной. бомбардировки должен перемешиваться с породами кремний-кие-лородной оболочки Луны. При этом должно происходить перерас. пределение кислорода между силикатами и металлами. В резуль­тате этого процесса согласно вытеснительному ряду металлов в неокисленном (самородном) состоянии будут прежде всего выде­ляться железо и никель, затем при большем недостатке кислоро­да— титан, кремний и алюминий, тогда как магний, кальций и тем более натрий в неокисленном состоянии будут встречаться, по всей вероятности, исключительно редко.

В Океане Бурь, где отчетливо наблюдается «затопление» свет­лых «континентальных» районов темными базальтами, лучевые системы кратеров могут быть обусловлены выбросами анортози­тов. Поэтому проверку нашего-прогноза лучше осуществлять в кратере Тихо и в пределах его лучей, которые значительно ярче самых светлых «континентальных» районов. Следует полагать, что природа таких образований будет скоро установлена, и, если дан­ный прогноз подтвердится, это привлечет большее внимание к из­ложенной гипотезе.

В настоящее время самородное железо обнаружено на Луне в значительных количествах. Однако оно может быть связано не с выбросами глубинных' фрагментов, а с неполным окислением материала внешней оболочки Луны, что хорошо согласуется с на­шей гипотезой и обсуждалось выше. В выбросах кратера Тихо мы ожидаем гораздо больший дефицит кислорода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гипотеза изначально гндридной Земли (и родственных ей пла­нет) даже при первом рассмотрении может представиться перспек­тивной. Она вытекает из современных космогонических представ­лений, согласуется с физическими особенностями ядра и мантии, весьма упрощает решение проблемы геомагнетизма и, что самое главное, на основе одного ведущего процесса — дегазации водо­рода— даст возможность органически увязать всю гамму гло­бальных геологических явлений (океанообразование, гсосинкли-нальный процесс с. его складчатостью и магматизмом, горообра­зование и др.), а также существенно приблизиться к пониманию их внутренних причин. Особенно следует подчеркнуть, что данная гипотеза «заставляет работать» земной шар во всем его объеме, от ядра до коры.

Многие приведенные выше положения еще интуитивны. Автор допускает, что в дальнейшем они могут претерпеть существенные изменении, однако в данном случае преследовалась цель показать, что предлагаемая гипотеза позволяет конструктивно обсуждать-чрезвычайно широкий спектр геологических и планетологических закономерностей во всех их деталях. С позиций других гипотез в настоящее время это невозможно.

S4

Многие явления автор сначала выводил путем дедукции из повой модели Земли, а затем уже устанавливал, что они соответ­ствуют действительности. Так были предугаданы направленность эволюции геосинклинального процесса от древних циклов к моло­дым, двукратное воздымание в складчатых зонах, инверсии маг­нитного поля и другие процессы. Это определенно свидетельствует о надежности изложенной концепции — она позволяет предсказы­вать многие сложные явления.

Мы специально избегали детальности разбора тех или иных вопросов, так как она увеличила бы дискуссионность изложения и могла бы вызвать реальную опасность «утонуть» в обсуждении частностей со специалистами. Нами предполагалось дать общую, но максимально полную картину с тем, чтобы заинтересовать по возможности более широкий круг исследователей и направить дискуссию (если таковая последует) по пути обсуждения принци­пиальной правомерности данной постановки вопроса.

В конце нам хотелось бы вернуться к тому, с чего мы начали изложение, и еще раз повторить, что версия кислородного сложе­ния Земли никогда не была доказана. К сожалению, об этом за­были. Со временем она утвердилась в виде догмы и сейчас счи­тается естественным, что «бремя доказательства»* должно быть возложено на иные концепции.

Теоретическая геология, следуя этой догме, не могла управ­лять процессом познания. Она не только не имела возможности предсказывать вперед, но, наоборот, едва «поспевала»'приноравли­ваться к каждому новому крупному открытию. В этом выража­лись явные симптомы неблагополучия в самой основе представле­ний о Земле, однако и оно стало привычным.

Отсутствие объединяющего начала (правильной исходной по­сылки) привело к тому, что даже смежные отрасли знания о Зем­ле замкнулись в себе и развиваться автономно, нередко изобре­тая «свои» (узкоспециализированные) гипотезы и модели, не со­гласующиеся друг с другом.

Все это породило убеждение, что геология невероятно сложна, т. е. утвердился очень «удобный» тезис, позволяющий принять лю­бую" противоречивость в геологических построениях. Более того, время от времени высказывается мнение о том, что следует оста­вить попытки создания единой теории Земли, ибо это при всей сложности, наблюдаемых явлений дело даже не ближайшего бу­дущего.

Мы не можем согласиться с этим и считаем, что более пра­вильной является точка зрения Исаака Ньютона, который гово­рил: «Природа проста и не роскошествует излишними причинами». Развитие науки не раз подтверждало справедливость данного по­стулата, и можно надеяться, что он оправдает себя в будущем при остроении общей теории Земли.

1 Дополнительное торможение горючих тел за счет газовой «полушки» лает возможность считать, что метеорные частицы имеют плотность выше той вели­чины (0,1 г/смЗ), что определена без учета данного эффекта. Это представляется важным, так как если аномальное торможение метеорных тел объяснять только их рыхлостью, то тогда непонятно, почему они не рассыпаются при входе в ат­мосферу, а сгорают в ней в виде компактных тел.

2 От nebula (лат.) — туманность.

3 О степени дифференциации (перераспределения) исходного состава Земли процессе се развития, по-видимому, можно судить по концентрациям эле-ментов в ряду таких контрастных образований, как ультрабазиты—базиты — раннты. В этом ряду лишь у меньшей части элементов наблюдаются значи-тельные вариации в содержаниях, тогда как кларки большинства элементов по существу не изменяются. Таким образом, даже граниты должны иметь отпе-чаток исходного состава планеты и тем более это должно быть характерно для глубинных, мантийных базнт-ультрабазитовых образований.

4 За счет реализации потенциальной энергии тяжелых частиц.

5 Расчеты показали, что даже п со.теобразных гидридах щелочных лов тип связи носит промежуточный ионно-копалентный характер и связь ' 1 ляется ионной всего лишь на 30—50% (Галактионова, 1967). ¹

6 Расчеты показали, что даже п со.теобразных гидридах щелочных лов тип связи носит промежуточный ионно-копалентный характер и связь ' 1 ляется ионной всего лишь на 30—50% (Галактионова, 1967). ¹

7 Расчеты показали, что даже п со.теобразных гидридах щелочных лов тип связи носит промежуточный ионно-копалентный характер и связь ' 1 ляется ионной всего лишь на 30—50% (Галактионова, 1967). ¹

8 Скорость диффузии водорода D железе при 800'С и градиенте давления 1 мм рт. ст./см согласно экспериментам составляет примерно 1-Ю^-4 см³/см²-с. При этом водородом осуществляется тсплоперепос порядка 4-Ю^-5 кал/см^г-с, что п несколько раз превышает экстремальные тепловые потоки Земли.

9 Водород в зоне заглатывания, по всей вероятности, в значительной мерс расходуется на образование воды, транспортировка которой к поверхности пла­неты связана, по-видимому, с процессами диапнрнзма. Такое предположение базируется на восстановительных свойствах водорода, а также на резкой за трудненности его диффузии в силикатах.

10 Изготовление моделей более 50 см в длину сильно усложняется и, кроме того, появляется опасность отрыва бумажных концов при протаскивании их через щель.

58

11 Ниже мы обсудим возможную полноту этой информации.

12 Б а к у л и н н др., 1-970.

13 Пиролнтовые концентрации радиоактивных элементов генерируют в теле планеты 1,6-10⁵⁹ эрг/год. Если вынос кислорода из земных недр (см. раздел

14 Принципиальная возможность такого уплотнения определяется аномаль­ной сжимаемостью гидридов (см. раздел V.3). Кроме того, на основе гео*>' гическнх данных мы допускали вероятность трехкратного расширения Земл" за все время ее геологического развития (см. раздел VI.2).

15 Можно предположить, что этот источник будет подключаться на полную щюсть но мере того, как процесс дегазации водорода захватит центральные ЩСти планеты, где господствуют максимальные давления и гидриды должны уплотнены в наибольшей степени.'Отсюда вытекает акселлерация расши-ия Земли и родственных ей планет на конечных этапах активной стадии витии (см. раздел VI.!).

16 Исходя из традиционных представлений о масштабах генерации ради¹' генного тепла в недрах Земли и Луны, а также учитывая различия размер"¹¹ этих планет, на Луне предсказывали тепловой поток порядка 0,25- Ю^-6 кал/см^5с Замеры показали в несколько раз большие значения, что явилось неожидан­ностью для традиционной точки зрения. Таким образом, первые данные о теп­ловом потоке Луны свидетельствуют в пользу нашей концепции, и мы ожидаем что будут обнаружены еще более высокие значения.