Содержание большого количества углекислого газа в составе атмосферы Венеры объясняется следующим. Во-первых, на этой планете нет растительного мира, который жадно поглощает углекислый газ. Во-вторых, из-за очень горячей поверхности на Венере не смогли образоваться океаны и моря, воды которых хорошо растворяют углекислый газ и соли металлов с последующей реакцией соединения металлов (натрия, кальция, магния и т. д.) с углекислотой. Поверхность Венеры благодаря близости к Солнцу разогрета до температуры 750?, поэтому вода находится в парообразном состоянии, равномерно заполняя паром атмосферу. В-третьих, интенсивность вулканических процессов на Венере в десятки раз выше, чем на Земле, так как препятствует остыванию поверхности планеты мощное солнечное тепло. Следовательно, в атмосферу от вулканов поступает большое количество углекислого газа. По этой же причине ее атмосфера почти в 100 раз более плотная и массивная, чем современная земная. Почему вулканическая деятельность на Венере в десятки раз более интенсивная, несмотря на одинаковый возраст с Землей? Потому что близость планеты к Солнцу как к дополнительному и мощному источнику тепла препятствует ее быстрому охлаждению и удлиняет естественную геологическую эволюцию. Венера удалена от Солнца на расстояние 108,2 миллионов километров, Земля - на 149,6 миллионов километров. Эволюционное охлаждение поверхности Венеры происходило значительно медленнее, чем Земли. По приблизительным расчетам, толщина кристаллической оболочки Венеры составляет всего 600 километров, а на Земле твердое вещество распространилось уже на глубину 2900 километров. Через тонкую кристаллическую оболочку вулканическим газам легче проникать из недр планеты в атмосферу, чем через толстую, более замкнутую кристаллическую сферу. Вот почему интенсивность вулканических процессов на Венере в настоящее время на много раз выше, чем на Земле. В-четвертых, углекислый газ накапливался в атмосфере Венеры по той причине, что он по своим химическим свойствам относится к наиболее инертным веществам по сравнению с другими вулканическими газами. Способность углекислого газа накапливаться в атмосферах планет обоснована в § 46.
3) Примерно через 2 миллиарда лет углекислая стадия станет реальностью и для атмосфер Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, если на их поверхности не образуется растительная жизнь. Атмосфера этих планет будет состоять на 80 - 90% из углекислого газа. Этому будут способствовать интенсивные и длительные вулканические процессы, так как планеты-гиганты в своем составе имеют большую массу радиоактивных веществ, а поэтому их остывание удлиняется во времени. Кроме того, благодаря большой химической активности остальные газы атмосферы, кроме углекислого, за сотни миллионов лет «найдут возможность» вступить в химические реакции с веществом литосферы, и, соединившись с металлами, выйдут из состава атмосферы. В составе атмосфер планет-гигантов останется только углекислый газ.
4) Примерно через 3 миллиарда лет все «безжизненные» планеты Солнечной системы под действием диссипации потеряют свои атмосферы и вступят в стадию безатмосферной планеты. Они утратят атмосферы в такой последовательности: Луна, Меркурий, Марс, Земля, Венера, Плутон (0,08 массы Земли), Уран (15), Нептун (17), Сатурн (95), Юпитер (318 масс Земли). Через 3 миллиарда лет все 9 планет Солнечной системы лишатся атмосфер и станут похожими на Луну. Такой «эволюционный финал» ожидает атмосферы всех старых планет во Вселенной.
Глава 10. Эволюция гидросферы Земли и других планет.
Гидросфера - это водная оболочка планеты в виде океанов, морей, озер, рек, ледников, снега и подземных вод. Распределение по видам гидросферы по Л. С. Абрамову имеет следующую раскладку. Смотрите таблицу 7. Вода имеет очень важное значение для растений и животных. Растения и животные на 95% состоят из воды. Вода - транспортная среда внутри клеток живых существ. Благодаря наличию воды в клетках полезные вещества перемещаются внутри растения или животного, благодаря растворению полезных веществ в воде совершается "связь" организма с внешним миром. Поэтому понятно, что планеты, не имеющие гидросферы, не имеют возможности создать жизнь. В составе атмосферы Венеры обнаружено всего 0,2% водяных паров, на поверхности Венеры отсутствуют океаны и моря, так как она нагрета до 400 ? С и вся вода там превращена в пар. Нет достоверной информации о наличии воды на поверхности других планет Солнечной системы. Можно утверждать, что 3 - 4 миллиардов лет назад Луна и Марс обладали океанами, морями и реками. Но они исчезли из-за потери атмосферы этими планетами, что привело к быстрому испарению и диссипации водных масс в космос. Изобилием воды на поверхности планеты обладает только Земля. Можно выделить следующие эволюционные этапы развития гидросферы Земли:
Таблица 7. Количество воды в составе гидросферы Земли.
Вид гидросферы Количество воды, километров в кубе (км 3 = 10 9 тонн)
Океаны 1400 ? 10 6 км 3
Подземные воды 1300 ? 10 6 км 3
Льды и снега 30 ? 10 6 км 3
Озера 2,3 ? 10 5 км 3
В виде пара в атмосфере 1,5 ? 10 4 км 3
Реки 1,2 ? 10 3 км 3
В составе растительно-животного мира /по В. И. Вернадскому/ 104 км 3
Всего Около 3 ?10 9 км 3, или 3 ?10 18 тонн
1. Атмосферная стадия гидросферы (5 миллиардов лет назад). Во время этой стадии вся вода планеты (в том числе и на Земле) находилась в виде пара в атмосфере, так как 5 миллиардов лет тому назад поверхность Земли имела температуру в 700 ° С, а вода испаряется при нагревании в 100 ° С.
2. Стадия горячих океанов (4 - 3 миллиарда лет назад). По той причине, что дно океанов имело очень высокую температуру (90 ° - 50 ° С), вода древних океанов у дна была горячая, на поверхности океанов - тёплая (30 ° С).
3. Стадия теплых океанов (3 - 1 миллиард лет назад). Вода древних океанов на любом уровне была повсеместно тёплая (20 ° С).
4. Стадия холодных океанов (1 миллиард лет назад - в наши дни). Вода океанов на любом уровне холодная, среднегодовая температура равняется 5 ° - 10 ° С.
5. Стадия оледенения океанов и распространения «вечной мерзлоты» на континентах (сейчас - 0,5 миллиардов лет в будущем). Все океаны Земли (теплые и холодные) начнут покрываться сплошным ледяным покровом (как Северный Ледовитый океан). Влажная почва континентов от воздействия низких температур будет образовывать «вечную мерзлоту».
6. Стадия отсутствия гидросферы на Земле (0,5 - 1 миллиард лет в будущем). После потери атмосферы планета потеряет и поверхностные воды, которые испарятся сначала в атмосферу, потом будут выброшены «солнечным ветром» в космос.
Динамика эволюционных изменений гидросферы связана с эволюционными изменениями литосферы и атмосферы.
§ 50.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358