Катархей — первый, не делящийся на эпохи и периоды — эон в геологической летописи Земли, продолжавшийся с 4.5 (по уточнённым данным 4.54) миллиардов, до 4 миллиардов лет назад. Причём, с момента введения термина и долгое время после этого считалось, что речь тут об утраченных страницах летописи. Кора, покрывавшая новорождённую планету с момента поглощения последнего планетоида и следующие полмиллиарда лет — не сохранилась, целиком отправившись в переплавку. Однако, — нет. Уже обнаружены осадочные породы старше 4 миллиардов лет, а магматические даже возрастом 4.4 миллиарда лет.
Но, кстати, о коре. Она была всегда — ещё у Протоземли. Эпическое поглощение очередного тела диаметром в сотни километров, и, наконец, Тейи — размером, как считается, с Марс, — приводило к выделению колоссальной тепловой энергии. Молодая Земля была очень горяча, — планету покрывал океан жидкой магмы глубиной 400 километров, на поверхности — там где отводилось тепло, — покрывающийся тонкой, идущей трещинами коркой… пожалуй, шлаков, образующихся при расплавлении тел. На шлаки садилась космическая пыль, затем всё это заливалось выплёскивающимся из трещин расплавом кремнезёма… То есть, даже и кратеров нормальных сначала не было.
Кратеры — и колоссальные — появились позже. Уже в середине катархея, в период поздней тяжёлой бомбардировки, когда на планету выпадали остатки мусора. Кора стала толще. Но не в такой степени, чтобы поддерживать высокие кратерные валы. Основной формой рельефа были лавовые поля.
Нестабильность образований в катархее была обусловлена интенсивностью процессов. На молодой Земле всё происходило очень быстро, — и обязательно с выделением огромной энергии. Быстро шло перераспределение тепла от перегретых ударами внешних слоёв к ядру. Быстро происходила дифференциация недр. В расплаве железо и никель тонули, вливаясь в ядро, ставшее уже более горячим, чем теперь, и целиком жидким. Планета быстро сжималась и быстро же расходовала радиоактивные изотопы, интенсивность распада которых спадает по экспоненте. Кстати, и Луна, образовавшаяся на высоте 17 тысяч километров — на границе зоны Роша — тогда быстро замедляла вращение (своё и Земли) и быстро удалялась, к конца эона отодвинувшись до 100 тысяч километров.
...Таким образом, главным занятием Земли на первом этапе стало формирование коры, пусть тонкой и горячей, но стабильной хотя бы относительно. Побочным эффектом данного процесса стало появление атмосферы. Хондриты — первичное твёрдое вещество Солнечной системы — содержат много связанных (пойманных в кристаллической решётке) воды и газов. Однако, при поглощениях планетезималей и планетоидов, падающих со второй космической скоростью, вещество большей частью переходит в плазму и пар. Легкие элементы из наружных слоёв почти полностью покинули гравитационную яму планеты ещё на этапе формирования. Но на смену им из слоёв глубинных в результате дифференциации недр вытеснялись новые. При излияниях магмы из трещин, растворённые в ней вода и газы выделялись.
Это, кстати, и сейчас происходит. Однако, в катархее масштаб был другим. Остывающая планета окуталась газовой оболочкой из углекислоты, метана, аммиака, сероводорода. Водород и гелий, частично захваченные из протопланетного облака, частично изверженные, в то время также составляли весомую часть атмосферы…
И здесь время обратиться к печальному. Например, к дефиниции понятия «весомую». Ни плотность атмосферы, ни её состав, ни температура к концу катархея неизвестны и могут описываться лишь в нарочито общих выражениях. На данном этапе развития науки моделированию процесс образования атмосферы не поддаётся. И можно исходить лишь из известного. В известное же трудно поверить. Внезапно, признаки существования жидкой воды на планете имеют тот же возраст, что и древнейшие породы — 4.4 миллиарда лет.
Исходя из прочих вводных можно ожидать, что температура воды в тот момент составляла 230 градусов, а давление 40 атмосфер. Это значит, что атмосфера Земли образовалась очень быстро и в первый момент была… почти венерианской плотности.
Куда она делась, учитывая, что к началу архея плотность газовой оболочки оценивается на уровне уже лишь 5 атмосфер? Связано это может быть с несколькими эффектами. С солнечным ветром, от которого не защищала ещё магнитосфера. С высокой температурой, приближавшей среднюю скорость молекул ко второй космической. С частыми импактными событиями, срывавшими атмосферу. С тем, что «весомая» доля водорода и гелия, которые Земля удержать не способна, была изначально очень высокой. Но и с водой в том числе.
Новейшие исследования показали, что атмосферу парадоксальными образом съедала лава — пироксениты. Будучи растворённым в воде, углекислый газ при контакте с магматическими породами переходит в карбонаты. При переплавлении и новом излиянии пород он высвободится, но в катархее толщина коры росла быстрее, чем когда-либо.
...К концу катархея Земля оставалась адом — горячим, душным и мрачным. Солнце, в то время на треть менее яркое, не пробивало облака тяжёлых газов и вулканического пепла, не участвуя ещё в обогреве поверхности. Однако, вода на планете, — находящаяся на грани кипения, ядовитая от запредельных концентраций кислот (серной в первую очередь) и солей, — уже наполняла кратерные моря. Причём, давно, оказывается, наполняла. Появилась ли в этой воде жизнь ещё в катархее или уже в начале архея — вопрос, пока, дискуссионный.
>>> Следующая эпоха
Блог нуждается в поддержке. Кошелёк ЮMoney 4100 1168 3178 5907
