counter?id=2204607;js=na Откуда взялась морская вода и почему она соленая
logo
logo

Загадка соленой морской воды, как и происхождения воды вообще, на протяжении веков волновала человека. Одна группа ученых считала (да, пожалуй, и сейчас считает), что вода на Землю пришла из космоса. Они говорят, что на космических частицах имеются ядра атомов водорода— протоны, такие частицы с протонами несутся в космосе во всех направлениях, в том числе и в сторону нашей планеты, с огромной скоростью. Достигнув атмосферы, протоны «отбирают» у нее электроны, присоединяют к себе и превращаются в атомы водорода. Водород реагирует с кислородом, находящимся в воздухе, превращаясь в мельчайшие капельки воды, вода падает на Землю. За всю историю Земли, по их мнению, и должно быть произведено столько воды, сколько в настоящее время имеется на Земле.

Однако другая группа ученых, особенно геохимики, считают, что вода на Земле появилась не из космоса, а из ... недр Земли. Причем вначале появилась кислая и соленая вода, а уже из нее — пресная.

Известна ходячая шутка: «Морская вода соленая потому, что в ней селедки плавают». А действительно, почему в морях и океанах вода соленая, а в реках и озерах пресная? Это тоже следовало объяснить. Высказывались предположения, что соли были принесены реками с суши, где размывались соленосные толщи. Но запасов соляных толщ, имеющихся на континентах, не хватило бы, чтобы сделать соленой воду океанов. До недавнего времени кое-кто доказывал, что соли попали в воды при растворении пород дна океана.

Была среди ученых и такая теория, что происхождение солей связано... с жизнедеятельностью морских организмов. Первоначально морские и речные воды были, по их утверждению, одинаковы, однако со временем организмы для построения своего известкового скелета (раковин, костей) все больше и больше извлекали из воды углекислых солей, а хлориды в ней оставались. За миллиарды лет вполне могло накопиться столько хлоридов (солей), сколько мы наблюдаем сейчас.

«Море соленое потому, что на дне моря работает солемолка»,— говорится в одной скандинавской сказке. И это оказалось к истине ближе всего. «Солемолкой» являются глубокие расщелины в срединно-океанических хребтах — знакомые нам рифтовые долины. Это «живые раны» Земли, и, чтобы «залечить» эти раны, «поставить заплатки», из недр поднимается магма. А вместе с ней на поверхность нашей планеты поднимается и вода. Вода эта называется ювенильной. Она и стала «прародительницей» воды океанов.

Советский ученый О. Ю. Шмидт высказал гипотезу о том, что наша планета образовалась из метеоритов и холодной космической пыли. Академик А. П. Виноградов считал, что вещество, из которого состоит Земля, по составу такое же, как и у каменных метеоритов. Холодное вещество Земли под влиянием сил сжатия (притяжения) и радиоактивного распада урана, тория и изотопов калия стало разогреваться. Когда оно разогрелось до такой степени, что оказалось полурасплавленным, то с легкими минералами на поверхность Земли восходили различные газы и пары воды, насыщенные сероводородом, соляной, фторной и другими кислотами. Атмосфера в то время состояла из ядовитых раскаленных газов.

Такое выделение газов и паров воды проходило в течение сотен миллионов лет. Но вот верхняя оболочка Земли начала постепенно охлаждаться. В атмосфере стал возможным процесс конденсации, следствием которого и стало образование из атомов водорода и кислорода и самого удивительного из минералов в жидкой фазе — воды. «Первая капля» упала на поверхность Земли и тут же испарилась. Но когда-то капля «нашла» самое подходящее место на поверхности Земли и сохранилась в виде жидкости. И так капли в течение тысяч, миллионов лет падали на Землю и стекались в сухие еще углубления на ее поверхности. Образовались первые водоемы — вначале миниатюрные, затем все большие и большие по размерам и глубине.

Но скапливающаяся в этих водоемах вода по составу была иной, чем в наше время. В ней было растворено много соляной, серной, бромистой и других кислот, соединений углерода, бора, фосфора, азота и серы. И не было свободного кислорода. Но основные компоненты (в первую очередь, хлор) уже были, хотя не было еще второго важнейшего солевого компонента — натрия, из недр с газами и ювенильными водами он практически не выделялся. Откуда же он в конце концов взялся? Натрий поступил в океан в результате сложнейших процессов разрушения (выветривания) вулканических пород, состоящих из многих химических элементов. Одни из этих пород в силу тех или иных причин остаются в виде обломков и отдельных материалов на суше, другие осаждаются на дне морей и океанов в виде различных глинистых минералов или карбонатов кальция и магния. Натрий же переходит в раствор и остается в морской воде. В нормальных условиях ионы водорода (Н+), поступившие с ювенильными водами из недр Земли, замещаются в морской воде ионами натрия. Натрий соединяется с хлором (Na + Cl) и образует соль.

Подобно натрию, в результате выветривания вулканических пород в воду переходили и многие другие химические элементы, которые образуют часть солей, среди них — кремний, кальций, магний, калий.

Ученые считают, что наиболее активно морская вода образовывалась в первые 600 млн. лет развития Земли, то есть примерно 4 млрд. лет тому назад. Это было время «великой катастрофы» — когда из первичного однородного скопления материи (холодной космической пыли) окончательно выделились земное ядро, мантия, кора, «океаны» и атмосфера. Таким образом, считается, что возраст воды Мирового океана — около 4 млрд. лет.

После этого состав воды менялся мало, а последние 200 млн. лет он оставался практически постоянным. И это несмотря на непрерывный приток в океан пресных речных вод, выпадение атмосферных осадков, сложное взаимодействие между океанской водой и горными породами и осадками, несмотря на явление вулканизма. Причиной такого постоянства являются сложные, но естественные процессы удаления из воды «излишков» тех или иных веществ, накапливающихся в ней, или, наоборот, пополнения недостающих запасов того или иного химического элемента. В океане все находится в равновесии. Равновесие это поддерживается взаимодействием между океаном и атмосферой, между океаном и сушей, между океаном и дном, между водой и живыми веществами.

Но читатель вправе спросить: а как влияют современные вулканы на состав воды? Ведь почти каждый из них выносит из недр на поверхность Земли то или иное количество паров или жидкостей. Да, действительно, гидротермальные источники выбрасывают на поверхность Земли много вещества. Но, как ни странно, большую ее часть составляют дождевая или морская вода. Да-да, та самая, которая проникает с поверхности Земли. Она по трещинам просачивается в земную кору на глубины до одного километра, там разогревается до 200 — 400 градусов и затем в виде пара или горячей воды с большим шумом (вспомните гейзеры) или совсем тихо изливается на поверхности суши или в море. По пути вверх горячие воды (гидротермы) растворяют  некоторую часть пород и обогащаются рядом химических элементов. Но состав их иной, чем ювенильных вод, и они не могли быть основным источником солей в морях и океанах. Соли в океане появились из недр Земли с ювенильными водами и газами вулканов на начальных этапах ее развития.