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

Можно подсчитать, сколько СО2 должно было накопиться в атмосфере, чтобы
подогреть поверхность до О градусов Цельсия. Расчет гипотетического
парникового эффекта был сделан профессором В. Морозом. Такой расчет
непрост, точной цифры не получишь. Потому в конце концов был найден
верхний и нижний пределы критического давления углекислого газа, давления,
при котором начинается таяние льдов.
Мороз предположил, что альбедо Земли из-за того, что ее окутало снежное
одеяло, изменилось от начального 0,1 до 0,45. Конечно, и эта цифра
условна, потому что из-за неровностей рельефа и меняющейся облачности
истинную величину альбедо почти невозможно определить. Но нам важно понять
общее направление процесса.
Итог таков. Наименьшее давление углекислоты, при котором наступит
таяние льда и снега, равно 0,3 атмосферы.
Что же происходит дальше? Вот что. При выделении из мантии 1013 граммов
углекислоты в год (полагают, что именно так и было) такое значение
давления будет достигнуто через 440 миллионов лет. Затем начинается таяние
и альбедо быстро уменьшается, потому что отражательная способность воды
меньше, чем у льда и снега. Становится немного теплее. Но, увы, углекислый
газ начинает покидать атмосферу: растворение в воде, выщелачивание
базальтов, образование карбонатов...
Потеря газа не может длиться долго, потому что с уменьшением количества
углекислоты в атмосфере поверхность Земли остывает до нуля. Планету снова
окутывает снег и лед. Вст мы и пришли к великим циклическим оледенениям,
не раз сковывавшим поверхность Земли.
Идет время, становится теплее, оледенения повторяются, уменьшая
амплитуду и длительность, пока все ярче разгорающееся Солнце не подогреет
Землю и не уменьшит количества углекислого газа в атмосфере до уровня,
близкого к современному: углекислоту поглотит океан...
Правда, мы не учли весьма важное обстоятельство: жизнь, возникшая на
Земле 3,5 миллиарда лет назад, могла внести свои поправки и в баланс
углекислого газа в атмосфере, и в углеродные циклы оледенения.
Нижняя возможная граница атмосферного содержания СО2 в цикле оценена
нами в 1,5-Ю21 грамма. Самое неопределенное в уравнении этого баланса -
время жизни молекулы СО2 в океане (от момента попадания в воду до перехода
в молекулу известняка). Но миллиона лет на это явно хватит. И свои расчеты
мы строили на этом щедром допущении.
Отсюда и вывод: характерное время циклических оледенений на примитивной
Земле было около миллиона лет.
Важным геохимическим следствием гипотезы должен быть резко отличный от
нынешнего процесс образования карбонатов. При высоком содержании СО2 в
атмосфере и соответственно более низких значений рН воды главной формой
карбонатных осадков должен быть доломит - карбонат магния, потому что он
гораздо хуже кальцита растворяется в воде, насыщенной углекислым газом. Но
все-таки растворимость карбонатов в таких условиях на порядок выше, чем
при нынешнем рН и парциальном давлении двуокиси углерода. Возможно, именно
этим объясняется скромное количество карбонатных осадков в докембрии.
И вот главное следствие. Плотная атмосфера из углекислого газа на
примитивной Земле не могла создать условия для предбиологической эволюции,
для накопления в океане заметных количеств органических молекул, ведь для
синтезов органики необходим водород, метан, аммиак. К тому же увеличение