1-Амалий машғулот Гидросфера, уни пайдо бўлиши, шаклланиши, ундаги cувни турлари, заҳиралари

1-Амалий машғулот
Гидросфера, уни пайдо бўлиши, шаклланиши, ундаги cувни турлари, заҳиралари
Режа:

1. 
   Ерда сувни пайдо булиши хакидаги гипотезалар (фаразиялар);
   
2. 
   Ернинг сувли кобигини шаклланиши;
   
3. 
   Гидросферадаги сувни турлари ва захиралари.
   

Умуман сайёрамизда сувнинг келиб чикиши хакида ягона тан олинган назария йўқдир, лёкин у хакда бирнеча фаразиялар мавжуддир.

Ерда сув кандай пайдо булган? Бугун бу масала буйича бир нечта фаразиялар мавжуд.
Биринчи фаразия. Ерни "иссиқ" ҳолда пайдо булишидан келиб чиқади. Хисобланадики, ер бир вақтлар ута юқори хароратга эга булган шар бўлиб, ўзидан атрофга иссиқ таркатиб сёкин-аста совий бошлаган. Шунда бирламчи пустлок пайдо булган, кимиёвий элементларнинг бирикмалари вужудга келган ва булар ер устида водород ҳамда кислороднинг бирикмаси, бошқача айтганда – сув вужудга келади. Аста совуётган ер пустлоги ёрикларидан тухтовсиз отилиб чикаётган газлар. Ер атрофидаги бушликни тобора тулдира бошлади. Бу газлар ва парлар совуш жараёнида ер планетасини қуюқ ураб олган булутли копламани ташкил қиладилар. Качонки, бу газ пар булути копламасини харорати пасайиши шундай даражага етадики, булутлардаги намлик сувга айланиб биринчи ёмғирлар ёзиб утади. Шу аснода минг ва минг йиллар давомида ёмғир ёгиши давом этади. Аслида ана шу ёмғирлар суви ер юзасидаги чукурликларни аста-сёкин тулдириб дунё океанини вужудга келтирдилар.
Иккинчи фаразия. Ерни бирламчи "совуқ" ҳолда пайдо булишидан ва кейинчалик кизишидан келиб чиқади. Ерни кизиши вулкан харакатлари ни вужудга келишга сабаб булди. Вулканлардан отилиб чикаётган "лава" планета юзасига катта миқдорда сув бугларини ҳам олиб чиқади. Бу сув бугларини бир қисми конденсация совиш жараёнида сувга айланиб океан чукурликларини тулдирдилар, қолган қисми эса атмосфера ҳавосини ва ундаги намликни вужудга келтирди. Олиб борилган текшириш ишлари шуни тасдиклайдики, ерни эволюциясининг бирламчи босқичларида хозирги замон океан тублари вулкан харакатларининг асосий аренаси булган. Бу фаразияга мувофик, сув ерни ташкил қилган бирламчи материя таркибида булгану, бу фикрни ва тахминни гувохи сифатида ерга тушаётган метеоритлар таркибида сувни борлиги хисобланади. Фазо тошлари таркибида 0,5% сув бордир. Бирламчи караганда худди бу жуда ҳам кичик миқдордан туюлади. Агарда хисоблаб курилса: Ерни массаси 6 х 10 тоннага тенгдир. Агарда ер қайд килинган метеоритлардан вужудга келган булса, унда хозир ер планетасида куп эмас–кам эмас 30 х 10 тонна сув бордир. Бундай ҳолда, аввалги қайд килинган ердаги сувни 13-15 х 10 тонна миқдори камида хакикийсидан 200 марта камдир. Яъни, ер планетаси ядро марказидан то юзасигача, худди губка каби сув билан тулгандирдир.
Учинчи фаразия ҳам ерни бирламчи "совуқ" ҳолда пайдо булишидан ва кейинчалик кизишидан келиб чиқади. Ерни кизиб бориш жараёнини кайсидир босқичида 50-70 км чукурликда. Ер мантиясида водород ва кислород ионларидан сув буглари пайдо була бошлаган. Аммо мантияни юқори харорати уни мантия моддалари билан кимёвий бирикмалар хосил қилишига йўл куймаган. Юқори катламларни жуда катта босими таъсирида сув буглари аввалига мантиянинг юқори катламларига кейин эса ер пустлогига сикиб чикарилган. Ер пустлогининг бирмунча паст харорати сув буглари билан билан минераллар орасида кимёвий реакциялар юз беришига олиб келган. Сувнинг "кимёвий" фаолияти натижасида тоғ жинслари юмшаган, бушашган, унда дарзликлар ва говаклар пайдо булган. 1.Дарзлар ва говаклар шу захотиёк сув билан тулган. Сувнинг босими таъсирида тоғ жинсларидаги дарзликлар кенгайиб синикларга (разломларга) айлана бошлаган ва шу синиклар оркали сув Ер юзасига кутарила бошлаган. Шундай йўл билан бирламчи океанлар пайдо булган. Лёкин сувни ер пустлогидаги фаолияти бу билан тугамайди. Иссиқ сув пустлокдаги кислота ва ишкорларни ўзида осончина эритади. Бу "дўзах коришмаси" атрофдаги ҳамма нарсаларни емира бошлайди ва сёкин-аста намокобга айланади ва шундай килиб шур сувлар пайдо була бошлайди. Минг йил
лар бир-бирини алмашлайди. Бу даврда намокоб китъаларни гранит асоси остида ён томонга ва чукурликка кенгайиб боради. Лёкин гранит кобигига кириш имконияти булмайди, чунки гранитни човакли структураси худди ингичка фильтр каби намокобдаги сўзиб юрувчи металларни ушлаб қолган. Сёкин-аста "фильтр" ифолосланиб экран ролини уйнаб сувни утказмайдиган тусикки айланган.
Агарда юқорида келтирилган жараёнлар бўлиб утган булса, унда китъалар остида 12-20 км чукурликда эриган тўзларга ва металларга туйинган ҳолдаги сиқилган сув океанлари мавжуддир. Бундай океанлар ер усти океанлари остидаги куп километрли базальт катлами остида ҳам булиши эхтимолдан холи эмас.
Бу фаразияни тасдиги сифатида 12-20 км чукурликда сейсмик тулкинларни тезлигини ошишини келтириш мумкин, яъни худди шу чукурликда гранит ва намокоб сувлар юзаси утган чегара жойлашган деган эхтимолга кура, яъни моддаларни физик-кимёвий хусусиятларини кескин ўзгариш чегараси қайд этилган. Бу фаразияни китъаларни кучиб юриши ҳам маълум даражада тасдикдиклайди. Китъаларни гранит асоси жойини ўзгартиради. Улар ута сёкин тезликда – юз йилда бир сантиметрга ўз жойини ўзгартириб "сўзадилар". Намокоблар океанларни подшипникдаги цапфа ва вал орасидаги мой пленкасига ухшаш ўзига хос пленка ролини бажаришини нима учун фараз килмайлик. Агарда шундай намокоб эритмалар мавжуд булса келажакда инсоният таркибида эриган ҳолда киммат бахо элементлар ва уларни би рикмалари булган бой сувга рудалардан фойдаланиш эхтимолдан холи эмас.
Туртинчи фаразия. Сувни космик йўл билан пайдо булган деб фараз килинади. Гап шундаки, ерга космосдан ўзлуксиз равишда электр зарядли заррачалар ёгади. Бу заррачалар орасида катта қисмини водород атомини ядроси–протонлар ташкил этади. Атмосферани юқори катламларини ёриб утиб протонлар ҳаводаги электронларни бирлаштириб водород атомига айланадилар ва шу захотиёк атмосфера кислороди билан бирикш реакциясига киришиб сув молекулаларини хосил қиладилар. Хисоблар шуни курсатдики, космос манбал йилига 1,5 тонна миқдорида сув бериш кобилиятига эга бўлиб, бу миқдордаги сувлар ёғин сифатида ер юзасига тутади.
Йилига бир ярим тонна. Бу глобал улчамда – ута кичик миқдордир. Лёкин, сувни космик йўл билан шаклланишини планетани пайдо булиши билан вақтда бошланганлигини яъни 5-7 миллиард йил илгари, назарда тутиш керак. Ундан ташкари ер космосдан бутун утган даврларда факатгини йилига 1,5 тонна сув олганми?
Бу фаразияга каршилар унинг тарафдорлигига нисбатан купроқдир. Лёкин олдинги фаразиялар хали факат. Фаразияларку.
Бешинчи фаразия. Бизнинг фикримизчи энг кизигидир. У жуда бахсли, лёкин дадил ва оригиал фикрга асосланган. Ернинг яримшарлар харитасига назар ташланг. Америка китъаларининг қиргоқ чизиклари билан Африка ва Евро-Осиё китъаларинг қиргоқ чизикларининг гаройиб ухшашлиги борлигини курмаслик мумкин эмас. Бундай гаройиб ухшашлик йиртилган когоз чеккасига хосдир. Геология қайд этганидек 250 миллион йил аввал Ерда ягона яхлит китъа булган. Кейин, номаълум сабабларга кура у дарс кетган ва унинг кисмлари бир-биридан ўзоқлаша бошлаган, "окабошлаган". Китъани бир вақтлар яхлитлилигини нафакат уларнинг қиргоқ чизикларини ухшашлилиги балки улардаги фауна ва флора ухшашлилиги ва қиргоқларни геологик структураларини ухшашлиги ҳам тасдиклайди. Киска килиб айтганда камданкам одам Ер китъаларини илгари ягона-яхлитлигини инкор этиши мумкин. Бошқа нарса таажжублантиради; яъни кандай килиб гигант айсбергларга ухшаш илдизлари бир неча ун километрлар чукурликда булган китъалар булаклари бир-бирларидан ўзоқ-лашишлари мумкин? ва нима уларни харакатга келтиради? Охирги йиллар тадкикотлари тасдиклади: ха, китъалар "сўзаяптилар", улар орасидаги масофа доимий купаймокда. Китъаларни (харакатини) силжишини Ерни кенгайиш гипотезаси жуда яхши тушинтиради. Гипотеза таъкидлайди: бирламча ер хозиргига нисбатан (бир мунча) икки марта кичик радиусга эга булган. Ушанда ягона яхлит булган китъалар планетани хар томондан ураб олган. Океанлар булмаган.
Протеразой ва мезазой чегарасида (250-300 млн. йил илгари) ер кенгая бошлади. Ягона яхлит китъа дарз кетди, дарзлар сув билан тулиб океанларга айландилар. Уша кундан бошлаб хозирги давргача ерни радиуси икки марта ўзайди! Атом соатини ихтироси ер объектларини ўзунлигини ва кенглигини юлдўзли осмон буйича мутлок аниклик билан аниклаш имконини берди. Улчовлар планетамизни кенгаяётганини курсатади! Европа китъасини кенгайиш тезлиги жуда катта. Кандайдир 20 млн. йил давомида (геологик эпоха учун ута кичик вақт) шундай кенгайиш натижасида келажакда кенглиги 4000 км булган океан шаклланиши мумкин! Ерни кенгайиш гипотезаси тарафдорлари шу кунгача бир нарсани тушинтириша олмайдилар: нега у кенгаймокда? Кандай кучлар планетани кобигини силжитишмокда? Мана энди буни кандай тушинтиришади.
Аввало эслатамиз (ва биз бунча яна қайтамиз)ки коинот атомлар сони буйича 98% водороддан ташкил топган, яъни сувни яратувчи элементдан ташкил топган. Бизни Ер ҳам 98% миқдорида водороддан ташкил топган. У барча Қуёш тизимидаги планеталар каби бизга совуқ космик чанглар заррачалари билан бирга келган. Бу заррачалар орасида эса металлар ҳам булган. Ана шу ерда биз кизик ходиса билан дуч келамиз. Маълум булишича, металлар ўзларини хар бир хажмига – ун, юз ва хаттоки минг баробар куп хажмда водород ютиш хоссасига эга экан. Металл канчалик куп миқдорда водородни ютса (бирлаштириб олса), у шунчалик ихчамлашар экан, яъни ўз хажмини кичрайтирар экан. Ха, биз янглишганимиз йўқ – кичраяркан. Бошқа металларга келсак (масалан, олимларни фикри буйича Ерни ядроси ташкил топган темир, никел) улар 1 кгс/см² кучдаги нормал босимда ўз хажмини деярлик ўзгартирмадилар. Аммо, чанг туманини зичлашиб бориш давомида уни гравитацион сиқилиши юз берган ва балким биз ишкорли моддаларда хажм кичрайиши мавжуд хаддан ташкари кучли таъсири темир ва никелда ҳам шундай хажм ўзгариш самарадорлигини юзага келтиргандир. Чанг туманини сиқилиши моддаларни ишши билан жур булган ҳолда амалга ошган. Шаклланган планетани марказий қисми энг катта сиқилишни сезганлиги учун ана шу марказий қисмида (ядрода) харорат шунчалик юқори кутарилган. Никоят исишни кандайдир босқичда, качонки Ер ядросидаги харорат маълум критик кийматига етганда (балким бизга маълум булмаган бошқа омиллар аралашувида) металдан водородни ажралиб чикиш – яъни тескари жараён бошланган. Метал водород бирикмасини булиниши, яъни металлик структурани тикланиши, Ер ядроси моддасини хажмини кескин усишини вужудга келтирган. Металли ядрони кенгайишида шундай куч юз берганки хатто планетани мантияси ва пустлаги бардош беролмай дарз кетганлар.
Шундай килиб, водород дегазацияси (водород газини ажралиб чикиши) Ерни кенгайиши билан (давом этган) юз берган. Ажралиб чикаётга водород планетани жуда калин катламларини утиб йўл-йўлакай ўзига кислородни бириктирган ҳамда ер юзашга сув буглари сифатида отилиб чиққан. Ҳавода сув буглари конденсацияланиб ер кенг ёрикларини тулдирган ва аста-сёкин океанлар пайдо булган.
Шундай килиб сувни пайдо булиши хакидаги бешта фаразия билан танишдик. Вақти келиб кайси бири хакикат эканлиги аникланади. Балким бешталаси ҳам тугри бўлиб чикар, кандайдир даражада хар бири. Хозирча "Ерда сув каердан пайдо булган?" деган савол очиқлигича колмокда.
Ишонарлики, табиатда сув ерни сайёра сифатида шакилланиш даврида содир булган физикавий ва кимёвий (моддаларни массаси буйича саралаши ва ўзаро кимёвий бирикиш) жараёнлари натижасида хосил булган. Бир неча миллиард йил илгари Ерда эркин ҳолдаги (богланмаган) сувлар булмаган. Кейинчалик – 4 млрд. йил илгари – ернинг сув кобигининг хажми борйуги 20 млн. км³ ни ташкил қилган, яъни хозиргидан 7000 марта кам булган (Клиев, 1982). Сув кобигининг пайдо булиши ва шаклланиш жараёни ўзоқ муддат давом этган. У Ер мантиясини дегазацияси хисобига юз берган. Бу жараён хозирги даврда ҳам давом этмокда. Ерда сувни пайдо булишини таъминловчи манба мантияни сув хажми 20 млрд. км³ миқдорда бахоланган. (Виноградов,1963) ёки у гидросфера умумий хажмидан 15 марта катта. Баъзи бир тасаввурлар буйича мантияни дегазацияси хисобига гидросфера хажми йилига 1км³ га яқин купаяркан. Олимлар тахминича бу жараёнлар деярли 5 млрд йил мукаддам асосан тугаган ва натижада сайёрамиздаги сув захиралари қўйидаги миқдорда хосил булган (1-жадвал).