Ще се превърне ли Земята в Марс
Отдавна знаем за Венера. Подозирахме и Марс. Вече сме сигурни.
На двата ни най-близки съседа в миналото е имало океани, сходни на тези на Земята. Но планетите, на които има вода, са нежни. Венера е изгубила цялата си вода в Космоса, а Марс е изгубил най-малко 80 % от тогавашните си водни ресурси, написа Space.
Но какво значи това за Земята? Въпреки настоящето обилие, не знаем какво бъдеще чака най-ценното вещество на планетата ни. Ще се трансформира ли планетата ни в обширна пустиня като съседите ни? Ако поради парниковия резултат междинните температури се вдигнат още малко, то крайният резултат ще бъде липса на каквато и да е вода на Земята.
Да погледнем водата на атомно равнище. H 2 O съставлява два атома водород и един атом О2. Водородът е водород, тъй като в ядрото на атома има един позитивно зареден протон, а към него обикаля един негативно зареден електрон. Но в ядрото може да има и един неутрон, който не има заряд. Дори и при съществуването на неутрон ядрото на атома има позитивен заряд +1. Това към момента е водород, само че с една съществена разлика – тежи към два пъти повече поради съществуването на неутрон.
В химията е прочут като деутерий. Деутерият реагира в химични реакции също както водорода, просто е по-тежък. H 2 O молекулата, съдържаща деутериев атом, има същия усет, има същите животоподдържащи свойства, само че тежи повече.
Тук се крие и огромната разлика – гравитацията притегля деутерия доста по-силно към повърхността на планетата. Ако имате свободни водородни и деутериеви атоми, то водородните ще се издигат доста по-високо в атмосферата. А в случай че гравитацията на дадена планета е задоволително слаба – както е тази на Земята, Венера и Марс – водородните атоми може да се повдигнат толкоз доста, че да изоставен атмосферата. А пък масата на деутерия е такава, че това да не може да се случи с него.
През 1995 година апаратът Галилео пресметнал съотношението сред водорода и деутерия в атмосферата на Юпитер. Резултатът бил 40 000 към 1. Масата на Юпитер е толкоз огромна, че нито водородът, нито деутерият могат да изоставен атмосферата.
Апаратът Галилео оживял по-малко от час в атмосферата на Юпитер. © NASA, CC BY
Но откъдето и на Земята да гребнете малко вода, ще видите, че съотношението не е 40 000 към 1, а 6 250 към 1. Защо е толкоз ниско? Има доказателства, че в по-ранни стадии от съществуването на Земята водородът е бил в огромно обилие, а с времето нашата планета е изгубила 80 % от водорода си. И откакто знаем, че множеството водородни атоми на Земята са свързани във водни молекули, загубата на атоми водород е релативно еквивалентна на загубата на вода.
Апаратът Pioneer Venus на НАСА пуска проба в атмосферата на Венера още през 1978 година. Едно от шокиращите открития е, че съотношението водород/деутерий на Венера е 62 към 1 – 100 пъти по-малко от това на Земята.
Логичното умозаключение от това изобретение е, че на Венера в миналото е имало вода, само че тя е пресъхнала. Средната температурата на повърхността на Венера е към 463 о С. На Венера в миналото е имало океани, само че с повишението на температурите те са се изпарили от повърхността. Ултравиолетовата светлина разделила водните молекули на съставните им атоми. В резултат на това леките водородни атоми се запътили към върха на атмосферата и излезли в Космоса, а по-тежките деутериеви атоми останали на повърхността.
Възможно ли до момента в който гледаме Венера, да виждаме бъдещето на Земята. ©NASA, CC BY
Сега за Марс. Всичките водни ресурси на Марс са задоволителни за съществуването на международен океан с дълбочина 21 метра. Данни от Curiosity/Mars Science Laboratory и проучване на галактическия център Goddard сочат, че в миналото на Марс водата е била задоволителна да сътвори световен океан с дълбочина 137 метра. Това е седемкратно намаляване. Червената планета е изгубила най-малко 85 % от водата си. (Тези догатки са въз основата на това, че Земята не е изгубила никакво количество вода. Ако Земята също е изгубила 80 % от водата си, то загубите на Марс се равняват на 97 %.)
Урокът, който можем да научим от трагичната орис на Венера и Марс е, че планетите, на които има вода, са нежни. Марс и Венера не са могли да задържат водата си задоволително дълго, с цел да се развият комплицирани форми на живот. Планети, които могат да задържат водата си за задоволително време, са редки и скъпи.
Ако температурата на нашата планета се увеличи с 1-2 градуса, то ще оцелеем с цената на местни естествени бедствия. Но в случай че температурите се покачат повече, има огромна възможност благата ни планета да последва пътя на Венера и Марс.
Статията е дело на Дейвид Уайнтрауб, професор по астрономия в университета Вандербилт.
