|
§ 3. Эволюция планет. Планеты проходят шесть главных эволюционных стадий развития, начиная от «рождения» и кончая своей «смертью». Эволюция планет (как и звёзд) так же происходит с уменьшением их массы и размеров. Сначала огромная масса планеты уходит на образование многочисленных спутников. Например, Юпитер образовал 12 спутников, которые по массе больше Луны. После этого масса планеты уменьшается по причине постоянной потери атмосферных газов, которые разлетаются по космическому пространству в количестве до миллиарда тонн в год (как у атмосферы Земли). Схематически эволюция планет показана на рисунке 12. 1. Эволюционная фаза «рождения и зрелости» планеты. 1) Стадия 0 - звездная кольцевидная планетарная туманность (Земля прошла эту стадию 7 миллиардов лет тому назад). Из кольца газо-пылевой материи, расположенной вокруг звезды образуется планетарная система. 2) Стадия I - радиоактивный разогрев планеты, возможен процесс эрупции вещества планеты с образованием спутников планеты (Земля прошла эту стадию 6 миллиардов лет тому назад). Причина очень сильного разогрева литосферы планеты состоит в том, что молодая планета содержит очень большой процент радиоактивных веществ. Пылевая туманность, образованная звездой, состоит как из стабильных, так и из радиоактивных изотопов. В настоящее время известно 280 стабильных изотопов у 100 элементов таблицы Менделеева и 1450 радиоактивных изотопов (у этих же 100 элементов). Водород H имеет три стабильных изотопа (водород, дейтерий и тритий) и не имеет ни одного радиоактивного изотопа, а уран U имеет три стабильных и 22 радиоактивных изотопа. Если считать по усредненной статистике, то каждый элемент таблицы Менделеева содержит 14,5 радиоактивных изотопов, а все радиоактивные элементы при радиоактивном распаде выделяют тепловую энергию. Механизм образования тепла от радиоактивных элементов хорошо объясняет геофизика, поэтому автор опускает относящиеся к этому подробности. Современные атомные электростанции нагревают воду в своём реакторе благодаря высокой концентрации радиоактивных веществ, при этом копируется процесс, который в прошлом и в настоящее время нагревает кору Земли. Количество радиоактивных элементов в коре планет со временем уменьшается, так как в конце цепочки нуклонового радиоактивного распада из каждого радиоактивного атома возникает стабильный элемент, а стабильные элементы не являются источниками тепла. Если сейчас общее количество радиоактивных изотопов в составе коры Земли составляет 0,0015 % (по сравнению с массой стабильных элементов), то в момент образования Земли (6 миллиардов лет назад) порода коры Земли состояла на 90 % из радиоактивных изотопов. Если теперь основную роль в генерации тепла играют радиоактивные уран, торий, калий, имеющие периоды полураспада соответственно 4,5 ? 10 9, 1,4 ? 1010 и 1,3 ? 10 9 лет, то 5 миллиардов лет назад состав Земли был насыщен изотопами с периодом полураспада 10 - 1000 лет и более. Темпы изменения температуры поверхности Земли показаны на рисунке 13 - 1. Темпы охлаждения планеты повторяют кривую темпа уменьшения концентрации радиоактивных элементов в коре Земли. Смотрите рисунок 13 - 2. Геофизики утверждают, что в настоящее время толщина коры Земли составляет 60 километров, а радиус земного шара – 6400 километров. Лёгкие элементы таблицы Менделеева почти не имеют радиоактивных элементов, и из них состоит мантия и ядро Земли, то есть 94,6 % объёма Земли. Тяжёлые элементы таблицы Менделеева находятся исключительно внутри коры Земли. Около 97 % тепловой энергии, выделяемой корой Земли, направляется к центру Земли. Теплота лучше распространяется по плотной материи недр, нежели по пористой и не спрессованной породе верхних слоёв коры Земли, которые играют роль теплоизолятора для планеты. — 18 —
|