Новые шансы для жизни: Давление температуры
Группа исследователей во главе с профессором Джозефом Киршвинком (Joseph Kirschvink) изучила механизм, который в теории может сохранить планету обитаемой дольше, чем считалось, — причем почти вдвое.
Это прекрасные новости и для наших очень отдаленных потомков, и для тех, кто верит в контакт с внеземным разумом: ведь те же механизмы могут сделать обитаемыми и те далекие миры, которые таковыми пока не считаются. Да и времени на достижение достаточно высокого уровня развития у живых организмов и цивилизаций окажется вполне достаточно. По словам исследователей, естественным регулятором климата на планетах земного типа, обладающих жизнью, может служить... атмосферное давление.
И сегодня, и в прошлом колебания температуры на Земле существенно смягчались благодаря влиянию атмосферы и парниковому эффекту. Миллиард лет назад в ней было куда более высокое содержание углекислого и других «парниковых» газов, и тогда это было хорошо, иначе планета превратилась бы в ледяную пустыню. Но по мере того как яркость Солнца росла, Земля гибко реагировала на новую обстановку, и понемногу количество этих газов в атмосфере начало снижаться, ослабевал парниковый эффект, и температура у поверхности изменилась довольно незначительно.
Сегодня, по мнению Киршвинка, наша планета подошла близко к пределу, после которого остатков углекислого газа уже недостаточно для регулирования температуры по этому механизму. Впрочем, профессор считает, что повода для паники нет, поскольку у умницы-Земли имеются и другие средства противостоять растущему излучению Солнца. Результаты проведенной его группой работы показывают, что еще один фактор, влияющий на температуру планеты, — это давление атмосферы, причем этот механизм еще более эффективен.
Дело в том, что с изменением температуры атмосферы меняются ее плотность и давление, и как следствие, меняется эффективность поглощения ультрафиолетового излучения парниковыми газами. Чтобы объяснить суть, ученые используют аналогию с одеялом. Представьте, что углекислый газ — это волокна одеяла: чем шире промежутки между ними, тем легче рассеивается тепло. Как раз размеры промежутков контролирует давление: растяните одеяло (повысьте атмосферное давление) — и щели между волокнами стянутся (парниковый эффект возрастет).
По расчетам ученых, этого ресурса хватит на то, чтобы противостоять возрастающей температуре Солнца, еще в течение 2,3 млрд. лет. Это более чем вдвое увеличивает срок дальнейшего существования жизни на нашей планете, в сравнении с предыдущими оценками.
Решение состоит в том, чтобы существенно снизить давление атмосферы — к примеру, снизив количество инертного азота, который сегодня составляет около 78 ее процентов. И нет нужды выдумывать для этого колоссальные инженерные решения: такой процесс происходит естественным образом. В ходе жизнедеятельности биосфера (в результате процесса азотфиксации) постепенно удаляет азот из атмосферы, используя для своих нужд и превращая в различные азотсодержащие соединения. По мнению авторов исследования, такой процесс идет уже многие годы, из-за чего атмосферное давление сегодня ниже, чем на ранних этапах существования планеты. Этот же естественный механизм регулирования температуры вполне применим и для любой другой планеты, обладающей атмосферой и мощной биосферой.
Хорошо, что эти теоретические выкладки можно проверить довольно легко. Ученые видят несложный способ сделать это в изучении газовых пузырьков, которые застыли в окаменевшей лаве, извергнутой на разных этапах существования Земли: размеры этих пузырьков определяются атмосферным давлением.
Читайте также о том, как ведется подсчет потенциально существующих инопланетных цивилизаций: «Считаем инопланетян».
По публикации Universe Today