Неоткрытая планета

Земля же пока известна нам одна. Спрашивать о ее возрасте надо у нее самой.

Солнце светится, оно излучает энергию, а все это подчинено определенным, уже нами открытым законам. Иное дело — Земля. Тут, казалось бы, не за что зацепиться. Свидетелей нет.

Впрочем… Нельзя ли все-таки найти часы, которые отсчитывали бы время с момента рождения затвердевшей протопланеты? Не пригодится ли здесь сам материал, с которого все начиналось?

Он, конечно, не уцелел. Бесчисленное множество превращений претерпевали атомы земной коры. Никакой привязки ко времени сделать нельзя. Но геохимик поправит: есть среди первичных атомов такие, которые своими превращениями метят время.

Распадается уран и после целой цепочки переходов становится свинцом. Происходит это за строго определенный промежуток времени. Половина атомов урана переходит в атомы свинца за четыре с половиной миллиарда лет. Количество свинца в современных породах скажет поэтому о том, сколько же потратилось на его образование лет, иными словами — сколь древней является та или иная порода.

Есть часы и с другим, не только урановым, механизмом.

Атомные часы Земли и дали сначала ответ: древнейшим породам четыре с половиной миллиарда лет.

А сравнительно недавно удалось найти иные часы, которые сразу же рассказали удивительные вещи.

Ученых давно уже занимала мысль: нельзя ли найти еще какой-то способ определять возраст пород? Урана в земле мало, и встречается он редко. Надо было разыскать еще какой-либо более распространенный радиоактивный элемент, только, конечно, долгоживущий.

Советские ученые академик А. А. Полканов и профессор Э. К. Герлинг его нашли. Им оказался радиоактивный калий, половина атомов которого превращается в аргон за полтора миллиарда лет.

Показания новых часов сразу же потрясли историческую геологию.

Считали, что Земле пять миллиардов лет, а калий-аргоновый хронометр насчитал одной породе шесть с половиной миллиардов! Возраст метеоритов и Земли оказался одинаковым. Видимо, они не прилетели из других звездных миров, а принадлежат нашей Солнечной системе; видимо, они тоже родственники спутников Солнца и образовались из одного и того же протооблака.

Картина станет ясной вполне, когда мы, побывав на планетах, узнаем, ровесники ли они Земле или нет.

Я говорил тут довольно свободно — калий, аргон. И могло показаться, что все очень просто: выделить, разделить, взвесить, измерить… Но аргона ничтожно мало в минералах. За ним увязывается его близнец, такой же инертный газ — гелий. Мешает и воздух, от которого нелегко избавиться, а ведь в нем тоже есть аргон. Оставлять его нельзя — часы будут врать. К счастью, аргон атмосферный — другой изотоп, с другим атомным весом.

В минерале запрятаны — хотя и в микроскопических дозах — азот и водород, углекислый газ и водяные пары, гелий и аргон. До конца пути должен дойти только последний, остальные надо отсеять.

И минерал плавят в почти полной пустоте, при давлении всего в одну десятимиллионную долю атмосферы. Тогда из расплава выходят все газы.

Химические поглотители, вымораживание жидким воздухом, сушка постепенно забирают одну лишнюю примесь за другой.

Сложнее справиться с гелием, потому что его ничто не берет, он ни с чем не хочет соединяться. Тогда аргон загоняют в активированный уголь, охлажденный жидким воздухом, гелий же откачивают насосом.

Теперь надо освободить аргон и отделаться от последней — воздушной — примеси. Но это уже проще. Нагреть уголь — и аргон покинет его. А разделение изотопов не проблема для современной физики.

Вот каким извилистым путем приходится идти, чтобы узнать в конце концов, какое количество аргона прячет порода, чтобы подсчитать потом ее возраст.

Столько же лет, сколько Земле, и радиоктивным элементам. Ясно теперь, откуда они взялись. С самого начала протооблако, первичное планетное вещество, было радиоактивным. Как только оно раздробилось на сгустки, как только начали формироваться планеты, начала действовать и «ядерная печь».

Почему цифра шесть с половиной миллиардов так взволновала ученых?

Земля старше, чем думали раньше, и намного — на полтора миллиарда лет. Даже для геологии это срок солидный.

Итак, возраст Земли увеличился буквально на наших глазах. Точнее становится отсчет геологического времени, и это отодвигает в глубь времен дату рождения нашей планеты. Думают, что цифра скоро дойдет до семи миллиардов. А за тем, не исключено, будут сделаны новые открытия, и не в одной геологии, но и в других естественных науках. И, возможно, Земля окажется еще древнее… Путешествие в прошлое здесь далеко не закончено.

Сколько лет Земле? Все же на этот вопрос мы пока не можем дать окончательного ответа. Геологические часы еще не дают возможности сказать последнее слово. В коре вдруг обнаруживают более старые «кусочки». Почему, откуда они взялись? Определенного ничего утверждать нельзя. Допустим на минутку, что геологи насчитывают планете больше лет, чем астрономы — Солнцу. Тогда наши гипотезы о появлении и развитии Земли будут опрокинуты! Что придет им на смену? Впрочем, не будем здесь пытаться заглянуть в будущее.

…А когда сгустившийся комок протооблака начал покрываться корой? Думают, что это случилось примерно три с половиной миллиарда лет назад, быть может и раньше. Есть же на Земле древние породы, которым три и даже шесть с лишним миллиардов лет!

Теперь допросим еще одного свидетеля, который находится вне Земли.

Но нам не придется совершать космических путешествий. Свидетель прибудет сам, не спрашивая нашего согласия.

В пришельцах из космоса — метеоритах — нет недостатка.

В музеях мира хранится множество небесных камней.

В них тоже есть следы когда-то существовавших радиоактивных элементов. Можно — мы видели — также по атомным часам отсчитать, когда же образовались странствующие вокруг Солнца осколки.

Воспользовавшись случаем, спросим — это ведь тоже интересно, откуда же взялись метеориты?

Остатки космического стройматериала или обломки распавшихся планет?

Скорее всего — результат катастрофы.

В планетном рое были и крупные, и мелкие тела. Выжили и сохранились лишь те, что покрупнее. Их десять сейчас известно астрономам.

Почему же так неопределенно — «сейчас»? Что-нибудь еще имеется в виду?

Потому что об одиннадцатой — Трансплутоне — спорят до сих пор.

Но что когда-то по крайней мере еще одна планета носилась между Марсом и Юпитером — несомненно. Там теперь множество маленьких планеток — вместо одной. Уцелели большие планеты, уцелели массивные спутники. Сравнительно маленькие, пройдя те же ступеньки, начали остывать — распад атомов и, значит, приток тепла прекратились.

А радиоактивные элементы в длинной цепи превращений образуют газы — гелий, аргон, ксенон. Начиненные газами планеты-крошки гибнут, пропутешествовав миллиарды лет.

Проходит еще какое-то время, и на пути им встречается Земля. Пробившись сквозь ее воздушную оболочку, оплавленный, искалеченный осколок попадает в конце концов на лабораторный стол, и в ход пускаются атомные часы.

Их показания совпали для самой Земли и ее космических родственников, потому что из одного и того же протооблака родились все спутники Солнца — гиганты и карлики, живущие теперь и исчезнувшие давным-давно.

— Само вещество метеоритов хранит признаки своего происхождения. В нем «записываются» космические события за огромный период времени — от допланетной стадии до наших дней, — говорит академик А. П. Виноградов.

Теперь — об океане. Его дно, где спрессована толща осадков, — летопись Земли. Но это крылатое выражение потеряло бы всякий смысл, если бы летопись нельзя было прочесть. Какая же может быть история без хронологии, без точного обозначения времени?

Как узнать, сколько лет каждому из множества слоев осадков, устилающих дно океана? Можно и здесь обратиться к помощи радиоактивных элементов. Но есть и другой способ; зная темп накопления осадков в прошлом, измерив глубину залегания интересующих нас слоев и их толщину, мы тем самым могли бы определить, когда возник каждый листок нашей летописной книги.