Модель полихронно-гетерогенной аккреции Земли

0
45

Опираясь на это положение, была предложена модель образования Солнечной системы и Земли, которая может быть названа моделью полихронно-гетерогенной аккреции Земли, существо которой заключается в следующем.

Первоначальная протосолнечная газо-пылевая туманность, содержащая 1—2% консолидированного материала, была выведена из равновесного состояния вспышкой Сверхновой звезды, которая, согласно данным Д. Бербиджа (1964 г.), В. Г. Фесенкова (1964г.), Ф. Хойла и В. Фаулера (1964 г.), Э. В. Соботовича (1968 г.), произошла 4,7 млрд. лет назад. Сверхновая во время своего взрывного состояния (примерно первые 100 с) синтезировала ощутимые количества тяжелых радиоактивных ядер, в том числе ядра урана и тория. Первоначальная туманность получила дополнительно около 2—3% нового вещества, обогащенного этими элементами. Если эта оценка верна и если допустить равномерное расширение вещества Сверхновой звезды без направленных выбросов, то усвоение протосолнечной туманностью 2% вещества Сверхновой может иметь место в случае, если взрыв Сверхновой произошел в окрестностях первоначальной туманности на расстоянии (г) от нескольких месяцев до нескольких световых лет в зависимости от возможной сброшенной массы Сверхновой (от 1 М0 до 10 М0) и протяженности туманности. Действительно, если радиус первоначальной туманности (R) составлял один световой год при массе 1 М0, а Сверхновая сбросила также 1 М0, и протосолнечная туманность усвоила 2% нового вещества, то из простого соотношения 1/Зя ч. = 0,2, 4%3лг3 получаем: R = г 1^0,08, или г = 3,5 световых года. С момента взрыва Сверхновой прошло 4,7 млрд. лет, поэтому трудно сейчас искать ее остатки — «труп звезды» — в виде, скажем, нейтронной звезды. Вторгшееся в пределы первоначальной туманности вещество Сверхновой могло представлять собой плазму или атомы, движущиеся со скоростью от нескольких сотен до нескольких тысяч километров в секунду. Возможно, вещество Сверхновой вместе с ее электромагнитным излучением явилось тем энергетическим источником, который необходим, например, для образования хондр или фрагментов металлического железа, так сказать, «нового издания», которые в дальнейшем слагали «вторичные» каменные или железные метеориты.

Вследствие оптического эффекта вторжение высокоэнергетической плазмы Сверхновой в протосолнечную туманность не привело к ее полной переработке — сохранились ассоциации атомов, пыль, крупные фрагменты — «реликтовое вещество». При этом мелкая составляющая туманности получила дополнительно значительно большее количество радиоактивных изотопов на единицу массы, чем крупные фрагменты, а наибольшее количество радиоактивности осталось в газовой фазе. Результатом воздействия на протосолнечную туманность взрыва Сверхновой явилась консолидация в его пределах новых сгущений и тел, так сказать — «вторичного вещества», — которые вместе с реликтовыми в конечном итоге и пошли на строительство Солнечной системы. При этом, чем больше реликтовой пыли и (или) фрагментов захватывалось этими консолидировавшимися телами, тем меньше в них содержалось радиоактивных элементов.

Геосферы, представленные ядром, мантией и корой, образовались в результате последовательного поглощения растущей Землей протопланетного материала различного происхождения, различного физического состояния, с различным содержанием тепловыделяющих элементов. Центром конденсации Земли не содержащих тепловыделяющих элементов. По мере расходования крупных реликтовых тел в околоземном пространстве удельный вес мелких частичек, космической пыли, ассоциаций атомов и тел «вторичного происхождения», захватывавшихся растущей Землей, повышался, так как и повышалась доля силикатного и алюмосиликатного материала (за счет смены железных тел каменными). Наконец, формирование наружных слоев Земли, так же как и Луны, происходило из материала, в наибольшей степени обогащенного радиоактивностью (вторичным веществом), и, следовательно, по мере роста Земли ее радиоактивность повышалась, дойдя до максимума в протокоре. При этом начальное распределение радиоактивности получено путем экстраполяции распространенности урана от границы ядра с мантией — 3000 км, т. е. глубины, ниже которой предполагается примерно постоянная распространенность урана в п-\0~и г/г, характерная для железных метеоритов, до поверхности Земли, где распространенность урана принята равной 8-107 г/г. Средняя концентрация урана в первичной мантии принята в 8-109 г/г; земной коры в это время в современном ее понимании еще не было. Не исключена, однако, возможность и более резкого повышения содержания радиоактивности, начиная с глубины порядка 1000 км, отвечавшей времени начала интенсивного «вычерчивания» пыли и газа из околоземного пространства растущей Земли. Распределение протобазальтового слоя фиксировало собой время начала наращивания земной коры за счет дифференциации вещества нижезалегающих «слоев», сопровождавшегося дополнительным обогащением ее радиоактивностью за счет этой дифференциации. По-видимому, в это же время происходила также и дифференциация вещества пластичного внешнего ядра, имевшего железо-силикатный состав, которая привела к обогащению его периферических частей салическими компонентами, а также в какой-то степени ураном и торием, устанавливаемая также и явлениями разуплотнения вещества. Современное распределение радиоактивности характеризуется обогащением ее коры почти на два порядка по сравнению с первоначальным со держанием, когда концентрация урана достигает 2-10-6 г/г. В то же время распространенность урана в верхней мантии уменьшается до 3-10-9 г/г за счет его выноса в земную кору в результате функционирования процессов магмообразования, очаги которого опустились до глубины порядка 400 км, редко достигая больших глубин. Процессы дифференциации вещества внешнего ядра могли приводить также к повышению содержания радиоактивности, которое в результате этого на его периферии должно было превысить таковое в нижней мантии.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ