Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

В упрощенной форме уравнение фотосинтеза выглядит так: 6CO 2+ 6H 2O + энергия света = C 6H 12O 6+ 6O 2, где самая сложная молекула – это глюкоза.

Линейная молекула углекислого газа О-С-О имеет характерные частоты колебаний изгиба и растяжения, которые резонируют с частотами тепловых инфракрасных фотонов, излучаемых поверхностью планеты. Поэтому углекислый газ поглощает эти фотоны, атмосфера разогревается. V-образная молекула воды Н-О-Н имеет еще больше характерных частот в инфракрасной части спектра, так что она еще сильнее мешает астрономам, но они могут почти полностью избежать ее влияния, поднявшись на вершины самых высоких гор.

Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере закисляет океаны, что является прямой угрозой коралловым рифам, известковому планктону, а также моллюскам по всему миру.

Накипь растворяется в уксусе, слабой кислоте.

Но не слишком глубоко – ниже примерно 4000 м растворимость CaCO 3резко повышается. Глубже этой критической глубины карбонатонакопления карбонаты остаются растворенными в океанской воде.

Если у Марса когда-то была, но исчезла массивная атмосфера CO 2– как это предполагают для объяснения «теплого, влажного» климата в древности, – тогда там тоже должны быть карбонаты, которые не обнаружены.

Эти факты известны более ста лет. Первая работа по углекислому газу и парниковому эффекту была написана шведским химиком Сванте Аррениусом («On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground,» Philosophical Magazine and Journal of Science series 5, 41 (1896): 237–76). Тревожное воздействие промышленных выбросов углекислого газа на климат Земли известно более сорока лет. Почему никто не прислушивается к ученым?

Круговая орбита соответствует минимуму энергии при данном орбитальном моменте импульса.

Фундаментальная работа, которую рекомендуют по этой теме студентам старших курсов, – «Q in the Solar System» калифорнийских геофизиков Питера Голдрича и Стивена Сотера.

Stephen Vance et al., «Ganymede's Internal Structure Including Thermodynamics of Magnesium Sulfate Oceans in Contact with Ice,» Planetary and Space Science 96 (2014).

Крупные планеты начинают свое существование с гораздо большего количества аккреционного тепла и получают больше энергии радиоактивного распада. Но, что куда важнее, их теплу требуется больше времени, чтобы добраться наружу. Именно поэтому Юпитер до сих пор остывает, в то время как Луна затвердела за несколько миллионов лет. Суперземле может потребоваться миллиард лет, чтобы растерять свое первоначальное тепло, и при этом она будет постоянно производить радиоактивное тепло, которому придется рассеиваться через ее океаны. Планеты – это гигантские тепловые машины.

С сайта ESA ( http://sci.esa.int/juice/50074-scenario-operations/):

Космический аппарат JUICE будет запущен в июне 2022 г. ракетой-носителем «Ариан-5» и использует гравитационные маневры у Венеры и Земли, чтобы за 7,6 года добраться до Юпитера. После выхода на орбиту в январе 2030 г. космический аппарат совершит путешествие по системе юпитерианских спутников продолжительностью в 2,5 года. […] Во время этого тура гравитационные маневры у Каллисто и Ганимеда позволят ему поменять траекторию. Два точно спланированных пролета Европы включают в себя изучение состава материалов, отличных от водного льда, и первое подповерхностное зондирование ледяного спутника. […] Кульминацией программы станет специально разработанный восьмимесячный орбитальный тур вокруг Ганимеда, во время которого аппарат проведет детальное обследование спутника и его окрестностей, а в конце концов врежется в Ганимед.

Формула кинетической энергии E = mv 2/2, где m – это масса капсулы, а v – скорость. Эта энергия должна либо перейти в тепло, либо быть переданной мишени (в реальности отчасти происходит и то и другое). Чем выше скорость, тем больше кинетическая энергия, пока происходящее не начинает выглядеть в точности как взрыв. Вход аппарата в атмосферу – это управляемый атмосферный взрыв. Такой эффект достигается тем, что нижняя (передняя) сторона капсулы окружена специальным абляционным материалом такой формы, чтобы отводить тепловую энергию от капсулы. В то время как тепло может быть рассеяно с помощью абляционного слоя достаточной массы, с вибрацией дело обстоит совсем по-другому. Воздух завихряется, и, совсем как в случае с самолетом, идущим на посадку в жаркий полдень, в нем образуются карманы, где торможение происходит медленно (низкое давление), и карманы, где оно идет быстро. В результате наблюдается изменение ускорения в единицу времени (метры в секунду за секунду за секунду, иначе говоря, рывок ), что плохо переносится живыми организмами. Куда лучше оставить такие полеты хорошо защищенным исследовательским роботам и поберечь людей!

Аэростат с водородом или гелием не будет работать на Юпитере или Сатурне так, как на Земле, потому что атмосфера там – это и есть водород и гелий. Для того чтобы аэростат парил, его нужно наполнить молекулами легче, чем окружающий газ. Сработал бы воздушный шар с горелкой: вы могли бы использовать баллон кислорода, чтобы сжигать в нем местный водород.

Мы не называем такой водород жидким, потому что, хотя он и является плотным и текучим, четкого перехода от газовой фазы к жидкости там уже нет. Он просто становится все плотнее и плотнее.

Запуск был осуществлен 30 июня 2020 г., посадка на Марс произведена 18 февраля 2021 г. – Прим. ред.

Война в Ираке стоила примерно от 3 до 6 трлн долларов. Согласно отчету генерального инспектора США, только за полгода военной операции в 2003–2004 гг. неизвестно куда пропали 9 млрд. Так что мы вполне можем себе позволить эту экспедицию.

E. M. Shoemaker, R. J. Hackman, and R. E. Eggleton, «Interplanetary Correlation of Geologic Time,» Advances in the Astronautical Sciences 8 (1963): 70–89.

Обмен веществом между другими планетами гораздо менее распространен, но тоже происходит. Чтобы добраться с Земли до Меркурия или наоборот, требуется огромная скорость выброса. Путь с Венеры на Землю проще, но фрагменту нужно пробить массивную атмосферу, что в последний раз случалось миллиарды лет назад.

В ходе одной из первых геофизических экспедиций в эту часть океана немецкий геофизик Райнер Герсонде и специалист по метеоритам Фрэнк Кайт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли гравийные фрагменты мезосидерита – метеорита, в котором есть много металлических включений. Фрагменты были обнаружены в кернах осадочных отложений, находящихся под слоем ила глубиной 5 км. (Кайт ранее нашел фрагменты, ставшие бесспорным доказательством падения метеорита Чикшулуб.) Это был астероид, причем богатый металлами. Сейсмодатчики, буксируемые за судном, показали изобилие возмущений на морском дне. Все это согласуется с гипотезой о взрыве, который образовал яму глубиной 4–5 км, произошедшем при ударе астероида диаметром примерно 1 км, летящего со скоростью 20 км/с. В воздух поднялись сотни миллионов тонн изверженного вещества – в данном случае морской воды.