Ми не можемо прожити без води і декількох днів. Тим часом довгі століття люди не тільки не знали, що вона собою являє, але не знали навіть, скільки її на Землі. І вже зовсім було неясно, як з'явилася вона на планеті.
Існує кілька гіпотез виникнення води на Землі Перша гіпотеза. Виходить із «гарячого» походження Землі. Вважається, що колись Земля була розплавленим вогненною кулею, який, випромінюючи тепло в простір, поступово остигав. З'явилася первородна кора, виникли хімічні сполуки елементів і серед них сполука водню з киснем, або, простіше кажучи, вода.
Простір навколо Землі все більше заповнювалося газами, які безперервно вивергалися з тріщин остигає кори. У міру охолодження пари утворили хмарний покрив, щільно огорнув нашу планету. Коли ж температура в газовій оболонці впала настільки, що волога, що міститься в хмарах, перетворилася в воду, пролилися перші дощі. Тисячоліття за тисячоліттям падали дощі. Вони-то і стали тим джерелом води, яка поступово заповнила океанічні западини і утворила Світовий океан.
Друга гіпотеза. Виходить із «холодного» походження Землі з її подальшим розігрівом. Розігрів став причиною вулканічної діяльності. Вивергається вулканами лава виносила на поверхню планети пари води. Частина парів, конденсуючись, заповнювала океанічні западини, а частина утворила атмосферу.
Як тепер підтверджено, головною ареною вулканічної діяльності на перших стадіях еволюції Землі дійсно було дно сучасних океанів.
Відповідно до цієї гіпотези, вода містилася вже в тій первинної матерії, з якої склалася наша Земля. Підтвердженням такої можливості є наявність води в падаючих на Землю метеоритах.
У «небесних каменях» її до 0,5%. На перший погляд мізерна кількість.
Тепер прикинемо: Земля важить 6 х 10 в 21 ступені тонн. Якщо вона утворилася з подібних метеоритів, то в ній зараз має перебувати ні багато, ні мало 30 х 10 в 18 ступені тонн води! Тоді назване перш кількість води на Землі (13-15 х 10 в 9 ступені тонн) по крайней мере в 200 разів менше істинного. Виходить, що наша бабуся Земля від самого центру до поверхні, як губка,
просякнута водою.
Третя гіпотеза. Також виходить з «холодного» походження Землі з подальшим її розігрівом.
На якійсь стадії розігріву в мантії Землі на глибині 50-70 км з іонів водню і кисню почав виникати водяна пара. Однак висока температура мантії не дозволяла йому вступати в хімічні сполуки з речовиною мантії.
Під дією гігантського тиску пар вижимався в верхні шари мантії, а потім і в кору Землі. У корі нижчі температури стимулювали хімічні реакції між мінералами і водою.
Результатом «хімічної» діяльності води стало розпушення порід, утворення тріщин, пустот. Тріщини і порожнечі негайно заповнювалися вільної водою.
Під дією тиску води тріщини лунали, перетворювалися в розломи, і вода через них спрямовувалася на поверхню.
Так виникли первинні океани.
Однак діяльність води в корі Землі цим не вичерпувалася. Гаряча вода досить легко розчиняла в собі кислоти і луги. Ця «пекельна суміш» роз'їдала вся і все навколо, перетворюючись на своєрідний розсіл, який і надав морській воді притаманну їй солоність.
Тисячоліття змінювали один одного. Розсіл невблаганно вшир і вглиб розповзався під гранітними підставами континентів. Проникнути ж в власне граніт йому дано не було. Пориста структура граніту, подібно тонкому фільтру, затримувала суспензії.
«Фільтр» засмічувався, а, засмітившись, починав грати роль екрану, які стоять на заваді воді.
Якщо все це мало місце, то під материками на глибині 12-20 км стеляться океани стислою і насиченою розчиненими солями і металами води. Цілком можливо, що такі ж океани розкинулися і під багатокілометрової товщею базальтового дна наземних океанів.
На користь наведеної гіпотези свідчить різке зростання швидкості сейсмічних хвиль на глибині 12-20 км, т. Е. Як раз там, де повинна знаходитися межа передбачуваного поділу між гранітом і поверхнею розсолу, межа різкої зміни фізико-хімічних властивостей речовини.
Наведену гіпотезу підтверджує і так званий дрейф материків. Гранітні громади материків переміщаються. Вони «пливуть», хоча швидкість їх руху становить усього кілька сантиметрів в сторіччя. Чому б не припустити, що океани розсолів виконують роль своєрідної плівки під «днищами» материків, подібно плівці масла в підшипнику між цапфою і валом?
Якщо розсоли існують, то в майбутньому людство напевно використовує їх як багатющу рідку руду, в якій розчинені найцінніші елементи та їхні сполуки.
Четверта гіпотеза. Передбачає космічне походження води. Справа в тому, що на Землю з космосу безперервно падає злива електрично заряджених частинок. І серед цих частинок неабияку частку складають протони - ядра атомів водню.
Пронизуючи верхні шари атмосфери, протони захоплюють електрони і перетворюються в атоми водню, які тут же вступають в реакцію з'єднання з киснем атмосфери. Утворюються молекули води.
Розрахунок показав, що космічний джерело здатний дати майже 1,5 тонни води в рік, і ця вода у вигляді опадів досягає земної поверхні.
Півтори тонни на рік ... По глобальним мірками - незначна кількість. Але слід мати на увазі, що утворення космічної води почалося одночасно з виникненням планети, т. Е. 5-7 мільярдів років тому, та й в усі чи епохи Земля отримувала з космосу тільки півтори тонни на рік? Чи не траплялося в доісторичні часи справжніх потопів від космічних водяних дощів? Чи не заливала тоді вода нашу планету до самих вершин первозданних гірських хребтів, а вже пізніше частково пішла в надра Землі, і на поверхні залишилися лише знайомі нам океани?
У цієї гіпотези противників значно більше, ніж прихильників. Але ж і попередні гіпотези поки тільки ... гіпотези.
П'ята гіпотеза. Здається найцікавішою. Вона спирається на дуже спірні, але сміливі і оригінальні ідеї.
Погляньте на географічну карту півкуль. Не можна не помітити дивного подібності берегових ліній Американських континентів з береговими лініями Африканського і Євро-Азіатського континентів.
Таким подобою володіють краю розірваного листа паперу. Як встановлено геологією, приблизно 250 мільйонів років тому на Землі був єдиний континент. Потім, невідомо з яких причин, він тріснув, і частини його почали розповзатися, «спливати» один від одного.
Доказами існував колись єдності материків є не тільки подібність берегових ліній, але також схожість флори і фауни, схожість геологічних структур узбереж.
Коротше кажучи, мало хто сумнівається в єдності континентів Землі в минулому. Здивування викликає інше: як можуть, подібно гігантським айсбергам, «спливати» один від одного брили материків, якщо їх коріння сягає вглиб на десятки кілометрів? І що приводить їх в рух?
Дослідження останніх років підтвердили: так, материки «пливуть», відстань між ними безперервно збільшується.
Пересування материків блискуче пояснює гіпотеза розширюється Землі. Гіпотеза стверджує: спочатку Земля мала радіус удвічі менший, ніж зараз. Материки, злиті тоді воєдино, оперізували планету. Океанів не існувало.
І ось на кордоні протерозою і мезозою (250-300 мільйонів років тому) Земля почала розширюватися. Єдиний материк дав тріщини, які, наповнившись водою, перетворилися в океани. І з того дня по наш час радіус Землі збільшився вдвічі!
Винахід атомного годинника дозволило з абсолютною точністю визначити довготу і широту земних об'єктів по зоряному небу.
Вимірювання показали, що наша планета ... продовжує розширюватися!
Розширюється, наприклад, Європа. Москва і Санкт-Петербург «пливуть» на схід зі швидкістю 10 сантиметрів на рік. А Гамбург, розташований в центрі Європи, залишається на місці.
Швидкість розширення європейського континенту величезна. Адже за якихось 20 мільйонів років (нікчемний термін для геологічної епохи) в результаті такого переміщення може утворитися чаша майбутнього океану шириною в 4000 кілометрів!
Одного не можуть до сих пір пояснити прихильники гіпотези розширюється Землі: чому вона розширюється? Які сили розсовують оболонку планети?
І ось як тепер це пояснюють:
Всесвіт за кількістю атомів на 98% складається з водню, тобто з елемента, що народжує воду. На 98% з водню складається і наша Земля.
Він прийшов до нас разом з тими частинками холодної космічного пилу, з якої утворилися всі планети Сонячної системи.
А серед цих частинок знаходилися і метали. І тут необхідно звернути увагу на цікаве явище. Виявляється, метали здатні поглинати величезну кількість водню - десятки, сотні і навіть тисячі обсягів на один свій обсяг.
Далі: чим більше водню поглинає (або приєднує) метал, тим щільніше він стає, т. Е. Тим більше зменшується в об'ємі. Так, саме зменшується. Так, лужні метали, приєднуючи водень,
зменшуються в об'ємі в 1,5 рази вже при атмосферному тиску. Що ж стосується інших металів (наприклад, заліза і нікелю, якими, на думку деяких вчених, складено ядро Землі), то при нормальному тиску 1 кгс / см2 зменшення обсягу у них проявляється досить незначно.
Однак у міру ущільнення пилової хмари відбувалося його гравітаційне стиснення і, можливо, наявність надтиску викликало у заліза і нікелю той же ефект зменшення в обсязі, який можна спостерігати у лужних металів.
Стиснення пилової хмари супроводжувалося розігрівом речовини. А так як найбільше стиснення відчували центральні області утворилася планети, то там найсильніше і росла температура.
І ось на якійсь стадії розігріву, коли температура в ядрі Землі досягла певного критичного значення (а може бути при втручанні і інших невідомих нам факторів) почався зворотний процес - виділення водню з металів.
Розпад металловодородістих з'єднань, т. Е. Відновлення металевих структур, викликав різке збільшення обсягу речовини ядра Землі. Розширення металевого ядра проявилося з такою силою, що мантія і кора планети, не витримавши, дали тріщини.
Таким чином, дегазація водню супроводжувалася розширенням Землі. Тим часом водень, пронизуючи величезну товщу планети, захоплював по шляху атоми кисню і на поверхню її виривалися вже пари води. Конденсуючись, вода заповнювала розломи в корі. Поступово утворилися океани.