Планетная геология
Планетная геология — это раздел планетологии, занимающийся изучением строения планетных недр и их физико-химических особенностей, а также разнообразных экзогенных и эндогенных природных процессов, формирующих тела планет, их облик. В строгом смысле слова, геология — это наука о земных недрах и земной поверхности, поэтому название «космическая геология» не является точным и, вероятно, в скором времени будет заменено на более удачное.
Планетная геология опирается на сравнительно-планетологический анализ, причем за эталон, образец для сравнения используется относительно хорошо изученная Земля. Представления о происходящих на нашей планете геологических преобразованиях экстраполируются на иные планеты и естественные спутники. Кроме того, основной задачей планетной геологии сегодня является изучение истории планет. Полученные данные об эволюции разных космических тел позволяют понять законы формирования нашей планеты. Это необходимо для решения практических вопросов земной геологии: поиска полезных ископаемых, защиты от вулканической деятельности и землетрясений и т.д.
Что касается разведки минерального сырья и полезных ископаемых на других планетах, то это пока задача будущего. Планетная геология, изучая планеты, познает в первую очередь Землю. Происходящая от планетологии, космическая геология включает в себя дочерние дисциплины, которые относятся к изучению конкретных объектов. Так, например, существуют науки ареология и селенология, под которыми понимаются геология Марса и Луны соответственно. Планетная геология состоит из четырех главных разделов — исторической геологии, геофизики, тектоники и геодинамики.
Вулканические извержения и землетрясения, катастрофические природные явления, перемещая огромные массы каменного вещества на поверхности планет, участвуют тем самым в существенных преобразованиях рельефа. Вулканизм и сейсмическая активность является обязательным спутником планетарного орогенеза — горообразовательных процессов.
Порожденные внутренними силами, последние определяют облик той или иной планеты, если только она обладает твердой корой. Последние лучшие изыскания, данные геологии и сравнительной планетологии свидетельствуют, что некогда процессы орогенеза протекали куда активнее, чем в нашу эпоху. Извержения вулканов и катастрофические землетрясения на всех планетах земной группы происходили весьма энергично. В том числе и на Земле.
На нашей планете сменялись т.н. стадии горообразования,в результате чего Земля приняла свой современный облик. По завершении последней стадии внутренние силы планеты постепенно снизят активность до минимума. Спустя несколько десятков миллионов лет пугающие современного человека подземные толчки станут настолько слабыми, что на них перестанут обращать внимание.
Схожая картина наблюдается сегодня на вулканически весьма активном прежде Марсе. Это геологически мертвая планета. Впрочем, она предупреждает нас о другой возможной опасности со стороны рельефообразующих сил Земли. Человеческая цивилизация существует только на суше и в основном за счет эксплуатации колоссальных ресурсов суши. Иными словами, нашим домом стала наиболее мощная часть литосферы. Уже в глубоком прошлом люди осознали это, воплотив ранние представления о своей зависимости от материковой коры Земли в мифах про бесконечную борьбу наземных обитателей с чужеродными существами из других миров — в первую очередь из моря. Благодатный мир суши снабдил человека многочисленными ресурсами, на которых в конечном итоге выросла наша цивилизация.
Наземная среда, столь щедрая по отношению к человеку, однако, не вечна. Она существует исключительно за счет процессов горообразования, которые подняли ее над водами первобытного океана. Едва эти процессы прекратятся, что неизбежно произойдет в будущем, как суша станет медленно, но неумолимо разрушаться. Начнутся процессы, обратные орогенезу, т.е. денудация (выравнивание) горных пород, их разрушение разными внешними стихиями. То же самое сегодня происходит на Марсе.
Конечно, нельзя думать, будто суша окажется полностью уничтожена, и ее место займет море. Суша останется сушей в любом случае, но вот ее качество заметно ухудшится. На Марсе нет морей, которые могли бы затопить его разрушающуюся поверхность. Однако красная планета геологически совершенно не пригодна для жизни на ней человека. Схожая судьба ждет и Землю. Поверхность нашей планеты будет обезображена эрозией, колоссальные ресурсы земной коры окажутся уничтоженными.
На Марсе процессы орогенеза закончились в незапамятные времена, за десятки миллионов лет до настоящей эпохи. Последствия разрушения горных пород на обширных равнинах этой планеты можно наблюдать на фотографиях. Скажем, космическим геологам известен т.н. Большой каньон длиной в 4000 км в долине Маринер.
На Марсе в число активных разрушителей — стихий, вызывающих денудацию, — входит преимущественно ветер, а также солнечное излучение. Ветер наиболее активен. Известно, что работа многих посадочных модулей, запущенных человеком на красную планету, остановилась оттого, что их просто растерзали мощные бураны, дующие на Марсе. И все-таки даже столь грозный разрушитель, как ветер, ничто в сравнении с целой армией сил денудации на нашей планете. Между прочим, именно в силу этой причины на Марсе находится самая высокая гора в Солнечной системе — потухший вулкан Олимп, который достигает 21 км. Самая высокая точка нашей планеты (гора Джомолунгма, что в Гималаях) равняется всего 8848 м, т.е. в 2,4 раза ниже марсианского рекордсмена. И это притом, что Земля геологически гораздо активнее.
Все дело в том, что наша планета является царством жидкой воды, которая представляет собой главную разрушительную силу. Вода, забирая из воздуха углекислый газ, немного подкисляется и превращается в слабый раствор угольной кислоты. В таком виде жидкость, способная проникнуть куда угодно, пускается в свой вековечный круговорот. Он начинается с дождей, активно размывающих почвы, подпочвы и материнскую породу. Затем вода просачивается глубоко в толщу горных пород, образуя в них трещины, подходящие для выветривания.
Наполовину вода — наполовину угольная кислота, эта жидкость растворяет мягкие песчаники и известняки, а также уничтожает вещества, склеивающие твердые минералы. В конечном итоге ни одна порода не выдерживает натиска воды. И мягкие, и твердые минералы оказываются перед ней совершенно беспомощными. Исключение представляет глина, которая не боится воды, но напротив, служит т.н. водоупором.
Пласты глины или другой водоупорной породы задерживают воду, не позволяя ей спуститься ниже и основательно растворить глубоко залегающие породы. Жидкость, следуя по водоупору, пробивается на дневную поверхность, где образует большие и малые реки — сильнейшие разрушители горных пород. Крупнейшие реки мира выносят в океаны каждая по несколько сотен миллиардов кубометров твердых частиц, образовавшихся вследствие денудации горных пород. Ничего подобного больше нигде в космосе не наблюдается.
Впрочем, ученые убеждены, что не все планеты земной группы столь неактивны геологически. На Венере, видимо, протекают бурные процессы горообразования, сопровождающиеся не менее интенсивным разрушением. Последнему вполне способствуют климатические условия на этой планете: насыщенность атмосферы кислотами и прочими «реактивами», резкие различия в увлажненности воздуха, высокие температуры. А вот процессы выветривания здесь не сильны, поскольку скорость воздушных потоков в нижних слоях атмосферы ничтожна в сравнении с таковой на Земле.
