Земля нагревается


Чтобы понять, откуда выходит внутреннее тепло нашей планеты, следует вернуться на четыре-пять миллиардов лет назад, к моменту рождения Земли. Геологи называют ранний период жизни Земли Гадесской эпохой — от древнегреческого слова «Гадес» (Аид), обозначающего подземное царство, обиталище человеческих душ после смерти. И по вполне понятной причине: новорожденная Земля была жестоким и враждебным миром, полным огня и серы. Но хотя первобытный мир часто описывается как изобилующая вулканами земля с раскаленными докрасна океанами магмы и серными небесами, озаряемыми падающими огненными шарами метеоритов, на самом деле жестокий Гадес — это лишь образное представление о том периоде. Конечно, астероиды и кометы бомбардировали Землю из космоса, принося с собой разрушительную энергию, однако лишь малая доля возникающего при этом тепла задерживалась на поверхности планеты. В периоды между столкновениями молодая Земля была в основном холодным миром, который лишь изредка нарушали времена настоящего ада. Однако глубоко внутри Земля нагревалась.
Подпитываемая приступами неимоверной жары, которая возникала от ударов и сотрясений внеземного происхождения, а также тепловой энергией, которую испускали радиоактивные элементы, температура в недрах молодой Земли стала расти намного быстрее, чем она могла понижаться в результате проводимости пород. Приблизительно за 10 миллионов лет с момента рождения Земли средняя температура ее внутренних недр выросла примерно до 2000 градусов — достаточно высоко, чтобы растопить планету. Сила тяжести на практически полностью расплавленной планете отделила более плотные элементы от более легких. Одним из самых плотных элементов, находящихся в недрах Земли, а также самым распространенным элементом было железо. Будучи тяжелее, чем все окружающие его вещества, расплавленное железо образовывало капли, которые медленно опускались к центру планеты. В процессе их падения гравитационная энергия преобразовывалась в тепловую, рождая огонь во чреве новой планеты. Так постепенно Земля запустила свой тепловой двигатель.
В первые несколько сотен миллионов лет своего существования Земля из адского для жизни места превратилась в просто отвратительное. Как мы увидим в следующих главах, расположенные на поверхности Земли океаны и атмосфера постепенно придали планете окончательный внешний вид. Значительные перемены постепенно стали происходить и под землей. Подобно налитому в большой бокал пиву «Гиннесс», разделенному на черный крепкий портер внизу и белую пену вверху, Земля разделилась, образовав внутреннее металлическое ядро, или центр, и внешнюю каменную оболочку. Благодаря горячему металлическому сердцу Земля теперь обладала системой, обеспечивающей прохождение тепла сквозь ее тело.

Окаменевшие завихрения, завитки и складки вытекшей лавы позволяют ученым-вулканологам восстановить динамику извержений.

В любом жидком теле, более теплом снизу, чем сверху, горячее вещество, расширяясь, поднимается вверх, чтобы располагаться над более прохладным и плотным веществом до тех пор, пока оно, в свою очередь, не охладится и не станет более плотным, после чего снова опустится. Этот простой тепловой процесс, называемый конвекцией, и есть тот механизм, который управляет тепловым двигателем Земли.
Температура, регулируемая подъемом и спадом конвекционных потоков, вскоре охладила Землю настолько, что ее внешние части затвердели. Так же работал и сам центр Земли, ее ядро. Более сотни миллионов лет центральная часть ядра была сжата в твердый кусок металла давлением, в 3,5 миллиона раз превышающим давление у поверхности Земли, Температура в этом «моторном помещении», расположенном под нашими ногами примерно на глубине 6000 километров, может быть такой же высокой, как и на сияющей поверхности Солнца — 5000 — 6000 градусов. Большая часть этой энергии — всего лишь остатки того тепла, которое сохранилось еще с момента формирования планеты, хотя небольшой нагрев идет и в результате естественной радиоактивности. Первобытное тепло ядра стало центральной системой отопления для нашего планетарного дома.

Вы можете думать, что все происходящее глубоко в недрах нашей планеты слишком далеко от ваших повседневных забот. Но вы сильно заблуждаетесь, ведь раскаленное ядро Земли — это наша первая линия защиты от атак из космоса. Ядро не до конца затвердело в процессе формирования, что как раз очень хорошо, так как расплавленная внешняя часть ядра создает магнитное поле, которое отражает смертельно опасную космическую радиацию.

Comments are closed.

Other