Жизнь и тайны третьей планеты

Цикл жизни человека известен всем: сначала  он рождается, потом проходит его детство, из ребёнка он становится подростком, из подростка — взрослым, с течением времени этот взрослый стареет и в конечном итоге умирает. Так заведено на нашей планете. 

А как живёт наша планета сама по себе? Откуда она появилась, как выглядели её детство и юность, что она переживала? На каком этапе она находится, и когда Земля исчезнет? Рассказываем в нашей статье. 

Солнечная туманность, межзвёздная пыль

Согласно исследованиям современных учёных, нашей Вселенной сейчас почти 14 миллиардов лет. Однако наша планета образовалась, по тем же подсчётам, гораздо позже: около 4,5 миллиарда лет назад. Что же раньше было на её месте? 

Праматерь Солнца

Сейчас лидирует теория, что Солнце, Солнечная система — а, значит, и наша планета вместе с ней — образовались после взрыва звезды Коатликуэ. Это диковинное название гипотетическому светилу дали в 2012 году астрофизики Жорж Мейне из Женевской обсерватории и Матье Гунель из Французского национального музея естественной истории. Имя её, переводящееся как «та, что в наряде из змей» — это имя ацтекской богини, которая как раз по легенде породила Солнце. 

Звезда Коатликуэ взорвалась как сверхновая. Ударная волна от взрыва привела к уплотнению газопылевого облака, скорость вращения его увеличилась, и в центре диска вещество от этой скорости нагрелось настолько, что возникла протозвезда. В отдалённых от светила районах температура была ниже, но и там стали возникать локальные гравитационные центры. Эти центры называют сейчас планетезимали — от английских слов planet «планета» и infinitesimal «бесконечно малый» — и они являются протопланетами. Из них и появились знакомые нам планеты, в том числе и наша. 

Самые длительные отношения на Земле

Однажды нашу Землю, бывшую ещё расплавленным шаром, чуть не уничтожили. В те времена объектов в Солнечной системе было значительно больше: планеты, малые планеты, планетоиды, астероиды активно боролись за место не под Солнцем, а возле него. И вот с тем, что потом стало нашей Землёй, столкнулась другая ещё не остывшая планета. Сейчас астрономы называют её Тейей.

Однако гравитация Земли была больше, поэтому погибла именно Тейя, к тому же она прошла по касательной. Тем не менее удар не прошел даром: он нагрел Землю до десяти тысяч градусов по Цельсию. Часть пластичного, горячего вещества выбросилась с поверхности Земли, но гравитация нашей планеты не отпустила её. Так появилась Селена. Селена — это дочь Тейи в древнегреческой мифологии, или попросту — Луна. Было это примерно те же самые 4,5 миллиарда лет назад, и отношения Земли и Луны действительно можно назвать самыми длительными в земной системе. 

Учёные из Института вычислительной космологии при знаменитом британском Даремском университете — третьим по старшинству после Оксфорда и Кэмбриджа — в конце 2022 года опубликовали компьютерную модель этого столкновения

Магматический железный шар

Юная Земля не сказать, что была сильно красива: это был чёрный шар с красными раскалёнными трещинами, которые изрыгали из себя газ и магму. Однако уже в раннюю пору более плотные вещества из-за гравитации стали опускаться к центру Земли, а более лёгкие поднимались выше. Поэтому спустя всего лишь десять миллионов лет после формирования Земли — а по меркам космоса это не то что мгновение, это пол-мгновения — внутренние слои Земли разделились на мантию и металлическое ядро. А это самое ядро сформировало, в свою очередь, магнитное поле Земли, которое оказало влияние на формирование жизни примерно такое же, как и атмосфера. Точнее говоря, без магнитного поля никакой атмосферы у нас бы не было. 

Вспомним пятый класс

Постепенно планета остывала, на ней появлялась вода — своя, а также приносимая непрерывными метеоритными бомбардировками — и она сформировалась в том классическом виде, в котором мы её знаем из учебников географии за пятый класс средней школы. 

Земля — это четырёхслойный шарик. В самом центре её располагается внутреннее очень горячее ядро из железа и никеля. Дальше идёт внешнее ядро — в основном из железа. Над ним располагается вязкая мантия, которую мы можем видеть при извержении вулканов. Сверху всё это покрывает кора. Кора Земли — самый тонкий слой, толщина которого составляет всего-то от восьми до сорока километров, и это при том, что экваториальный диаметр Земли насчитывает 12 754 километра. 

Вследствие того что кора такая тонкая и расположена на поверхности Земли, она наиболее подвержена изменениям. В том числе трансформациям подвержены и континенты. 

Суперконтиненты и где они обитали

Из-за небольшой продолжительности нашей жизни нам кажется, что твёрдая земля — это самое стабильное и надёжное, что можно себе представить. Однако это совсем не так: даже после того как раскалённая поверхность нашей Земли превратилась в кору, последняя постоянно переконфигурировалась. Существует так называемый суперконтинентальный цикл: каждые 600 миллионов лет континенты собираются вместе в единый суперконтинент, а потом снова разделяются и расходятся по своим углам. 

Самые древние суперконтиненты

Самым древним и самым спорным суперконтинентом считается Ваальбара, сформировавшаяся около 3,6 миллиарда лет назад. В отличие от многих других геологических и астрономических названий, её имя — это сочетание названий двух геологических областей в ЮАР и Австралии: Краапваль и Пилбара. 

Следующий суперконтинент, чьё существование уже имеет больше доказательств, — это Ур. Интересно то, что размером он был тогда чуть меньше современной Австралии, остальная часть Земли была спокойно покрыта водой. Ур просуществовал в течение целых трёх миллиардов лет, за которые наружу из недр Земли появилось ещё два суперконтинента — Кенорленд и Лаврентия. Позже к ним присоединилась ещё и Колумбия. 

Свидетели жизни

Вообще жизнь появилась ещё в эпоху возникновения суперконтинента Колумбия, но формы имела простейшие, протекала в океане, и все эти материковые коллизии ей были совершенно безразличны. Впрочем, жизнь продолжала тихо и одноклеточно существовать в воде и в пору следующего континента — Родинии, который сформировался из предыдущих трёх суперконтинентов: уже упомянутых Ура, Кенорленда и Лаврентии. 

Узнать, как рассмотреть Землю в разные периоды её жизни, вы сможете в нашей статье «Земля 750 миллионов лет назад»  

Взрывное развитие жизни на Земле началось, когда на недолгое по меркам космоса время 600 миллионов лет тому назад появилась Паннотия, довольно быстро расколовшаяся на Лавразию и Гондвану. Эти два континента потом снова сошлись, образовав самый юный суперконтинент — Пангею, то есть если переводить с греческого, «всеземлю». С того времени прошло каких-то 300 миллионов лет, и всего лишь 175 миллионов лет назад этот материк распался, образовав знакомые нам континенты: Австралию, Антарктиду, Африку, Евразию, Северную и Южную Америку. Всё это время на Земле существовала жизнь, которая развивалась и в итоге дала начало человечеству.

Планета в самом расцвете сил

Сейчас наша планета в самом расцвете сил. Вполне возможно, что она уникальна, и жизнь как таковая — в том числе и тот её вариант, который пишет тексты и читает их, а также хочет сохранить воспоминания о своей жизни — больше не встречается нигде во всей Вселенной. Как она выглядит сейчас? Каковы её данные? 

Возраст: 4,54 миллиарда лет.

Рост: 12754 километра в экваториальном диаметре.

Вес: примерно 6 секстиллионов тонн (6.000.000.000.000.000.000.000 тонн), плюс 30 тысяч тонн оседающей на поверхности космической пыли в год.

Место проживания: галактическая нить Персея-Пегаса, комплекс сверхскоплений Рыб-Кита, местная группа галактик, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Солнечная система.

Деятельность: обращается вокруг Солнца со скоростью примерно в 365 земных суток, имеет на себе развитую жизнь.

Семейное положение: есть спутник, Луна. 

Как долго такое положение вещей будет сохраняться? 

Тревожное будущее

Человек склонен проецировать свой опыт на всё окружающее, поэтому картины смерти всей Земли он рисовал с той поры, как у него появилось сознание. Но известная нам история существования Вселенной говорит о том, что однажды наша планета действительно перестанет существовать. 

Правда, фактор человеческий, то есть антропогенный, вряд ли значимо повлияет на этот процесс. Человечество вполне способно на данный момент значительно повредить саму уникальную жизнь: что свою, что других существ, — но планетарные и космические законы неизмеримо больше, значительней и непреодолимей человеческой воли. Каковы они? Что ждёт Землю в будущем?

Дела земные

Большинство теорий будущего Земли говорят нам о цикличной природе её существования. За все 4,5 миллиарда лет её истории на ней, например, стабильно происходили оледенения. Сейчас мы находимся в межледниковом периоде, который скорее всего завершится примерно через 25 тысяч лет. Также Землю может ждать формирование нового суперконтинента. Сегодняшние учёные уже придумали ему имя: Пангея Ультима. Этот процесс по плану пройдёт через 200–300 миллионов лет. Плюс магнитные полюса Земли тоже могут поменяться местами. Этого ни разу не происходило за время существования человека, но на памяти Земли случалось неоднократно. 

Однако это всё уже было и будет снова. Но что может радикально поменять способ существования Земли? 

Эволюция Солнца

Солнце генерирует энергию на основании термоядерного синтеза водорода в гелий, как это положено у всех звёзд. Постепенно водород заканчивается — сейчас по подсчётам почти половина водорода в ядре Солнца исчерпана, — поэтому для компенсации этой нехватки температура ядра растёт через увеличение давления. Оставшийся водород вследствие этого подвергается синтезу ещё быстрее, энергия Солнца увеличивается. Светимость его повышается. 

Куда человечество сможет переселиться с Земли? Читайте в нашей статье «Экзопланеты – новый дом?»

Ничего хорошего в этом для нашей планеты, однако, нет. Возрастание светимости Солнца приведёт к тому, что в атмосфере начнёт падать количество углекислого газа, который необходим для поддержания фотосинтеза. Как утверждают учёные Питер Уорд и Дональд Брауни, авторы книги «Жизнь и смерть планеты Земля», некоторые формы живой жизни смогут существовать и без растений, однако в течение нескольких миллионов лет всё-таки вымрут от удушья. При повышении солнечной светимости на 10% от текущего значения средняя температура на планете достигнет около 47 градусов Цельсия, начнут испаряться океаны, но жизнь ещё будет сохраняться. 

Когда же Солнце превратится в красного гиганта, то есть вместо водорода в ядре, который закончится, станет сжигать водород вокруг своей оболочки, его ядро начнёт сжиматься, а внешняя оболочка, наоборот, расширяться. В это время поверхность Земли станет лавовым океаном, атмосфера будет утрачена, а температура её поверхности достигнет двух тысяч градусов Цельсия. Это произойдёт примерно через 5,4 миллиарда лет. 

Человечество на этом фоне совсем юно: по максимальной оценке, ему всего лишь 300 тысяч лет. Скорее всего, наши потомки ещё много поколений будут видеть знакомую нам планету. Но все же в рамках человеческого восприятия мир вокруг нас стремительно меняется, поэтому стоит передать потомкам воспоминания о своей жизни на Земле! Ведь, может быть, Земля будущего станет совсем другой и нашим внукам и правнукам будет удивительно и интересно увидеть мир нашей эпохи.