Глава 10. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗЕМЛЕ (1119272), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Апокалипсис далекого будущегоРассмотрим здесь еще один вывод, важный для понимания путей дальнейшегоразвития жизни на Земле. В настоящее время, как уже неоднократно отмечалось, ростземного ядра происходит за счет выделения из мантийного вещества эвтектическогорасплава Fe·FeO, образующегося по реакции 2FeO → Fe·FeO + O (см. раздел 4.3).

Однакосейчас освобождающийся кислород не может дегазироваться из мантии, поскольку он,соединяясь с оставшейся окисью железа, образует молекулу магнетита 3FeO + O → Fe3O4.Приблизительно через 600 млн лет все железо в мантии окажется окисленным доустойчивой фазы магнетита Fe3O4 (см. рис. 4.10), поэтому кислород, освобождающийсяпри образовании “ядерного” вещества по реакции (4.6), уже не сможет более связыватьсяс железом, а начнет дегазироваться из мантии в атмосферу.

В результате давлениеатмосферы станет быстро возрастать, и уже через 1 млрд лет оно превысит 14 атм, а кмоменту прекращения тектонической активности Земли (и ее дегазации), через 1,6 млрдлет, парциальное давление кислорода достигнет 43 атм.Согласно расчетам, уже через 1 млрд лет средняя поверхностная температураЗемли достигнет температуры около 110 °С. Далее температура земной поверхностибыстро возрастет до кипения воды при повышенных давлениях. После этого общеедавление земной атмосферы превысит критическое давление воды (225,7 атм), тогда кактемпература соответственно поднимется выше ее критического значения (374 °С) идостигнет 440 °С.

Парниковый эффект при этом возрастет до 550 °С, т.е. станет большим,чем у Венеры (~512 °С). Но при таких высоких температурах должна начатьсядегидратация земной коры и диссоциация карбонатов, а это может добавить к давлениюатмосферы еще около 150–180 атм. Если это произойдет, то общее давление земнойатмосферы в далеком будущем может достичь 470–500 атм. В этом случае поверхностнаятемпература Земли значительно превысит 470 °С, т.е. станет выше температуры наповерхности Венеры (467 °С). Безусловно, после таких катастрофических событий ни окакой жизни на Земле говорить не придется.Однако самые большие “неприятности” в будущем ожидают Землю со стороныСолнца.

Известно, что звезды подобные Солнцу по мере исчерпания своего ядерногогорючего (водорода, гелия, углерода и некоторых других элементов) постепеннорасширяются за счет перемещения зоны “ядерного горения” из центральных областейзвезды к ее периферии, а это приводит не только к увеличению радиуса и поверхностнойтемпературы звезды, но и ее светимости (Аллер, 1976). Так, за 4,7 млрд лет своегосуществования светимость Солнца увеличилась приблизительно на 30%. В дальнейшемона будет возрастать еще быстрее (рис.

10.18), что неизбежно еще более обострит и безтого сильный парниковый эффект на Земле. Но самое худшее впереди. Звезды солнечноймассы заканчивают свой эволюционный путь развития приблизительно через 9–10 млрд.лет гигантским взрывом, превращаясь при этом в белый карлик. Сброшенная же звезднаяоболочка, грандиозным шквалом проносясь мимо нашей планеты, должна будет не толькополностью сдуть с нее плотную углекислотно-кислородно-паровую атмосферу, но ичастично испарить верхние слои земной коры.Живописуя эволюционный конец нашей планетной системы, астрофизик Л. Аллер(1976) так описывает эти события: “Солнце будет постепенно становиться ярче, исоответственно температура на Земле будет повышаться, пока в конце концов океаны невыкипят, а Земля не превратится в раскаленный шлак. Сравнительно ненадолго Солнцестанет гигантом, но вскоре его внешняя оболочка улетучится в космическое пространство,а ядро сморщится до белого карлика с плотностью, превышающей от ста тысяч домиллиона раз плотность воды.308Рис.

10.18. Зависимость светимости Солнца от времени, по Аллеру (1976)С этого времени каждому электрону и каждому ядру определено место в томгигантском невероятно плотном кристалле, который когда-то был звездой. Ни одначастица не может шевельнуться без того, чтобы другая не заняла ее место. Никакихотклонений нигде и никогда.

Это полная смерть, из которой нет воскрешения, так каквещество, замурованное в подобном состоянии, останется таким до скончания времен.А что произойдет с веществом, которое покинет умирающее Солнце и постепенносмешается с облаками межзвездного смога и газа? Мы никогда не узнаем об этом, но,возможно, оно послужит материалом для тех грандиозных преобразований, которыеприведут к возникновению молодых звезд и новых планет”.Однако все эти катастрофические события произойдут, на наше счастье, еще оченьи очень не скоро, только через 5–5,5 млрд лет..

Характеристики

Список файлов книги