"Лев Мухин. Планеты и жизнь (Серия "Эврика")" - читать интересную книгу автора

Мы уже знаем, что аргументированных доводов о присутствии аммиака в
древнейшей атмосфере Земли нет.
К тому же время жизни аммиака (даже в количествах, эквивалентных
атмосферному азоту) очень мало, примерно 10 тысяч лет, из-за неизбежного
разложения-аммиака под действием света (фотодиссоциация). Более того,
согласно расчетам советского геофизика Э. Бютнер одновременно с
образованием зеркала воды из-за фотодиссоциации водяного пара в атмосфере
Земли могло накопиться изрядное количество кислорода: всего за 30
миллионов лет его содержание в атмосфере могло достичь 20 процентов
сегодняшнего. А в присутствии свободного кислорода постоянная концентрация
аммиака неминуемо будет исчезающе мала: он легко окисляется.
Значит, аммиак ни при чем. Надо искать новый путь для решения
противоречия, указанного Саганом и Мулленом. То есть нужно объяснить,
почему на поверхности Земли были плюсовые температуры, хотя Солнце грело
заметно слабее, чем сейчас.
Принято думать, что атмосфера и гидросфера Земли обязаны своим
рождением выделению летучих компонентов из мантии. Сторонники модели
катастрофической дегазации полагают, что основная масса атмосферы
выплеснулась из недр Земли за сравнительно небольшое время - около 500
миллионов лет. По модели равномерной дегазации, наоборот, отделение
летучих компонентов мантии с незначительными колебаниями идет в течение
всей истории Земли. Для наших дальнейших рассуждений нет принципиальной
разницы между этими двумя моделями, и поэтому будем рассматривать модель
равномерной дегазации.
Сначала обратим внимание на тот примечательный факт, что при дегазации
из недр Земли на поверхность прежде всего выделяются вода и углекислый газ.
Об этом свидетельствует множество анализов состава вулканических газов
и газов, содержащихся в магматических породах - базальтах. По оценкам
разных автоторов отношение массы воды к выделившемуся из мантии
углекислому газу - от 4 : 1 до 10 : 1. То есть углекислоты поступает
достаточно много. Именно углекислый газ, интенсивно поглощающий тепловые
инфракрасные лучи, мог создать парниковый эффект, благодаря которому на
планете появился океан, хотя Солнце грело плохо.
Чтобы не быть голословным в дальнейших рассуждениях, нужно рассчитать
температуру поверхности Земли 4,5 миллиарда лет назад. Атмосфера тогда
была разреженной, а ее давление в сто или тысячу раз меньше, чем нынче.
Если это так, то среднюю температуру поверхности Земли нетрудно вычислить
как функцию ее альбедо (отражательной способности).
Альбедо Земли, почти лишенной атмосферы, по аналогии с Луной или
Меркурием можно принять за 0,1.
И тогда мы получаем, что, если светимость Солнца была на 40 процентов
ниже сегодняшней, температура поверхности Земли составляла 33 градуса ниже
нуля по Цельсию.
Постепенно атмосфера становилась массивнее. По мере выделения летучих
компонентов из магмы наружу пары воды, замерзая, окутывали планету мощным
слоем сверкающего льда и снега. Альбедо росло, и поэтому температура
поверхности снижалась. Но нет худа без добра - основным компонентом земной
атмосферы становился углекислый газ. И он своим парниковым эффектом начал
подогрев. С ростом концентрации СО2 в атмосфере поверхность Земли
потихоньку разогрелась, и льды начали таять.