1. Откуда на Земле столько воды?

Согласно научным представлениям, Земля после своего образования 4,5 миллиарда лет назад представляла собой каменистую пустыню. Откуда же на ней взялось столько воды? Некоторые ученые предполагают, что вода могла попасть на Землю в ходе тяжелой метеоритной бомбардировки, которая случилась 4 миллиарда лет назад. В то время в нашу планету врезались несколько крупных ледяных астероидов или комет, положивших начало земной гидросфере. К сожалению, от той эпохи нас отделяет слишком много времени, чтобы найти весомые подтверждения этому предположению.

2. Что представляет собой ядро Земли?

В 1940-х годах ученые были уверены, что полностью разобрались с устройством земных недр. Сравнивая состав коры с веществом метеоритов, исследователи обратили внимание на относительный дефицит железа и никеля в литосфере планеты. Исходя из этого, ученые пришли к выводу, что эти элементы сосредоточены в земном ядре. Однако гравиметрические измерения 1950-х годов показали несостоятельность подобных предположений. Ядро оказалось слишком легким. Сегодня геофизики продолжают гадать, что же находится в самом центре планеты. Их также сильно озадачивают периодические «перевороты» магнитного поля Земли, обусловленные течением жидкого чугуна во внешнем ядре планеты.

3. Откуда взялась Луна?

Популярной версией появления Луны является столкновение Земли с другой планетой. Ученые пока не пришли к консенсусу по этом вопросу, так как некоторые факты «не влезают» в рамки предложенных теорий. Например, химический состав каменных оболочек обеих планет настолько близкий, словно вся Луна когда-то была частью Земли.

4. Как на Земле появилась жизнь?

Возникла ли жизнь на Земле или она была занесена на молодую планету метеоритами? «Кирпичики» жизни, такие как аминокислоты, были найдены на малых космических телах, что подкрепило гипотезу панспермии. Однако до сих пор биологи не могут детально описать, как эти элементы смогли соединиться в первый живой организм. Мы не располагаем и останками первых микробов, которые, по всей видимости, питались каменной породой.

5. Откуда взялся весь кислород?

Своим существованием мы обязаны цианобактериям — микроскопическим существам, радикально изменившим атмосферу Земли. Около 2,4 миллиарда лет назад они обогатили газовую оболочку планеты кислородом. Однако в последующие три миллиарда лет содержание кислорода в атмосфере сильно колебалось, пока не стабилизировалось около 541 миллиона лет назад. Только ли бактерии работали над составом атмосферы или на него оказывало влияние что-то еще? Выяснение причин возникновения кислородной атмосферы важно для понимая эволюции земной биосферы.

6. Что стало причиной кембрийского взрыва?

Появление сложных форм жизни в Кембрии, спустя четыре миллиарда лет после образования Земли, является уникальным моментом в истории планеты. Практически внезапно в это время появляются животные с мозгом и кровеносными сосудами, глазами и сердцами. Жизнь развивается быстрее, чем в любую другую эпоху. Некоторые теории объясняют кембрийский взрыв скачком содержания кислорода в атмосфере, однако существуют и другие предположения, в частности ускорение эволюции из-за «гонок вооружений» среди хищников и жертв.

7. Как начались тектонические процессы?

Геологи до сих пор не знают, когда заработал «двигатель» тектонических процессов. Следы древней геологической активности давно были стерты с лица земли. Лишь редкие минералы цирконы представляют собой остатки первичной континентальной породы, которая существовала на Земле еще 4,4 миллиарда лет назад.

8. Сможем ли мы предсказывать землетрясения?

Существующие методики прогнозирования землетрясений в лучшем случае называют вероятность катаклизма в определенный интервал времени. Самая масштабная попытка предсказать землетрясение (Паркфилд, Калифорния) дала ошибку в 12 лет. Главная проблема, мешающая делать точные прогнозы, — отсутствие понимания факторов, провоцирующих начало и завершение землетрясений.