Через два миллиона лет океаны могут закипеть

В результате неуклонного увеличения массы радиус нашей планеты растет примерно на 2 см в год, а площадь поверхности – на 3,12 кв. км в год. Фото Юрия Батурина

В 60-е годы прошлого века сначала за рубежом, а затем и в Советском Союзе доминирующее положение в геонауках заняли мобилисты, то есть сторонники гипотезы о дрейфе континентов и тектонике литосферных плит на планете фиксированного размера. В нашем веке тектонику плит безоговорочно поддерживают геологи всего мира, но тем не менее критики этой гипотезы остаются, и особенно много их как раз в нашей стране. Почему?

Бегущая по эфирным волнам

Российская философская и, в частности, геологическая мысль всегда отличалась самобытностью. Задолго до того, как в 1912 году немецкий географ и метеоролог Альфред Вегенер взбудоражил научный мир Европы своей гипотезой о расколе древнего суперконтинента Пангея и современном беспорядочном дрейфе континентов, русский инженер и мыслитель Иван Осипович Ярковский пришел к новому пониманию природы материи.

Ярковский предложил свое объяснение гравитации, имевшее далекоидущие последствия. В 1889 году в Петербурге была издана его книга под названием «Всемирное тяготение как следствие образования весомой материи внутри небесных тел. Кинетическая гипотеза». Согласно Ярковскому, размеры и масса Земли и других крупных небесных тел неуклонно увеличиваются со временем. Ярковский полагал, что вакуум – это не пустота, а материальная среда с очень сложными свойствами, ответственными за инерцию тел и существование гравитации.

Идея физического вакуума, или эфира, заполняющего мировое пространство, была введена еще в Древней Греции Аристотелем, и эта идея прошла через всю историю науки. Но Ярковский предположил, что субстанция, из которой состоит вещество и эфир, одна и та же и что эффект гравитации создают направленные потоки эфира, который может поглощаться в больших небесных телах, превращаться в них в вещество и увеличивать их размер и массу. Поэтому Ярковского можно назвать первым, кто отошел от креационизма, то есть от представления о единожды созданной и неизменной Земле, и сформулировал идею постепенно растущей планеты.

Ярковский надеялся привлечь внимание к своим идеям и на рубеже XIX и XX веков разослал свою книгу в ведущие европейские университеты и научные центры. Но ему не суждено было дождаться какой-либо реакции. В 1902 году он безвременно скончался в возрасте 58 лет.

В зарубежной литературе обычно считается, что гипотеза расширяющейся Земли первоначально была предложена немецким ученым Отто Хильгенбергом в 1933 году, когда он изготовил глобусы разного размера, иллюстрирующие появление и расширение океанов. Согласно его гипотезе, современные континенты некогда плотно покрывали всю маленькую планету, площадь которой была в три раза меньше, а радиус составлял порядка 60% от современной величины, или около 4 тыс. км. Эта гипотеза не получила признания, поскольку Хильгенберг и его сторонники не смогли предложить механизм расширения планеты.

Геологи пытались воспользоваться подсказкой нобелевского лауреата Поля Дирака об уменьшении гравитационной постоянной обратно пропорционально возрасту Вселенной, но это давало увеличение радиуса Земли только на 0,002 см в год. А для увеличения площади планеты в три раза примерно за последние 200 млн лет требовалось ежегодное увеличение радиуса на 2 см в год, что считалось явно невозможным.

Из-за отсутствия приемлемого для геологов механизма в 30-е годы прошлого века были отвергнуты не только гипотезы о расширении Земли, но и гипотеза Вегенера о распаде суперконтинента Пангея на Земле такого же размера, как и сегодня. Доминирующим в то время геологам-фиксистам, предпочитавшим вертикальные колебания земной коры, беспричинное свободное плавание континентов по Вегенеру со скоростями до нескольких десятков сантиметров в год казалось не менее фантастичным, чем раздувание планеты. Тем не менее, как сейчас принято говорить, «альтернативщики» продолжали разрабатывать обе группы тектонических гипотез.

Растущие океаны

В 30-е годы во Франции горячим сторонником гонимой в то время гипотезы Вегенера стал молодой геолог Борис Шубер. Он и его младший брат Юрий родились в Петербурге в семье прибалтийских немцев, носивших фамилию фон Шуберт. В революционный 1917 год семья эмигрировала и осела во Франции. Получив университетское образование, оба брата стали геологами и выполняли исследования в различных французских колониях Африки и Южной Америки.

В 1935 году Борис Шубер опубликовал статью с описанием своей палеореконструкции Атлантического океана. Шубер пошел дальше Вегенера и совместил континенты не по их современным береговым линиям, а по континентальным склонам с изобатами –1000 м (изобата – линия на географической карте, соединяющая точки одинаковых глубин).

К сожалению, оригинальная работа Бориса Шубера была не замечена современниками. Только в конце 50-х годов к палеореконструкциям Атлантики и всего земного шара приступил австралийский геолог, профессор Самюэль Кэри. Он убедился, что современные континенты гораздо лучше смыкаются на сферах меньшего радиуса, и в западном мире стал известен как один из самых последовательных приверженцев гипотезы расширения Земли.

Кэри приезжал в Советский Союз, где встречался со своими немногочисленными единомышленниками, такими как Владимир Борисович Нейман и И.В. Кириллов. Кэри вспоминал: когда в 1965 году он посетил Москву, практически никто не интересовался расширением Земли. Однако он не сомневался в том, что эта идея вскоре будет доказана на геологическом материале и принята всеми.

Иван Осипович Ярковский пришел к новому пониманию природы материи.  Фото конца XIX века

Ни Кэри, ни Буллард никогда не ссылались на пионерскую палеореконструкцию Бориса Шубера. Зная об этой несправедливости, известный французский геолог и один из основателей теории тектоники плит Ле Пишон в начале 70-х годов на одной из конференций предложил связывать палеореконструкцию Атлантики с двумя именами – Булларда и Шубера. Но это предложение не прижилось.

Что касается младшего брата Бориса Шубера, Жоржа, то он стал известен благодаря участию в составлении «Геологического атласа мира», изданного под эгидой ЮНЕСКО на французском и английском языках. За эту и другие фундаментальные геологические и геохимические работы Жорж Шубер был награжден французским правительством орденом Почетного легиона.

Жорж Шубер не забывал свою родину. В 70-е и 80-е годы прошлого века он неоднократно приезжал в нашу страну для участия в геологических конгрессах и конференциях, печатался в советских научных журналах. Самое важное – именно благодаря Жоржу Шуберу бесценный «Геологический атлас мира» попал в руки советских геологов. На самом деле Жоржа Шубера у нас называли Юрием Александровичем – именем, данным ему при рождении.

Остановимся на сотрудничестве Юрия Александровича с самобытным украинским ученым Виталием Филипповичем Блиновым. Результатом этого сотрудничества стали совместные доклады на 27-й сессии Международного геологического конгресса в Москве в 1984 году. Шубер рассказал конгрессу о завершении грандиозной работы – составлении «Геологического атласа мира», а Блинов сообщил о своем открытии – установлении закономерности возрастного состава океанической коры.

Когда планета потекла

Блинов и его коллега Осипишин занялись количественным анализом «Геологического атласа мира» и тектонических карт океанов и выявили неизвестную ранее закономерность: экспоненциальное распределение площади океанической коры по возрастам. Благодаря растущим океанам суммарная площадь земной коры удвоилась за последние 150 млн лет – от 250 до более чем 500 млн кв. км. Экспоненциальная кривая говорит о том, что современное человечество живет в эпоху океанического развития земной коры!

Ожидаемый вопрос скептиков: если поверхность Земли была в два раза меньше 150 млн лет назад, то современная масса воды покрывала бы всю планету многокилометровым слоем, что противоречит данным палеонтологии о большом разнообразии сухопутных животных и растений в то время. Но, с позиций Блинова, большую часть истории Земли, до фанерозоя (который длится последние 540 млн лет) свободной воды было очень мало. В середине фанерозоя, 300–400 млн лет назад, появились мелководные моря. И только в последние 200 млн лет, после распада Пангеи, эволюция гидросферы на растущей по экспоненте Земле претерпела резкие изменения и образовались глубоководные океаны.

Такую позицию разделяли многие известные геологи. Например, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова В.В. Белоусов был хорошо осведомлен о маловодности планеты в докембрии и в первой половине фанерозоя. В своей книге «Основы геотектоники», вышедшей в 1975 году, Белоусов отмечал: «Весь объем океанских вод образовался за последние 200 млн лет. Если допустить, что палеозойские моря покрывали 25% площади современной материковой коры, а средняя их глубина была 200 м, то объем воды на растущей Земле к началу океанообразования составлял примерно 7% от современного».

Что касается материков, то распределение площадей земной коры по возрастам не является экспонентой, но также аппроксимируется плавной функцией, показывающей преобладание площади земной коры более молодого возраста над площадями земной коры более древних геологических эпох. Очень важно, что кривые для площадей океанической и континентальной земной коры являются продолжением друг друга. Эту кривую назвали главной геологической закономерностью.

Открытия Блинова и его соавторов позволили перевести представления о расширении Земли из гипотезы в закономерный, геологически документируемый процесс. Осталось только найти причину и механизм расширения. И ответы уже есть!

Гравитационный прирост

Используя гипотезу Ярковского о кинетической природе гравитации, Блинов независимым путем вывел закон притяжения Ньютона, оценил скорости поглощения материи из вакуума и получил численные характеристики роста Земли. Блинов подсчитал, что за счет взаимодействия с физическим вакуумом масса Земли в настоящее время увеличивается на 1 млн 730 тыс. т в секунду (!). В результате неуклонного увеличения массы радиус нашей планеты растет примерно на 2 см в год, а площадь поверхности – на 3,12 кв. км в год. Соответственно сила тяжести должна ежегодно увеличиваться на 3 микрогала (Гал – единица измерения ускорения в системе СГС, равна 1 см/с2).

Некоторые исследователи считают также целесообразным учитывать улавливание Землей космической пыли и метеоритов. Хотя такой прирост массы нашей планеты, по разным оценкам, может составлять миллионы и даже десятки миллионов тонн в год, это пренебрежимо малая величина по сравнению с гравитационным приростом массы Земли.

Еще один вывод Блинова – неуклонное повышение температуры на поверхности Земли благодаря увеличению светимости Солнца и теплового потока из недр Земли. По прогнозу Блинова, через 2–3 млн лет океаны Земли могут закипеть, и наша планета станет непригодна для жизни.

Здесь уместно вспомнить о современнике И.О. Ярковского – Константине Эдуардовиче Циолковском. Калужский школьный учитель математики Циолковский на досуге успел стать изобретателем, исследователем реактивного движения, философом, писателем-фантастом и, наконец, основоположником теоретической космонавтики. В начале XX века в ряде своих статей и писем Циолковский повторял ставшую знаменитой фразу о том, что «человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет все околосолнечное пространство».

Циолковский не рассматривал будущие полеты в космос как прихоть. Он был не меньшим диалектиком, чем Ярковский, и полагал, что Солнце и планеты проходят определенные циклы своего развития и рано или поздно может произойти общеземная катастрофа. Циолковский надеялся, что это случится не скоро, через многие тысячи лет, и человечество успеет осознать, что его ждет, и приготовиться к бегству в космос для спасения жизни и разума на других планетах. «Через многие миллионы лет мы, может быть, будем жить у солнца, которое еще теперь не возгорелось, а существует лишь в зачатке», – прогнозировал Циолковский.

Я позволю себе немного поправить Константина Эдуардовича. Его знаменитая фраза должна начинаться так: «Человечество не сможет вечно оставаться на Земле…»