К проблеме возникновения жизни на Земле

1-й: 4, 55–4, 45 млрд лет – этап ранней горячей Земли. Для тектонического стиля Земли были характерны «стада» мелких литосферных плит, плюмовая тектоника, обдукция, сагдукция, тессерообразование, возможно, зарождение литосферных плит и зачатков сиалической коры. Напряженность тектонического стиля Земли усугублялась притяжением в системе Земля – Луна (при любом механизме образования последней: коаккреция, импактная модель, захват). Этап явно не благоприятен для эволюции предбиологических систем и жизни.

2-й: 4, 45–4, 35 млрд лет – этап заметно охлажденной относительно спокойной и теплой Земли характеризовался удалением Луны за пределы Роша, образованием планетарного чехла, включающего земную кору, первичную атмосферу и гидросферу. Учитывая значительные энергетические возможности Земли (в сравнении с Луной), можно предполагать, что анортозитам и «Mg-комплексу» [2, 3, 13], характерному для коры Луны, на Земле соответствовало образование эклогитового и базальтового слоя, а лунной KREEP-ассоциации у рубежа 4, 35 млрд лет – разрастание «пятен сиаля», т. е. произошло завершение магматической кристаллизации. Условия этапа не исключают существование и эволюцию предбиологических систем. 3-й: 4, 35–4, 20 млрд лет. Характерно двухуровенное перемешивание вещества: с одной стороны, характерно появляются «горячие глубинные точки» с подъемом вещества от границы «ядро – мантия»; с другой стороны, возникает мелкоячейковая надастеносферная дифференциация с появлением зон спрединга и зачаточных зон субдукции. Такой взгляд на историю этого этапа не является единственным. Так, сторонники постоянного равномерного (хотя и несколько убывающего) поступления вещества метеоритов допускают, что он не был спокойным и что за этот этап могло поступить метеоритно-кометного вещества, сравнимое даже с массой земной коры, что именно это вещество значительно пополнило и массу летучих на Земле (вода, органические соединения, газы) и явилось причиной льда у полюсов Луны и Меркурия. Однако данные по планетам земной группы (кроме, может быть, Венеры) противоречат такому выводу [2, 3, 13].

4-й: 4, 20–3, 80 млрд лет – этап интенсивной астероидно-метеоритной бомбардировки; возрастные рамки этапа определены по аналогии с «лунной стратиграфией»: 4, 20 млрд лет – возраст древнего ударного бассейна Нектарис; 3, 80 млрд лет – возраст самых молодых ударных бассейнов и кратеров Луны, бассейна Калорис на Меркурии [2, 13, 14]. Следует иметь в виду, что «тяжелая бомбардировка» осуществлялась уже в условиях сформировавшегося планетарного чехла, включающего атмосферу, значительные объемы гидросферы (океаны), первичную массу осадочных пород, сиалическую оболочку, а возможно, и зачатки биосферы. Земля – это пока единственная планета, в ранней истории которой сформировались активный плитный тектонизм, океаны, литогенез и жизнь. Есть все основания считать, что все эти важнейшие атрибуты Земли тесно взаимосвязаны в ее истории [14] и предбиологическая стадия в этих условиях могла не только не погибнуть, но даже приобрести прогрессивные черты развития [2, 3].

В дальнейшем после 3, 8 млрд лет космического материала поступает все меньше, хотя в первые 0, 5 млрд лет (до рубежа около 3, 3 млрд лет) его еще в несколько раз больше от современного уровня поступления метеоритов. За последние 4, 0 млрд лет на Землю поступило метеоритного вещества общим объемом, способным сформировать на поверхности Земли слой мощностью не более 0, 5 м [15]. Для течения крупномасштабных планетарных геодинамических процессов этим потоком вещества можно пренебречь. Однако учитывая его неравномерное поступление в виде крупных тел, в отдельных случаях он оказывал серьезное влияние на атмосферу, гидросферу и биосферу, вызывая биосферные катастрофы («космические» астероиднометеоритные удары в начале кембрия и на границе мезозоя и кайнозоя).

С конденсацией воды началось зарождение примитивного литогенеза. Трудно представить характер осадков, но можно предположить, что он определялся интенсивным выветриванием под влиянием горячих кислотных дождей. Можно предположить также, что формировались свободные оксиды кремния, алюминия (глинозем), кальцит, магнезит, пирит, соли щелочных металлов с галогенами, серой, азотом и бором; не было только в продуктах выветривания оксидов и гидроксидов железа из-за восстановительного характера атмосферы. Именно эту стадию имели в виду Р. Гаррелс и Ф. Маккензи, когда отмечали, что реактивность системы рождающегося океана и атмосферы была «устрашающей» [16]. Температура поверхности была значительно выше – 100 °С (по Р. Гаррелсу и Ф. Маккензи – до 600 °С), а начавшееся образование гидросферы с рубежа 4, 404 млрд лет приводило к таким соотношениям: на 1 моль воды образовывалось 1моль НCl и 0, 5 моль СО2. Процесс аккумуляции воды в виде пара в атмосфере не мог быть длительным, поскольку, по заключению современных космохимиков, «вода в атмосфере планет не жилец» (достаточно вспомнить печальный пример безводной Венеры). Раннее зарождение гидросферы и литогенеза – важнейшие события ранней истории Земли, определившие стиль ее дальнейшей эволюции, заложившие основу для возникновения и эволюции жизни.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7

Еще статьи

Афанасий Никитин
Великие географические открытия. Об этом уже столько написано, но всякий раз приходится удивляться мужеству людей, которые участвовали в событиях давно минувших дней. Далекий ХУ век явился знаменательным веком для многих географических открытий. Гордостью для русских людей явилось путеше ...