Модель Марти

0
614

Принимая утверждение Д. Л. Андерсона об одновременности начала аккреции Луны и Земли, нам представляется более вероятным другой механизм, объясняющий разницу как в скорости роста, так и в вещественном составе этих планет. Зародыш Земли представлял собой реликтовые железные тела, а Луны — каменные. Согласно закономерности, установленной в 1950 г. В. Латимером, металлические фрагменты значительно быстрее «слипались», чем силикатные и алюмосиликатные. Поэтому зародыш Земли очень быстро обогнал в своем росте зародыш Луны, и последняя после достижения Землей примерно 0,1 своей массы уже вообще не могла конкурировать с Землей в захвате материала из протопланетного диска.

Подтверждением предлагаемой гипотезы формирования Луны, тесно генетически взаимосвязанной с моделью полихронно-гетерогенной аккреции Земли, являются данные В. Марти о наличии на Луне слоя, обогащенного сидерофильными элементами (Fe, Ni, Со, Си, Аи, Re и др.) по крайней мере до глубин в 65 м. Для Земли предполагается наличие подобного материала аккреции в качестве составной части вместе с такими высокотемпературными тугоплавкими конденсатами, как А1, Са, Ва, U, редкие земли, до глубин в несколько сотен километров.

Это также соответствует модели полихронно-гетерогенной аккреции Земли, согласно которой протокора «насыпного» типа мощностью порядка 400 км почти полностью, а верхняя протомантия мощностью около 600 км в значительной степени были сложены «вторичным» веществом, аккумуляция которого растущей Землей подчиняется закономерностям конденсационной модели Дж. Ларимера и Э. Андерса. В пользу данной модели свидетельствуют и материалы Э. Андерса (1970 г.), Р. Ганапати и др. (1970 г.), С. Синжера и Л. Бандерманна (1970 г.) о том, что содержания летучих элементов в лунном материале должны быть в 100 и более раз меньше, чем в Земле.

В. Марти  рассмотрена модель среднего состава Земли и ее ядра. Эта модель основана на предположении о «пиролитовом» составе мантии и ядра (10—15% S и С), конденсационной эволюции протосолнечного облака и соответствии состава ядра и мантии смеси метеоритов. Последняя состоит примерно из 40 % углистых хондритов CI, 45 % обыкновенных хондритов и 15 % железных метеоритов. Подобные соотношения метеоритов были предложены в 1972 г. Д. Л. Андерсоном и другими исследователями, исходя из геофизических соображений. Однако согласиться с таким составом Земли нельзя, учитывая высокое содержание в хондритах, в том числе в углистых, U и Th. Наличие большого количества этих элементов в CI может привести к резкому повышению общего содержания тепловыделяющих элементов в Земле, которое 4,7 млрд. лет назад было еще в три раза выше. При этом генерация радиогенного тепла такова, что Земля не смогла бы прийти к современному тепловому режиму, особенно, если учитывать тепловыделение гравитационной энергии при формировании металлического ядра, что предусматривается моделью В. Марти.

Так, первично горячей расплавленной области глубиной 100 км соответствует время до 4,3-109 лет назад, а слой глубиной 200 км не начнет остывать вплоть до 3,4 -109 млн. лет назад. Таким образом, слой мощностью 50 км со средней радиоактивностью базальтов лунных морей не мог поддерживать на ранних этапах лунной истории температуру выше 700 °С, между тем как аналогичный слой щелочных базальтов мог поддерживать у своей подошвы температуру выше точки плавления. Дж. Везерилл считает, что при той же концентрации в породах Луны радиоактивных элементов, что и в хондритах, потребовалось бы всего 1,5 млрд. лет, чтобы Луна целиком разогрелась до плавления. Следовательно, при имеющих место концентрациях в хондритах, в том числе в углистых, радиоактивных элементов Земля также должна была бы быть к настоящему времени в расплавленном состоянии. Дж. Везерилл возможный выход из неизбежности разогрева Луны до состояния плавления видит в допущении химической неоднородности космического вещества и аккреции материала с низкой радиоактивностью (содержащего в три раза меньше радиоактивных элементов, в частности калия). А именно наличие подобного вещества, именуемого реликтовым, и предусматривает модель полихронно-гетерогенной аккреции, в связи с чем принятие ее устраняет и подобные термические несоответствия в формировании как Луны, так и Земли.

Другие серьезные возражения против аккреции Земли по модели В. Марти детально рассмотрены А. Е. Рингвудом.

На современном уровне знаний наиболее приемлемыми оценками по распространенности элементов являются данные, полученные Дж. Морганом и Э. Андерсом. Однако и они нуждаются в пересмотре с точки зрения правомерности принятия гипотезы формирования вещества планеты в последовательности, предусмотренной порядком конденсации веществ из протопланетного облака, а также послеаккреционного образования ядра Земли и принимаемого его состава.

Как было показано ранее, модель полихронно-гетерогенной аккреции больше соответствует модели строения и состава Земли и планет земной группы, чем модели гомогенной и конденсационно-гетерогенной аккреции.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ