Тиетта. 2015, N 4 (34).

Наука / Science л » м Магнитные и гравитационные силы способство­ вали стяжению частиц в сгустки, постепенно со­ биравшиеся к общему центру тяжести облака, зарождая ядро будущей планеты, которое при­ тягивало частицы в соответствии с их объёмным весом. Гравитационная дифференциация фор­ мировала ядро, затем мантию, где концентри­ ровались самые тяжёлые и тугоплавкие элемен­ ты и соединения. Возможно, этот процесс шёл в условиях довольно низких температур. Лишь при увеличении объёма и массы тела, в результате гравитационного разогрева началось плавление вещества. Расчёты показывают [5], что гравитаци­ онная энергия вызывает разогрев тела до 700 0 С при радиусе в 3000 км, до 1200 оС при радиусе 4000 км, и до 1700-1800 оС при радиусе 6000 км. Разогрев и плавление вещества, даже частичное, способствовало его дифференциации и фрак­ ционированию с удалением и того небольшого количества летучих (дегазацией), которые могли попасть в него с тяжёлыми соединениями при хо­ лодной аккреции. В итоге на этапе образования ядра и мантии Земли в них были сконцентриро­ ваны сидерофильные и тугоплавкие элементы и соединения, кроме той их части, которая попала в летучие соединения. К концу этого этапа Земля в виде твёрдого тела имела размеры, близкие к со­ временным, температуру поверхности, допускав­ шую существование в твердой фазе или расплаве оливина, пироксенов, граната и других силикатов и оксидов, мощную газо-пылевую оболочку, разо­ гретую в нижних слоях. Петрохимический состав земной поверхности, по-видимому, соответство­ вал эклогиту. Твёрдое тело Земли было главным источ­ ником энергии, преимущественно тепловой. Её основная доля приходилась, очевидно, на ядро и нижнюю мантию. Верхняя мантия служила редуктором, преобразуя часть тепла в энергию тектонических процессов - мантийных потоков, вызывавших движение её поверхности. Какие процессы были и остаются генераторами вну­ тренней энергии Земли, мы не знаем. Скорее все­ го, свою долю в них имеют гравитация, физико­ химические превращения и радиоактивный распад. Дегазация мантии, если и была, то весь­ ма незначительная из-за обеднённости летучими. Ещё на предыдущих этапах при гравитационной дифференциации они сконцентрировались в га­ зовой оболочке, в то время очень мощной и так­ же расслоенной. Её нижняя часть была наиболее разогрета, насыщена нелетучими и труднолету­ чими соединениями в газообразном состоянии, давление в ней было самым высоким. По удале­ нии от поверхности Земли постепенно снижались температура и давление. Менялся и газовый со­ став: постепенно появлялись летучие, пары воды и газы. Вероятно, в этом слое, удалённом от по­ верхности, в обстановке благоприятных темпера­ тур и давлений возможно было образование и су­ ществование органических соединений, которые затем продуцировали способную к размножению и эволюции микробиоту. Во внешних слоях газо­ вой оболочки температура была ещё ниже, посте­ пенно приближаясь к космической. В ней летучие и газы существовали в виде твёрдых тел - «льдов». Предложенная модель Земли на том эта­ пе напоминает современное строение планет- гигантов - Юпитера и Сатурна, имеющих внутри мощные источники тепла. Но автор не склонен считать, что твёрдое тело Земли было единствен­ ным источником тепловой энергии. В самой га­ зовой оболочке, благодаря её сложному составу, происходили химические процессы - распад од­ них и образование других соединений, при ко­ торых выделялось много тепла. Неравномерное в пространстве и времени выделение тепла через мантию Земли, физико-химические процессы в газовой оболочке возбуждали в ней перемеще­ ние вещества в виде потоков. Из-за высоких дав­ лений и насыщенности твёрдыми частицами они обладали большой плотностью и энергией. Воз­ действуя на поверхность мантии, они абради- ровали её, захватывая капли расплава и твёрдые частицы, создавали в приземной части особый слой, в котором сосуществовали газообразные, П Р И Р О Д А МЕТЛМОРФИЗМА