А.А. Баренбаум
Кратко излагаются основные положения галактоцентрической парадигмы [1], связывающей цикличность геологических процессов на Земле с космическими явлениями в Галактике и в Солнечной системе. Обосновано новое видение природы и строения спиральных галактик. На единой методологической основе предложены согласованные решения ряда фундаментальных проблем астрономии и наук о Земле. Создана необходимая база для тесного сближения геологической и космической областей знаний.
10. Пролеты Солнца сквозь звездные облака.
Считается, что сближения Солнца с другими звездами Галактики, способными изменить его орбиту, весьма маловероятны. Поэтому с момента образования Солнечной системы такие события практически исключаются из рассмотрения [22].
Геологические данные, однако, свидетельствуют (рис. 12), что с начала архея было как минимум 4 глобальных катастрофических события 3.6, 2.6, 1.65 и 1.05 млрд. лет назад. Их можно трактовать как результат пролета Солнца сквозь массивные звездные облака [40, 50]. В результате взаимодействий со звездами Солнце «скачком» меняло параметры галактической орбиты, в первую очередь, ее эксцентриситет и фазу.
Рис. 12. График мегациклов. По оси ординат отложены номера крупнейших тектономагматических событий в истории Земли, если их отсчитывать от настоящего времени в прошлое. На оси абсцисс показано время событий с указанием возможной ошибки датирования геохронологическими методами. Цифры в кружках – моменты (млрд. лет) взаимодействий Солнца с другими звездами Галактики. Римскими цифрами обозначены эры: I – фанерозой, II – неопротерозой, III – мезопротерозой, IV – палеопротерозой, V – архей.
В истории Земли эти события выделены как эпохи резкой активизации тектономагматических, геохимических и биотических процессов (рис. 13). С ними связывают границы эонов, наиболее крупных подразделений геохронологической шкалы.
Возможны два основных механизма воздействия звезд на планеты. Первый обусловлен резким изменением направления движения Солнца в Галактике. Вследствие этого Земля, как целое, могла получать импульс энергии ~ 10 31 ? 10 32 Дж. Величина данного импульса сопоставима с количеством энергии, выделившейся за всю историю планеты в процессах радиоактивного распада (1.2-1.5) ? 10 31 Дж, дифференциации вещества (1.5-2.0) ? 10 31 Дж и приливного трения от воздействия Луны 2.8 ? 10 31 Дж [64].
Эта энергия в основном расходуется на изменение орбиты движения Земли вокруг Солнца, но какая-то часть ее рассеивается в теле планеты, превращаясь в тепло. В первую очередь она выделяется в зоне внешнего расплавленного ядра Земли, где преобразуется в конвективное движение жидкого вещества земного ядра. Поэтому даже ~ 10 -4 части полученного импульса достаточно, чтобы обеспечить требуемую для генерации магнитного поля Земли энергию ( ~ 10 18 Дж/год [65]) на протяжении миллиардов лет.
Рис. 13. Сопоставление времен важнейших событий в истории Земли по геологическим данным.
а) Международная стратиграфическая шкала докембрия [66], дополненная шкалой фанерозоя;
б) Моменты наиболее мощных галактических воздействий, обусловленных взаимодействиями Солнечной системы со звездами (пятиугольники) и самыми сильными бомбардировками Земли галактическими кометами (кружки) – см. рис. 12.
в) Мегациклы процессов рудообразования (без штриховки) и тектономагматической активности (заштриховано) по данным [67];
г) Изменения изотопного состава углерода карбонатных пород [68];
д) Доля органического вещества в составе углерода осадочных пород [69], рассчитанная на основании данных [68];
е) Важнейшие этапы эволюции живых организмов [70] – правая штриховка, и главные эпохи развития углеродсодержащих формаций в докембрии [71] – левая штриховка.
Второй механизм заключается в бомбардировке Земли крупными астероидными телами. В моменты «скачков» Солнца астероиды в больших количествах поступают из астероидного пояса в межпланетное пространство, откуда за время ~ 10 7 ? 10 8 лет вычерпываются планетами [72]. Наиболее обильные падения астероидов на Землю отмечались вслед за эпохами 3.6 и 2.6, в меньшем количестве 1.65 и еще меньше 1.05 млрд. лет назад. На указанные периоды времени приходятся основные циклы формирования на Земле месторождений железистых кварцитов [73]. Судя по запасам этих руд, на нашу планету тогда выпадало ~ 10 23 г астероидного вещества преимущественно железо-кремниевого состава. На Земле этот космический материал полностью рассеивался и перемешивался с земным веществом, приводя к невиданным по своим масштабам процессам выветривания и рудообразования [74].
Вместе с астероидами на нашу планету должна была поступать энергия ~ 10 28 ? 10 29 Дж. Этой энергии, вероятно, было достаточно, чтобы в эпохи активного отложения железистых кварцитов поддерживать температуры поверхности Земли на уровне одной - двух сотен градусов Цельсия [75]. Активизации процессов выветривания также способствовало выделение в атмосферу больших количеств кислорода, продукта термического разложения пород земной коры при их импактном испарении [76].
1. Введение.
2. Галактики эллиптические и спиральные.
3. Астрономические доказательства струйного истечения.
4. Модель изотермической сферы.
5. Новый взгляд на природу галактик.
6. Спиральная модель Галактики.
7. Орбита Солнца в Галактике.
8. Связь галактического движения Солнца с геологией.
9. Геохронологическая шкала.
10. Пролеты Солнца сквозь звездные облака.
11. Бомбардировки галактическими кометами.
12. Падения астероидных тел.
13. Кометы Солнечной системы.
14. Утилизация кометного вещества.
15. Происхождение фосфатов и солей.
16. Биотическая революция в венде-кембрии.
17. Геохимический круговорот углерода.
18. Образование и эволюция гидросферы.
19. Проблема нефти и газа.
20. Заключение.
21. Литература.