Рождение и смерть «голубой бусинки»


Однажды, 5 млрд. лет назад в одной из галактик Млечного Пути, закончив свой эволюционный цикл, взорвалась Сверхновая. Из молекулярного облака, образовавшегося на месте взрыва, за счет гравитационного сжатия возникла новая маленькая звезда, вокруг которой из обломков взрыва и сгустков газа и пыли начали формироваться протопланеты...


Сотворение Земли

Если христианские богословы, изучив Библию, утверждают, что процесс творения случился в 4000-м году до н.э., значит, 6 тыс. лет назад бородатый Аксакал засучив рукава, замесил глину и начал творить всё подряд: звёзды, небо, землю, воздух, огонь, флору и фауну. Сотворив плоскую Землю, поставил её на двух слонов, и увидел, что это хорошо. И сотворил он человека по образу своему и подобию Божьему, но остатков глины хватило только на Адама, пришлось делать подружку Еву из его же ребра; потом он вспомнил про воду, открыл краник, вымыл руки, но забыл закрыть, и Землю затопил Всемирный Потоп. И Дух Божий носился над водою, кидая в неё камушки-метеориты. И увидел он, что это - хорошо. И был вечер, и было утро: день шестой…

То безбожники-геофизики, определив возраст старейших земных пород в 4,4 млрд. лет, а возраст самого старого метеорита, прилетевшего из пределов Солнечной системы, в 4,6 млрд. лет, утверждают, что сотворение Земли произошло 4,5 млрд. лет назад. Такие огромные интервалы времени трудно не только измерить, но даже представить и осознать, поэтому многим проще вериьь в бородатого Аксакала.

Однако успехи физики и смежных наук: изучение дна Мирового океана, измерения интенсивности землетрясений, наблюдения солнечной активности и солнечных затмений, исследования Венеры и Марса, образцы лунного грунта, фото с искусственных спутников, анализ данных с орбитальных телескопов «Хаббл», «Кеплер», «Джеймс Уэбб», и многие другие исследования, интенсивно проводимые в последние десятилетия, позволили создать научную теориюэволюции планеты, которая с единых позиций объясняет происхождение не только геологических процессов, но биологических и климатических (О. Сорохтин, С. Ушаков. Развитие Земли). А также позволяют, как писал римский поэт и философ Лукреций Кар: «излагать туманный предмет совершенно ясным стихом».

Итак, новорожденная 3-я протопланета быстро росла и представляла собой шароподобный конгломерат из слипшихся частиц пыли и льда, кусков железа, кремния, углерода, их окислов и гидроокислов. Сверху падали огромные метеориты и, вздымая фонтаны пыли, оставляли гигантские кратеры. С утра над серой безжизненной поверхностью, изрытой кратерами, всходило молодое и ещё тусклое Солнце, а ночью на чёрном небе не мигая светили звезды. И был вечер и было утро: через 30 млн. лет после рождения.


Сотворение Луны

Вдруг, в этот холодный однородный шар врезалась по касательной блуждающая протопланета, которая получила название Тея. От такого толчка огромной силы молодая планета стала вращаться быстрее и получила наклон оси вращения относительно плоскости орбиты, а из вырванных обломков, слившихся с раскалёнными остатками Теи, образовался горячий спутник. Это кардинально изменило ход планетной эволюции. Солнце всходило и садилось каждые 5 – 6 часов, днем и ночью на небе низко нависала огромная раскаленная красная протолуна, под действием которой по поверхности прокатывались огромные приливные волны, высотой несколько сотен метров.

Процессы гравитационного сжатия, столкновения с кометами и метеоритами, распад радиоактивных изотопов разогревали планету. Но главный вклад в нагрев вносило взаимодействие с новым близкорасположенным спутником. Приливные волны, прокатываясь по планете со скоростью её вращения каждые 5-6 часов, нагревали всё сильнее и сильнее и, в конце концов, расплавили протовещество. По законам физики силы приливного трения в этом жидком однородном расплаве сильно тормозили вращение и увеличивали радиус обращения спутника. Оборот планеты замедлился до 24 часов, а расстояние до Луны увеличилось в 6 раз, и составило 363 тыс. км. И был вечер и было утро: прошло 500 млн. лет с момента рождения.

Приливное трение и сейчас продолжает тормозить вращение Земли и увеличивает расстояние до спутника со скоростью 4 см в год. Ну, а в будущем земные сутки и время обращения Луны сравняются, т.е. сутки и месяц станут равны друг другу.


Слоённый пирог



Протолуна расплавила протопланету, и силы тяжести разделили протовещество по весу: тяжелые металлы – железо и никель опустились вниз и собрались в центре, а лёгкие силикаты по закону Архимеда всплыли на поверхность и, остывая, образовали твердую оболочку – литосферу. Таким образом, Луна и гравитация «испекли» из Земли слоённый пирог: ядро – мантия – литосфера, к которым затем добавились атмосфера, гидросфера и биосфера.

Ядро и мантия. Сформировавшееся в центре железоникелевое ядро с температурой 5-6 тыс. градусов, вращаясь, создало магнитное поле Земли – первую «подушку безопасности» будущей жизни от смертоносных космических заряженных частиц, отклоняя их к полюсам, где они переливаются полярными сияниями. Ядро окружает жидкая мантия, в которой, как и в любой жидкости, из-за разницы температур происходит конвекция, которая вызывает тектонические процессы: извержения вулканов и «дрейф континентов» (столкновения литосферных плит). Синхронно с образованием манти начался процесс её дегазации, приведший к образованию атмосферы и гидросферы. Как утверждает российский геофизик и гидрогеолог Олег Сорохтин: «Именно конвекция в полужидкой мантии – главный планетарный процесс, управляющий эволюцией Земли».

Литосфера. Луна удалялась, приливные волны слабели, поверхность остывала, образуя тонкую кору – литосферу. Однако конвективные потоки в мантии разламывали кору на отдельные плиты, которые плавая, как льдины вводе, и сталкиваясь друг с другом, перемещались по поверхности земного шара, то слипаясь в один суперматерик (Моногея, Мегагея, Мезогея и Панге) то раскалываясь на части. Например, Пангея 600 млн. лет назад распалась на Гондвану и Лавразию, которые, в свою очередь, раскололись на отдельные плиты. Восточно-Европейская плита 300 млн. лет назад столкнулась с Сибирской, образовав Уральские горы. Индийская плита 25 млн. лет назад с разгона наползла на Азиатскую, и в этом месте возник гигантский шрам – Гималаи; Южная Америка аккуратно соединилась с Северной; Антарктида оторвалась от Австралии, откочевала на южный полюс и покрылась льдом.

Движение литосферных плит продолжается и в наше время, но с меньшей скоростью 2 – 7 см в год. По прогнозам геофизиков, через 200 – 300 млн. лет Северная Америка столкнется с Евразией в районе Берингова моря, и возникнет новый суперматерик Амазия.

Атмосфера. Химические реакции в расплавленном веществе мантии с выделением газов прорывали ещё тонкую кору литосферы и образовывали вулканы. Во время грандиозных извержений из жерл вулканов выливались потоки расплавленной магмы и вырывались фонтаны дыма и пара.

Выделяемые азот, метан, аммиак, сероводород, углекислый газ и пары воды, накапливаясь у поверхности, составили первичную атмосферу.

Гидросфера. Постепенно, по мере общего остывания Земли, пары воды, охлаждаясь в атмосфере, собирались в облака. Облака превращались в тучи, и те в виде дождя низвергали с неба потоки воды. Вулканы снова и снова миллионами лет выпускали газы, а пары воды, охлаждаясь и конденсируясь в тучи, под сполохи молний и грохот грома снова и снова в течение тысячелетий проливались ливнями. Дождевая вода, собираясь во впадинах, образовывала первичные озёра и моря, а как только через 2,3 млрд. лет её уровень превысил высоту срединных океанических хребтов, моря слились в один Мировой океан – Моноталасса.

Биосфера. Параллельно с геологической эволюцией планеты шли процессы возникновения жизни. В теплых лужах гидротермальных источников, богатых минеральными веществами, под действием ультрафиолетовых лучей и разрядов молний происходили химические реакции. При этом возникали сложные органические макромолекулы, которые соединялись в нуклеотиды, нуклеотиды – в молекулы РНК. РНК-молекулы, переплетаясь друг с другом, сплетались в ДНК.

И вот, через 800 млн. лет химические процессы превратились в биологические. Появление молекул ДНК, копирующих самих себя, стало началом жизни и запустило механизм биологической эволюции.


Голубая бусинка на солнечном луче



Биологами о биологической эволюции написаны тома и тома. Не будем повторяться, а лишь бросим быстрый взгляд под другим ракурсом.

Одним из главных факторов развития жизни стало появление свободного кислорода сначала в океане, а потом в атмосфере. Увеличение его концентрации называют «кислородной революцией». Она началась через 2 млрд. лет, когда в океане появились цианобактерии, которые «изобрели» кислородный фотосинтез: под действием солнечного света поглощали углекислый газ и воду, а выделяли кислород. Появление этих сине-зеленных водорослей, благодаря которым в океане и в атмосфере стал накапливаться «эликсир жизни» стало важнейшим поворотным пунктом биологической эволюции. Оксигенное окисление продуктов жизнедеятельности оказалось самым энергетически выгодным процессом, поэтому через 2,7 млрд. лет при достижении концентрации 0,2% все микроорганизмы перешли на кислородное питание. А через 3,9 млрд. лет дальнейшее увеличение концентрации «эликсира жизни» до 5% привело к тому, что биологи называют «Кембрийским взрывом», а физики – биологическим Большим Взрывом – резкому и многократному увеличению форм жизни, появлению многоклеточных организмов, возникновению растений и выходу их на сушу.

По мере накопления кислорода, в верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетового излучения молекулы О2 превращались в молекулы озона О3, которые поглощали опасный для жизни жёсткий ультрафиолет. Таким образом, образовавшийся озоновый слой и магнитное поле Земли стали двумя «подушками безопасности», которые позволили бурно развиваться многоклеточным организмам. В океане появились травоядные и хищники, рыбы начали выползать на сушу, динозавры бегали на двух ногах, пытаясь взлететь, а тропические леса быстро, за 100 млн. лет довели концентрацию О2 до современного уровня (21%). А потом, после падения в Мексике гигантского Чиксулубского астероида – очередной экологической катастрофы и массового вымирания динозавров, освободившиеся пищевые ниши заполнили млекопитающие; появились приматы, а затем гоминиды и Homo Sapiens.

И вот, через 4,5 млрд. лет после рождения, в результате уникальных катаклизмов: взаимодействия с Луной и наклона оси вращения, превращения в «слоённый пирог», «дрейфа континентов», «кислородной революции» и появления «подушек безопасности», пройдя этапы оледенений, потеплений и столкновения с астероидом, Земля приняла современный «жилой» вид. На зеленых материках сменяются климатические пояса и времена года, синие просторы пяти океанов бороздят воздушные и водные корабли, в голубом небе сияет жёлтое солнце, и под его лучами переливаются полярные сияния на полюсах и зеркальные стёкла небоскрёбов в мегаполисах. А при взгляде из космического корабля планета кажется голубой бусинкой, подвешенной на солнечном луче. Вау! Красоту и неповторимый сине-голубой цвет ей придают Мировой океан и озоновый слой.

А дальше что? Можно ли погадать на эволюцию? Конечно! Без всяких карт Таро или «Божественной идеи» безбожники – физики и математики, лишь используя методы математического моделирования и суперкомпьютеры, так и делают. Что же ждёт нашу «голубую бусинку на солнечном луче» в будущем?


Миллиард лет до конца света



С точки зрения религии рано или поздно неизбежно наступление Судного дня и Конца Света. Только буддизм считает, что жизнь вечна и претерпевает лишь череду реинкарнаций. Хотя ни в Авесте, ни в Библии, ни в Коране даты Судного дня прямо не указаны, здравый смысл подсказывает, что для разумной жизни на Земле существует множество возможных угроз: Третья Мировая война, вирусная пандемия, столкновение с астероидом, извержение супервулкана, глобальное потепление (или оледенение) и т.п. Но все эти угрозы или маловероятны, или могут быть преодолены человечеством. А вот эволюция Солнца совершенно неподвластна человеческой воле.

С точки зрения астрономии Солнце – это обычный «желтый карлик» спектрального класса G2, аналогов которого полно в нашей Галактике и её окрестностях. Жизненный цикл такой звезды от рождения до смерти около 9 млрд. лет. Половина этого срока уже прожита.

С точки зрения физики Солнце – это термоядерная бомба, в которой происходит слияние ядер водорода в гелий. Но эта «бомба» не взрывается, а находится в состоянии динамического равновесия, т.к. огромные силы давления термоядерной реакции, компенсируются, благодаря огромной массе, огромными силами гравитационного сжатия. Покидать зону реакции могут только солнечные лучи (фотоны излучения), которые и несут энергию на поверхность Земли. Постепенно водород в ядре звезды выгорает, и зона реакции расширяется, приближаясь к поверхности. В результате светимость Солнца каждые 100 млн. лет возрастает на 1%. Через миллиард лет светимость возрастет на 10%, и солнечные лучи будут нести на Землю не жизнь, а смерть. Но ещё раньше удаляющаяся Луна перестанет стабилизировать ось вращения планеты, и ось начнет хаотически прецессировать, как у волчка перед остановкой, что окажется несовместимым с высокоорганизованной жизнью. В запасе у человечества менее миллиарда лет.

Парадокс в том, что именно солнечный луч, на котором держится «голубая бусинка», приведёт к её гибели. Как говорится: «чем я тебя породил – тем я тебя и убью». Конец Света неизбежен, и это единственное в чем современная наука солидарна с религией.

Жизнь будет исчезать точно также, как и появлялась, только в обратной последовательности. Через 0,8 – 1,0 млрд. лет исчезнут млекопитающие, потом рыбы, следом – все беспозвоночные и растения. Через 1,1 млрд. лет начнут испаряться океаны. Когда они закипят, давление поднимется до 270 атмосфер, а температура – выше 600 оС. В конце концов, через 1,8 млрд. лет вода исчезнет полностью, останутся только бактерии глубоко в земной коре, которые смогут существовать ещё около миллиарда лет. Через 2,8 млрд. лет расширение зоны термоядерной реакции приведёт к превращению «желтого карлика» в «красного гиганта» и к нелинейному усилению светимости в 2000 раз. Такое излучение сожжет не только всё живое на поверхности Земли, но и расплавит бетонные и стальные следы цивилизации.

Итого, через 7,3 млрд. лет после рождения ничто уже не будет напоминать о прошлой жизни и голубой бусинке. Лишь над черной и безжизненной поверхностью планеты будет светить гигантский красный солнечный шар размером в полнеба.