6.4. Возраст Земли

Установить возраст Земли оказалось возможным после открытия явле-

ния радиоактивности. Стало понятно, что радиоактивные ядра распадают-

ся с постоянной скоростью, не зависящей от изменения окружающих фи-

зико-химических условий. В природе есть элементы, содержащиеся в ми-

нералах, радиоактивный распад которых используется в геологическом

летоисчеслении. Это U238, U235, Th232, K40, Rb87, C14.

Абсолютный возраст горной породы определяется из количественного

соотношения в ней радиоактивного элемента и продуктов его распада.

Длительное время считали, что самым древним горным породам Земли

3,8—3,9 млрд лет. Они обнаружены в Восточной Сибири, в Западной час-

ти Гренландии, в Антарктиде. Позже в Австралии в песчаниках возрастом

2,9 млрд лет обнаружили минерал циркон, которому 4,3 млрд лет. Циркон

попал в песчаники при разрушении более древних пород.

В результате обработки земных и лунных образцов пород, метеоритов

установлен их возраст — 4,55 млрд лет. Этот возраст был определен на

основе изотопных отношений Pb-206/Pb-207. Итак, предполагают, что

землеподобные планеты имеют возраст 4,6—4,55 млрд лет, а возраст

Солнца 4,65—4,6 млрд лет.

По мере разработки методик ядерной геохронологии удалось опреде-

лить границы распространения горных пород разного возраста.

Относительный возраст пород оценивается достаточно просто в одном

геологическом разрезе, поскольку каждый налегающий пласт образовался

позднее того пласта, на который он ложится. Этот стратиграфический ме-

тод применяют и при сравнении возраста пород в разных разрезах, однако

приходится привлекать данные палеонтологии для сопоставления возрас-

53

та слоев, так как для каждого отрезка геологической истории имеются

свои характерные представители вымершей флоры и фауны.

В 1881 г. на Международном геологическом конгрессе была принята

геохронологическая шкала, были введены термины: мегацикл, эра, пери-

од, эпоха, век, время. Хотя это разделение условно, но на рубеже соседних

эр или периодов происходили существенные геологические преобразова-

ния, а каждое подразделение обладало качественным своеобразием.

6.5. Луна — естественный спутник Земли

Подобно тому, как Земля обращается вокруг Солнца, вокруг Земли

движется Луна — естественный спутник нашей планеты, расположенный

на расстоянии 384 000 км. Диаметр Луны в 4 раза, а масса в 81 раз меньше

Земли, поэтому сила тяготения на Луне примерно в 6 раз меньше земной.

Слабая сила притяжения не позволяет Луне удержать плотную атмосферу

и сохранить на её поверхности воду. У Луны очень слабое магнитное поле

и нет железного ядра.

Луна покрыта рыхлым слоем реголита, состоящего из фракций маг-

матических пород. Минералогический состав лунных пород близок к

земным базальтам, но отличается по содержанию оксидов железа и ти-

тана. Реголит — хороший теплоизолятор, не позволяющий проникнуть

резким колебаниям температур (от +130 до –170 оС) глубже нескольких

десятков сантиметров. Так, в течение лунного дня, который длится

15 земных суток, лучи Солнца накаляют лунный грунт вблизи экватора

до 130 оС. В течение ночи, которая длится также 15 земных суток, грунт

остывает до –70 оС. Рельеф Луны образуют горные хребты, кольцевые

горы-кратеры и равнинные области, называемые морями, на которых

наблюдаются отдельные мелкие кратеры метеоритного происхождения.

54

В отдельных местах лунной поверхности зафиксировано небольшое ис-

течение вулканических газов.

Луна делает полный круг на небе за 27 суток 7 часов 43 минут — это

звездный месяц, называемый сидерическим.

Происхождение Луны — предмет ряда гипотез. Предполагают, что

1) образование Луны из того же газово-пылевого облака шло одновремен-

но с Землей; 2) Земля вращалась очень быстро и сбросила часть своего

вещества; 3) произошел захват Луны как постороннего тела Землей;

4) произошел скользящий удар о Землю космического тела, масса которо-

го соответствует массе Марса и выброс вещества мантии Земли в около-

земное пространство с последующим формированием Луны из этого ве-

щества. Так как состав лунных пород близок составу мантийного вещест-

ва Земли, последняя гипотеза пользуется наибольшей популярностью.

Под действием притяжения Луны тело Земли испытывает упругую де-

формацию, принимая форму симметричного яйца, вытянутого по направ-

лению к Луне вдоль линии, соединяющей центры Земли и Луны. Особен-

но заметной деформации подвергается водная оболочка Земли. В наибо-

лее близкой к Луне точке океанической поверхности и в диаметрально

противоположной образуется вспучивание водной массы (приливной вы-

ступ), а на круге, расположенном посередине между этими точками пер-

пендикулярно к линии Земля — Луна, возникает понижение водной по-

верхности.

Вследствие вращения Земли приливные выступы превращаются в при-

ливную волну, которая обходит вокруг земного шара, перемещаясь на-

встречу вращению Земли, т.е. с востока на запад. Прохождение через ка-

кое-нибудь место гребня волны создает здесь прилив, прохождение впа-

дины волны — отлив. В течение лунных суток бывает два повышения и

два понижения уровня моря. Промежуток времени между двумя смежны-

55

ми самыми высокими (или самыми низкими) стояниями уровня равен 12 ч

25 мин. Во время новолуния и полнолуния, когда Солнце и Луна распо-

ложены почти на одной прямой, приливообразующие влияния обоих кос-

мических тел складываются, и приливы на Земле достигают наибольшей

высоты. Когда направления на Луну и Солнце образуют прямой угол, их

влияния вычитаются, и приливы на Земле наименьшие.

Приливная волна, бегущая по Мировому океану навстречу вращению

Земли, замедляет это вращение. Вследствие тормозящего эффекта при-

ливного трения земные сутки постепенно становятся длиннее на 1 с в ка-

ждые 40 тыс. лет.