Земля

вдарять годинник на вежі

Іграшкового Кремля,

І згадає свій день вчорашній

Планета-музей - Земля ...

Ю.Н.

спокійного

не відав Сонця я

ні в льодовикові століття, ні пізніше. Ні!

У пухирі,

в опіках,

в сползшей шкірі жив це життя,

летівши навколо тебе.

Семен Кірсанов

Земля віддалена від Сонця в середньому на 149 600 000 км. Це називається відстань астрономічної одиницею (а.е.). Світло, маючи швидкість 299 792 км/с, долає цю відстань за 500 секунд, тобто приблизно за 8 хвилин. Значить, із Землі ми бачимо події, що відбуваються на Сонці, із запізненням на 8 хвилин.

Орбіта Землі майже кругова (ексцентриситет -- 0,017). І все ж північній взимку Земля знаходиться на 3,3% ближче до Сонця, ніж південній взимку. Опромінення інтенсивніше північної зими на 6,9%

Земля рухається по цій орбіті зі швидкістю 29,79 км/с і проходить шлях навколо Сонця за один рік (365,26 доби).

Площина земної орбіти називається площиною екліптики і приблизно відповідає усередненої площини Сонячної системи (більшість планет відхиляються від цієї площини тільки на 1 - 3 градуси, і тільки Меркурій і Плутон урізноманітнюють - 7 і 17 градусів).

Період обертання Землі навколо осі складає 23 години 56 хвилин, але через руху Землі по орбіті від одного до іншого сонячного сходу проходить 24 години, причому не точно 24 години, а в середньому 24 години, тому що орбіта Землі не строго кругова.

Полярна вісь Землі нахилена до екліптики на 23,5 градуси. Тому характерна зміна пір року.

Діаметр Землі - 12 756 км. Маса прийнята за одиницю (5,98 * 1021 тонн). Щільність - 5,52 г/см3 (у стільки разів важче води).

У центрі Землі при температурі 5800 градусів Цельсія знаходиться тверде залізне ядро з відносно тонкою оболонкою з рідкого заліза на відстані 3 000 км від центру планети [Блоксхам, Габбінз, 1990]. Наявність рідкого ядра доводиться тим, що ця область Землі не пропускає поперечні сейсмічні хвилі, тобто хвилі зсуву, а поздовжні сейсмічні хвилі, або хвилі стиснення, тут різко сповільнюються [Жарков, 1983]. Через швидке обертання планети залізний океан тече, і через це течії виникає потужне магнітне поле нашої планети (самопідтримуючий механізм: отримуючи енергію від теплових ядерних реакцій і обертання Землі, залізо тече у вже існуючому магнітному полі; від цього народжується електричний струм, який породжує магнітне поле, що підсилює магнітне поле всієї планети). Течії в ядрі викликаються конвекцією: більш гаряче і легке речовина спливає і за інерцією починає відставати від обертання планети, тобто дрейфувати на захід. Швидкість дрейфу повинна становити приблизно 1 мм на рік [Жарков, 1983].

Над ядром знаходиться мантія з твердого, але досить пластичного речовини, яке здатне повільно текти, утворюючи мантійні струменя (1320 - 1360 градусів Цельсія у верхній частині). Мантія рідка для тисячолітніх навантажень і тверда для сейсмічних хвиль та припливів. Сейсмічно виявлені кілька шарів мантії з різними властивостями.

Ще вище знаходиться відокремлена поверхнею Мохоровіча земна кора з відносно легких порід. Земна кора не текуча, але здатна під дією або мантійних струменів, або інших причин розриватися в якихось місцях і м'яти в складки в інших місцях, утворюючи гори. Під материками товщина земної кори становить 30 - 70 км, під океанами - 3 - 10 км [Енциклопедичний словник, т.1, 1963]. Земна кора складається з верхньої осадовою оболонки, під якою лежать гранітний шар (відсутній в океанічних западинах) і більш щільний базальтовий шар. Земную кору ще називають літосферою [Енциклопедичний словник, т.1, 1963], але у зведенні В. Н. Жаркова [1983] ці терміни не розглядаються як синоніми: континентальна літосфера з корою приблизно в 35 км складає в товщину 200 км, а океанічна літосфера з корою у середньому в 6 км складає в товщину 80 км, тобто літосфера - це більш широке поняття, ніж земна кора, і включає також підкоркових зону.

Через тонкої твердої кори, в'язкої мантії, рідкого ядра і еліпсоїдальної форми Землю іноді образно порівнюють з яйцем, звареним всмятку.

Земля - єдина планета Сонячної системи, де у великій кількості є рідка вода (а не тільки у вигляді льоду або пара). Вода перебуває в безперервному русі і кругообігу (океанічні течії, випаровування, дощі, протягом річок).

Земля оточена атмосферою з азоту (77%) і кисню (21%). Два відсотки припадають на водяні пари і інші гази, у тому числі вуглекислий, який вбиває життя у великих кількостях, але необхідний у малих кількостях. Вуглекислий газ бере участь у теплорегуляції земної атмосфери за рахунок парникового ефекту. Важлива також домішка у верхніх шарах атмосфери озону, що затримує небезпечні для всього живого ультрафіолетові промені. Повітря знаходиться в безперервному русі (циклон, антициклон, пасати, мусони і тощо).

В атмосфері розрізняються тропосфера (8 - 9 км у полюсів, 11 км у помірних широтах, 17 - 18 км у тропіках), Тропопауза, стратосфера, стратопауза, мезосфера (50 - 30 км, озоносфери), іоносфера (до 300 км, метеори, полярні сяйва), екзосфера з двома радіаційними поясами -- внутрішнім (500-10000 км, небезпечніший, але перетинається космічними кораблями за 30 хвилин, що не небезпечно), зовнішній (до 100 000 км) [Улубеков, 1984 и др.]. Магнітні пояса складаються з заряджених часток сонячного вітру (протонів і електронів), схоплених магнітним полем Землі і що утворюють структуру у вигляді двох "бубликів". Частина часток відхиляється до полюсів Землі, де вони викликають полярні сяйва і т.п. явища. При ослабленні магнітного поля Землі ці частинки починають бомбити все живе на планеті (як і ультрафіолетові промені, з якими їх, однак, ніяк не можна плутати). Сонячний вітер (потік заряджених частинок, що летять від Сонця) сильно впливає на магнітосферу Землі і під час посилення сонячної активності частково "здуває" її на протилежний від Сонця бік планети у вигляді довгого "хвоста". Озоносфери особливо тонка біля полюсів, де інколи утворюються озонові "дірки" (внаслідок промислового забруднення атмосфери і природних причин, у тому числі вивержень вулканів; що потрапили в атмосферу хімічно активні частинки взаємодіють з озоном). В освіті озонових "дірок" в якоюсь мірою можуть бути винні надзвукові літаки і навіть звичайні лайнери арктичних рейсів [Літак - ворог озоносфери, 1998], а також ракети [Ракети "дірявих" озоносфери, 1998]. Розглядаються і можливі природні причини "дірок" - освіта відокремлених "воронок" холодного повітря [стратосферного озону, 1993; Природничі причини виникнення озоном діри, 1998]. Виникати ці "діри" можуть тільки над холодними частинами планети. Вони особливо характерні для Антарктиди, але невелика "дірочка" нещодавно знайдено над Гренландією [Озоносфери ..., 1989; "Озона діра "..., 1992].

Атмосферні явища нашої планети ми до кінця не знаємо. Наприклад, нещодавно були відкриті спалахи на висоті 60 км фронтом по ширині від 10 до 50 км над Африкою і Тихим океаном. Вони бувають приблизно 100 разів на рік. Радіовипромінювання цих спалахів в 10 000 разів потужніше за блискавок. Льотчики і раніше повідомляли про них, але їм не вірили. Спалахи відкриті американським супутником, призначеним для реєстрації ядерних вибухів (Відкрито нове атмосферний явище, 1994). З недавніх пір розрізняються три типи висотних спалахів: "феї" (інакше - "домові"), "ельфи" і "сині струменя "[" Ельфи "," феї "..., 1997], причому мова, здається, йде про спалахи поза Африки і Тихого океану. "Феї" бувають на висоті 50 - 90 км. Вони миттєві і червоні. Можливо, пов'язані з космічними променями, обурювалися іоносферу. "Ельфи" характерні для висот у 85 -- 105 км. Вони теж червоні, але кільцеподібні. Зазвичай бувають після спалахів блискавок в грозових хмарах під ними, але іноді спостерігаються разом з "феями". Чи пов'язані зі сплесками радіохвиль, викликаними блискавками і т.п. явищами. Це наче кола від камінців на поверхні ставка, але радіохвильовий природи. Механізм світіння "фей" і "ельфів", мабуть, подібний: радіоімпульсу в іоносфері прискорює електрони, які стикаються з молекулами азоту і змушують їх випромінювати червоне світло. "Сині струменя" нижче за інших подібних явищ, вони як би стікають з грозових хмар, але це не блискавки. Цікаво, що якісь спалахи спостерігалися і на Венері, але природа їх не була зрозуміла (див. вище). Напевно для того, щоб розуміти, що відбувається на інших планетах, треба спочатку досконало вивчити Землю.

Ми ж поки до кінця не зрозуміли навіть наші "рідні" полярні сяйва. Ще в 1900-х роках учасники полярних експедицій відзначали, що ці сяйва часто повторюють лінію узбережжя, але їм не вірили, тому що пояснити це було важко. У 1996 р. американський супутник "Polar" підтвердив існування явища, але причина його як і раніше не ясна [Полярне сяйво повторює лінію узбережжя, 1998].

Величезні світяться об'єкти (так звані НЛО) спостерігалися і в нижніх шарах атмосфери. Наприклад, о 4 годині ранку 20-го вересня 1977 над Петрозаводськом у напрямку до Ладозького озера по складній траєкторії пропливла "зірка" з яскраво-білої центральної оболонки і менш яскравою блакитним області. Вона була видна від Естонії до Мурманська в протягом 20 хвилин. З центру виривалися снопи світла. Випромінювання пульсувало і змінило колір від зеленого до блакитного і далі до червонуватий. Цікаво, що як раз в 4 години ранку поблизу цих місць з космодрому Плесецьк був запущений супутник Землі "Космос-955", а на Сонце спостерігалася унікальна за силою спалах, і, значить, на Землі була магнітна буря. Аналогічне сполучення подій було і у випадку з деякими іншими НЛО. Висловлюється припущення, що подібні НЛО - це плазмові освіти сонячно-магнітосферно походження, стимульовані техногенним впливом, а уявна немотивованість їх руху пов'язана з тим, що людина не відчуває стрибкоподібних змін спрямованості і напруженості електромагнітного поля [Авакян, Ковальонок, 1992].

Не до кінця вивчені і "прості" блискавки. Тільки нещодавно, наприклад, з'ясувалося, що 85% блискавок розряджаються над сушею, яка займає далеко не більшу частину поверхні планети. Ці дані отримані японо-американським супутником "TRMM" в листопаді 1997 р. [Супутник вважає блискавки, 1999]. Грози характерні для літнього періоду, а влітку суша значно тепліше моря. Великі перепади температур сприяють потужним конвективним течій атмосфери. Вітер піднімає заряджені крижані кристали, чим сприяє появі електрично заряджених ділянок атмосфери.

Атмосфера тісно пов'язана з планетою в цілому. Так, наприклад, через кожні 3 - 5 хвилин по всій Земній кулі, як по гомінка дзвону, пробігає хвиля, що реєструється сучасними чуйними сейсмографами. Виявилося, що землетруси до цього явища не причетні, і хвилю створює тертя рухомих повітряних потоків об поверхню планети [Земля "дзвенить", 1998]. Вільні сейсмічні коливання виникають через змін атмосферного тиску і мають річні варіації з піком інтенсивності в липні-серпні. Є резонанс між коливаннями поверхні і вільними акустичними коливаннями атмосфери [Коливання надр Землі та її атмосфери, 2000].

У залізний океан на поверхні ядра встромлюють перевернуті гори щодо твердого мантійних речовини, через які рух рідких залізних струменів ускладнюється, стає нерівномірним [Блоксхам, Габбінз, 1990]. Це призводить до безперервним змінам напруженості магнітного поля, до відхилень магнітної осі від осі обертання планети, а також до блукання магнітних полюсів. Зміни магнітного поля особливо добре вивчені за останні 300 років [Блоксхам, Габбінз, 1990]. Відомо також, що магнітне поле за довгу історію нашої планети неодноразово слабшало до нуля і змінювало знак. За вмороженностью в гірські породи силовим лініям магнітного поля начебто навіть встановили, що магнітне поле змінювало знак з періодичністю в 285 і 34 мільйони років, з чим намагалися пов'язувати періоди масового вимирання живих істот на планеті через космічних променів (ці згубні для всього живого промені здатні досягати земної поверхні тільки в моменти відсутності у Землі магнітного поля). Один з цих періодів навіть спробували пов'язати з періодом обертання Сонячної системи навколо центру Нашої Галактики [Спір про звернення магнітного поля Землі, 1989]. Тим не менш, є публікації, в яких стверджується, що зміна магнітних полюсів відбувається нерегулярно, хаотично, в інтервали від 100 тисяч років до 1 мільйона років. Є вказівки, що тривалість епох однієї полярності в новітній геологічний час становила 200 000 років, а в стародавній час - 1 000 000 - 10 000 000 років [Жарков, 1983], але деякі з древніх змін могли бути не помічені. Загалом, це питання не можна вважати вирішеним. Чергуються геомагнітні епохи розрізняються за переважної спрямованості геомагнітного поля, а всередині епох виділяються епізоди з протилежного полярністю.

Важливі не тільки повні повороти магнітного поля, але і коливання його потужності. Приблизно з середини 19-го століття потужність зменшується на 0,05% на рік, і, якщо тенденція збережеться, поле повинно зникнути через 2000 років [Жарков, 1983]. Але ймовірно, цього не відбудеться, тому що ми маємо справу з якимись постійними коливаннями магнітного поля. Зазвичай поле змінювалося навколо середньої величини, близької до сучасної. Начебто виявлені періоди таких коливань: 550, 700, 1200, 1800, 7000, 8000 лет ...

Магнітне поле Землі може змінюватися не тільки від "перевернутих" мантійних гір. Є, наприклад, припущення, що навіть великий метеорит може його змінити [Земля ..., 1990]. У випадку падіння такого метеорита піднімається хмара пилу. Та ще пожежі починаються на цілому континенті. Пил і дим затуляють сонце, і відбувається похолодання на всій планеті. Тоді на полюсах намерзає багато льоду, і Земля, відповідно до закону збереження кількості руху, починає обертатися прискорено. Рідке на залізо поверхні ядра відстає від прискорилося планети, через що збільшується хаотичність руху залізних струменів. А це послаблює магнітне поле, і, як вказують автори гіпотези, зміна поля може відбутися аж до його повороту.

Земна куля на кілька кілометрів сплюснута у точніше - геоїд). Сплюснутістю виражається і в ширині атмосферних шарів (див. вище). Есть та іншого роду відмінності від суворої кулястості. Так, наприклад, майже половина поверхні Земної кулі зайнята Тихим океаном, а материки сконцентровані, в основному, на протилежній півкулі.

Температура на поверхні Землі буває в інтервалі від мінус 88,3 градусів Цельсія (Антарктида) до плюс 57,8 градусів Цельсія (Мексиканське нагір'ї). Дуже низькі температури зафіксовані також в Оймякон (-77,8) І Верхоянську (-67,8) (обидві точки в Росії), дуже високі - в Долині Смерті в США (56,7) і на плато Стюарт в Австралії (55).

Температура в надрах Землі набагато вище. Енергія виділяється при розпаді атомних ядер радіоактивних елементів. Накопичене тепло поступово виходить назовні, викликаючи рух мантійних струменів і материків [Хауелл, 1986; Хаїн, 1995; Пущаровскій, 1995]. Справа в тому, через тонку океанічну кору (6 - 7 км) внутрішнє земне тепло легше покидає планету, ніж через материкову кору (близько 50 км). Середній тепловий потік в океанах -- 1,51 мккал/(см2.с), на континентах - 1,41 мккал/(см2.с) [Жарков, 1983]. Тепло накопичується під самими великими материками. При нагріванні речовина мантії під материком розширюється і стає легше, ніж було. Тому воно починає повільно підніматися вгору, спливати. Виникає висхідна мантійних струмінь (швидкість спливання речовини порядку декількох сантиметрів на рік або навіть менше). Мантійних струмінь "б'ється" про материкову кору і починає розтікатися під материком на всі боки, тягнучи за собою і материкову кору. Материк розколюється, і його фрагменти починають поступово розходитися в різні боку, а між ними розкриваються нові океани. Цікаво, що тепловиділення Землі на 40% визначається радіоактивним розпадом в самій корі, а більш глибоке тепло за минулі мільярди років ще не встигло вийти назовні, і Земля за все час у середньому охолола тільки на 800 градусів Цельсія [Жарков, 1983]. Втім, через відкриття конвективного переносу тепла ці цифрові дані, можливо, будуть переглянуті. В той же зведенні В. Н. Жаркова [1983] є вказівка, що теплопоток з кори становить 40% лише на материках, а в океанах майже всі тепло надходить з мантії.

Материки рухаються разом з якоюсь частиною океанічного дна, утворюючи єдину плит літосфери [Пущаровскій, 1995 и др.]. Зараз на Земній кулі можна на?? читати від 7 до 11 - 12 літосферних плит, якщо нехтувати або не нехтувати кількома "маленькими" самостійно діючими блоками - Аравією, Центральною Америкою та ін

Африканська плита практично спочиває. Більшість плит рухаються зі швидкістю 2 см на рік, тобто відносно повільно (Північно-Американська, Євразійська, Аравійська, Південно-Американська, Антарктична і, можливо, Карибська?). Зі швидкістю 6 - 9 см на рік рухаються плити з протяжними межами субдукції, тобто частково потонули плити (Кокос, Наска, Філіппінская, Індійська) [ "Швидкісна" тектонічна плита, 1997]. Індостанська і Євразійська плити зараз стикаються зі швидкістю 5,5 см/рік [Самая високогірна обсерваторія, 2002]. Найбільш швидкий рух властиво в даний час Тихоокеанської плит літосфери в районі острова Великодня - 15 см/рік [ "Швидкісна" тектонічна плита, 1997].

Можна зробити ряд узагальнень:

ніж велика площа плити зайнята материком, тим повільніше рухається плита щодо мантії;

чим більше відносна довжина кордонів поглинання, тим більше їх швидкість;

плита чим ближче до екватора, тим вона швидше рухається, тобто обертання Землі теж має значення в механізмі тектоніки плит [Жарков, 1983].

розходяться "уламки" материків колись і десь (наприклад, на протилежному боці Земної кулі) знову збираються разом. Виникає новий великий материк або навіть сверхматерік, зібраний з всіх материків, і процес повторюється знову. Цикл займає приблизно 500 мільйонів років (200 - руху материків один до одного, 100 - існування єдиного сверхматеріка Пангеї, 200 - розбіжності материків). Вірогідно, що материки на Земній кулі не менше двох разів збиралися воєдино (Пангея-I і Пангея-II) [Хаїн, Божко, 1989; Мерфі, Нансі, 1992]. Є й спадні мантійні струменя, або протівоструі (під океаном або під нещодавно "присутніх" великим материком, поки тепло ще не накопичилося під ним). В даний час (останні 200 з гаком мільйонів років) висхідна мантійних струмінь "б'ється" до Африки, куполоподібної вспучівая цей континент. Тому в Африці (особливо в її центрі - подивитися в географічний атлас!) Майже немає довгих гірських хребтів на зразок Анд або Гімалаїв, але зате вся вона піднесена. Африка -- центр колишнього сверхматеріка Пангея-II. 180 мільйонів років тому Пангея-II розкололася, спочатку утворилися Гондвана (південний сверхматерік) і Лавразія (північний сверхматерік), які потім теж розкололися, і на всі боки розбіглися сучасні материки та їх частини: Південна Америка, Австралія, Антарктида, Індія (частини південного сверхматеріка), Північна Америка, Східна Європа і Сибір (частини північного материка) [Хаїн, Божко, 1989]. Вони все ще продовжують розбігатися в різні боки, а сама Африка все ще продовжує розколюватися. Нові тріщини - протоку у Мадагаскару, Червоне море, розлом з озерами Танганьіка і Ньяса. Старі тріщини - Атлантичний та Індійський океани. У їх серединних частинах знаходяться підводні хребти (серединні океанічні хребти). Це шви, поблизу яких народжується нова земна кора. Розходяться материки володіють спокійним берегом, який звернений до Африки, і бурхливим протилежним берегом. Там димлять вулкани, ростуть гори (Кордильєри і Анди в Америці), часто відбуваються землетруси. Через надвіженія материків скорочується і як би закривається Тихий океан, оперезаний Тихоокеанським вулканічним кільцем (місцем зіткнення плит літосфери). Десь під Тихим океаном або під південно-східною частиною Євразії є спадна струмінь [Хаїн, 1995]. Тут стикаються уламки материків. Порівняно недавно відкололася від Африки Індія, закривши океан Тетіс і розкривши частина Індійського океану, зіткнулася з Євразією і продовжує вдавлювати в цей новий сверхматерік. У Внаслідок цього утворюється складка - постійно зростаючі гори Гімалаї. При зіткненні материків більш важкий з них тоне і в 2 етапи йде у глибини мантії до ядра Землі (холодна літосферна плита занурюється на 570 км до кордону верхньої та нижньої мантії, затримується тут на 100 - 400 мільйонів років, а потім швидко тоне до кордону мантії і ядра), а більш легкий материк випинається вгору у вигляді гірського хребта [Хаїн, 1995]. В Азії багато витягнутих гірських систем (Саяни, Алтай, Тянь-Шань, Алай, Нань-Шань, Куньлунь та інші). Усе це сліди зіткнення материкових пар, з якої один материк (або величезний материковий острів на зразок направив услід за Індією Мадагаскару) потонув, занурився в глибини мантії. Аравійський півострів, що відколовся від Африки пізніше Індії, зараз зі швидкістю 3 см на рік вдавлюється до Азії, і від цього зростає Кавказ, відбуваються землетруси. Багато більш дрібні "шматочки" перетнули Середземне море (залишки океану Тетіс) і утворили гірські складки у Європі [Казьмін, 1989]. Одна з наймолодших складок - Альпійська (Альпи, Карпати, Крим, а також згадуваний Кавказ). Відлуння землетрусів в Карпатах ми іноді відчуваємо і в Москві у вигляді поштовхів силою 1 - 3 бали [Ніконов, 1997]. Атлантичний океан між Африкою та Америкою відкрився 180 мільйонів років тому (відкрито Вегенером в 1912 р.) і за прогнозами буде рости ще 20 мільйонів років (до віку в 200 мільйонів років), а потім почне закриватися. За останні 2 мільярди років могло виникнути і зникнути близько 20 океанів [Хауелл, 1986]. Материки розриваються також через швидке обертання планети, хоча це і не головна причина [Мерфі, Нансі, 1992]. Загалом, ми живемо на геологічно бурхливої планеті, лик якої безперервно перетворюється. Швидкість цього перетворення значно більше, ніж на Венері.

У русі материків, поряд з впорядкованістю, спостерігається і хаотичність з-за того, що багато в чому хаотичні конвективні струменя гарячого та холодного речовини в мантії, тобто багато геодинамічні процеси нелінійних [Пущаровскій, 1998]. Висхідна і що ніби струмені можуть бути і не в строго протилежних частинах планети (перший під Африкою, друга під Азією). За рахунок цього, можливо, підтримується асиметрія планети: в одному півкулі -- Тихий океан, в іншому - материки, на півночі більше материків, на півдні - води та т.д.

Рух мантійних струменів - не єдиний механізм тектоніки плит. Важка і частково потонула частина плити може захоплювати за собою всю іншу плиту і навіть приводити в рух мантію. У місцях зіткнення материкових і океанічних плит очікували виявити силу стиснення, а виявилося розтягнення [Жарков, 1983]. Значить, важлива сила тяги холодного і важкого занурюється в мантію блоку. Інші ж просто плити розштовхують тонучим сусідами. Цим пояснюється якісна різниця в швидкостях руху двох груп плит. Виходить, що відсунули від серединного океанічного хребта і остившая літосфера, яка тоне, - це основна рушійна сила тектоніки плит [Жарков, 1983]. Автору цієї роботи думається, однак, що мова все-таки йде про деталі механізму тектоніки плит, а не про основну рушійну силу, і попередні автори, вказуючи на теплову конвекцію в мантії, були ближче до істини. Так можна в мильній воді створити рукою складну структуру вертикальних і горизонтальних течій, при якій будуть області швидких течій ( "океанічна кора") і тихі області, де скупчилися мильні бульбашки ( "материки"), швидкі струмені будуть володіти деякою інерцією і впливати на тихі області, формуючи їх, але рушійною силою буде рука, а не тонучі швидкі струменя.

занурюється плита спочатку швидко "падає", а потім гальмується на глибині близько 700 км і відчуває стиснення [Жарков, 1983].

Тектонічні переміщення материків - не єдині великомасштабні руху поверхневого речовини на Землі. Так, наприклад, наприкінці 1990-х років був відкритий гігантський зсув на дні Чорного моря [Казанцев, Кругляков, 1998]. Блок площею 200 км2 і товщиною 200 м (приблизно 40 кубічних кілометрів) перемістився на 22 км з глибини 1500 - 1950 м на глибину 1950 - 2050 м. Мабуть, таке переміщення відбулося не миттєво (а то було б сильний землетрус з цунамі), але все-таки за обмежене число років, тобто набагато швидше, ніж переміщуються материки. Чи не схоже чи переміщення речовини описано на Венері як що не має аналога на Землі?

Гори на Землі мають різну природу. Вони підіймаються у вигляді плоскогір'їв в місцях, де вгору "б'є" мантійних струмінь (в Африці), випинаються в місцях зіткнення материків і материкових островів (Гімалаї, Кавказ, Карпати, Альпи, а в далекому минулому - Урал, Аппалачі), виникають у вигляді складки на передньому краю рухається материка (Анди і Кордильєри в Америці, Великий Вододільний хребет і Австралійські Альпи в Австралії), контурних розломи "тріскається" материків (поблизу озер Ньяса і Танганьїка в Африці), виростають з океанічного дна у вигляді серединних океанічних хребтів (наприклад, в Атлантичному океані). Вони мають самий різний вигляд, в тому числі у вигляді паралельних хребтів (як іноді на Венері). Середня швидкість зростання гір - 0,6 мм/рік, рекордна - 9 мм/год (Гімалаї) [Ніконов, 1988]. Є, правда, вказівка, що плато Путорана в Сибіру росте зі швидкістю 11 мм/рік [Пармузін, 1988].

Тяжіння не скрізь на Землі абсолютно однакове. Є невеликі відхилення, викликані флуктуаціями щільності в корі і мантії. Цікаво, що гори не викликають подібних відхилень, тобто не притягають більше, ніж рівнини. Це пояснюється тим, що гори скомпенсовані зменшенням щільності під ними. Тобто гори як би плавають в корі, як айсберги, маючи що йдуть углиб "коріння" [Жарков, 1983]. Звідси можна зробити висновок, що вивітрювання, яка переносить гірський матеріал в пониження, має порушувати склалося рівновагу, а тому гори з-за вивітрювання можуть злегка підростати, як би спливати. Якщо перенести ці міркування на пагорбі і низовини, то стане зрозумілим, чому, наприклад, Теплостанской височини в Москві відповідає прогин фундаменту і чому ця височина, підточується річкою Москвою та іншими річками, злегка продовжує зростати щодо навколишньої місцевості (припущення автора).

З рухом материків, тобто з тектонікою літосферних плит, тісно пов'язаний карбонатно-силікатний геохімічний цикл, що має значення в масштабах всієї планети [Кастинг и др., 1988]. Через "несправностей" цього циклу на Венері, наприклад, немає життя. Суть карбонатно-силікатного циклу у кругообігу вуглецю та підтримці в земній атмосфері постійного процентного вмісту вуглекислого газу, який необхідний для життя в малих кількостях і смертельно отруйний у великих кількостях. Крім того, вуглекислий газ, коли він у великих кількостях, викликає перегрів планети через парникового ефекту (сонячні промені на 20% все-таки проникають до твердої поверхні Венери, а приносилося ними тепло майже не може покинути планету і накопичується). Надлишки вуглекислого газу безперервно вимиваються із земної атмосфери дощами (вуглекислий газ розчиняється в дощових краплях, перетворюючись на вугільну кислоту) [CO2 + H2O -> H2CO3]. Вугільна кислота, що падає з неба, руйнує кальцієво-силікатні гірські породи [CaSiO3 + 2 H2CO2 -> Ca + + + 2 HCO3-+ H2O + SiO2]. Іони кальцію і гідрокарбонату (вапно) змиваються грунтовими водами, струмками та ріками в море. Там вапно засвоюється морськими живими організмами, що будують з неї свої раковини і внутрішні скелети [Ca + + + 2 HCO3 -> CaCO3 + вода + розчинений у воді вуглекислий газ]. При відмирання живих організмів їх вапняні раковини та скелети падають на дно, утворюючи карбонатні осадові породи (вапняки або доломіт, якщо є домішка іонів магнію). Якщо б не було життя, вапно сама б осідала на дні морів, але це відбувалося б при трохи більше високої її концентрації в морській воді. Далі ці вапняні температурах з'єднуються з кремнеземом і утворюють силікати і вуглекислий газ [CaCO3 + SiO2 -> CaSiO3 + CO2]. Вуглекислий газ через серединні океанічні хребти (де виникає молода кора) і через вулкани по краях плит літосфери вихід назовні в атмосферу. Карбонатно-силікатний цикл підтримує помірну температуру повітря на планеті.

Механізм буферного ефекту температури повітря:

нижче температура повітря - менше випаровування вологи -- менше хмар і хмар - менше дощів - вуглекислий газ не вимивається з атмосфери - парниковий ефект - вище температура повітря;

вище температура повітря - більше випаровування вологи і т.д.

Цікаво, що температуру повітря на Землі тепер може підняти не тільки додатковий вуглекислий газ, що виділяється заводами, фабриками і котельнями, а й фтороформ, що утворюється в процесі виробництва. За парникового ефекту він в 10 000 разів перевершує вуглекислий газ (Фтороформ -- потужний парниковий газ, 1999), за іншими даними - в 22000 раз [Ще один небезпечний ..., 2001]. До числа парникових газів відноситься і метан, концентрація якого в атмосфері за два останні століття весь час збільшувалася, хоча останнім часом темпи нагромадження знизилися [Надходження метану в атмосферу сповільнилося, 2000]. Інші парникові гази - N2O, SF5CF3 (тріфторметілпентафторід сірки) [Ще один небезпечний, 2001].

Можливі "поломки" карбонатно-силікатного циклу:

немає тектоніки плит, і вапно не перетворюється на вуглекислий газ атмосфери, вся зосереджена в гірських породах (Марс, переохолодження);

немає води, яка змиває вуглекислий газ із атмосфери, і він накопичується в атмосфері (Венера, перегрів).

Через тектоніки плит клімат на Землі постійно змінюється. Так, наприклад, тектонічний підйом Тибету і гір на заході Америки зробив клімат 40 млн років тому контрастнішим, ніж до цього. Південь став ще тепліше, а Північ ще холодніше [Роддімен, Куцбах, 1991]. Випав на півночі сніг відбив сонячне тепло назад у космос, і на всій планеті похолодало [Інтергляціал потепління почалося і закінчилося раптово, 1998]. Мало значення також збільшення площі тундри в порівнянні з вічнозеленим хвойним лісом, який взимку гірше відображає промені в Космос [Нова модель початку заледеніння, 1997]. У поєднанні з іншими причинами (опріснення Північного Льодовитого океану річками, поворот океанічних теплих і холодних течій з-за зміни солоності води) це призвело до заледеніння Північної півкулі. Але повернувши назад сибірські річки (вони не змогли подолати льодовики і потекли через Аральське, Каспійське і Чорне моря) дали можливість Північному Льодовитого океану знову осолоніться, його холодні солоні струменя у вигляді Лабрадорского течії змогли знову поднирнуть під теплі струмені Північно-Атлантичної течії, і воно пішло по поверхні до берегів Скандинавії, і це привело до танення льодовиків [Карнаухов, Карнаухов, 1997]. Процес повторився не менше 5 - 6 разів за останні 700 - 800 тисяч років [Москвитін, 1964].

Можливий ще один механізм зміни льодовикових епох Інтергляціал. З 1970-х років відомо, що в порах донних окенаніческіх опадів зберігається велика кількість метану у вигляді газогідратів (метан виділяється при розкладанні органічної речовини в осадових породах). Газогідратів в 10 разів міцніше льоду при низьких температурах і високих тисках, тобто на глибинах більше 500 м, а на поверхні відразу ж розкладаються на воду і метан. У розпал заледеніння рівень Світового океану впав приблизно на 120 м, що могло привести до звільнення великої кількості метану і збільшенню парникового ефекту. Буріння льодовиків Гренландії та Антарктиди показало, що підвищення температури в кінці льодовикового періоду і зростання концентрації парникових газів (метан, діоксид вуглецю) йшли Паралельний один одному [Газогідратів і кінець льодовикового періоду, 2000]. Таким чином, наша планета володіє різними механізмами зворотного зв'язку для підтримки кліматичного сталості, але не всі з цих механізмів діють так швидко, щоб не виникало льодовикових епох. Є вказівка, що на планеті існував 100 000-річний цикл з 20 льодовиковими епохами і десяти - пятнадцатітисячелетнімі Інтергляціал [Реферативний журнал, біологія, загальні проблеми, 1994, № 5].

Сукупність гіпотез, описаних вище, здається автору найбільш переконливим поясненням льодовикових періодів. Циклічність льодовиків зумовлена якимись внутрішніми ритмами планети, а не ритмами Сонця і Сонячної системи. Щоб, однак, не було ілюзії, що цей погляд розділяється усіма, наведу цитату з нещодавно опублікованого огляду по палеонтології [Річ і др., 1998]:

"циклічний характер четвертинного періоду, можливо, пов'язаний з регулярними, незначними змінами у формі орбіти Землі відносно Сонця. Це викликає зміни в кількості і розподілі одержуваного сонячного тепла. Коливання досить большіе, щоб істотно зменшити кількість розталого льоду ... Хоча зміни у формі орбіти Землі можуть пояснити, чому льодовики наступали і відступали протягом четвертинного періоду, вони не пояснюють, що послужило поштовхом до першого заледенінню ... Можливо, протягом кайнозою температура Землі знизилася ... Для пояснення зниження температури Землі протягом кайнозою було висунуто кілька гіпотез. Одна з них грунтується на скороченні кількості тепла, що виділяється Сонцем. До жаль, ніхто не придумав, як перевірити це припущення. Інша гіпотеза грунтується на тому, що кайнозой і особливо пізній кайнозой - час інтенсивного горотворення. Велика область Землі в цей період була піднята вище, у більш холодні кліматичні зони [пояса], і це призвело до загального зниження температури. Прихильники третього теорії припускають, що оскільки континенти перемістилися в результаті тектоніки плит, то змінилася циркуляція повітряних і океанічних потоків. При зменшенні потоку тепла від тропіків до високих широт можна очікувати глобальне похолодання клімату. Крім того, змінюються відносні кількості суші і моря в різних широтах вплинули зниження температури на всій Землі. Зокрема, зменшилося співвідношення відбитої і поглиненої енергії в бік збільшення кількості відбитого. Можливо, всі ці фактори викликали останній льодовиковий період. "(С.575).

З циклічними змінами орбіти Землі немає повної ясності, хоча інші планети і, особливо, Юпітер повинні якось міняти цю орбіту, причому циклічно. Вказівки на те, що орбіта нашої планети колись була більш витягнутої, а земна вісь менше нахилена, часті в літературі [Нова модель початку епохи заледеніння, 1997]. Відповідно до гіпотези Міланковіча, існують наступні цикли:

22 тисячі років - земна вісь описує коло;

41 тисяча років - нахил земної осі змінюється в межах від 65 до 68 градусів;

100 тисяч років - зміна співвідношення довгої і короткої осі еліпса орбіти.

Начебто вважається, що в останні кілька сотень тисяч років ці цикли підтверджуються, але є й супротивники даної гіпотези [Гіпотеза Міланковіча оскаржується, 1993].

Останнє зледеніння в Північній півкулі спустилося до річок Огайо і Дніпро, але деякі попередні могли бути ще потужнішим. Так вивчалися льодовикові відкладення в Південній Африці, поверх яких лежать лави льодовикового періоду, і з магнітної орієнтації зерен у лавах встановлено, що в протерозої цей район був в 11 градусах від екватора (від магнітного екватора?). Робиться висновок, що льодовики охоплювали Землю від полюсів до екватора. Як же планета звільнялася від льоду, адже лід, відбиваючи сонячне тепло назад в Космос, сприяє подальшому охолодженню планети? Передбачається, що головну роль у звільненні від льоду зіграли катастрофи: надзвичайно потужні виверження вулканів, удари комет, підйом метану з дна. При всіх цих явищах в атмосферу викидається величезна кількість вуглекислого газу, і зростає парниковий ефект [К істор