Флаг Земли. Фото: https://ru.wikipedia.org
В 2009 году 22 апреля стал официально признанным Днем матери-Земли, который отмечают по всему миру. Неофициально он существовал с 1970 года, когда в США прошла первая акция, призванная напомнить окружающим о хрупкости нашей планеты. Мероприятие оказалось популярным и постепенно выплеснулось за пределы одной страны. Появилась у него и своя символика — на флаге Земли красуется фотография нашей планеты, сделанная из космоса. Но прежде, чем стать такой, какой ее увидели астронавты, Земля не раз полностью меняла свой «стиль».
Первые эксперименты
Как и положено подростку, в первые эры своего существования наша планета вела себя достаточно бурно. Поначалу обрядилась в лавовые потоки, потом украсила свою поверхность кратерами от метеоритного дождя, похожими на лунные. Затем наружу пробилась вода, и Земля укуталась в кипящий термальный океан, исходивший ядовитыми испарениями. Одноклеточные организмы, жившие в сероводородной среде, постепенно сменили эукариоты, которые освоили фотосинтез и начали генерировать кислород. Именно благодаря этому газу Земля в первый раз нарядилась в «вечернее платье» изо льдов — первое оледенение произошло где-то 2,4 млрд лет назад.
Искусство лавы. Фото: Елена Пахалюк, участник конкурса РГО «Самая красивая страна»
Уже в период докембрия Земля начала коллекционировать «украшения». Именно тогда сформировалось около 80% золотых запасов и многие другие полезные ископаемые. Возникли граниты, кварцы — подобных минералов нет ни на одной другой из известных нам планет, только здесь кора в процессе выплавки создала такие изысканные материалы. Плюс ко всему планета экспериментировала с тем, как должна выглядеть суша в целом.
В самый ранний период своего существования, докембрийский, Земля перебрала немало вариантов, так и сяк комплектуя острова и континенты. По мере того как фрагменты коры то сходились, то расходились, поочередно возникли четыре крупных участка суши. Первый из известных ученым континент Кенорленд (или Склавия) появился около 2,5 млрд лет назад. Через некоторое время он распался и где-то 1,6 млрд лет назад его сменила так называемая Нуна (или Колумбия). Но и этот образ Земле через некоторое время наскучил, так что приблизительно 1 млрд лет назад она собрала все имевшиеся на поверхности континентальные фрагменты воедино, образовав Родинию — единый суперконтинент, из которого впоследствии, около 541 млн лет назад, возникли все известные нам материки. Впрочем, прежде чем это случилось, наша планета примерила еще один вариант суперконтинента, известный как Гондвана (или Паннотия).
Особенно любимым «материалом», которому Земля не изменяет и по сей день, стала вода. При помощи изотопных методов исследования ученые определили, что около 10% этой жидкости «прилетели» сюда из космоса в виде ледяных глыб. Остальные же постепенно поднялись на поверхность из мантии. По данным геологов, которые изучили состав лавы современных вулканов, в магме содержится примерно 0,2% свободной и минерально связанной воды. В далекие эпохи ее было еще больше — ученые полагают, что 3,5 млрд лет назад воды в мантии содержалось порядка 0,6%. Получается, что в результате вулканической активности на поверхность планеты выходило где-то 200–300 млн тонн воды в год. Именно поэтому самые древние из известных на данный момент пород относятся к осадочным.
Кровь Земли - вода. Фото: Артур Канатов, участник конкурса РГО «Самая красивая страна»
Некоторые из этих пород можно увидеть и по сей день. На юго-западе Гренландии находится формация Исуа, возникшая около 3,7 млрд лет назад. Любопытно, что уже в этих породах, самых древних из известных на данный момент, обнаружились следы жизни. В России есть свои образцы докембрия.
— В южной части Якутии есть горный массив, сложенный из древних архейских пород, которым около 2,5 млрд лет, — рассказывает заведующий Игарской геокриологической лабораторией Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова Сергей Сериков. — Когда-то магматические породы вышли на поверхность и образовали кристаллический фундамент, на котором впоследствии так ничего и не сформировалось. Но это редкость, чаще мы можем наблюдать более поздние наслоения. Так, рядом с Алданским щитом архейские породы оказались перекрыты песчаниками юрского периода. Это осадочные породы, которые оказались спрессованы большим горным давлением настолько, что образовали скалы — песок превратился в камень.
Девичьи наряды
После докембрия наступил период фанерозоя. Планета продолжала перебирать различные туалеты, но уже не так категорично, как в былые времена. Постепенно ее поверхность приобрела более-менее привычный нам вид: появились шесть континентов, окруженных океаном. У Земли сформировался изысканный вкус, она стала использовать орнаменты в виде животных и растений. По мере того как эпохи сменяли одна другую, их коллекция пополнялась: девонский период оставил по завершении окаменелости в виде трилобитов, аммонитов и папоротников, каменноугольный — рептилий, членистоногих и хвощи, всех не перечислить. Образцы тех далеких периодов, вплоть до кембрийского, можно «накопать» самостоятельно — для этого достаточно отправиться в палеопарк «Путилово» в Ленинградской области.
Экспонат музейной коллекции. Фото: палеопарк «Путилово»
Планета продолжала собирать свою «малахитовую шкатулку» — в частности, знаменитые Уральские горы с их самоцветными яшмами, бериллами, турмалинами и другими редкими минералами. Геологические разрезы западного склона Урала и востока Русской платформы демонстрируют всю палитру пестроцветов пермского периода. Но и от «принтов» в виде животных Земля отказываться не собиралась — председатель Лондонского геологического общества Родерик Мурчисон, в 1841 году исследовавший Приуралье, обнаружил небывалое по тем временам количество окаменелостей 188 видов животных, относящихся к перми.
А в 1952 году в окрестностях города Очера геологи обнаружили масштабное кладбище динозавров, живших свыше 250 млн лет назад. Среди них был далекий предшественник крокодила мелозавр, полутораметровый хищник биармозух, диметродон, спину которого украшал причудливый гребень в форме паруса, и многие другие. На скелеты некоторых характерных видов того периода можно полюбоваться в Музее пермских древностей.
Читайте также: На границе миров: загадочная Пермь
Палеозойскую эру сменил мезозой. Земля продолжала экспериментировать с «дизайном» динозавров. Больше всего их находят на территории Северной Америки — в частности, именно там покоился скелет тираннозавра длиной 12,3 м и высотой 4 м. В Китае палеонтологи обнаружили неимоверное количество крылатых ящеров. В Шотландии — останки травоядных, таких как стегозавр, и хищников вида тероподы. Даже на территории нашей страны, где, как считалось долгое время, костей древних гигантов не имеется, они нашлись.
«Наши» динозавры водились в Сибири, в районе Кузбасса, в Забайкалье, на Дальнем Востоке. Отдельные кости и зубы обнаруживали также в меловых породах Поволжья, Белгородской и Курской областей, а также в юрских отложениях Подмосковья. Но по сравнению с другими эти находки весьма незначительны, что логично — геологические отложения свидетельствуют о том, что в те времена на территории России было море. Именно поэтому у нас куда чаще можно встретить окаменелости морских беспозвоночных и иногда — кости морских рептилий периода мезозоя.
Парк динозавров в Вологодской области. Фото: Константин Терёхин, участник конкурса РГО «Самая красивая страна»
Время от времени Земля надевала ледяные одежды, и каждый раз это сопровождалось эволюционными скачками на ее поверхности — исчезали одни виды, появлялись другие. Движения ледников оставляли свои следы — у планеты появились «наряды», украшенные плиссировкой и кружевами.
— Если посмотреть сверху на Курайскую степь, расположенную в Горном Алтае, можно заметить, что поверхность приобрела форму гигантской ряби, — отмечает Сергей Сериков. — Это напоминание о потоке, который некогда вырвался из Чуйской долины, протащив с собой огромные валуны и каменно-глинистые массы. По сути, и Чуйская, и Курайская степи представляют собой впадины достаточно большой глубины, образовавшиеся в результате тектонической деятельности. Последнее покровное оледенение сменил период потепления, и на территории Горно-Чуйской степи образовался закрытый водоем с пресной водой, где сформировалась своя жизнь. В какой-то момент вода вырвалась наружу, промыв небольшое русло, и весь этот поток вынесло в Курайскую степь, где и сейчас находят следы донных отложений и ракушечник, оставшийся от моллюсков, существовавших миллионы лет назад.
«Должна быть в женщине какая-то загадка…»
Как и любая уважающая себя дама, Земля не прочь окутать себя флером тайны. Их она накидала ученым уже изрядное количество. Взять, например, причину последней смены эпох — переход от плейстоцена к голоцену. Почему массово вымерли мамонты? На эту тему существует множество версий.
Значительная часть исследователей склоняется к тому, что катастрофа случилась из-за метеорита. Астроблему (кратер, который должен был образоваться от непосредственного столкновения небесных тел) обнаружить не удалось, но «виновник» смены эпох вполне мог взорваться в атмосфере, распылив в ней множество сферических частиц, вероятно, железистого вещества и послужив причиной усиления радиационного фона. Эти частицы и впрямь обнаружились в осадочных слоях, появившихся 11–13 тыс. лет назад, а также в бивнях мамонтов Северной Америки и полуострова Таймыр.
Музей Мамонта в Хатанге. Фото: пресс-служба РГО
Ряд исследователей, однако, указывают на то, что, по всей видимости, мамонты вымерли не в одночасье, процесс занимал несколько тысячелетий. Кто-то считает, что это произошло из-за эпидемий, кто-то винит смену полюсов Земли, любящей время от времени поставить все с ног на голову. А кто-то полагает, что человечество уже тогда показало свой хищнический характер, подчистую изведя «мясные запасы». Впрочем, на тот момент людей было еще не настолько много, чтобы они смогли спровоцировать экологическую катастрофу подобного масштаба. Куда убедительнее выглядит предположение, что все случилось из-за глобального потепления, которое привело к изменению растительного покрова Земли, а следовательно, уменьшению кормовой базы гигантских травоядных.
Другие вопросы, которые тревожат ученые умы, лежат в сфере мифов и преданий. Например, действительно ли некогда произошел Всемирный потоп и в какой период это могло случиться?
— Нет дыма без огня, — убежден Сергей Сериков. — В свое время я на профессиональном уровне занимался дешифрированием космических снимков, да и сейчас пользуюсь программой Google Earth Pro. Если обратить внимание на шельфы — акваториальные зоны до 100 м глубиной, — становится заметно, что некогда на их месте вполне могла быть суша. Ее можно обнаружить, например, между Китаем и Кореей, на месте Охотского моря и Берингова пролива — Аляска в давние времена соединялась с Чукоткой… Что же касается датировки Всемирного потопа, это вопрос спорный. В геологии нет абсолютного понятия, когда протекал тот или иной процесс, палеогеология — очень противоречивая и многослойная наука. Но и доказательств она предоставляет достаточно много.
В частности, таковыми могут служить огромные угольные пласты кайнозойской эры, образованные преимущественно на основе ангиоспермовых (то есть цветковых) растений. Ученые склоняются к тому, что они образовались, когда огромное количество растений оказались разорваны, перемешаны и перемещены из одного места в другое, а потом погребены прежде, чем они успели разложиться. Всемирный потоп вполне мог привести к подобному эффекту.
Другая тайна, связанная с исчезнувшей под водой сушей, — история знаменитой Атлантиды, о существовании которой до сих пор спорят исследователи. На дне Атлантического океана нашли осколки базальтовых лав, которые, по мнению профессора Пьера Термье, могли затвердеть в таком виде только на воздухе и в верхних частях лавового потока. Геолог считал, что некогда Исландия и Азорские острова были соединены сушей, но в результате извержения вулкана часть ее ушла под воду. Другие ученые обращали внимание также на Канарские острова, полагая, что они вполне могли быть остатками Атлантиды. Косвенным доказательством, что таковая существовала, служат и многочисленные примеры похожих животных и растительных форм в Южной Европе и Северной Америке. На основании этого ученые предположили, что острова Атлантики некогда были частью обширного материка, соединявшего Европу, Америку и Африку.
— Действительно, ряд факторов указывает на то, что раньше Южная Америка и Африка были одним континентом, — комментирует Сергей Сериков. — Западное побережье Африки по контурам совпадает с восточным побережьем Южной Америки. Но основной аргумент в пользу того, что когда-то они были едины, — тот факт, что Срединно-Атлантический хребет постепенно раздвигается, это достоверно показали современные приборы. Существовала ли там описанная Платоном Атлантида — это уже другой вопрос, на который однозначного ответа пока нет.
Немало копий сломали исследователи и по поводу знаменитого Стоунхенджа, сложенного из сарсеновых камней, весящих до 25 тонн, и так называемых голубых камней порядка 5 тонн весом. Исследования показали, что они в значительной степени состоят из осадочных пород, возраст которых датируется от 66 млн до 23 млн лет. Есть в них и более древние частицы — до 250 млн лет и даже старше. По легенде, некогда эти камни привез по морю из Ирландии волшебник Мерлин — то ли с помощью чародейского «слова», то ли более прозаическим образом, используя хитроумные машины. Однако вполне возможно, что строительный материал загадочного сооружения доставил на место ледник — такую гипотезу выдвигает уэльский ученый Брайан Джон.
— Это вероятно, — соглашается Сергей Сериков. — Примеров переноса горных пород в ходе таяния ледников очень много. Возьмем Валдайское оледенение, которое проходило около 24–25 тыс. лет назад, его центр располагался в районе Скандинавии. По мере деградации оно теряло свою мощность, таяние ледников создавало колоссальной силы потоки. Некоторые эрратические валуны, некогда бывшие частью ледника, находили на расстоянии почти 2 тыс. м от их коренного ложа.
Если раньше причиной смены эпох служили масштабные катастрофы астрономического, геологического или климатического характера, сейчас с этой задачей успешно справляется человечество. В 2000 году лауреат Нобелевской премии Пауль Крутцен выпустил ряд работ по стратиграфии — науки, определяющей геологический возраст Земли. По мнению ученого, люди настолько изменили фундаментальные процессы планеты, что это привело к смене эпох и мы живем уже не в голоцене, а в антропоцене.
Выхлоп в небо. Фото: Арина Кудряшова, участник конкурса РГО «Самая красивая страна»
Дело дошло до того, что в 2009 году Международная комиссия по стратиграфии (ICS) создала особую комиссию, призванную решить, действительно ли пора включать новую эпоху в стратиграфическую шкалу. Исследователи совещались шесть лет, после чего пришли к выводу, что так и есть, осталось лишь определить, когда именно произошла смена эпох. На этом, правда, дело и заглохло — официально сейчас идет третий период голоцена. Однако нам стоит задуматься — не хотелось бы, чтобы элегантные наряды матери-Земли стараниями нерадивых детей превратились в жалкие лохмотья.
Ольга Ладыгина