Сенсационные материалы об аномалиях на Земле и в Космосе
Рождение и смерть Геи Михаил Вартбург
Солнце испускает энергию. Через 8 минут кванты этой энергии (фотоны видимого света) достигают Земли. 28% их отражается облаками. Остальные достигают поверхности Земли и поглощаются ею. Земля нагревается и, как всякое нагретое тело, начинает излучать энергию обратно — тем больше, чем выше ее температура. Достигнув определенной температуры, при которой она излучает столько же, сколько поглощает, Земля приходит в тепловое равновесие между притоком и излучением энергии. Если приток солнечного тепла не меняется,
то в дальнейшем температура Земли остается на этом равновесном уровне. Эту температуру нетрудно рассчитать. Равновесная температура Земли (в среднем по всем континентам за целый год) должна быть минус 18 градусов по Цельсию.
В действительности эта средняя температура равна 15 градусам, то есть на 33 градуса выше. Это жизненно важная разница. Для возникновения и развития жизни нужны незамерзающие водоемы. При средней температуре минус 18 градусов развитие жизни на Земле было бы, скорее всего, невозможно.
Благодетельную разницу температур обеспечивают нам парниковые газы. Нагретая Земля отдает энергию тоже в виде излучения. Но так как ее температура много ниже, чем температура Солнца, она излучает не в видимой части спектра, а в инфракрасной. Эти кванты идут от поверхности Земли вверх, сквозь атмосферу, и в нижних ее слоях (в тропосфере) сталкиваются с молекулами газов, составляющих атмосферу. Основные из этих газов — азот и кислород — инфракрасных квантов не поглощают. Но в атмосфере есть уже
упомянутые парниковые газы, молекулы которых как раз охотно поглощают многие из этих квантов.
Главных таких газов четыре, и доля их в поглощении такова: водяные пары 36—70%, СО2— 9—26%, метан — 4—9% и озон — 3—7%. Поглотив квант, такая молекула через какое-то время его испускает, но теперь уже в любую сторону. Поэтому какая-то часть тепла уходит вверх и излучается в космос, а какая-то часть возвращается к Земле. Это означает, что из-за парниковых газов Земля не может отдать Солнцу все то тепло, которое от него получает, и ее средняя температура должна повыситься. Оказывается, она должна повыситься
на целых 33 градуса, от минус 18 до плюс 15, и только тогда она вернется в состояние теплового равновесия. Тропосфера с ее парниковыми газами — та грелка, которая поддерживает возможность жизни на Земле.
На Марсе такой атмосферной грелки нет, и средняя температура там — порядка минус 40. На Венере содержание парниковых газов в атмосфере много больше, чем на Земле (и приходящая энергия тоже больше), и, несмотря на сплошной облачный покров, поверхностная температура там — порядка плюс 400 градусов. Нам на Земле повезло. Нам даже повезло дважды. Земля отличается от Венеры еще и тем, что земная кора раздроблена на куски (тектонические плиты), которые медленно, но непрерывно движутся относительно друг
друга, меняя очертания континентов и океанов. В ходе этих величественных перемещений огромные куски коры входят один под другой, унося с собой в земные глубины связанные в минералах газы, в том числе парниковые. Это тоже оказывается важным фактором в истории Земли.
Однако и на Земле температурные условия не всегда были благоприятны для жизни. 4—4,5 миллиарда лет назад Солнце, будучи еще молодым, излучало на 30% меньше энергии. Ученые узнали об этом, изучая звезды, подобные Солнцу, но разного возраста. Оказалось, что все такие звезды разогреваются постепенно. Даже 3 миллиарда лет назад Земля все еще получала от Солнца на 20% меньше энергии, чем сейчас. В таком случае средняя температура на Земле должна была быть минус 36 градусов Цельсия.
А между тем палеонтологические данные говорят, что и в те времена на Земле был относительно мягкий, а порой даже жаркий климат, и плескались открытые моря и озера. Более того, судя по некоторым данным, первые признаки жизни на Земле появились даже раньше, чуть ли не 3,8 миллиарда лет назад, когда должно было быть еще холоднее.