26
вания потока солнечного тепла, поглощаемого поверхностью к потоку уходящего излу-
чения поверхности Земли, пропорциональному четвертой степени температуры этой
поверхности. Эта температура при современной отражательной способности Земли –
0,28 в среднем равна +15°С.
Свободный кислород мог образовываться в первичной атмосфере в результате
фотодиссоциации небольшой доли молекул водяного пара, т. е. их разложения под
действием жесткой компоненты солнечного излучения. Однако, по расчетам
Л.Беркнера и Л.Маршалла, такое образование свободного кислорода должно быть
весьма ограниченным, так как кислород сам поглощал излучение, расщепляющее мо-
лекулы воды. При равновесии между этими двумя процессами содержание кислорода
в атмосфере не могло превышать одной тысячной современного уровня, на самом же
деле оно было много меньше, так как равновесие никогда не достигалось; весь обра-
зующийся кислород быстро затрачивался на окисление атмосферных газов – СН
4
, СО,
NH
2
и H
2
S. Из-за недостатка свободного кислорода в атмосфере, по-видимому, отсут-
ствовал озоновый экран, и тонкая первичная атмосфера была способной пропускать
жесткое излучение Солнца до поверхности суши и океана.
Почти весь водяной пар вулканических газов, конденсируясь, превращался в жидкую
воду, формируя гидросферу. В первичный океан, растворяясь в воде, переходили и дру-
гие составные части вулканических газов – большая доля углекислого газа, кислоты, сера
и ее соединения и часть аммиака. В результате первичная атмосфера, содержавшая в
равновесии с океаном главным образом водяной пар и небольшие количества СО
2
, СО,
СН
4
, NH
3
, Н
2
S, кислых дымов и инертных газов, оставалась тонкой. Следовательно, тем-
пературные условия не испытывали слишком больших изменений и оставались в среднем
в пределах существования жидкой воды. Это и определило одну из специфических осо-
бенностей Земли, отличающую ее от других планет Солнечной системы – постоянное на-
личие на ней гидросферы.
Прямым фактическим доказательством существования гидросферы на Земле во
все геологические времена до архея и даже до катархея включительно, является обна-
ружение в земной коре осадочных пород соответствующих возрастов. Наиболее древ-
ние осадочные породы были обнаружены в середине 70-х годов ХХ века английскими
геологами С.Мурбатом, Р.К.О'Найоном и Р.Дж.Панкхерстом в юго-западной Гренландии.
Это бурые железняки, возраст которых оценен по свинцовому методу в 3,764±0,07 млрд.
лет, причем это, по-видимому, возраст метаморфизма этих пород, а время их образова-
ния может быть еще более ранним. Найденные рядом изверженные породы – гранитог-
нейсы, имеют возраст 3,7±0,14 млрд. лет (рубидий-стронциевый метод).
Для оценки массы растущей гидросферы можно исходить из того, что в расплав-
ленном базальте при температуре около 1000° С и давлении в 5-10 тыс. атм. может
раствориться до 7–8% воды. По данным ряда вулканологов, при излиянии лав из них
дегазируется примерно столько же процентов воды. По оценкам энергии вулкани-
ческих взрывов Е.К. Мархинин установил, что количество выделяющегося водяного
пара составляет в среднем 3% массы изверженного вещества. Приведенные цифры
приблизительно сходятся с долей массы современной гидросферы по отношению к
массе земной коры – (1,46×10
6
) : (4,7×10
7
).
При обсуждении состава первичного океана, следует принять во внимание два
источника возможных примесей к океанской воде – во-первых, атмосферные газы,
способные растворяться в воде, и, во-вторых, горные породы, подвергающиеся на по-
верхности суши и на дне моря разрушающему воздействию Солнца, воздуха и воды –
эрозии, облегчающей вымывание из горных пород и перенос в океан ряда веществ.
Как уже отмечалось, из атмосферы в океан переходили прежде всего кислоты, а
также углекислый газ, аммиак, сера в чистом виде и в виде сероводорода. Кислоты,
особенно в воде, реагировали с силикатами горных пород, извлекая из них эквива-
лентные количества щелочных, щелочноземельных и других элементов, причем, во-
первых, вода переставала быть кислой, и в ней устанавливалось кислотно-щелочное
равновесие (со значением водородного показателя рН = 7, отвечающим нейтральному
раствору), и, во-вторых, растворимые соли извлеченные из силикатов переходили в
океан, так что вода в нем сразу же становилась соленой.
По оценке В.М. Гольдшмидта, на 1 кг морской воды приходится 0,6 кг разрушен-