Толстокорая планета: наука невозможного

      Комментарии к записи Толстокорая планета: наука невозможного отключены

Толстокорая планета: наука невозможного

В геологической истории отечественной планеты имеется довольно недавние эпизоды, в то время, когда из внутриконтинентальных разломов вырывались замечательные потоки расплавленных горных пород и заливали огромные территории.

Именно это и случилось в Сибири 251 ?млн лет назад — под слоем лавы выяснилось больше 800 000 км?. Совсем свежим примером может послужить Колумбийское плато в западной части США, появившееся из-за извержений, каковые длились в?течение 11 млн лет и закончились только 6 млн лет назад.

При всей собственной разрушительности эти выбросы магмы все-таки прорывались только на отдельных участках земной суши. Но имело возможность произойти и без того, что на поверхности планеты практически не выяснилось бы ни единого участка, которому иногда не угрожали бы подобные катаклизмы. Столь печальная будущее имела возможность постичь Почву, если бы она владела более толстой корой.

Монолит

На Земле литосфера сформировалась уже по окончании того, как планета подверглась массированной бомбардировке астероидами и кометами, каковые принесли с собой большое количество водяного льда, и потому была насыщена скальными породами, имеющими в собственном составе воду. Литосферная вода действует как смазка, облегчая перемещение тектонических плит. Но события имели возможность пойти и?По другому пути: литосфера, застывшая в ?условиях водного недостатка, была бы большое количество тверже.

Более того, она была бы фактически монолитной, потому, что отсутствие водной смазки существенно затруднило бы горизонтальное передвижение тектонических плит либо сделало его неосуществимым.

И толстый слой литосферы

Такая литосфера была бы и большое количество толще. Эти палеогеологии подтверждают тот факт, что земная литосфера сохраняет единую толщину в течении миллиардов лет. Эта стабильность по большей части проистекает из того, что восходящие из глубин астеносферы потоки магмы выходят на дно океана через стыки меж тектоническими плитами, и прорываются из жерл активных вулканов. На отечественной мнимой «другой» планете тектонических плит нет по большому счету, а? число вулканов мало.

Исходя из этого магма и твердеет у нижнего края литосферы, и та наращивает толщину год за годом и тысячелетие за тысячелетием.

Центральное отопление

Это событие самым значительным образом воздействует на тепловой режим планеты. Глубинное тепло должно рассеиваться, этого требуют законы термодинамики. Конвективные потоки астеносферного вещества со временем изменяют и? направление, и интенсивность.

В случае если экстраполировать данные, взятую при изучении недр Почвы и ?особенно Венеры (где нет тектонических плит), возможно высказать предположение, что такие потоки стабильны в течение десятков и миллионов миллионов лет, но вряд ли продолжительнее. Исходя из этого они нагревают нижний слой литосферы хоть и неизменно, но неравномерно: на кое-какие участки поступает больше тепла, на кое-какие ?- меньше.

В следствии на планете появляются большую территорию, где литосфера нагревается так очень сильно, что ненадолго расплавляется всецело. Эти области становятся собственного рода каналами, по которым глубинное тепло отводится на поверхность планеты, а оттуда в космическое пространство — происходит суперизвержение. Через какие-то много либо тысячи лет лава остывает и ?кристаллизуется, и бывшая территория суперизвержения снова обретает жёсткое каменное покрытие.

Через 20, 30 либо 50 ?млн лет данный район снова перегреется изнутри ?- и история повторится. Но, не всецело ?- состав и? структура скальных пород, по всей видимости, с ?каждым расплавом и? отвердением будут все-таки изменяться.

Штормовое предупреждение

Само собой разумеется, периодическому расплавлению подвергнутся куски не только суши, но и дна океана. На площадях в сотни и десятки тысяч квадратных километров закипит вода. Возможно высказать предположение, что большая часть пара достигнет океанской поверхности, вырвется в воздух и быстро повысит ее влажность.

Это повлияет на формирование бессчётных и весьма ураганов и интенсивных штормов в атмосфере планеты. Погодные и климатические трагедии будут направляться приятель за втором с тяжёлым постоянством. Если сравнивать с ними нынешние «погодные странности» на отечественной Почва не стоят кроме того важного упоминания.

Жизнь во тьме

    Подземная бактерия Desulforudis audaxviator применяет метаболический цикл, в котором источником серы помогает распад урана. Нельзя исключать, что подобные микробы существуют не только на Земле, но и, к примеру, на Марсе.

Ученых весьма интересует возможность существования судьбы в условиях недостатка а также полного отсутствия солнечного света.

Подземные жители

Многие астробиологические проекты последних лет посвящены изучению микроорганизмов, обитающих в осадочных породах под морским дном либо в глубоких подпочвенных водах. «Сейчас я изучала бактерии, найденные в канадских и? южноафриканских шахтах на глубине от 1 до четырех километров, — говорит Лиза Университета и профессор штата Пратт.?- Они и пребывают в родстве с?микробами с ?земной поверхности, но энергию для метаболизма приобретают совсем иными методами».

Радиация вместо Солнца

Марс значительно дальше от Солнца, на его поверхности практически нет воды и ?большое количество разных окислов. В случае если в том месте и? обитают живые существа, они точно живут в ?подпочвенных слоях, где должно быть больше жидкости, чем на поверхности. Эти существа могут быть отдаленными потомками микроорганизмов, появившихся на Марсе более чем 4 млрд лет назад, в то время, когда в том месте были широкие водные пространства.

С течением времени они имели возможность переместиться на глубину и? приспособиться к тамошним условиям. Конечно, в отсутствие солнечного света они должны были обучиться усваивать химическую либо радиоактивную энергию. Примечательно, что такая возможность уже не выглядит фантастической.

В ?Южной Африке отыскана популяция подземных бактерий Desulforudis audaxviator, каковые миллионы лет обитают на глубине 3 ?км в зоне залегания урановых руд. Радиация превращает воду в?перекись и водород водорода, которая реагирует с серным колчеданом и высвобождает атомы серы, а сера и ?водород являются источником энергии для бактерий. Это первая узнаваемая науке популяция бактерий, применяющая радиоактивность.

Место для жизни

«Сейчас мы в состоянии смоделировать условия, каковые помогали зарождению жизни», — растолковывает «Популярной механике» доктор наук Колорадского университета Стивен Мойжис.

Первое главное условие

Все знакомые нам организмы нуждаются в?жидкой воде и потому смогут существовать только в очень узком температурном промежутке. кипения и Точки замерзания воды обусловлены несколькими параметрами, в первую очередь давлением. Исходя из этого ширина водного температурного окна образовывает не 100, а 150°С?- оно простирается где-то от -20 до +130°.

В ?этом температурном диапазоне в принципе вероятна жизнь — по крайней мере в том виде, в котором мы ее знаем.

Второе главное условие

Hаличие органических соединений, каковые могут служить строительными блоками для нуклеиновых кислот и пептидов. Многие из этих веществ уже найдены в космосе. Мы находим их в молекулярных тучах, заполняющих пространство между спиральными рукавами отечественной Галактики, в метеоритах а также в воздухах огромных газовых планет Нашей системы.

В подходящих событиях они смогут учавствовать в синтезе настоящих биомолекул, от которых неподалеку и до живых организмов.

Третий нужный фактор

Источники энергии. Таковыми смогут быть солнечный свет либо же градиенты концентрации веществ. Но без энергетической подпитки жизнь заведомо неосуществима.

Кстати, пара лет назад на дне Тихого океана в весьма тёплых гидротермальных водах был обнаружен микроб Strain 121 из домена архей, что может размножаться при 121 °C и сохраняет жизнеспособность впредь до 130 °C. Так что температурный предел, о котором сказал доктор наук Мойжис, достигнут на Земле.

Внутренние планеты

Самые ранние из известных науке ископаемых следов живых организмов относятся ко времени, в то время, когда возраст Почвы составлял 600 млн лет. Еще лет десять назад считалось, что до этого Почва была полностью необитаемой. на данный момент мы знаем, что все три главных условия происхождения судьбы на отечественной планете были выполнены уже спустя 100−150 млн лет по окончании ее происхождения.

Это событие увеличивает шансы отыскать показатели судьбы и за пределами отечественной планеты. В частности, жизнь в полной мере имела возможность появиться на Марсе, где 4 млрд лет назад было достаточно воды. Шансы Венеры в этом замысле куда меньше, а для Луны и Меркурия они просто равны нулю.

спутники гигантов и Пояс астероидов

В принципе, жизнь имела возможность зародиться и в поясе малых планет, но это до тех пор пока только догадка. Ее будущее прояснится в течение пяти лет, по окончании того как космический аппарат DAWN посетит два наибольших астероида — Весту и Цереру. И наконец, на базе все тех же трех параметров стоит поискать жизнь в совокупности Юпитера на Европе и Ганимеде, на спутниках Сатурна Энцеладе и Титане и на нептунианской луне Тритоне.

Красная планета

«Непременно отечественные поиски увенчаются успехом,?- уверен заведующий Лабораторией астробиологических изучений Университета штата Вашингтон Дирк Шульце-Макух. — Около 4 млрд лет назад Марс был не меньше гостеприимен для зарождения судьбы, чем Почва того времени. Жизнь имела возможность появиться в том месте на такой же химической базе, как и на Земле. Исходя из этого в полной мере быть может, что марсианские живые существа покажутся нам если не братьями, то кузенами.

Нельзя исключать, что и Венера в молодости имела широкие водоемы, где опять-таки имела возможность существовать жизнь для того чтобы же типа».

Метеоритный экспресс

В случае если 4 млрд лет назад Марс, Венера и Земля более либо менее одинаково доходили для водно-углеродной жизни, то одноклеточные существа имели возможность выполнять межпланетные путешествия, применяя метеориты в? качестве транспорта.

«Предположим, с поверхности Марса выбит кусок вещества, где имелись живые бактерии, — растолковывает Дирк Шульце-Макух. — Они должны были выжить при термическом ударе, сохранить жизнеспособность в? космическом холоде и не умереть в ?атмосфере второй планеты.

В ?каждом отдельном случае шансов на это мало, но при громадном количестве попыток какие-то из них имели возможность появляться успешными. А вот перенос судьбы между разными планетными совокупностями фактически неосуществим, и шансы успеха тут совсем ничтожны».

Синтетическая судьба

«на данный момент во многих лабораториях пробуют сконструировать неестественные живые организмы, — говорит директор астробиологической программы ЦКП ?им. Годдарда Майкл Мумма. ?- До тех пор пока это легко копии уже существующих одноклеточных. Но быть может, через 10−20 лет удастся создать живые клетки с нестандартной биохимией.

В случае если это произойдёт, астробиологи смогут применять их в качестве моделей форм внеземной судьбе».

Сирены Титана

на данный момент деятельно обсуждается возможность существования судьбы

на? Титане, спутнике Сатурна.

«Я ни за что не утверждаю, что в?озерах Титана, заполненных жидким метаном, этаном и пропаном, прячутся бактерии либо иные организмы,?- говорит Дирк Шульце-Макух. — Но если они в том месте имеется, то их биохимия радикально отличается от земной».

В отыскивании воды

    На снимках теневой части борозды, выкопанной спускаемым аппаратом Phoenix Mars Lander, видно блестящее белое вещество — следы водяного льда. На втором снимке, сделанном спустя три дня (18 июня 2008 года), видно, что лед частично сублимировался (испарился).

Наличие воды — одно из нужных условий существования судьбы, и ученые деятельно ищут на Марсе хотя бы ее следы. Эта задача была одной из главных целей миссии NASA Phoenix. Спускаемый аппарат был оснащен широким комплектом инструментов — от погодной станции и газового анализатора до бортовой химической лаборатории, талантливой совершить химический анализ земли.

Но первые следы водяного льда ученым удалось найти не посредством химического анализа, а изучая фотографии, сделанные камерой зонда. На них было видно белое вещество, которое неспешно испарялось. Находка стала первым прямым подтверждением наличия следов воды (в виде льда) на Красной планете.

Как устроена Почва

На первых этапах собственного формирования юная Почва была столь горячей, что всецело складывалась из расплавленного вещества. Самые тяжелые железо-никелевые породы неспешно погрузились к центру планеты и организовали железное ядро. Минералы, которые содержат алюминий, кремний, кальций и другие легкие элементы, переместились ближе к поверхности.

Исходя из этого в земной коре меньше 5% железа, не смотря на то, что на долю этого элемента приходится около трети массы планеты. Кора и лежащий под ней верхний слой мантии образуют литосферу — жёсткую оболочку планеты. Современная литосфера складывается из шести огромных и последовательности меньших «кусков» ?- тектонических плит. Под литосферой на 300 км вглубь простирается астеносфера, складывающаяся из очень сильно нагретых и посему пластичных минералов.

Из-за переноса тепла от глубин к поверхности в астеносфере образуются конвективные течения, каковые передвигают тектонические плиты. Между ядром и астеносферой расположена нижняя мантия, также весьма тёплая, но фактически жёсткая, потому, что ее породы сжаты ужасным давлением.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№102, апрель 2011).

Квантовая Физика Невозможного


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: