Что за странный вопрос, удивится читатель. Всем известно, что расширяется Вселенная, а Земля не меняет размер. Однако учёные не всегда так считали. В разные периоды выдвигались гипотезы, пытавшиеся объяснить особенности в геологии и географии нашей планеты изменениями её величины.
Печёное яблоко
Впервые об этом заговорил в 1829 году французский географ Жан-Батист Эли де Бомон. Он предложил теорию, согласно которой рельеф земной коры со всеми горными цепями и возвышенностями сформировался в результате уменьшения Земли из-за её охлаждения. Эта гипотеза получила название теории контракции (сжатия).
Учёный развил её в своём труде «Заметки о горных системах», который опубликовал в 1852 году. Контракционная гипотеза опиралась на идею о происхождении Солнечной системы из вращающейся туманности. Едва сформировавшаяся Земля представляла собой расплавленный шар, а земная кора образовалась в процессе охлаждения. Сначала она была гладкой, но по мере дальнейшего понижения температуры планеты происходило уменьшение её объёма и, соответственно, площади поверхности. При этом появлялись неровности. Для наглядности Жан-Батист Эли де Бомон провёл аналогию с печёным яблоком, кожица которого за счёт усыхания мякоти покрывается морщинами.
По его мнению, механическое напряжение земной коры в местах таких «морщинок» постепенно увеличивалось, и в момент достижения предела прочности происходил разлом породы. Затем за счёт бокового давления над поверхностью выпячивалась горная гряда. Её центральная часть, наиболее ослабленная дроблением, заполнялась магмой.
Контракционная теория с самого начала подверглась жёсткой критике. Для многих учёных уже в те годы было очевидно, что никакое сжатие не смогло бы сформировать существующие горные системы. Однако внутренняя логичность теории де Бомона и отсутствие альтернативы позволили ей довольно долго оставаться основной геодинамической концепцией.
Теория расширения. Кто «за»?
Тем временем в учёной среде созрела противоположная по содержанию концепция, предполагающая, что Земля со временем не сжимается, а расширяется. Её сторонников на эту мысль натолкнули очертания береговых линий Африки и Южной Америки — как будто материки ранее были одним целым, а потом неведомые силы оторвали их друг от друга.
Одну из наиболее чётких формулировок гипотезы о расширении Земли выдвинул итальянский геолог Роберта Монтовани в 1889 году. Он предположил, что когда-то суша покрывала почти всю поверхность нашей планеты, которая по размеру была в два раза меньше нынешней Земли. Из-за теплового расширения и вулканической активности суперконтинент раскололся на несколько частей, и они стали современными материками. Расширение планеты продолжалось, материки «разбегались» все дальше и дальше друг от друга. Возникающие провалы в земной коре заполнялись водой — так появились известные нам океаны.
Среди российских последователей теории расширения можно назвать инженера и естествоиспытателя Ивана Осиповича Ярковского. В то же время, что и Монтовани, Ярковскии выступил с идеей трансмутации новых химических элементов внутри небесных тел, которая и приводит к их увеличению.
Идею расширения одно время поддерживал даже Чарльз Дарвин. Во время второй экспедиции на корабле «Бигль» он пытался с её помощью объяснить возвышение суши в Южной Америке, приведшее к образованию Анд и ступенчатых плато в Патагонии. Правда, Дарвин довольно быстро отказался от этой гипотезы.
В 1956 году в поддержку теории расширения Земли высказался австралийский геолог Сэмюел Уоррен Кэри. Он предположил существование некоего механизма увеличения массы всех существующих небесных тел и подчеркнул, что окончательно решить эту научную проблему можно только в космологической перспективе.
Ещё одна гипотеза была предложена ирландским физиком Джоном Джоли совместно с британским геологом Артуром Холмсом. Они нашли компромисс между расширением и сжатием, назвав его теорией тепловых циклов. Суть концепции проста: когда тепло от радиоактивного распада изотопов в недрах Земли превосходит внешнее охлаждение, планета отводит избыточную температуру за счёт расширения. Возникающие трещины земной коры заполняются магмой. После выброса лишнего тепла магма застывает, а Земля сжимается.
Знаете ли вы что…
В XVII веке астроном Эдмунд Галлей выдвинул гипотезу «полой Земли». По его мнению, в твёрдой земной оболочке размещались ядро и два концентрических слоя из намагниченных металлов, влиявших на магнитное поле планеты.
Гипотеза изначально гидридной Земли
Но вернёмся к науке. Из существующих на сегодня теорий расширения наибольшего внимания заслуживает гипотеза изначально гидридной Земли. Её автор — советский и российский учёный, доктор геолого-минералогических наук Владимир Николаевич Ларин. Предложенная им концепция строения планеты, коренным образом отличающаяся от официально принятой теории тектоники плит, вызвала большой интерес у российских геологов.
Согласно его теории изначально внутренние геосферы планеты были гидрид-ными, то есть сложенными из водородистых соединений. Такой состав до сих пор имеет земное ядро. Выделение водорода началось, когда к центру Земли опустился слой мантии, называемый астеносферой, и вызвал его разогрев. Последующие особенности развития планеты обусловлены как раз выделением водорода из её недр. В том числе и расширение — побочное действие этого процесса.
Конечно, у новой идеи, как это всегда бывает, нашлось много оппонентов. Однако большое преимущество гипотезы Ларина в том, что она предоставляет логичное объяснение многим природным явлениям, пока что имеющим лишь условное теоретическое обоснование.
Например, стало бы понятно, откуда на планете так много воды: водород соединяется в мантии с кислородом и потом выходит на поверхность.
Легко объяснилась бы и вулканическая активность, получило бы научное обоснование происхождение угля и нефти, метана в шахтах и многое другое.
Динозавры не выдержали
Все вышеперечисленные теории предполагают расширение планеты за счёт внутренних процессов. Но у любого физического тела есть ещё одна возможность увеличиться — «обрасти» веществом снаружи. Подобное предположение прозвучало в версии о массовой гибели динозавров, выдвинутой биологами из Владивостока.
— Существует давний палеонтологический парадокс, заключающийся в том, что многие биологические организмы, оставившие неоспоримые свидетельства факта своего существования в каменной летописи Земли, сегодня обитать на ней не смогли бы просто физически, — заявил в интервью ТАСС главный научный сотрудник Института биологии моря Дальневосточного отделения РАН Анатолий — Дроздов, один из авторов гипотезы.
С помощью современных математических расчётов доказано, что сухопутные динозавры, чей вес измеряется десятками тонн, и тем более летающие птерозавры не выжили бы при существующей на Земле силе тяжести. Было выдвинуто предположение, что 150 млн. лет назад эта величина была в 2,079 раза меньше современной. Благодаря этому ископаемые животные и «выросли» до огромных размеров.
Авторы гипотезы считают, что сила тяжести возросла из-за множества выпавших на поверхность Земли мелких космических частиц, это и привело к изменению планетарной массы. Причиной могло стать плотное облако межзвёздной пыли, через которое проходила Солнечная система примерно 150-200 млн. лет назад. Процесс выпадения космических «осадков» шёл постепенно, но в какой-то момент ускорился, размер и масса Земли быстро увеличились, соответственно возросла и сила тяжести. Такого гравитационного скачка динозавры не выдержали…
Впереди много открытий
Аргументов против расширения Земли всегда находилось так же много, как и за.
Кстати, господствующая в науке с 60-х — 70-х годов прошлого века теория тектоники плит тоже не сразу завоевала свои позиции. Её автор — немецкий учёный-метеоролог Альфред Вегенер также обратил внимание на совпадение побережий Южной Америки и Африки. В 1912 году он предложил на суд собрания Немецкого геологического общества доклад о дрейфе материков. В качестве доказательства Вегенер привёл не только сходство берегов, но и расположенных там геологических пород, которые точно так же совпадали при совмещении. Кроме того, он заметил, что одни и те же животные и растения встречаются по обе стороны Атлантического океана, пересечь который они никак не могли. Однако тогда научное общество не приняло его теорию.
Что же касается идеи изменения размера планеты в ту или иную сторону, то расчёты на основе современных технологий, похоже, окончательно её похоронили. Применив высокоточные геодезические технологии и палеомагнитные данные, специалисты доказали, что радиус планеты не менялся за последние 400-600 млн. лет и остаётся неизменным в настоящее время. А измерение движений тектонических плит при помощи различных геологических, геодезических и геофизических методов как раз доказывает справедливость теории тектоники плит.
Но кто знает, не будут ли эти данные пересмотрены через 10-20 лет? Наука прекрасна именно тем, что находится в непрестанном развитии, и каждый новый день приносит новые факты, ожидающие верной интерпретации. А наша родная планета при всей её изученности все ещё хранит множество тайн…
