Удивительная астрономия - Дмитрий Брашнов

Интересно, что Солнце является звездой второго поколения. Так астрономы назвали светила, родившиеся из переработанной туманности. Когда-то на окраинах Галактики находилась крупная звезда, которая взорвалась и стала сверхновой. После взрыва осталось много газа, богатого углеродом, кислородом и металлами. Хлопья газа оседали на галактический диск, накапливаясь в спиральных рукавах, главным образом в той зоне, где сейчас находится Солнце. Из этой туманности и родилась наша планетная система.

Планета-океан

Невольно напрашивается вопрос, откуда на Земле столько воды? И может ли воды быть еще больше? Фантасты довольно часто изображают планеты, на которых вся суша сводится к небольшим архипелагам, а остальную поверхность покрывают океаны. Оказывается, такие планеты более чем вероятны. И нельзя исключить возможность, что нашу Землю через несколько миллионов лет ожидает именно такое будущее. Земля, где и сейчас суши сравнительно немного, может окончательно превратиться в планетуокеан.

Такова общая судьба всех землеподобных планет, способных удержать на себе жидкую воду. Дело в том, что неисчерпаемым источником влаги является… раскаленный расплав внутри планеты – мантия и ядро. Конечно, в горячем сердце землеподобной планеты нет ни рек, ни океанов. Но там имеется водяной пар. Он растворен в вязкой массе кремния и металлов.

Чем-то недра планеты похожи на бутылку газированной воды. Напиток насыщают газы, которые находятся под небольшим давлением и не видны нам, пока мы не откроем бутылку. Стоит открыть бутылку, как давление упадет и газы начнут активно выделяться из напитка, прорываясь наружу. Точно так же в мантии под давлением содержатся углекислый газ, водяной пар и некоторые другие газы. Они вырываются наружу (освобождаются) во время вулканических извержений.

Вулканы – главные поставщики свободной воды на поверхность планет. Некоторые источники глубинной воды вообще не извергают лаву, а только выбрасывают из себя, словно из чайника, струйки горячего пара. Такие источники пара называются фумаролами . Выбрасываемый из глубины планеты пар поступает в атмосферу, где, остывая, превращается в капельки, которые собираются в облака и тучи. Капельная влага дождями или снегом падает на земную поверхность, давая жизнь рекам, озерам, морям и океанам.

Так появилась земная гидросфера , и точно так же водная оболочка формируется у других землеподобных планет и экзопланет. Венера не смогла сохранить на себе океаны из-за перегрева поверхности. Нас спасло то, что в земной атмосфере азот превышал по объему углекислый газ, поэтому Земля избежала парникового эффекта. Планета не перегрелась и сохранила свободную воду.

Спасли Землю от парникового эффекта, как это ни удивительно, бактерии и сине-зеленые водоросли (цианеи). Именно бактерии насытили воздух азотом, а цианеи поглотили избыток углекислого газа, выделяя вместо него кислород. Таким образом под влиянием мельчайших тружеников биосферы сложилась воздушная оболочка, защищающая Землю от вредоносных воздействий из космоса.

Количество воды неуклонно росло, а в эпохи вулканизма резко увеличивалось. Примерно 160 миллионов лет назад на Земле начался процесс океанизации . Так назвали ученые образование и усиленный рост океанов, со временем соединившихся в единый Мировой океан. Это было связано с возросшей скоростью поступления свободной воды, которая выбрасывалась из недр все активнее и активнее. За последние 5 миллионов лет скорость поступления воды из земных недр стала в 60 раз выше, чем была 160 миллионов лет назад.

За последние 70 миллионов лет вулканы и фумаролы выбросили на поверхность 2 квинтиллиона (2×1018) тонн пара. И еще столько же – с момента начала океанизации в эру ящеров. То есть всего за всю историю океанизации из центра планеты поступило 4 квинтиллиона тонн влаги. Из них значительная часть стала Мировым океаном, а остальная пополнила реки, озера, ледники и подземные воды. Немалое количество водяного пара улетучилось в космос или было уничтожено солнечным излучением.

Поступление свободной воды из недр продолжается, поскольку пара там хватит еще на полтора Мировых океана. Спустя 10 тысяч лет уровень океана поднимется на 6 м, что вызовет затопление обширных территорий. Через 100 тысяч лет уровень океана окажется на 120 м выше современного, в результате чего все равнины Земли скроются под водой, а горные гряды превратятся в цепочки больших и малых островов.

Единственным материком останется Тибетское нагорье в Центральной Азии, поскольку его средняя высота составляет 5000 м.

С этого момента затопление планеты почти полностью прекратится. Влага будет поступать очень медленно, а через 80 миллионов лет ее запасы в центре Земли и вовсе иссякнут. И тогда планета начнет неуклонно терять воду. Океаны постоянно испаряются, а атмосферный пар регулярно улетучивается в космос или разрушается под действием солнечного излучения. Поскольку гидросфера перестанет пополняться из подземных резервов, то за каких-то 30 миллионов лет вся водная оболочка Земли будет уничтожена космическими силами. Таким образом, нашей планете осталось примерно 110 миллионов лет до превращения в холодную, сухую пустыню.

Можно предположить, что в Галактике существуют планеты, переживающие пиковую стадию океанизации, то есть почти полностью залитые морскими водами.

Внешне это довольно унылый мир. Здесь хорошо живется морским птицам – альбатросам, буревестникам и чайкам, которые способны покрывать огромные расстояния, перелетая с острова на остров. Острова – вчерашние горные вершины – дают прибежище стадам тюленей, морских котиков и морских леопардов. Численность этих животных невелика, многие стада отрезаны друг от друга тысячами километров глубоководья. Отплывать далеко от лежбищ опасно: в открытом море тюленя поджидают опасности вроде нападения касаток или акул.

Главные властелины затопленной планеты – это, конечно, киты. Огромные стада этих великанов, протяжно перекликаясь, бороздят пучины сплошного океана. Касатки и акулы опасны для детенышей, но взрослые особи надежно защищают молодняк.

Акул на планете невероятно много, хотя, к счастью, среди них не так много хищниц, и особенно гигантских. Это связано с тем, что, во-первых, морские млекопитающие сделались менее доступной добычей. А во-вторых, единый океан слабо прогревается Солнцем и полон холодных течений, а лежбища морского зверя находятся в наиболее холодных и труднодоступных районах.

Поэтому из всего разнообразия акул здесь процветают главным образом миролюбивые гиганты с внушительными запасами жира. Акулы-великаны не хищничают, а питаются планктоном, как современная китовая акула, достигающая длины 20 метров.

Стоит ли искать на затопленных экзопланетах некий «подводный разум», например людей-осьминогов или людей-дельфинов? Вряд ли. Разумное существо всегда и везде будет почти в точности похоже на земного человека, поскольку мыслящий мозг может существовать лишь в теле, приспособленном для разнообразной деятельности. Спортсмены и цирковые артисты умеют выполнять трюки, которым не обучить самую ловкую обезьяну, не говоря уже о других животных. Человеческая рука так и вовсе способна на миллионы сложнейших действий, которые не повторит ни обезьянья лапа, ни щупальце осьминога.

Организм осьминогов и дельфинов приспособлен лишь к поиску подходящей пищи. Их тело – это инструмент, пригодный для небольшого числа операций. Осьминог целиком и полностью нацелен на поиск ракушек. Тело дельфина служит одной задаче – преследованию и ловле рыбы. И лишь человек обладает таким телом, которое верно служит любой задаче разума. Мы одни из всех живых существ можем менять природу, строить города, творить произведения искусства, изучать звезды.

Вьюга в пустыне

Судьба землеподобных планет может показаться различной: на одних появляются пышные леса, другие оказываются сплошь покрытыми океаном. В действительности любую из таких планет, включая и нашу Землю, ждет одинаковое и весьма незавидное будущее, только некоторые из них приходят к такому будущему раньше, а некоторые – с задержкой на миллиарды лет. Даже планеты, пережившие океанизацию, превращаются в безводные пустыни. Типичный пример того, во что может превратиться планета, по которой в прошлом катили свои воды реки и океаны, – это Марс.

Марс – величайший «космический обманщик». На протяжении двух столетий он дарил человечеству надежду на то, что заселен разумными обитателями, которых заранее назвали марсианами. Изучая Красную планету в телескопы, астрономы открывали на ней «моря», «густые леса» и якобы построенные внеземной цивилизацией «каналы». В действительности не нашлось решительно ничего. И даже когда автоматические межпланетные станции выполнили детальные снимки безжизненного марсианского мира, многие продолжали надеяться, что в слое почвы или где-то в глубоких пещерах Марса все еще теплятся очаги жизни.