Научный сценарий конца света: как человечество погибнет по науке?

Наука скоро переплюнет и экстрасенсов, и Нострадамуса, и индейцев майя. В неустанном изучении тайн Вселенной пылкие поклонники знания без страха (и без ума) исследуют самые фантастические предположения…

Не так давно с помощью суперсовременных методов гравитационного микролинзирования были открыты новые планетарные объекты, получившие название суперземли. В нашей Солнечной системе таких объектов не существует, но они были обнаружены в других звёздных системах. Суперземли – это планеты земного типа, которые сложены преимущественно твёрдыми каменными породами. Их масса несколько больше земной, но значительно уступает газовым гигантам по этому показателю. Именно относительно небольшой вес послужил причиной длительного «инкогнито» суперземель: традиционными методами спектроскопии Доплера их обнаружить весьма проблематично.

Большинство известных учёным на данный момент суперземель находятся очень близко к центральным светилам, поэтому их поверхность должна быть полностью или частично расплавлена. Наглядным подтверждением может служить экзопланета CoRoT-7b, погребённая под слоем жидкой лавы.

Открытие новых астрофизических объектов поставило перед исследователями два важнейших вопроса:

1. Каков химический состав и остальные характеристики суперземель?

2. Что произойдёт с нашей планетой, если она приблизится к Солнцу и её поверхность начнёт нагреваться и испаряться?

Группа американских астрофизиков во главе с Брюсом Фегли попробовала решить эти сложные научные задачи. С помощью компьютерной программы был смоделирован процесс полного испарения Земли. При этом по спектральным линиям нашей планеты был определён предполагаемый состав суперземель.

Процесс создания демонстрационной модели осуществлялся следующим образом. Учёные стали авторами «рождения» двух псевдоземель. За основу одной из них была взята силикатная первичная земная мантия – «одёжка» нашей планеты 4 млрд лет тому назад, когда земная кора ещё структурно не выделялась. Состав второй гипотетической суперземли соответствовал современной земной коре континентального типа. Планетарные модели разогревали до 270-1700 градусов Цельсия. Начинающие протекать процессы сначала плавления, а потом испарения изменяли состав атмосферы. По появляющимся химическим примесям в воздушной оболочке учёные получили возможность определить примерный минералогический и химический состав реальных суперземель.

Гипотетические модели реагировали на повышение температуры по-разному. Континентальная земная кора начинала испаряться уже под воздействием температуры в 940 градусов, а вот первичная мантия оказалась значительно более термоустойчивой – на неё действовал только нагрев не менее чем в 1730 градусов. При этом атмосфера псевдоземель оказалась практически идентичной: основными составляющими стал водяной пар и углекислый газ. Однако в воздушной оболочке силикатной мантии оказалось повышенное присутствие газовых примесей с восстановительными свойствами, таких как аммиак и метан. На этот факт стоит обратить особое внимание, так как он имеет прямое отношения к возникновению жизни на нашей планете. Классическая модель Миллера-Юри доказывает, что воздействие электрического разряда, например обыкновенной молнии, на смесь вышеназванных газов приводит к образованию всем известных аминокислот – тех самых фундаментальных элементов, которые ответственны за возникновение и существование всего живого на планете Земля.

Учёные попытались проверить, как прореагируют смоделированные объекты на дальнейшее повышение температуры. Профессор Фегли утверждает, что при условиях в 730 градусов и выше атмосфера становится очень похожей на нынешнюю воздушную оболочку Венеры. «Отличия заключаются только в примеси водяных паров», - отмечает астрофизик. «А вот после приодоления рубежа в 1430 градусов в атмосферу начинает поступать оксид кремния. Такая картина наблюдалась в атмосферных оболочках обоих планет», - сообщает американский исследователь.

Таким образом, земная атмосфера при испарении верхнего слоя будет состоять из смеси водяного пара и СО2 с небольшой примесью других газов. Именно эти газовые «добавки» и являются визитной карточкой планет, позволяющей отличать между собой их минералогическую и химическую структуру. Конечно, установленные характеристики суперземель не стоит считать стопроцентно надёжными, напоминает Фегли. Ведь за основу эксперимента были взяты предполагаемые данные по минералогии и химии. Реальный состав этих космических объектов может быть значительно дальше от земного. К тому же разные суперземли могут быть несходны между собой.

Однако группа американцев не стала останавливаться на достигнутых результатах и попыталась продемонстрировать, что же случится, если испарению подвергнется не только земная кора, но и другие, более глубокие оболочки. Руководитель группы профессор Брюс Фегли комментирует: «От нашей планеты останется только раскалённый газовый шарик с несколькими каплями жидкого железа. Однако наблюдать подобное нигде во Вселенной нам ещё не доводилось – пока астронавты реально наблюдали только частично подплавленные суперземли».

Наиболее интересный и многозначительный вывод сложнейшего астрофизического эксперимента заключается в следующем. Суперземли в компании с учёными подкинули человечеству ещё одну «монетку» в копилку надежд на не одиночество во Вселенной! Раз даже при высоких температурах атмосферные оболочки способны сохранять в своей химической структуре органические соединения, на них возможно жизнь – пускай даже только для микроорганизмов. Разумеется, шансов обнаружить живые существа на планетах, характеристики которых ближе к земным, значительно выше.

Пожелаем сами себе удачи в поиске друзей и дружественных планет в необъятных космических просторах.