ПРО ПОХОДЖЕННЯ ОКЕАНІВ

Важко уявити Землю без її блакитних і безмежних океанів. Однак, звідки взялись вони? Джерело ілюстрації: http://facingtrials.com

Андрій М. ЗАМОРОКА

…До першу був єдиний Океан,
Паруючи з розпеченого ложа.
В його гарячім лоні незбагненним
Зродивсь життя клубок – це плоть,
Трепотом і подихом пройнята…


Максиміліян Волошин
“Шляхами Каїна”, 1923

Земля – одна із небагатьох планет Сонячної системи, що має власний океан. Однак, вона єдина, де океан не вкритий кілометрової товщини кригою, а теплий і шумить хвилями прибою. Земний океан, наразі, єдиний з відомих, який сповнений найрізноманітніших форм живих істот. Він був колискою першожиття на Землі, він і нині всіляко його оберігає… Океан такий звичний і такий древній, що скидається, наче він існував на Землі завжди. Та чи так воно? Звідки з’явився океан?

Наша планета, неначе суцільний океан, - на 70% вкрита водою... Джерело ілюстрації: http://upload.wikimedia.org


У питанні про походження океанів Землі не все так однозначно, як може здатись на перший погляд. Існує дві цілковито протилежні наукові візії про з’яву води на нашій планеті. Одна з них стверджує, що океани конденсувались із пари, виверженої вулканами із надр Землі. У той же час інша – вважає, що воду на планету принесли комети із дальніх рубежів Сонячної системи. Суть питання: океан постав із шеолу чи зійшов з небес?…


Спершу, ніж удатися у нетрі наукових гіпотез про походження океану, варто прояснити бачення астрономів на розподіл води у процесі формування Сонячної системи. Понад 4,5-5 мільярдів років тому Сонячна система була велетенським газо-пиловим диском із протозіркою у центрі і зачатками планет… Розподіл енерґії і матерії був нерівномірним – до центру диску щільність газу і пилу, та їх температура дуже різко зростали. Відповідно, й розподіл води був також нерівномірним – у центрі вода перебувала у газоподібному та йонізованому станах і виносилась у зовнішню частину газо-пилового диску, де перетворювалась на лід. А сухі залишки пилу і каменів сконденсувались у планети. Саме тому, вважають астрономи, на внутрішніх кам’яних планетах води дуже мало, відносно їх власної маси – менше 1%. Наприклад, маса усієї води на Землі становить лише 0,02% маси планети! У поясі астероїдів незліченні кам’яні брили містять, у середньому, 10% води. Пояс астероїдів – це межа між внутрішньою та зовнішньою частинами Сонячної системи, за цією межею знаходяться планети-велети зі своїми супутниковими системами. Води тут, направду, багато – до 30% від маси планет і супутників, а декотрі з них цілком складаються з льоду. Небесні тіла поясу Койпера та хмари Оорта на далекій межі Сонячної системи більш, ніж на половину складені із водяного льоду…

Сонячна система виникла із газо-пилової хмари. Джерело ілюстрації: http://isc.astro.cornell.edu


Земля сформувалась приблизно 4,5-4,6 мільярдів років тому, проте, астрономи і ґеологи мають два протилежні погляди на те, якою була новонароджена планета. Одні вважають, що спершу Земля аґреґувалася із пилової хмари як холодне тіло, а опісля масованого астероїдного бомбардування її поверхня розігрілася і розплавилася. Зрозуміло, що у цих умовах про жодні океани говорити не доводиться. Вода на поверхню планети втрапила лише згодом – разом із кометами, які прилетіли із хмари Оорта. Однак, існує й інша точка зору – це гіпотеза холодної Землі, тобто, першопочатково наша планета була холодною, мала атмосферу і океан на своїй поверхні. Власне, ця гіпотеза передбачає, що океан сформувався із того мізеру води, яка була у газо-пиловій хмарі внутрішньої Сонячної системи.

Комети раніше розглядались як джерело води на Землі... Джерело ілюстрації: http://www.astromanresa.cat


У пошуках відповіді на запитання звідки походять земні океани, вчені прискіпливо вивчають зразки отримані космічними апаратами з інших планет, астероїдів та комет Сонячної системи, а також метеоритів, що впали на Землю. Найбільш реальними претедентами на донорів води завжди вважались комети, часом, на 80-100% – це льод. Одначе, аналіз їх ізотопного складу свідчить, що вони не могли бути джерелом води на Землі… Найбільш показовим з цієї точки зору є співвідношення двох ізотопів водню у воді: гідроґену та дейтерію, яке у кометах із хмари Оорта приблизно у 15 разів перевищує земне. Не на користь кометної гіпотези походження океанів також свідчать і співвідношення ізотопів арґону, гелію та нітроґену, які суттєво відмінні від земних…

Астероїди не тільки містять, у середньому, 10% води від своєї маси, а й побудовані з того ж матеріалу, що й древня Земля. Джерело ілюстрації: https://blogcritics.org


Ще одними претендентами на джерело води на Землі є примітивні астероїди. До таких належать карбонові хондрити, які за своїм хімізмом, як вважають вчені, дуже схожі на газо-пилову хмару часів формування Сонячної системи. Понад те, співвідношення ізотопів гідроґену і дейтерію у них дуже близьке до такого ж на Землі! Але є одна проблема – для того щоб принести на нашу планету ту кількіть води, яка зараз є (1,4 Х 1020 тон ), необхідно було у 4 рази більше астероїдів, ніж маса самої Землі!


Однак, будова хондритових метеоритів наштовхнула астрономів на думку, що і вони, і внутрішні планети Сонячної системи були побудовані з одного і того ж матеріалу. Щоб довести це припущення вчені детально вивчили зразки отримані із поясу астероїдів. Вони виявили, що не тільки хондритові метеорити мають аналогічний до земного ізотопний склад, але й еукритові метеорити також. І це нас знову повертає до гіпотези холодної Землі…

Знаходження циркону у гірських породах віком 4,4 мільярди років тому свідчить про наявність тоді рідкої води на поверхні планети... Джерело ілюстрації: http://www.examiner.com


Якщо Земля із моменту свого формування була холодною, а не розжареною, мала океани, то на самій планеті повинні б залишитись сліди з тих давніх часів. Найдревніші породи, які віднайдено на Землі датуються 4,4 мільярди років. Тобто, це зразу ж через 100-200 мільйоноліть після того, як планета сформувалася! Найціннішими знахідками з-поміж них є кристали мінералу циркону, який у мізерних кількостях трапляється у ґранітах. А цікаво в усій цій історії те, що і циркон, і ґраніт утворюються шляхом метаморфізації (переплавлення у надрах Землі – авт.) осадових порід, які, зрозуміло, утворюються внаслідок вітрової і водної ерозій. Тобто, океани на Землі існували уже через 100 мільйоноліть після її виникнення, а з’явились вони, очевидно, разом із народженням нашої планети…

Завершуючи свою коротеньку розповідь про виникнення океанів Землі, повернусь до того з чого розпочав – океан є праколискою життя. На нині, відомо, що прокаріоти сучасного типу населяли планету уже близько 3,8-4 мільярди років тому… Чи було достатньо часу для абіоґенезу – розвитку живого із не живого, – у його класичному розумінні? Чи може усі передтечі живих істот сформувались ще у газо-пиловій хмарі до виникнення Сонячної системи, і тільки після утворення Землі дали початок життю? Чи може рідка вода існувала уже на зародку планети і там бурхливо протікала біохімічна еволюція, ресурсом для якої була орґаніка синтезована у газо-пиловій товщі? Надто багато якщо… Але ж і ми ступили на незвіданий терен, який чекає ще своїх відкривачів…

Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook, Вконтакті та Livejournal

admin Written by:

One Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

+ 5 = 9