Образование гидросферы

     В мифах и легендах древних народов мы находим наивные и фантастические объяснения происхождения морей и океанов. Представления о вечности воды, ее первичности в мироздании встречаются не только в религиозных легендах, но и в попытках античных и восточных философов осмыслить суть окружающего их мира.

     Современные знания, объясняющие происхождение водной оболочки Земли, ее гидросферы, основаны на той или иной космогонической теории образования Солнечной системы. Например, сторонники так называемой «горячей» гипотезы считают, что возникновение Мирового океана связано с конденсацией водяных паров, содержавшихся в первоначальной земной атмосфере.

     «Хаос, темнота, разрываемая блеском гигантских молний, раскаты грома, потоки ливня, со страшным шипением превращающиеся в пар при падении на раскаленную землю» — так, по одной из гипотез, выглядела наша Земля в тот период, когда завершилось образование земной коры. Ее поверхность стала быстро охлаждаться, поскольку тепловая энергия, поступавшая из недр планеты, не могла компенсировать потерю тепла, излучаемого Землей в пространство.

     Будущий Мировой океан парил над планетой в виде смеси газов — водорода, кислорода, метана. И хотя предполагается, что большая часть водорода, самого легкого из всех элементов, улетучилась в космическое пространство, оставшаяся часть этого газа, вступив в реакцию с кислородом первичной атмосферы, образовала водяной пар.

     По  мере охлаждения земной коры эти пары окутали облачным покровом поверхность юной планеты, мчавшейся в космосе со скоростью 30 километров в секунду. Когда температура земной коры понизилась до 374° С — критической температуры, выше которой вода при любом давлении может находиться только в парообразном состоянии,— влага, насыщавшая первичную атмосферу, начала конденсироваться и на Землю хлынули дожди. Изливаясь на ее поверхность, вода заполнила впадины рельефа, разлилась по прилегающим к ним низменным территориям. С образованием первичных океанов начали действовать процессы эрозии, размыва. Все это вместе с геологическими подвижками земной коры постоянно меняло облик планеты: возникали новые моря, а дно старых, поднимаясь, превращалось в сушу.

     Однако при всей красочности представлений о первичном огненно-жидком состоянии вещества Земли, так часто привлекавших внимание писателей-фантастов, общепризнанной остается гипотеза «холодного» образования Земли, выдвинутая известным советским ученым академиком О. Ю. Шмидтом. Согласно этой гипотезе наша планетная система образовалась из захваченного Солнцем холодного газопылевого облака, в пределах которого выделились своеобразные «зародыши» планет, увеличивавшие свою массу за счет притяжения окружавших их частиц. О. Ю. Шмидт считал, что поверхность Земли всегда имела температуру, близкую к существующей ныне, а недра планеты постепенно разогревались за счет энергии радиоактивных элементов, распадавшихся в ее глубинных слоях. Тепло распада долгоживущих радиоактивных изотопов, начавшегося еще при зарождении нашей планеты около четырех с половиной миллиардов лет тому назад, в 8—9 раз превышало существующее в настоящее время. Оно и вызвало к жизни те глубокие геохимические процессы, что привели к расслоению Земли на концентрические оболочки — геосферы, обладающие различными свойствами. Не последнюю роль в этих процессах играла вода, которая в зависимости от термодинамических условий находилась в различных геосферах как в связанном, так и в свободном состоянии.

     Опираясь на гипотезу О. Ю. Шмидта о происхождении Земли, академик А. П. Виноградов связал образование гидросферы с выделением первичной, или ювенильной, воды из земных недр в процессе вулканических извержений.

     В пользу этого предположения говорит большое количество ювенильной воды, выделяющейся и в настоящее время из изверженных во время вулканической деятельности пород: в составе лавы выносится от 90 до 40 процентов воды по отношению к ее общей массе. По подсчетам специалистов, такого количества жидкости более чем достаточно, чтобы в течение геологического периода истории Земли заполнить Мировой океан. 

     Нельзя игнорировать и третью гипотезу вероятного пополнения гидросферы — метеориты и космическая пыль, что и поныне продолжают падать на планету, увеличивают ее массу и запасы воды на ней. Потоки космических частиц содержат протоны, которые, захватывая электроны в верхних слоях атмосферы, превращаются в атомы водорода. Эти атомы, вступая во взаимодействие с кислородом атмосферы, образуют,воду, выпадающую на Землю в виде всевозможных осадков.

     Полагают, что ежегодно в земную гидросферу поступает из космоса около 1,5 кубических километра воды — это количество вполне могло бы за всю историю нашей планеты заполнить Мировой океан.

             Какой из этих процессов превалировал в формировании гидросферы — науке пока еще не известно.

     Но уже недалек тот день, когда исследования космического пространства помогут ответить на многие вопросы, связанные с происхождением водной оболочки нашей планеты и ее современной жизнью.