История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет - Роберт Хейзен

Нет, если уж о чем-то беспокоиться, то прежде всего – о сохранении и выживании самого человека как вида, потому что именно человек в первую очередь подвергается опасности. Земля – это огромная веялка, отсеивающая все лишнее и ошибочное. Жизнь продолжит свое величавое существование, но человечество, по крайней мере в нынешнем его состоянии, может и не выстоять. Нас может ожидать весьма печальная участь: либо наша бездумная деятельность, либо не менее бездумная бездеятельность навлечет на нас гибельные последствия. Пока мы продолжаем с нарастающей быстротой изменять окружающий мир – нашу «бледно-голубую точку», по выражению Карла Сагана, – остается все меньше и меньше времени для принятия эффективных мер.

Земля отнюдь не безмолвствует; ее история подробно изложена в летописи горных пород. Тысячелетиями мы проявляли достаточное благоразумие, изучая эту историю и пытаясь освоиться в собственном земном доме. Остается лишь надеяться на то, что мы усвоим урок вовремя.

Благодарности

Десятки друзей и коллег внесли свой вклад в замысел этой книги и его осуществление. Я в особенном долгу перед четырьмя учеными, которые с энтузиазмом приняли идею минеральной эволюции еще на ранней стадии, в 2008 г. Минералог Роберт Даунс, мой давний друг и коллега, предоставил в мое распоряжение свой колоссальный опыт по исследованию свойств и географии минералов. Петролог Джон Ферри из Университета Джона Хопкинса, товарищ со студенческих лет, разработал сложную теоретическую базу для нового подхода к минералогии. Геобиолог Доминик Папино, бывший докторант Геофизической лаборатории, а ныне преподаватель Бостонского колледжа, с самого начала являлся сторонником модели минеральной эволюции и способствовал ее развитию придирчивой, но доброжелательной критикой, невзирая на все возражения со стороны своих руководителей в Институте Карнеги. Геохимик Димитрий Сверженский из Университета Джона Хопкинса, мой ближайший коллега по профессии в течение многих лет, делился со мной мыслями и идеями, способствовавшими развитию модели минеральной эволюции. Эти четверо друзей стояли у истоков теории минеральной эволюции и внесли как теоретический, так и практический вклад в ее разработку. Без их помощи эта книга не состоялась бы.

Неоценимый вклад внесли и многие другие: геолог – специалист по докембрийской эпохе Вутер Блейкер из Геологической службы Канады, эксперт по метеоритам Тимоти Маккой из Смитсоновского института, крупный специалист в области биоминералогии Хосен Ян из Университета Аризоны. Они интересовались идеей, начиная с первых публикаций. В последующем к нашему сообществу присоединились Дэвид Аззолини, Андрей Беккер, Дэвид Биш, Родни Юинг, Джеймс Фаркуар, Джошуа Голден, Эндрю Ноул, Мелисса Макмиллан, Джолион Ральф и Джон Вэлли, помогая развивать идею и подсказывая новые увлекательные направления. Я особенно признателен Эдварду Гру, чьи исследования эволюции редких элементов бериллия и бора позволили подняться на более высокий уровень количественного анализа.

Книга не была бы написана, если бы не поддержка коллег из области исследований происхождения жизни. Выражаю особую благодарность Гендерсону Джеймсу Кливзу, Кристоферу Йонссону, Нэмхи Ли, Катарине Клочко, Сохеи Оно и Адриану Вильегас-Хименесу. Я получил неизмеримо много от сотрудничества с палеонтологом из Гарварда Эндрю Ноулом и его коллегами, прежде всего с Чарльзом Кевином Бойсом и Норой Ноффке, а также с Нилом Гупта.

Я пользовался неослабевающей поддержкой своих коллег: Конни Бертка, Андреа Магнум, Лорен Крайан из Обсерватории Дип-Карбон, а также Джесси Аусубел из Фонда Слоуна, благодаря которому мы получили щедрое финансирование, позволившее начать этот проект. Они приняли на себя решение многих организационных проблем, которые могли бы отвлечь меня от работы над этой книгой. Мои коллеги из Университета Джорджа Мейсона, особенно Ричард Дьеччио, Гарольд Моровитц и Джеймс Трефил, участвовали во множестве дискуссий в процессе разработки теории минеральной эволюции. Я также признателен Расселу Хемли, директору Геофизической лаборатории, от которого постоянно получал безоговорочную поддержку и содействие в осуществлении проекта.

Многие ученые давали бесценные советы и информацию во время исследования, проводимого для этой книги. Я благодарю Роберта Бланкеншипа, Алана Босса, Джохена Брокса, Дональда Кенфилда, Линду Элкинс-Тантон, Эрика Хаури Линду Ках, Линн Маргулис, Кена Миллера, Ларри Ниттлера, Питера Олсона, Джона Роджерса, Хендрика Шатца, Скотта Шепарда, Стива Шири, Роджера Саммонса и Мартина ван Кранендонка.

Настоящее издание много выиграло от вдумчивых комментариев и поправок Ариэля Анбара, Криса Маккея и Брюса Шервуда. Я признателен редакционно-издательскому коллективу Viking за энтузиазм и профессионализм в подготовке к печати этой книги. Первой одолела книгу Алессандра Лузарди и внесла ряд критических замечаний на стадии подготовки. Лиз Ван Хуз обеспечила бесценную помощь в редактировании и довела книгу до окончательной стадии с неизменной творческой отдачей и мягким юмором. Я также хотел бы поблагодарить Брюса Гиффордса и Джанет Бил.

Замысел этой работы воплощался в жизнь в сотрудничестве с дизайнером Эриком Лупфером из агентства William Morris Endeavor, который провел вдумчивый анализ книги, дал свое временные советы и оказывал постоянную поддержку на каждой стадии проекта. Я перед ним в неоплатном долгу.

Маргарет Хейзен помогает мне на протяжении всего периода разработки теории минеральной эволюции, начав задолго до ее первого озвучивания 6 декабря 2006 г. и заканчивая презентацией данной книги. Ее внимательность и заразительный энтузиазм, обоснованные советы и резкая критика всех моих рукописей, а также живая непосредственность и неназойливое сочувствие мне во всех успехах и провалах на протяжении моей напряженной научно-исследовательской деятельности позволили воплотить этот проект в жизнь.

Сноски

1

Теория формирования планет, включающая так называемую «гипотезу планетезималей», была предложена советским астрономом В. Сафроновым и в настоящее время поддерживается большинством астрономов мира. – Прим. ред.

2

По созвучию с песней Джимми Хендрикса «Third Stone From The Sun». – Прим. ред.

3

Зона жизни – здесь область около звезды, в которой на планетах, имеющих подходящее атмосферное давление, теоретически может существовать жидкая вода, а значит, есть вероятность существования жизни. – Прим. ред.

4

Полное название книги: Omphalos: An Attempt to Untie the Geological Knot («Пуп Земли, или попытка развязать геологический узел»). – Прим. ред.

5

Первое инструментальное определение плотности и прочности поверхностного слоя лунного грунта (риголита) было проведено советской автоматической станцией «Луна-13» 24–31 декабря 1966 г. – Прим. ред.

6

Изменившейся в процессе выветривания. – Прим. ред.

7

Эти цитаты часто приписываются докладам Дональда Рамсфельда (2002 г.), однако впервые они появились в 1997 г., в предисловии Максин Сингер к моей книге «Почему черные дыры не черные?» (Why Aren’t Black Holes Black?). – Прим. авт.

8

Детектор нейтронов был изготовлен в России в Лаборатории космической гамма-спектроскопии ИКИ РАН. – Прим. ред.

9

Холмс А. Основы физической геологии. – М.: Издательство иностранной литературы, 1949.

10

Основная идея автора заключается в признании элементов спрединга (разрастания первичного базальтового океанического дна) и субдукции (погружения более тяжелой океанической коры под более легкую гранитно-метаморфическую) в раннеархейское время. Поднимающиеся мантийные плюмы могли образовывать вулканические острова, типа Гавайских, хотя последние сформировались гораздо позже, начиная с меловой эпохи. – Прим. ред.

11

«Моя вина» (лат.). – Прим. ред.

12

Фильтраторы – водные животные, питающиеся мелкими планктонными организмами или взвешенными частицами (детрит), отцеживаемыми из воды. – Прим. ред.