Большие горные цепи Земли, как правило, возникали следующим образом: они насыпались при вулканических извержениях как гигантские норы кротов либо появлялись в результате столкновения двух плит земной коры. А именно: если одна плита задвигается под другую плиту, огромные массы прямо-таки соскабливаются. Они сминаются и коробятся. Вздымаются длинные и высокие горные цепи. Пример этого - южноамериканские Анды. Еще более мощные горы поднимаются в том случае, если при столкновении на обеих плитах находятся континенты. Таким образом возникла горная цепь Гималаев: плиты, на которых расположена Индия, столкнулись с азиатскими плитами.
На одной стороне плиты образуется свежая земная кора, на другой стороне она разрушается. Это происходит тогда, когда две плиты сталкиваются друг с другом. При этом одна из них обычно поднимается вверх, а другая уходит вниз, попадает в недра Земли и вновь расплавляется. Так земная кора, на поверхности которой многие сотни миллионов лет происходила жизнь, возвращается в бездну земных недр. Земная поверхность, на которой мы стоим, состоит из материала, который когда-то побывал в жарких недрах Земли. И однажды эта твердая поверхность снова туда вернется.
Самые безопасные места на Земле находятся в центре плит, тех огромных плотов из пород, которые плывут по расплавленному грунту. Здесь мало что происходит - не считая, конечно, того, что целый континент непрерывно медленно движется. Более напряженная ситуация по краям плит. Здесь часто происходят землетрясения и извержения вулканов. В тех местах, где две плиты расходятся друг с другом, из недр Земли наверх пробиваются горячие горные породы, которые могут образовать новые горы. Так, например, на дне Атлантического океана расположены горы, которые простираются от Исландии до Южного полюса. (Это самая длинная цепь гор на Земле - однако видна лишь их небольшая часть, потому что они находятся под водой.) Исландия - это остров, который вначале был подводным вулканом, а затем поднялся над поверхностью воды. В этой области все еще происходят извержения вулканов, что совсем не удивительно, так как здесь постоянно образуется свежая земная кора.
Движение огромных плит, на которых расположены континенты и которые образуют собой морское дно, называют тектоникой плит. Но мы, люди, живем недостаточно долго для того, чтобы увидеть, как все изменяется. Если бы можно было с помощью цейтрафера снимать на кинопленку перемещения плит Земной коры, происходящие в течение нескольких миллионов лет, и затем показать фильм, тогда, разумеется, мы бы увидели, что все находится в движении: континенты дрейфуют и сталкиваются, в местах столкновения они погружаются в глубины Земли, а где-то в другом месте образуется новая земная кора.
Ничто на Земле не вечно, даже континенты. Плотно прижатые друг к другу плиты, из которых состоит земная кора, перемещаются по горяще-расплавленной верхней мантии Земли со скоростью в среднем до двух сантиметров в год. Толщина плит достигает примерно 50 км, а расстояние между некоторыми из них - сто и тысяча километров. Можно представить себе эти плиты как гигантские плоты, нижний слой которых внизу состоит из таких тяжелых пород, как базальт, а верхний - из более легких, таких, как гранит. Плиты образуют огромные платформы. Некоторые из них, например североамериканская платформа, несут на себе целый континент со всеми его атрибутами - мощными горами, пустынями, лесами и всеми живыми существами. На тихоокеанской платформе, напротив, нет никаких континентов в качестве пассажиров. Она служит дном Тихого океана.
В то время (например, два миллиарда лет назад) никто из нас не смог бы дышать воздухом, все мы сразу бы умерли, так как воздух состоял тогда главным образом из метана, аммиака и углекислого газа - то есть из чистого яда, по крайней мере для живых существ, дышащих кислородом. Их тогда вообще не было. Существовали лишь одноклеточные и простейшие организмы типа водорослей, которые поглощали из воздуха углекислый газ. При наличии Солнца - генератора энергии - им неплохо жилось, в результате фотосинтеза они выделяли кислород. Фотосинтез - это химическая реакция, во время которой живые организмы (например, водоросли, а позднее растения) создают из углекислого газа и воды вещества, из которых они состоят. Под действием солнечных лучей кислород выделялся из водяного пара и также поступал в атмосферу. Таким образом постепенно ее состав изменился: в ней появился кислород в чистом виде - и только после этого смогли развиваться такие сложные живые существа, как животные.
Большая часть атмосферы состояла из водяного пара: Земля была окутана толстым слоем облаков. Когда она стала охлаждаться, начались дожди. А когда земная кора довольно сильно охладилась, дождевая вода больше уже не превращалась в пар и оставалась на поверхности Земли. Так в низко расположенных областях образовались первые океаны.
На самой ранней стадии своего развития Земля представляла собой шар из расплавленных горных пород и металлов. Атмосферы, то есть слоя из газов, вначале не было. Предполагают, что в результате мощных взрывов на молодом, еще не успокоившемся Солнце в космическое пространство попала струя воздуха. Атмосфера Земли возникла благодаря действию вулканов. Воздух появился когда-то из недр Земли. При каждом вулканическом извержении на Землю выбрасывались всевозможные вещества, в том числе и газы. Когда Солнце постепенно успокоилось, вокруг Земли сформировался слой, представляющий собой соединение газов и горячих паров: так возникла атмосфера.
Если бы не было землетрясений, мы знали бы значительно меньше о строении Земли. Мы ведь не можем заглянуть внутрь земного шара - самые глубокие буровые скважины достигают примерно десяти километров. Однако мы можем измерить колебание, которое производится землетрясением. Колебания волнами проходят через все слои Земли, точно так же, как водные волны распространяются по поверхности воды. Поэтому чувствительные измерительные приборы могут зафиксировать землятресение, происходящее на другом краю Земли. Вот что интересно: различные материалы имеют различную плотность, а Земля ведь состоит из различных слоев. Когда волны проходят через разные по плотности слои, они меняют свою скорость и, кроме того, свое направление. На геологических исследовательских станциях определяют, в каких местах Земли появляются производимые землетрясением сейсмические волны, насколько они видоизменяются, проходя различные по плотности слои земных недр, и сколько времени они затрачивают на путь от центра землетрясения до установленных в различных местах измерительных приборов. Таким образом можно узнать, какими свойствами обладает материал, через который проходили волны, и какой толщины слои.
Сегодня большинство ученых убеждены в том, что Земля и множество других планет состоят из осколков горных пород и замерзших газов, которые остались после того, как невообразимые массы газов сконцентрировались около Солнца. Более поздние планеты сначала образовали вращающийся диск, а со временем под действием силы тяжести из него сформировались различного размера комья. Маленькие комья соединялись с более крупными комьями, и таким образом в конечном итоге - примерно 4,7 миллиарда лет назад - образовались Земля и другие планеты.