Почему Земля не ледяной шар

12 октябрь, 2012 - 13:05Леонід Бараш

Более чем 2 млрд. лет назад Земля под слабыми лучами Солнца должна была превратиться в ледяной шар, совершенно непригодный для жизни. Почему Земля избежала глубокого замерзания, является загадкой для ученых, но Дэвид Минтон (David Minton) из Университета Пердью верит, что он может дать ответ.

«Если бы мы вернулись на 2 млрд. лет назад, то должны были бы обнаружить Землю замерзшей, — пояснил доцент Минтон. — Однако имеется много геологических фактов, которые указывают на то, что это не случилось. Так где же ошибка? Это и есть парадокс слабого молодого Солнца».

Минтон предложил новое объяснение, почему Земля избежала замораживания в течение периода, когда, согласно геологическим и астрофизическим наблюдениям, Солнце излучало только 70% сегодняшней энергии.

«Я вычислил, для того чтобы Земля избежала замерзания в начальный период своей истории, она должна была находиться на 6–7% ближе к Солнцу, чем сейчас, — сказал Минтон. — Это несколько миллионов миль, но с позиций орбитальной механики, это не очень много. Вопрос в том, что могло заставить планету изменить орбиту?»

Минтон предположил, что Земля могла мигрировать от Солнца за счет процесса, называемого рассеяние планеты на планете, который происходит, когда одна из них (или больше) выталкивается со своей орбиты или когда они сталкиваются. Имеются много других возможных объяснений, но Минтон говорит, что большинство альтернатив вычеркиваются, если учесть временную шкалу.

«Когда планетная или солнечная система формируется, то неизвестно, как долго они остаются стабильными. Они формируются и затем могут стать нестабильными на некотором отрезке времени, и этот отрезок времени является произвольным. Большинство из таких нарушений устойчивости случается на ранних этапах, и чем длительней история системы, тем реже случаются такие нарушения. Но редко — не значит никогда, и редкие события все же могут происходить».

Минтон допускает существование двух прото-Венер, которые перешли в нестабильную фазу, пересекли орбиту Земли и сместили ее орбиту к настоящему положению. Две прото-Венеры затем столкнулись, образовав Венеру, существующую в наши дни.

«Исключить эту гипотезу мы можем в том случае, если бы геологическая история Венеры превышала 2 млрд. лет. Однако мы знаем, что это относительно молодая планета».

Самая старая поверхность Венеры оценивается в 500–700 млн. лет, это относительно молодая поверхность по стандартам планетных систем. Метеоритные кратеры на Земле имеют возраст от 1 до 2 млрд. лет с разным возрастом поверхностей. «Венера выглядит так, как будто ее поверхность образовалась практически одномоментно, — сказал Минтон. — Венера может так выглядеть, если предположить, что миллиард лет назад было две планеты, которые затем столкнулись. Эта гипотеза хорошо описывает парадокс слабого молодого Солнца, связывая его с эволюцией Венеры».

            Почему Земля не ледяной шар