Парник в истории Земли и других планет
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Огромный снежный ком с разросшимися снежными шапками полюсов; парник, в котором синтезировались первые молекулы органических веществ; то снова обрастающий снегом и льдом искрящийся шар, с которого вдруг сдернули парниковую пленку. Такой представляют себе нашу планету исследователи из Института космических исследований доктора физико-математических наук Л. М. Мухин и В. И. Мороз. Этими специалистами разработана оригинальная гипотеза, по которой Земля около четырех миллиардов лет назад напоминала то гигантский холодильник, то парник. Эта гипотеза с успехом объясняет некоторые явления в атмосфере и гидросфере других планет.
Четыре с половиной миллиарда лет назад на Земле холод царствовал повсюду, а шапки полюсов напоминали колоссальные небоскребы, воздвигнутые из чистейшего искрящегося льда и снега. Да иначе и быть не могло, и с этим предположением сегодня согласны почти все специалисты. Ведь Солнце тогда было почти в два раза холоднее, чем сегодня. И однако именно в эту пору на планете зародилась жизнь. (Во всяком случае, наиболее древним молекулам органических веществ около трех с половиной миллиардов лет.) И молекулы эти едва ли рождались при очень низких температурах.
И, однако, синтезировались. Чудо их появления может объяснить обычный парник, тот самый, который так легко построить из пластиковой пленки. Для Земли его с успехом заменил тонкий слой аммиака. Недавно с таким предположением выступили американские исследователи. Но аммиак едва ли хороший материал для прочной парниковой пленки, да и в те далекие времена он не мог образоваться в столь больших количествах. Иначе бы в геологических породах той эпохи встречались бы в изобилии соли аммония.
А что если роль полиэтиленовой пленки взял на себя обычный углекислый газ, которого в отличие от аммиака на Земле в это время было вполне достаточно? С такой гипотезой и выступили Л. М. Мухин и В. И. Мороз.
Вода в ту далекую пору замерзала, превращая планету в снежный искрящийся ком, а углекислый газ поднимался, образуя первозданную атмосферу. В определенный момент углекислота накапливалась в ней в нужных количествах (на это уходило около 500 миллионов лет), строительство парника завершалось, и солнечное тепло все больше и больше задерживалось на планете. Лед таял, маленькие ручейки собирались в реки, а они дружно стекались в первобытный океан.
Казалось бы, все хорошо, и в парнике, в который постепенно превращалась планета, может накопиться тепло, и из атомов синтезируются первые органические молекулы… Но постепенно углекислоты в атмосфере становилось все больше и больше. И в один прекрасный момент давление пленки на поверхность планеты становилось столь велико, что углекислый газ растворялся в воде. За 106 лет почти вся парниковая пленка «вмораживалась» в воду, и Земля снова превращалась в холодильник, но лишь до той поры, пока его снова не покрывала парниковая пленка.
Примерно так же рождался парник на Марсе и Венере. По данным «Викингов», около 100 миллионов лет назад на Марсе была вода, об этом свидетельствуют русла пересохших рек. Затем углекислый газ по каким-то причинам был связан водой. Пленка парника исчезла, и на планете воцарился арктический холод. И так как углекислоты Марсу, по-видимому, не хватает, то строительных материалов для возведения парника стало недоставать, и Марс остался вечно холодной планетой.
На Венере же ситуация оказалась несколько иной. Ей в отличие от Земли и Марса, наоборот, не хватало воды, чтобы связать углекислоту. Поэтому парник все более и более укреплял свои позиции. Венера избежала скачков климата, и температура на ней осталась постоянной — около 600 градусов Кельвина…
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.