Так была взвешена Земля. Масса ее оказалась равной 5976 1021 кг. А зная вес и объем Земли, ученые легко вычислили ее среднюю плотность, она оказалась равной 5518 кг/куб.м.
Ранняя история и геологическая история - существенно различные этапы истории нашей планеты. Если в раннюю историю Земля развивалась так же, как и остальные планеты - Луна, Меркурий, Марс и Венера, - т.е. в очень медленном темпе, то путь развития Земли в геологическое время характеризуется необыкновенно быстрой эволюцией ее внешней области и земной коры. Все же другие планеты продолжают пребывать и в настоящую эпоху как бы в догеологическом прошлом. Для Земли весь период ранней истории составил всего 0,6 млрд. лет, а ее геологическая история составляет период около 4 млрд. лет.
Ранняя история Земли, как и других планет, включает ранние фазы эволюции - фазу аккреции («рождения»), фазу расплавления внешней сферы земного шара и фазу первичной коры («лунную фазу»).
Фазу аккреции надо представлять как непрерывное выпадение на растущую Землю относительно все большего количества крупных тел, укрупняющихся в своем полете при соударениях между собой и притяжением к себе более удаленных мелких агрегатов. Вместе с ними на Землю падали и самые крупные объекты -планетезимали, поперечники которых измерялись многими километрами. В фазу аккреции Земля приобрела примерно 95% современной массы, на что потребовалось 17 млн.лет (А.М.Гудвин полагает, что 400 млн. лет).
Во время аккреции Земля долго оставалась холодным космическим телом, и только в конце этой фазы, когда началась предельно интенсивная бомбардировка ее крупными объектами, произошло сильное разогревание, а затем полное расплавление вещества внешней зоны планеты.
Фаза расплавления внешней сферы Земли устанавливается по аналогии с ранней историей других планет. Это произошло 4,0-4,6 млрд.лет тому назад. К этому времени относят и общую дифференциацию вещества Земли, т.е. образование у нее ядра, мантии и коры.
Ландшафты того далекого времени были уникальны. Вся поверхность Земли представляла собой океан расплавленного тяжелого расплава с прорывающимися из него газами. В этот своеобразный океан продолжали стремительно врываться как малые, так и крупные космические тела, удары которых о жидкую поверхность вызывали образование всплесков и фонтанов тяжелой жидкости. Над раскаленным океаном простиралось сплошь укутанное густыми тучами небо, с которого на поверхность не падало ни капли воды.
«Лунная фаза» - остывание расплавленного вещества внешней сферы Земли вследствие излучения тепла в космос и ослабления метеоритной бомбардировки привело к образованию тонкой первичной коры базальтового состава.
В раннюю историю Земли происходило и формирование гранитного слоя материковой коры, являющейся результатом скопления близ поверхности более легких фракций расплавленной массы вещества недр. Дж.Шоу полагает, что первичная базальтовая кора образовалась уже поверх гранитного слоя. Но сама проблема гранитов очень сложна, и единого мнения по их образованию нет.
13*
В лунную фазу существования Земля постепенно охлаждалась - от температуры плавления базальтов (800-1000°) до 100°С. С преодолением температурного рубежа +100°С связано все последующее преобразование природной среды и эволюция земной коры.
Как только температура опустилась ниже + 100°С, из атмосферы выпала вся вода и сухая до того поверхность Земли стала необычайно обводненной. Сформировались поверхностный и грунтовые стоки, возникли водоемы, в том числе и океан. Начал формироваться кругооборот воды в природе.
Геологическая история - это принципиально новый период развития Земли как планеты в целом, так и особенностей ее коры и природной среды. В этом направлении создан ряд теорий и гипотез.
Согласно теории гомогенной аккреции Земля сформировалась как химически относительно однородный шар Она представляла собой более или менее однородную смесь частиц железа, силикатов, меньше сульфидов, распределенных по всему объему относительно равномерно. Такая смесь в общем напоминала состав обычных хондритов. В процессе аккреции Земля захватила также часть газов, в том числе Н20, С02, Н2.
В соответствии с этой теорией жидкое железо стекло в центр Земли, образовав ядро. Произошла дифференциация вещества и образование геологических сфер. Однако данная теория не в состоянии объяснить происхождение гидросферы и атмосферы Земли, а также отсутствие химического равновесия между металлической и силикатными фазами.
В соответствии с теорией одностадийной аккреции Земля формировалась из планетезималей в процессе самой аккреции. На каждой стадии существует динамическое равновесие с окружающей туманностью и внутри слоев формирующейся Земли. Однако и здесь есть трудности объяснения существующего состава химических элементов и распределения его по геосферам.
По теории гетерогенной аккреции весь пылевой материал, возникший при конденсации солнечного газа, состоял из металлических и силикатных частиц. Твердый железоникелевый сплав возник независимо из паровой фазы прото-планетного облака и конденсировался при температуре 1770°К. Эти сплавы спекались и падали к центру, продолжая свой рост, чему способствовали их магнитные свойства. Так образовалось ядро Земли. Остальные слои образовывались по мере остывания планеты.
Несмотря на то что практически все теории образования Земли имеют в своей основе аккрецию частиц, первоначально составляющих околосолнечную туманность, все они не могут ответить на многие вопросы: как образовалось само это облако, откуда взялись или как образовались тяжелые элементы, каким образом образовалась атмосфера и т.д.
