Венера як можливе майбутнє землі

Я відразу відповів: «А чому ні? Цілком можливо, так як на Землі накопичено в поверхневих шарах величезна кількість карбонатних порід, і якщо майбутній нагрівання поверхні Землі (за рахунок перетворення Сонця в червоного гіганта) досягне достатньої величини, можлива декарбонатізація і швидке зростання вмісту СО2 в атмосфері, як і її щільності. Так що Венера може бути моделлю для майбутнього Землі ».

Після цього я продовжив думати про цю ідею, висловлену експромтом, і знайшов додаткові аргументи і можливий сценарій такого розвитку подій, що і постарався викласти в цій статті

Щоб відповісти на питання про майбутнє нашої планети, в першу чергу слід поглянути на еволюцію Сонячної системи в цілому, так як всі її планети мають спільне походження, і їх зовнішні оболонки сильно залежать від активності Сонця.

Венера як можливе майбутнє землі

Подальшу еволюцію планет умовно ділять на шість стадій, причому перші три стадії характерні тільки для планет земної групи - Меркурія, Марса і Землі, а також, частково, Місяця, на яких вони проходили багато в чому синхронно.

народження планет

Венера як можливе майбутнє землі

На відміну від Землі, магматична активність і пов'язані з нею перетворення поверхневих структур чітко фіксуються на Венері тільки на пізніх стадіях формування планети, як уже згадувалося вище.

Венера як можливе майбутнє землі

Таким чином, еволюція всієї Сонячної системи являє собою складне явище, коли припинення активності на одній планеті супроводжується появою або посиленням активності на інший. Хоча, як зазначено вище, є і певна схожість стадій на різних планетах земної групи. Причиною такого подібності є, по-перше, спільне походження планет. По-друге, інтенсивна метеоритне бомбардування, якою завершився процес акреції. І, нарешті, плюмовой магматизм, яскраві прояви якого періодично фіксуються на Землі протягом всієї її історії, на Марсі - перші 2 млрд років, а на Венері - в останній 1 млрд років.

На планеті з хмарами з сірчаної кислоти

Венера як можливе майбутнє землі
З одного боку, Венера дуже схожа на Землю. Її радіус становить 0,95 від земного при практично однаковій середній щільності речовини, через що маса Венери дорівнює 0,8 від маси Землі. Однак Венера розташована ближче до Сонця і обертається настільки повільно, що венерианский день складає 225 земних діб. Не дивно, що її поверхня за 4 млрд років нагрілася, і на ній сформувалася атмосфера, зовсім не схожа на земну.

У земній атмосфері теж відбуваються подібні процеси, але в набагато менших масштабах.

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Такі температурні коливання пов'язані з особливостями циркуляції у верхній мезосфері і термосфере. На висотах 90-150 км повітряні маси переміщаються з денною боку на нічну, що супроводжується апвелінгу (підйомом) над освітленим півкулею і даунвеллінгом - над темним. Нічний даунвеллінг викликає адіабатичний нагрів, що формує відносно теплий (-40 ° С) шар на нічній стороні мезосфери на висоті 90-120 км.

Планета вулканів

Решта 140 полів з меншою площею (близько 100 тис. Км 2) мають особливу радіальну структуру, в центрі якої розташований великий вулкан або корона (велике валообразних підняття, оточене чіпаючи - ровом з плоскою, іноді злегка випуклою або увігнутою центральною частиною). Більшість великих лавових полів пов'язані зі структурами розтягнення (рифтами, ріфтоподобнимі структурами і т. П.) І сформувалися, очевидно, в результаті горизонтального розтягування літосфери. Для нас же особливий інтерес представляють радіальні тріщини-грабеновие системи, дуже нагадують радіальні дайкового системи Землі, пов'язані з мантійними плюмами - вузькими гарячими потоками речовини, спрямовуються до поверхні з мантії.

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

земний сценарій

Згідно з цими роботами, головним регулятором приповерхневих умов на Землі і еволюції біосфери була і буде середня температура її поверхні. Коли 2,5 млрд років тому вона становила 48-50 ° С, вся біосфера була представлена ​​найпростішими одноклітинними організмами - прокариотами (бактеріями і археями) загальною біомасою в 400-500 Гт (гігатонн) вуглецю. Коли через 700 млн років температура поверхні опустилася нижче 30 ° С, виникли еукаріоти - організми з оформленим клітинним ядром. Приблизно 1 млрд років тому маса біосфери досягла більше 1 тис. Гт вуглецю, з яких 600 Гт припадало на частку еукаріотів.

Венера як можливе майбутнє землі

У наступний період аж до наших днів середня температура не опускалася нижче 10 ° С і не піднімалася вище 20-25 ° С. Можна припустити, що в найближчі 550 млн років коливання температури поверхні Землі продовжаться при загальному тренді її зростання до значень близько 30 ° С. В результаті до кінця цього періоду маса біосфери зменшиться до значень досягнутих, 2,0-2,5 млрд років тому.

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Швидше за все, зростання температури на поверхні Землі продовжиться, і через 1,5-1,7 млрд років вона може перевищити 100 ° С. Тоді почнеться заключний етап переходу до стану, близького до сучасного на Венері. Почнуть кипіти і випаровуватися океани, сформується потужний шар хмарності. Через багаторазового посилення парникового ефекту нагрівання поверхні Землі піде ще швидше. Коли температура досягне 400-450 ° С, а тиск - 50-60 атмосфер, почнеться окислення керогена - розсіяною і концентрованої органіки, а також декарбонатізація. т. е. розкладання таких мінералів, як доломіт і карбонат кальцію (CaCO3 → CaO + CO2. CaMg (CO3) 2 → CaO + MgO + 2CO2). В результаті взаємодії з кремнеземом такі реакції відбуваються при більш низьких температурах, (близько 450 ° C) і тиску 60 атмосфер (CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2. CaMg (CO3) 2 + 2SiO2 → CaMgSi2 O6 + 2CO2).

Венера як можливе майбутнє землі

Сама Венера, перебуваючи ближче до Сонця, остигала повільніше і в меншому ступені. Знову нагріватися вона почала вже на початку протерозою, т. Е. Близько 2,5 млрд років тому, і через 05-15 млрд років її атмосфера придбала сучасний вигляд. Приблизно через 6 млрд років після утворення умови на Землі і Венери знову стануть схожі, хоча ці оцінки, безумовно, дуже приблизні.

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Венера як можливе майбутнє землі

Умови використання матеріалів

Електронні платежі здійснюються через процесинговий центр PayOnline і сервіс ROBOKASSA