В научном мире нет единого мнения, ответ на вопрос о происхождении воды на Земле до сих пор остаётся открытым. Поэтому, давайте вместе начнём размышлять…
С чего начать? – Пожалуй, лучше с самого начала – с рождения планеты.
«То, что постигается с помощью размышления и рассуждения — очевидно, и есть вечно тождественное бытие; а то, что подвластно мнению… возникает и гибнет, но никогда не существует на самом деле». (IV век до н.э., Платон).
Как уже установили исследователи – Солнце и планеты солнечной системы (с учётом погрешности расчётов), примерно, все одного возраста 4,5 — 4,6 млрд. лет. То есть появились все планеты в одно время и отсчёт их жизни начался одновременно.
Рис.1 Земля в разрезе.
4,57 млрд. лет назад Солнце, Земля, Луна, Марс, Юпитер и другие были в одном состоянии, созданы из одного материала, «замешаны в одной кастрюле из одного теста».
Земля была также раскалена, как нынешнее Солнце и даже более (с учётом, что за прошедшее временя Солнце ведь до сегодняшнего дня тоже остывало). В последующие после рождения годы, охлаждение планет солнечной системы пошло у каждой со своей индивидуальной скоростью – главным образом, в зависимости от собственной массы и удалённости от Солнца. Чем меньше масса планеты и чем она была дальше от Солнца, тем она быстрее остывала. Температура в Космосе равна «абсолютному нулю» −273,15 °C.
Первой (из вышеназванных) замёрзла самая маленькая Луна, её масса в 81,3 раза меньше Земли и потому остывала она в 81,3 раза (или более того) быстрее, чем Земля.
Масса же Солнца в 332 946 раз больше массы Земли, а потому оно в 332 946 раз по сравнению с Землёй (или ещё медленнее) остывает.
Масса Юпитера в 318 раз больше Земли и, хотя он находится дальше от Солнца, но всё равно остывает медленнее. По измерениям зонда «Галилео» в 1995 г. температура в атмосфере Юпитера на высоте 60 км над поверхностью была + 152 °C.
Чем дальше планеты от согревающего их Солнца, тем они быстрее замерзают.
Скорость охлаждения планет у всех разные.
Когда Земля начала остывать, то её гладкая расплавленная поверхность перестала быть ровной. Температурные сжатия и расширения разного направления, различных химических элементов из состава земной коры испещрили «лицо» планеты. По этой причине в земной коре появились глубокие трещины или же вздыбились горы.
Ниже на картинке представлен рельеф современной, застывшей земной коры.
Рис.2 Рельеф планеты Земля.
Гладкой поверхности на Земле нет. — Как происходило формирование рельефа?
Плотность расплавленного железа и алюминия при остывании увеличивается, а соответственно в объёме они уменьшаются. Например, при температуре 1800 °С плотность железа — 6,76 г/см³, а при 20 °С — 7,87 г/см³ (объём железа при остывании сжался на 16,4%). При температуре 1000 °С плотность жидкого алюминия — 2,289 г/см³, а холодного при 20 °С – 2,6989 г/см³ (объём сжался на 17,9%).
Плотность же кремния при остывании, наоборот, уменьшается, а значит его объём увеличивается. Плотность расплавленного кремния при 1450 °С — 2.53 г/см³, а холодного при 20 °C — 2,33 г/см³ (объем увеличивается на 8,6%). Кремний ведёт себя также, как вода, которая замерзая, превращаясь в лёд увеличивается в объёме.
Общего правила нет. Различные земные химические элементы, остывая либо сжимаются, либо расширяются – это называют температурной аномалией плотности.
Из-за этого при остывании планеты Земля в разных её местах на поверхности образовались выпуклости или же провалы, а под землей от внутренних разрывов возникают обширные подземные пустоты.
Процентный состав земной коры по официальным сведениям таков: кислород – 46,1%, кремний — 28,2 %, алюминий — 8,23%, железо — 5,63%, кальций — 4,15%, натрий — 2,35%, магний – 2,33%, калий — 2,09%, а все остальные элементы, каждый менее 1%.
Кислород в земной коре находится в связанном состоянии в составе различных минералов: силикатов, карбонатов, сульфатов, оксидов железа, кварца и большого влияния на процесс объёмного действия при остывании земной коры не оказывает.
Кремния же в земной коре больше всех, а потому Земля в целом при охлаждении (в совокупности всех застывших химических элементов), предположительно расширилась. Земля стала больше в объёме, предположительно на 10% (или более). Земля стала, как надутый «резиновый шарик» и от этого уже застывшие в земной коре все современные континенты расползлись по глобусу в разные стороны.
При давлении от застывшей породы, в одних местах планеты появились холмы, горы, а в других образовались провалы, трещины, которые со временем заполнились водой (современные океанические впадины).
Одновременно на процесс образования рельефа земной поверхности оказывали и «плавающие» по жидкой поверхности планеты, затвердевшие фрагменты земной коры (тектонические плиты). Направления движения их были не предсказуемы, так как на них действовали много факторов: холод Космоса, нагрев от Солнца, внутренний разогрев и инерционные движения от вращения вокруг оси самой планеты и др.
«Воображение важнее чем знание… Всё должно быть изложено так просто, как только возможно, но не проще». (А. Эйнштейн).
С началом остывания планеты стала создаваться её атмосфера и водный покров.
Никаких вулканов изначально на Земле не было, а истечение газов происходило одновременно по всей поверхности планеты из множества трещин в коре.
Вулканы на Земле появились много позже, спустя миллиарды и сотни миллионов лет, когда застывшая земная кора стала толстой, а выпирающую из недр планеты расплавленную магму, сжатую со всех сторон, выдавливало на поверхность.
Современные вулканы выбрасывают в атмосферу в основной массе водяной пар (H₂O), который составляет порядка от 60% до 99% от всего объёма исходящего газа. Такие же выбросы водяного пара с поверхности всей планеты были и в начальном периоде остывания планеты, когда вулканов ещё не было.
Остывающая Земля видом из Космоса, напоминала «паровую баню», окутанную туманом и горячим паром. Водяной пар из недр планеты поднимался вверх в атмосферу, а там охлажденный, выпадал дождём на Землю.
Земля до наших дней всё ещё полностью не остыла и процесс образования воды из недр на планете продолжается, хотя и в значительно меньшем, чем в начале количестве.
Через многие сотни миллионов лет или даже миллиарды лет, когда Земля ещё больше остынет, то она будет похожа на современный засыхающий Марс. Вода на Земле вся испарится и останется только во льдах на полюсах, состав же атмосферы изменится, атмосфера будет более пустой и разреженной.
При дальнейшем остывании через миллиарды лет Земля замедлится во вращении, а потом вообще остановится и будет похожа на современную мёртвую Луну…
3,6 — 3,8 миллиарда лет назад (как говорят исследователи) на Земле появились первые простейшие живые микроорганизмы. Поэтому надо считать, что к этому времени Земля уже немного поостыла до состояния — когда на её поверхности могло появиться первое небольшое устойчивое количество воды.
Вода (H₂O), состоящая из молекул кислорода и водорода, по данным канадских учёных из Университета Саскачевана — возникает в недрах Земли на глубине 40 — 400 км при высокой температуре, примерно, в 1500 °C и при давлении 20 тысяч атмосфер.
По мере охлаждения планеты, образование новой воды на Земле стало постепенно опережать её текущее температурное испарение.
Туман в атмосфере Земли от паровой «бани» понемногу рассеялся, и вода стала накапливаться, стекая маленькими ручейками в самые низке места рельефа планеты, а через трещины в земной коре она заполняла и её внутренние подземные пустоты.
Вода заполнила все места снаружи и внутри планеты, куда она смогла проникнуть.
Первоначально на поверхности Земли от водяного пара и дождей образовывались небольшие лужицы, которые постепенно по мере накопления воды соединялись в маленькие мелководные озёра. В последующем эти озёра сливались, соединялись, образуя большие водоёмы и, наконец, они превратились в большие моря.
Земля всё более охлаждалась и воды на ней всё прибывало и прибывало.
Через сотни миллионов лет, самостоятельно образовавшиеся отдельные моря стали соприкасаться друг с другом краями.
Рис.3. Место встречи Северного и Балтийского моря в Дании.
В разных морях и океанах на Земле, как показано на картинке в Северном и Балтийском море вода не смешивается между собой.
Например, вода Тихого и Атлантического океана имеет разную плотность.
В Тихом океане средняя плотность воды равна — 1,02427 г/см3, а в Атлантическом — 1,02543 г/см3. В океанах по солёности разный состав воды. В Атлантическом океане вода чуть-чуть посолёнее, чем в Тихом. Малой разницы в плотности и солёности достаточно, чтобы воды океанов стояли «стеной» друг против друга и за миллионы лет так и не перемешались. — Это явление называют галоклин: https://ru.wikipedia.org/галоклин
Рис. 4 Галоклин воды Тихого и Атлантического океанов.
Тот факт, что вода соседних морей не смешивается — свидетельствует о том, что моря на Земле возникли отдельно.
Моря долгие миллионы лет медленно наполнялись водой. Вода растворяла окружающие соли, впитывая в себя различные химические элементы земной породы.
Что касается «научной» гипотезы о доставке воды на Землю ледяными кометами, то она не выдерживает минимальной критики. Пожалуй, во всей нашей галактике нет такого числа комет с водой, которые могли бы долететь до Земли. Кометы не способны доставить на Землю такую огромную массу воды, которая есть на Земле сейчас. Вода на кометах, попавших на Землю, конечно же, была и есть, но она всего лишь маленькая «капля» в массе воды земных морей и океанов.
Чем закончить материал? – Подходят слова древнегреческого мыслителя Платона.
Настаивать на том, что сказанное нами — истина, мы отважились бы разве, что с прямого дозволения Бога; но правдоподобие нами соблюдено, это мы можем сказать смело…». (IV век до н.э., Платон).
Владимир Гарматюк
Россия, г. Вологда
10.09.2025 г.