Ядовитая планета? Физики выяснили, как Земля стала пригодной для жизни
Научпоп27 ноября 2020, 22:08
Трудно поспорить с тем, что планета Земля — идеальное место для жизни.
Многие из видов, включая homo sapiens, сформировались благодаря конкретным условиям на Земле. Поэтому ученые-планетологи сомневаются в возможности колонизации космического пространства.
Но несколько миллиардов лет назад Земля была совершенно другой, — ее атмосферу наполнял ядовитый газ, а вместо твердого грунта и воды поверхность нашей планеты покрывала раскаленная магма.
Недавно международная группа ученых детально исследовала химический состав древних отложений в недрах Земли и определила, как наш дом превратился из чрезвычайно токсичной среды в идеальное место для жизни.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Эксперты наук о Земле из Австралии, США и Франции постарались воссоздать химический состав магмы, которая покрывала Землю миллиарды лет назад, и смоделировали атмосферные условия на нашей планете в то время.
Ученые определили, что первичная атмосфера Земли представляла собой густую смесь из углекислого газа и азота. Такая токсичная смесь характерная для современной атмосферы Венеры.
Авторы исследования связывают формирование твердой оболочки нашей планеты и ее первой атмосферы с аккрецией, — процессом объединения мелких частиц в крупные тела за счет силы притяжения.
На поздней стадии формирования Земля пережила более серьезные удары, после которых высвобождалось огромное количество энергии. Во время одного из таких ударов объект, размером с Марс, растопил большую часть породы на поверхности планеты и привел к появлению океана магмы.
Эта магма, в свою очередь, испускала водород, углерод, кислород и азот, — смесь этих газов и стала нашей первой атмосферой.
Но, в отличие от Венеры, Земля расположена гораздо дальше от Солнца, что позволило океану магмы довольно быстро остыть. В итоге, магма превратилась в твердую земную кору, а оставшийся после нее газ высвободился наружу.
«Ранняя Земля остыла достаточно для того, чтобы водяной пар сконденсировался из атмосферы, образуя океаны жидкой воды, как мы видим сегодня. Это оставило бы атмосферу с 97% CO₂ и 3% N₂ при общем давлении, примерно в 70 раз превышающем сегодняшнее атмосферное давление», — пишут авторы работы.
Однако, Солнце в то время было гораздо менее активным, что позволило океану жидкой воды постепенно выкачивать углекислый газ из атмосферы и делать ее менее токсичной.
Этот эффект описал американский ученый, лауреат Нобелевской премии по химии Гарольд Юри.
«Несмотря на то, что обе планеты развивались почти одинаково, их разное расстояние от Солнца привело к разным путям. Земля стала более благоприятной для жизни, а Венера — все более негостеприимной», — резюмируют исследователи.