Как би се променил животът ни, ако Земята стане по-голяма

Оригиналът е на Donavyn Coffey

6
1622

В продължение на почти четири години космическият телескоп на НАСА Кеплер летя в космоса в противофаза със Земята, изследвайки нашия ъгъл на галактиката. Той успя да види над 150 000 звезди в търсене на планети с размер колкото Земята, които принадлежат на други звездни системи. Резултатите от тези търсения не ни разочароваха: Кеплер откри голям брой планети известни като суперземи.

Тези далечни планети на пръв поглед много приличат на нашата: те са скалисти, по размери са по-малки от газовите гиганти, като много от тях имат цели океани с вода и пълноценни атмосфери. С една разлика: те са много по-големи от нашата синя планета: тези суперземи са от два до десет пъти по-големи от Земята.

И тъй като в космоса има твърде много суперземи, възникват два въпроса – защо Земята е толкова малка и какво би било, ако е няколко пъти по-голяма.

На първия въпрос отговаря Мики Розентал, кандидат доктор на науките, изучаващ в Калифорнийския университет формирането на планетите. Една от теориите за образуване на Слънчевата система твърди, че гигантската планета Юпитер е толкова голяма, че е спряла достъпа до космическите строителни блокове от вътрешните скалисти планети, създавайки пояс от астероиди и която не е позволила на обектите от намиращият се по-далече облак на Оорт да проникнат по-близо до Слънцето. В крайна сметка вътрешните планети са останали сравнително малки по космическите мерки.

Облакът на Оорт – областта извън орбитата на Нептун, където се намират голямо количество астероиди останали след образуването на Слънчевата система

Отговорът на втория въпрос е по-сложен – ние все още не сме изучавали отблизо нито една суперземя и не знаем как са устроени тези планети. Разбира се, учените имат немалко теории и предположения по този въпрос. Да започнем с това, че най-вероятно цялото обкръжение на подобна много по-голяма планета ще бъде по-късо и по-ниско – хората, планината Еверест, автобусите, стълбовете и всичко друго наоколо. Причината е, че силата на притегляне е право пропорционална на радиуса на планетата (естествено, ако всички останали характеристики, като средна плътност, са неизменни).

Ако Земята бе два пъти по-голяма, щяхме да бъдем два пъти по-тежки, понеже гравитацията на планетата ни привлича два пъти по-силно. Ето защо Еверест би бил по-нисък – каменистият материал от който е съставен, нямаше да издържи натоварването при оригиналната височина. Поради тази причина еволюцията би могла да тръгне в съвсем друга посока и да ни направи по-ниски, за да не пречи силната гравитация на работата на сърцето, което ще трябва да изпомпва по-тежка кръв.

Ако има по-голяма маса и радиус, както и по-силно гравитационно поле, Земята по-ефективно би ловила прелитащите наблизо астероиди, които с нищо не заплашват нашата по-малка планета, твърди Рори Бърнс, теоретик, изучаващ планетология във Вашингтонския университет. Като суперземя нашата синя планета би привличала много повече астероиди и проблемът „Армагедон“ би стоял много по-остро, отколкото сега. Разбира се, ако животът не е бил вече унищожен от някои от тези космически пратеници.

Ако хипотетичната суперземя е още по-голяма – например десет пъти повече от размера на Земята, то във вътрешната част на тази планета биха настъпили драматични промени. Течната мантия също ще бъде 10 пъти по тежка и гигантската сила на тежестта сериозно би увеличила натиска върху ядрото. Според Бърнс, при 10х размери на Земята това налягане би било достатъчно частично течното ядро да стане твърдо.

Суперземя 55 Cancri в съзвездието Рак, сравнена със Земята. Според изследванията, тя има атмосфера

Известно е, че конвекционалните потоци на магмата в нашето частично течно ядро генерират магнитното поле на Земята. Но ако ядрото стане твърдо, то тези потоци ще спрат и магнитното поле сериозно ще отслабне и най-вероятно съвсем ще изчезне. Това може да окаже катастрофално влияние на живота на нашата планета.

Бърнс напомня, че магнитното поле на Земята „защитава живота на планетата от злобния космос“. Без магнитното поле на планетата частиците, излъчвани от Слънцето, известни като слънчев вятър, безпрепятствено ще стигат до повърхността. Тези частици имат много висока енергия и могат да предизвикват всевъзможни проблеми със здравето, включително разграждане на ДНК и образуване на рак.

И още, с по-голяма вътрешна част тази суперземя би била вулканично по-активна в сравнение със Земята. С увеличение радиуса на планетата, в нейната вътрешност се натрупва повече енергия при все по-малко място за нейното изпускане (площта е пропорционална на радиуса на квадрат, а обемът – на радиуса на куб. Ето защо не бива да се учудваме на сериозната вулканична активност на подобна планета.

Нещо повече, в подобна суперземя ще се промени и тектониката на плочите. По-голямата мантия ще бъде и по-гореща, което ще образува по-енергични конвекционални потоци, които по-бързо ще придвижват литосферните плочи. Но има и друг вариант: високата температура от мантията може просто да разтопи всички плочи в едно общо цяло. В подобни условия на такава планета може и да не съществува тектоника.

Магнитното поле на Земята ни защитава от слънчевия вятър

Базирайки се на информацията, получена от суперземите към днешен ден, учените са на мнение, че Земята няма да е подходяща за живот, ако бе суперземя. Космическият телескоп Кеплер най-лесно открива планетите, които са близко до своите звезди – много по-близо отколкото е Земята до Слънцето. Повечето известни на науката суперземи се намират много близо до своята звезда – приблизително колкото е Меркурий до нашето Слънце. Но на огряната от Слънцето страна на Меркурий температурата достига около 400 градуса по Целзий, а това е температура при която оловото започва да се топи.

Според думите на Хилке Шлихтинг, доцент по астрофизика в Калифорнийския университет в Лос Анджелис, за да може Земята да бъде в условия типични за една суперземя, то тя трябва да има орбита с продължителност около 100 дни. Подобна орбита може да е подходяща за живот в звездни системи с червени джуджета, които са много по-тъмни и по-хладни от нашата звезда, но в Слънчевата система това място се намира недалече от орбитата на Меркурий, където със сигурност няма как да има живот, какъвто го познаваме.

Структурата на каменистите планети и водните суперземи

Удивително е, че много от откритите към днешен ден суперземи изглеждат богати на вода и могат да бъдат изцяло водни светове, каза Родриго Лугер, научен сътрудник в центъра за изчислителна астрофизика в Ню Йорк. Възможно е тези планети до голяма степен да се са се сформирали от лед в дълбините на своите звездни системи, а след това да са мигрирали по-близо до своите звезди, където ледът е започнал да се топи.

Но тези планети едва ли могат да бъдат обитаеми, понеже дъната на техните океани ще са покрити с дебел слой лед. Този лед е образуван не от ниски температури, а от огромното налягане на гигантското количество вода, което принуждава молекулите на водата да преминат към твърдо състояние. Този леден слой блокира каквото и да било взаимодействие между атмосферата и недрата на планетата, което означава, че липсва въглеродният цикъл – процесът, при който въглеродът циркулира през атмосферата, океана и кората. По този начин се осъществява минералния обмен на планетата, който е важен за живота, който познаваме. Така че водата в суперземите далеч не гарантира, че там ще има живот.

Реалността е такава, че учените имат повече въпроси относно суперземите, отколкото отговори. Ние все още не разбираме в детайли физиката на нашия собствен свят и няма как да разберем всичко за планетите извън нашата Слънчева система, допълва Лугер. Ние не знаем със сигурност какво би се случило, ако Земята бе по-голяма и се намираше по-близо до Слънцето. Но със сигурност знаем, че никъде наблизо няма друга подобна синя планета и трябва да пазим нашата.

0 0 глас
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
6 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари