Наша планета единственная в нашей солнечной системе имеет свой уникальный голубоватый цвет. Все остальные планеты, а также их спутники, имеют однотонные светлые или сероватые оттенки, в то время как Земля даже при наблюдении из Космоса кажется цветущим источником жизни. Но почему Земля из космоса кажется голубой, мы разберемся ниже.

Почему Земля – голубая планета

Возникновение такого неофициального названия, которым люди нередко называют нашу планету, вполне очевидно. Ведь, в действительности, открыв любое изображение нашей планеты из Космоса, можно заметить, что по большей части она имеет голубой оттенок. Это и привело к тому, что люди сегодня называют Землю «Голубой планетой».

Почему Землю называют голубой планетой

По большому счету, вполне очевиден и факт того, почему Землю называют именно так. И для того чтобы это понять, нам, опять же, необходимо взглянуть на фото Земли из Космоса. Благо, современные технологии позволяют нам с избытком найти такие фото или даже посмотреть на планету в интерактивных картах через интернет.

Несложно заметить, что Земля, по большей части покрытая мировым океаном, имеет голубоватый оттенок именно за счет вод, преобладающих на её поверхности. Именно цвет совокупности рек, озер, всевозможных водоемов, придает планете этот волшебный голубоватый оттенок.

Однако здесь возникает вопрос о том, почему океан голубой, ведь вода, как известно – прозрачная. В данной ситуации многие люди предполагают, что океан отражает в себе цвет неба, однако это достаточно абсурдная гипотеза.

Почему океан из космоса кажется голубым

Для начала необходимо развеять миф об отражении в океане цвета неба, ответив на вопрос, почему небо с Земли кажется голубым. Причиной такому эффекту является то, что лучи солнечного света, долетающие к нам через глубины Космоса, рассеиваются в нашей атмосфере, а часть синего цвета добирается до наших глаз.

И в случае с океаном происходит примерно такая же ситуация – вода также выполняет роль своеобразного экрана, рассеивая солнечное излучение. Молекулы воды поглощают как красный, так и инфракрасный, и ультрафиолетовый свет. Именно поэтому под водой все кажется голубым.

На большой глубине, к слову, поглощается и голубой оттенок, за счет чего мы окунаемся в полную тьму. Однако поверхность океана остается голубоватой именно по причине рассеивания красного, инфракрасного и ультрафиолетового света, и это приводит к тому, что даже из Космоса большая часть нашей планеты кажется голубой.

Экипаж космического корабля «Союз МС-08», 4 октября вернувшийся с Международной космической станции, доставил на Землю пылевой фильтр, а также пробы пыли, взятые в бытовом отсеке корабля «Союз МС-09». Как пояснил источник в ракетно-космической отрасли, образцы помогут установить обстоятельства появления в обшивке космического судна отверстия, которое ранее стало поводом для масштабного скандала.

Специалисты надеются найти среди пыли алюминиевую стружку.

По их мнению, это будет свидетельствовать о том, что дыра в корабле была проделана в условиях орбитального полета. Вероятно, это поможет выйти на след предполагаемого диверсанта.

«Среди возвращенных кораблем «Союз МС-08» грузов наибольший интерес вызывает позиция номер 111. Это пылефильтр из корабля «Союз МС-09» и пробы мазков из отверстия и вокруг него»,

— подчеркнул источник.

Необходимые исследования начнутся в ближайшее время. Участники миссии МКС-55/56 - и американцы Эндрю Фойстел и - успешно приземлились в минувшую пятницу. Интернациональная команда провела на станции 197 суток.

Утечка воздуха на МКС была выявлена еще в конце августа августа. Экипаж оперативно проверил все отсеки и обнаружил отверстие неизвестного происхождения. Дыра была заделана герметиком и заплатками. ЧП расследуют эксперты и .

По словам главы российской корпорации Дмитрия Рогозина, брак исключен, отверстие точно было сделано преднамеренно.

Чиновник подчеркнул, что к аналогичным выводам пришла специальная комиссия. Заявление чиновника прозвучало в эфире программы «Большая игра» на «Первом канале».

«Теперь остается версия преднамеренного воздействия. Где это было сделано, установит вторая комиссия, которая работает»,— сказал он.

«Работает комиссия, одна комиссия уже закончила свою деятельность. Она фактически сделала выводы о том, что исключила производственный брак, что важно для поиска истины. Теперь остается версия преднамеренного воздействия», — сказал Рогозин в понедельник.

Рогозин заявил, что теперь предстоит установить, где это воздействие произошло — на Земле, или в космосе.

Замглавы «Роскосмоса» , в свою очередь, заявил, что отверстие в «Союзе» с вероятностью 50 процентов появилось в космосе. Он отметил, что осмотр космонавтами внешней стороны корабля поможет в расследовании инцидента. Крикалев также подчеркнул,

что экипаж МКС болезненно реагирует на публикации СМИ о версиях появления дыры в обшивке «Союза».

«Мы рассматриваем вариант, что это было сделано на борту», — рассказал Крикалев, подчеркнув, что из-за договоренности с NASA до завершения работы комиссии не может комментировать расследование.

Из недавнего заявления руководителя «Роскосмоса» по сути следует, что за истекший месяц расследование инцидента, из-за которого 29 августа на МКС стала фиксироваться утечка воздуха, так и не приблизилось ни к одной из двух версий происхождения дыры - земной и космической.

При этом именно Рогозин был первым, кто предположил возможность сверления дыры не на Земле, а уже в космосе.

Ранее члены комиссии пришли к выводу, что, если отверстие было просверлено на Земле, то это сделали в течение 180 суток между тем, как корабль покинул цех РКК «Энергии», и тем, как он был запущен на орбиту.

В «Роскосмосе» большие надежды теперь возлагают на планируемый в ноябре выход российских космонавтов в открытый космос. Они вырежут часть противометеорной защиты с внешней стороны корабля «Союз» для исследования отверстия с внешней стороны.

Вырезав кусок защиты при помощи специальных ножниц, космонавты выяснят, остались ли на внешней стороне отверстия заусенцы, и, главное, — возможные следы клея, которым изначально залатали дыру. Логика проста — обнаружение остатков клея укажет на земное происхождение отверстия,

поскольку снаружи корабля клей можно нанести только на Земле.

Из-за случившегося «Роскосмос» начал проверку всех готовых кораблей «Союз» в и на космодроме Байконур.

«Я могу однозначно заявить, что экипаж не имеет к этому отношения, без сомнения, и я считаю постыдным и странным, что кто-то тратит время, рассуждая о том, что в этом замешан экипаж.

Единственное, что экипаж сделал, это должным образом отреагировал, следуя нашим аварийным процедурам, в итоге найдя утечку и заделав дыру», - констатировал ранее астронавт Фойстел.

Руководители «Роскосмоса» и NASA проведут первую личную встречу на космодроме Байконур 10 октября в рамках визита главы Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства Джима Брайденстайна в Россию и Казахстан для участия в мероприятиях, связанных с предстоящим полетом на МКС российского космонавта и американского астронавта Ника Хейга на корабле «Союз МС-10».

Конец космического корабля Земля

Сегодня нас беспокоит вызванное деятельностью человека глобальное потепление, которое в грядущие десятилетия или столетия может значительно изменить земной климат. И хотя все возможные катастрофические сценарии этого процесса внушают ужас, самый худший из них меркнет в сравнении с тем, что ждет Землю всего через несколько миллиардов лет...

По мнению ученых, через 6,5 млрд лет в ходе эволюции Солнце из звезды главной последовательности превратится в «красного гиганта» со светимо­стью, вдвое превышающей нынешнюю. Оно разрастется до огромных размеров и поглотит Меркурий, Венеру и, вероятно, Землю. Любые формы жизни исчезнут с нашей планеты задолго до этого времени.

Все это произойдет через невообразимо большое число лет, поэтому нам, в сущности, не стоит беспокоиться. Однако человек, по своей природе, хочет знать, что же случится даже в столь отдаленном будущем. Существует какая-то неизъяснимая притягательность в самой возможности представить себе судьбу (или конец) мира в грядущем. И в этом смысле ученые - «счастливые» люди, поскольку, рисуя картину будущего нашей планеты, они могут полагаться не только на одно воображение.

Согласно прогнозу ученых, через несколько миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта и будет светить в два раза ярче, чем сейчас. Сама Жизнь исчезнет с нашей планеты задолго до этого времени

Основной тезис, который мы выдвигаем, состоит в том, что геологическое прошлое планеты в определенной степени может стать моделью для ее будущего (Ward & Brownlee, 2002). Конечно, с помощью этого положения можно объяснить лишь некоторые детали возможного сценария «конца света»: например, жизнь на Земле вполне может закончиться, как и начиналась, - одноклеточными организмами, - или в конце своего существования наша планета превратится в раскаленное безводное небесное тело и т. д.

Ясно одно: если мы хотим предсказать будущее планеты, на которой живем, и оценить время, отпущенное на существование биосферы, нам нужно научиться с высокой точностью моделировать прошлое Земли с самого момента ее рождения (4,6 млрд лет назад). Наша группа из Потсдамского института исследований климатиче­ского воздействия разработала компьютерную модель, с помощью которой можно осуществить эту задачу.

Планетарный термостат

Климат нашей планеты определяется балансом между солнечным освещением (его величина зависит от светимости Солнца и отражательной способности земной поверхности) и излучением Земли, т. е. величиной длинноволновой тепловой радиации с ее поверхности. Большая часть этого излучения поглощается природными парниковыми газами, особенно водяным паром и двуокисью углерода, и частично отражается обратно на Землю. Поверхность Земли при этом дополнительно нагревается на 33 °С - это явление известно как природный парниковый эффект . Без такого дополнительного нагрева средняя температура на планете была бы не плюс 15 °С, как сейчас, а минус 18 °С, что делало бы существование жизни на планете невозможным.

Интенсивность природного парникового эффекта зависит от состава атмосферы, который со времени возникновения Земли значительно изменился. Согласно геологическим данным, жидкая вода существовала на планете уже 4,3 млрд лет назад. Но если бы состав атмосферы в те времена был подобен современному, температура на земной поверхности была бы ниже точки замерзания воды еще 2 млрд лет назад, потому что Солнце тогда светило менее ярко. Однако на ранних этапах существования Земли в атмосфере содержалось сравнительно большое количество парниковых газов, таких как двуокись углерода и метан, благодаря чему в то время было теплее, чем сейчас.

Таким образом, можно утверждать, что благоприятные для жизни температуры на нашей планете преобладали почти на всех этапах ее истории. Почему так получилось? Оказывается, Земля «оборудована» так называемым природным термостатом, который предотвращает экстремальные климатические флуктуации. В этой роли выступает глобальный карбонатно-силикатный цикл: когда температура повышается, в дей­ствие вступает удивительный механизм обратной связи, вследствие чего из атмосферы выводится парниковый газ - двуокись углерода.

Этот механизм функционирует следующим образом: в теплом, влажном климате усиливается процесс разрушения силикатных пород (они составляют примерно 60 % от массы всех известных минералов). Атмосферный углекислый газ, растворенный в дождевой воде, вступает в реакцию с кальцием, содержащимся в известково-силикатных породах, и уже как кислый карбонат кальция вымывается в море. Там он осаждается на дно в виде известняка или в составе известковых раковин погибших морских организмов. Таким образом, в химически связанном состоянии двуокись углерода надолго удерживается в донных отложениях. Но не навсегда.

По данным геофизических исследований, земная кора представляет собой мозаику, состоящую из жестких плит, которые, подобно льдинам на поверхности воды, дрейфуют независимо друг от друга. Когда при столкновении двух плит одна плита оказывается под другой, вместе с ней в мантию Земли погружаются и известковые отложения, где они подвергаются пиролизу под действием давления и высокой температуры. Во время этого процесса происходит выветривание (разрушение) известково-силикатных пород, в результате чего дву­окись углерода высвобождается, выделяясь в атмосферу в ходе вулканической деятельности. Так поддерживается всеобщее равновесие этого важнейшего компонента нашей биосферы. Но в будущем действию подобного термостата наступит предел, поскольку в любой момент диапазон изменений концентрации углекислого газа в атмосфере может оказаться недостаточным, для того чтобы сбалансировать увеличение интенсивности излучения стареющего Солнца.

На процесс выветривания известково-силикатных пород влияют и биотические факторы. У высших растений, водорослей и лишайников, растущих прямо на скальных породах, через корни выделяются кислоты, которые воздействуют на скальные породы тем, что разрыхляют их поверхность. Кроме того, рост содержания углекислого газа в почве происходит непосредственно за счет корневого дыхания растений.

Голодная смерть через сто миллионов лет?

В 1982 г. британские ученые Д. Е. Лавлок и М. Уитфилд впервые попытались оценить временной ресурс биосферы с помощью качественной модели, разработанной ими на основе так называемой гипотезы Геи (греч. Gea), которая была предложена Лавлоком и Л. Маргулис за восемь лет до того. Согласно этой гипотезе, Земля представляет собой некий суперорганизм, сдвоенную геосферно-биосферную систему, которая на внешнее воздействие в геологическом масштабе времени способна реагировать таким образом, чтобы условия для жизни на планете оставались благоприятными.

Компенсировать растущее свечение Солнца и сохранить постоянную температуру поверхности Земли можно в том случае, если содержание двуокиси углерода как парникового газа, содержащегося в атмосфере, понизится. В какой-то момент оно опустится ниже минимально допустимой концентрации, необходимой растениям для осуществления фотосинтеза. Лавлок и Уитфилд подсчитали, что это произойдет уже через 100 млн лет, после чего всякая жизнь должна погибнуть, потому что исчезнет ее базовая форма - растения.

Благоприятные для жизни температуры преобладали на Земле почти на всех этапах ее истории благодаря своеобразному природныму термостату, в роли которого выступает планетарный карбонатно-силикатный цикл

Однако на самом деле растения способны адаптироваться к условиям с низкой концентрацией углекислого газа и высокими температурами. Примеры адаптации подобного рода уже есть. Как известно, по способу фиксации двуокиси углерода при фотосинтезе растения делятся на две категории: растения С 3 -типа и С 4 -типа (они названы так потому, что на первом этапе фотосинтеза образуют, соответственно, трех- и четырехуглеродные продукты). Сейчас на Земле доминируют растения первого типа (к ним относятся зерновые и картофель). Но поскольку растения С 4 -типа (кукуруза, просо, сахарный тростник и т. д.) могут жить в условиях с более низкими концентрациями углекислого газа в атмосфере, в отдаленном будущем они получат преимущество.
Вполне вероятно, что само появление С 4 -механизма в неродственных группах растений является формой адаптации к снижающейся на протяжении миллиардов лет концентрации двуокиси углерода. Предельное значение концентрации в 150 ppm СО 2 , на основе которого Лавлок и Уитфилд производили расчеты, относится к растениям С 3 -типа, тогда как для растений С4-типа эта величина составляет всего 10 ppm.

В 1992 г. два американских ученых - К. Калдейра и Д. Е. Кастинг - впервые представили количественную модель будущего Земли, в которой были учтены следующие параметры: недостаток двуокиси углерода, высокая температура поверхности и полное исчезновение воды, - при этом в качестве базового условия модели выступало наличие растений С 4 -типа.

Предположив, что вулканы будут извергать столько же двуокиси углерода, сколько сейчас, а скорость разрушения пород останется неизменной, вычислили, что биосфера просуществует 900 млн лет. Если жизнь не прекратится из-за недостатка двуокиси углерода, конец ей положит растущая температура поверхности Земли. Согласно модели Калдейры-Кастинга, температура уже через 1,5 млн лет поднимется выше 50 °С, и тогда смогут существовать лишь примитивные организмы. Через следующие 200 млн лет температура достигнет +100 °С - и исчезнут все формы жизни.

Планета без вулканов

Когда в 2000 г. наша группа из Потсдамского института исследований климатического воздействия занялась проблемой длительности существования земной биосферы, нам пришлось принять во внимание фактор, которым ранее исследователи пренебрегали. Мы сделали поправку на то, что интенсивность тектонических процессов, которые играют важную роль в процессе круговорота углерода в природе, зависит от возраста самой системы.

Дело в том, что с момента возникновения нашей планеты ее внутренняя часть постоянно остывает. Поскольку поток тепла, идущий от земной мантии, уменьшается, геодинамические процессы, которые приводят в движение этот поток, замедляются. Таким образом, и интенсивность выбросов в атмосферу дву­окиси углерода не остается неизменной - со временем она будет уменьшаться. С другой стороны, интенсивность выветривания, зависящая от суммарной площади континентов, также меняется с течением времени: в ходе развития Земли она нарастала - будет нарастать и впредь. При этом массы кремнистых пород постоянно увеличиваются, подвергаются воздействию природных факторов и разрушаются.

Будущее принадлежит растениям С 4 -типа, таким как сахарный тростник или кукуруза. Они концентрируют углекислый газ (СО 2) в своих тканях, даже если содержание его в окружающей среде очень мало, благодаря чему могут вести фотосинтез

Опираясь на оба этих фактора, мы рассчитали, что период времени, за который концентрация углекислого газа снизится до 10 ppm - предельного значения для растений С 4 -типа, - значительно короче, чем предсказали Калдейра и Кастинг: вся флора исчезнет через 500, самое позднее - через 600 млн лет.

В последние годы наша группа разработала динамическую модель, где были учтены циклические процессы переноса углерода от одного источника (хранилища) к другому, которые происходят на протяжении каждого периода истории Земли. В качестве подобных хранилищ углерода в модели представлены океаны, мантия и атмосфера Земли, а также биосфера и органический углерод (кероген), присутствующий в горных породах.

В биосфере условно были выделены три основные формы жизни: прокариоты, одноклеточные эукариоты и высшие организмы. К прокариотам - организмам без оформленного клеточного ядра - относятся бактерии, включая фотосинтезирующие цианобактерии (сине-зеленые водоросли), а также архебактерии, многие из которых приспособлены к жизни в экстремальных условиях среды. Известно, что прокариоты были первыми обитателями Земли.

На определенном этапе эволюции появились эукариоты - организмы, клетки которых имеют ядро и цитоскелет. К ним относятся не только одноклеточные организмы, - например амеба, водоросли, но и более сложные многоклеточные формы жизни, такие как высшие растения, грибы и животные. Каждой из этих трех форм жизни, по-видимому, соответствует определенный интервал температур на земной поверхности, в котором они способны существовать и воспроизводиться. Чем, с точки зрения эволюционного развития, организм выше, тем уже интервал температур, в котором он может существовать.

Обратный отсчет

Примерно 542 млн лет назад, в начале кембрийского периода, биологическая эволюция вступила в эпоху «большого взрыва». Всего за 40 млн лет возникло огромное число многоклеточных форм жизни, произошел рывок в увеличении биомассы, появились прародители большинства современных видов. Многие ученые связывают подобный «взрыв» жизни с тем фактом, что содержание кислорода в атмосфере было достаточным для того, чтобы мог осуществляться энергетический метаболизм.

Однако, в соответствии с нашей геодинамической моделью, ранняя история Земли была иной. В начале кембрия поверхность планеты остыла настолько, что стал возможен бурный рост сложных многоклеточных организмов. Появление растений и грибов - первых колонистов наземных ландшафтов (Heckman et al. , 2001) - в свою очередь, способствовало дальнейшему охлаждению земной поверхности благодаря усилению процессов выветривания, вследствие чего парниковый газ двуокись углерода связывался с другими элементами и выводился из атмосферы. Таким образом, существовала нелинейная обратная связь между климатом и биосферой; по этой причине температура поверхности планеты снизилась настолько быстро, что возникли оптимальные условия для существования высших организмов. Несмотря на то что в нашей модели учтены только организмы, которые участвуют в процессе фотосинтеза, с ее помощью можно сделать некоторые выводы в отношении животных и человека, зависящих от фотосинтеза не только косвенно: через концентрацию кислорода в атмосфере, - но и напрямую: через пищевые цепи, - а также потому, что в известной степени их развитие шло параллельно с развитием растений.

В нашей модели точно продемонстрировано, что отмеченные три формы жизни появились последовательно - одна за другой, - а затем сосуществовали. В настоящее время они заселяют Землю примерно в равных пропорциях. Придет время - и они исчезнут в порядке, обратном их появлению. Однако, по нашему мнению, маловероятно, что масштабное «свертывание» многообразия видов станет зеркальным отражением «кембрийского взрыва». Во всяком случае, в представленной модели не содержится ни малейшего намека на то, что в будущем произойдет внезапное вымирание высших организмов. Даже возмущение биосферной системы, такое как внезапный скачок температуры, не обязательно должно привести к всеобщей гибели. Система очень надежна и восстановится через короткое время.

Тем не менее, высшие формы жизни, особенно растения, в конце концов, исчезнут, несмотря на то что в нашей усовершенствованной модели им отведено больше времени на существование, чем в предыдущей. Дело в том, что процесс биогенного выветривания постепенно ослабевает, поскольку продуктивность растений, т. е. способность производить биомассу, снижается по мере роста температуры. При этом большее количество углекислого газа, которое они не использовали, остается в атмосфере, поэтому пороговый уровень концентрации для фотосинтеза будет достигнут не ранее, чем через 1,6 млрд лет. Однако средняя температура земной поверхности будет расти быстрее и поднимется до плюс 30 °С - критического для высших организмов значения - уже через 800-900 млн лет.

Таким образом, растения и животные начнут вымирать не из-за недостатка двуокиси углерода, а из-за жары. Это относится также и к прокариотам, хотя они не столь чувствительны к высокой температуре и могут вполне благополучно существовать до тех пор, пока средняя температура земной поверхности не достигнет 45 °С выше нуля, что произойдет на 300 млн лет позднее. Однако смертным приговором для этих организмов станет не наступившая жара (для прокариотов критической является температура плюс 60 °С), а снижение концентрации углекислого газа в атмосфере. Когда через 1,6 млрд лет она понизится до пороговых значений, цианобактерии больше не смогут осуществлять фотосинтез - и тогда Земля - за исключением малого количества исчезающих микроорганизмов, чрезвычайно хорошо адаптированных к экстремальным условиям, - станет «стерильной» планетой.

Сценарий конца

Таковы результаты наших расчетов. Но этапы, ведущие к исчезновению жизни на Земле, можно представить и более детально. Сначала, вследствие уменьшения концентрации в атмосфере углекислого газа, будет непрерывно снижаться уровень производства биомассы: богатая растительность станет редкой, а под лучами необыкновенно яркого солнца поверхность планеты станет раскаленной. Постепенно растения будут вытеснены в своеобразные убежища (пещеры, низины), но, в конце концов, и те превратятся в необитаемые. Некогда плодородные земли с изобилием зелени поглотит сплошная серо-коричневая пустыня.

Почвы, которые формировались и существовали за счет растений, подвергнутся мощной эрозии: стремительные потоки воды будут смывать их и уносить в океан, оставляя за собой лишь голые скалы. Последние оставшиеся из высших животных, которые смогут приспособиться к экстремальным условиям жизни, по мере разрушения пищевой цепочки станут все сильнее страдать от голода.

Одноклеточные организмы всегда были доминантной формой жизни на Земле, несмотря на свои ничтожные размеры. При отсутствии высших организмов вязкие студенистые образования микроорганизмов покроют скалы сплошным ковром. Но через сотни миллионов лет благодаря возрастающей температуре и они разделят судьбу наземных растений.

Борьба за выживание разразится и в водах мирового океана. Водоросли и другие, более сложные, водные растения, могут жить лишь в сравнительно тонком слое воды у поверхности, куда проникает достаточное количество солнечного света. Но приповерхностный водный слой будет замутнен взвесью вещества, смываемого в океан с континентов, и очень быстро нагреется. Только те организмы, которые смогут адаптироваться к жизни на больших глубинах в темноте и под большим давлением, проживут еще какое-то время, питаясь оседающим органическим веществом.

Дополнительным фактором, способствующим снижению массы водорослей, станет истощение запасов минералов, в частности фосфатов и нитратов, которые нужны для их роста. В настоящее время необходимые минералы поступают в воду (выносятся в море реками) из разлагающихся наземных растений и эродирующих почв, но наступит время, когда наземные растения вымрут, а почвы будут смыты.

На определенном этапе верхний слой воды в океане нагреется до такой степени, что оставшиеся эукариотические водоросли, которые выживали несмотря на недостаток минералов, погибнут. Это обречет на гибель и те формы жизни, которые прямо или косвенно питались этими водорослями.

К соляным пустыням и океанам магмы

Примерно через 1,3 млрд лет на поверхности континентов и океанов будут жить только примитивные одноклеточные прокариоты. Единственным местом, где сохранятся приемлемые для высших организмов температуры, окажутся океанские глубины. Возможно, там выживет несколько видов организмов, способных питаться бактериями, но тем самым жизни будет дана последняя отсрочка.

В результате интенсивной эрозии рельефные поверхности континентов станут совершено плоскими. Примерно через 1,6 млрд лет средняя температура на Земле поднимется до плюс 60-70 °С, а уровень двуокиси углерода в атмосфере, а затем и в океанах понизится. В подобных условиях (возможно, за счет хемосинтеза) сможет выжить лишь несколько видов микроорганизмов, способных переносить экстремально высокие температуры и отсутствие СО 2 или солнечного света.

Примерно через 1,3 млрд лет на поверхности континентов и океанов будут жить только примитивные одноклеточные организмы.Тем самым Жизни будет дана последняя отсрочка...

Однако вскоре мелководные и теплые океаны, которые к тому времени займут огромную площадь, начнут испаряться. Влажность воздуха будет постоянно расти; при этом нужно учитывать то, что водяной пар - очень «эффе­ктивный» парниковый газ. Интенсивные парниковые явления будут наблюдаться до тех пор, пока океаны не высохнут окончательно, оставив после себя гигантские соляные равнины. Температура достигнет уже примерно 250 °С выше нуля. Некоторые уникальные микроорганизмы, возможно, и смогли бы адаптироваться к этому своеобразному раскаленному аду, но только не к отсутствию воды: когда вода в океанах испарится, жизнь на Земле исчезнет.

Пока поверхность нашей планеты будет разогреваться, ее внутренняя часть продолжит остывать, вследствие чего тектоническая активность начнет ослабляться, а вулканическая деятельность - затухать. В конце концов, «дрейф» континентов прекратится, потому что дно океана, которое станет слишком сухим и жестким, будет не способно деформироваться и «вдвигаться» под континентальные плиты. Углекислый газ, все еще в незначительном количестве выделяемый мантией, станет накапливаться в атмосфере, способствуя повышению уровня парникового эффекта, создаваемого водяным паром. Температура начнет расти еще быстрее.

СТО МИЛЛИОНОВ ЛЕТ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Н. Л. Добрецов, академик РАН, д. г.-м. н., председатель Сибирского отделения РАН Прогноз отдаленного будущего нашей планеты, основанный на результатах исследования достаточно сложной и правдоподобной системной модели Земли, который представили наши немецкие коллеги, - пожалуй, один из лучших, известных мне.
Тем не менее надо осознавать, что в любом случае все подобные прогнозы пока очень приблизительны. По понятным причинам в используемых моделях могут быть не учтены многие важные факторы.
Например, в представленной модели не учтен еще один потенциальный источник углерода - метан, запасы которого содержатся в газогидратах, своеобразных газовых «консервах». А ведь судя по последним данным, эти запасы огромны и превышают объемы разведанных запасов угля, нефти и газа вместе взятых.
Кероген, т. е. углерод, содержащийся в органическом топливе, при окислении может «съесть» весь свободный кислород. Этот процесс может либо усилить, либо смягчить парниковый эффект: все зависит от темпов и «химии» превращений, которые при этом будут происходить.
В представленной модели достаточно упрощена и предыдущая история живых существ, касающаяся появления и соотношения разных форм жизни - прокариотов, эукариотов, высших организмов. Конечно, в действительности ситуация более сложная. Например, снижение температуры поверхности, указанное на графике, реально было отмечено в венде, около 700 млн лет назад, когда произошло сильное оледенение, а многоклеточные организмы появились, очевидно, много раньше.
На границе же палеозоя, т. е. около 500 млн лет назад, наблюдались дальнейшие эволюционные скачки в развитии высших организмов, выразившиеся в появлении скелета, новых органов размножения и т. д. Тем не менее все прогнозы относительно исчезновения высших растений и других организмов в будущем, сделанные на основе данной системной модели, вполне правдоподобны. Но на самом деле нас, конечно, больше волнуют прогнозы относительно будущего самого человечества. Естественная история людей, т. е. гоминидов, насчитывает примерно 5-7 млн лет.
Согласно модели, человечество может просуществовать еще, по крайней мере, около 100 млн лет, если само себе не навредит.
Это вполне благоприятный прогноз.
В целом же результаты исследования системной модели нашей планеты, пусть во многом и приблизительные, наводят на ряд размышлений. Безусловно, они будут интересны всем, кому не безразличны вопросы происхождения жизни, эволюции и будущего нашей биосферы.

В верхних слоях атмосферы под действием мощного солнечного излучения молекулы воды распадутся на водород и кислород. Водород «уйдет» в космическое пространство, поскольку земная гравитация не сможет удерживать его на поверхности Земли; кислород окислит железо, которое содержится в скальных породах, в результате чего наша планета станет красной, подобно Марсу. Через 3,5-6 млрд лет Земля может разогреться настолько, что даже скальные породы начнут плавиться: когда температура поверхности превысит 1 000 °С, на планете образуются океаны магмы.

В ходе трансформации Солнца в красного гиганта радиус нашего светила примерно через 7,8 млрд лет будет равняться радиусу современной орбиты Земли. Поглотит ли оно Землю, как до этого поглотило Меркурий и Венеру, - этот вопрос остается открытым.

Сильный «солнечный ветер» будет способствовать тому, что Солнце потеряет значительную часть своей массы и, соответственно, гравитационной силы, следовательно, Земля сможет удалиться от него на расстояние, почти в два раза превышающее современное. И на что тогда будет похожа наша родная планета, никто пока не может даже предположить...

Марс красный. Луна пепельно-серая. Сатурн желтый. Солнце ослепительно белое. Но наша планета, даже если смотреть на нее из глубин космоса, даже если мы немного приподнимаемся над атмосферой, на низкой околоземной орбите, или если улетаем к внешним краям Солнечной системы - наша планета голубая. Почему? Что делает ее голубой? Очевидно, не вся планета голубая. Облака белые, отражают белый, прямой солнечный свет на смотрящего сверху. Лед - например, на полярных полюсах - белый по той же причине. Континенты коричневые или зеленые, если смотреть издалека, в зависимости от времени года, рельефа и растительности.

Из этого можно сделать важный вывод: Земля голубая не потому, что небо голубое. Если бы это было так, весь свет, отраженный от поверхности, был бы голубым, но мы этого не наблюдаем. Но есть намек, который оставляют истинно синие части планеты: моря и океаны Земли. Оттенок синего, которым обладает вода, зависит от ее глубины. Если присмотреться к снимку ниже, видно, что водные регионы, обрамляющие континенты (вдоль континентального шельфа), имеют более светлый оттенок синего, чем глубокие, темные места океана.

Возможно, вы слышали, что океан синий, потому что небо голубое, а вода отражает небо. Небо голубое, это точно. И небо голубое, поскольку наша атмосфера эффективнее рассеивает голубой (с короткой длиной волны), чем красный свет (с более длинной волной). Отсюда:

• Небо кажется голубым в течение дня, поскольку коротковолновый свет, попадающий в атмосферу, рассеивается во всех направлениях, и больше «синего» попадает в наши глаза, по сравнению с остальными.
• Солнце и Луна выглядят красными на восходе и закате, поскольку голубой свет, проходя через толстые слои атмосферы, рассеивается, а остается преимущественно насыщенный красный свет, который и попадает нам в глаза.
• Луна оказывается красной во время полного лунного затмения: красный свет, проходя через нашу атмосферу, будет падать на поверхность Луны, тогда как голубой свет с легкостью рассеивается.

Но если бы объяснение было таким - что океан отражает небо - мы бы не видели этих оттенков синего, когда смотрели бы на более глубокую воду. По факту, если бы вы сделали снимок под водой при естественном освещении, без дополнительных источников света, вы бы увидели - даже на самой скромной глубине, - что все имеет синеватый оттенок.

Видите ли, океан состоит из молекул воды, а вода - как и все молекулы - избирательно поглощает свет определенных длин волн. Проще всего воде поглотить инфракрасный, ультрафиолетовый и красный свет. Это значит, что если вы окунете голову в воду даже на скромной глубине, вы будете защищены от Солнца, от ультрафиолетового излучения и все будет казаться голубым: красный свет будет исключен.

Нырните глубже - пропадет и оранжевый.

Еще ниже - желтый, зеленый, фиолетовый.

Погрузившись на много километров, мы обнаружим, что исчез и голубой, хотя он исчезнет последним.

Именно поэтому глубины океана темно-синие: все другие длины волн поглощаются, а у самого синего самая высокая вероятность отразиться и заново отправиться во Вселенную. По той же причине, если бы Земля была полностью покрыта океаном, отражалось бы всего 11% видимого солнечного света: океан прекрасно поглощает солнечный свет.

Поскольку 70% поверхности мира покрыто океаном, и по большей части океаном глубоким, наш мир кажется голубым издалека.

Уран и Нептун, два других голубых мира Солнечной системы, обладают атмосферами, состоящими преимущественно из водорода, гелия и метана. (Нептун богаче льдами и обладает более широким разнообразием компонентов, следовательно, имеет другой оттенок). В достаточно больших концентрациях, метан чуть лучше поглощает красный свет и чуть лучше отражает голубой, чем другие длины волн, тогда как водород и гелий практически прозрачны для всех частот видимого света. В случае голубых газовых гигантов, действительно имеет значение цвет неба.

Но на Земле? Наша атмосфера достаточно тонкая, чтобы никак не влиять на окраску планеты. Небо и океан голубые вовсе не из-за отражений; они голубые, синие, но каждый по своей воле. Если убрать океаны, человек на поверхности все равно будет видеть голубое небо, и если убрать наше небо (и при этом оставить непостижимым образом жидкую воду на поверхности), наша планета тоже останется голубой.

Руководство по управлению космическим кораблём «Земля» Фуллер Ричард Бакминстер

Космический корабль «Земля»

Космический корабль «Земля»

Наш маленький космический корабль «Земля» составляет всего 8 тысяч миль в диаметре и представляет собой лишь небольшую часть бесконечного пространства вселенной. Ближайшая к нам звезда - наш корабль-резервуар энергии - Солнце находится на расстоянии 92 миллионов миль от нас. А соседняя звезда находится в сто тысяч раз дальше. Свету требуется приблизительно 4 года и 4 месяца, чтобы от Солнца (нашего энергетического корабля-источника) достичь Земли. Это один из примеров расстояний наших полетов. Наш маленький Космический корабль «Земля» движется сейчас со скоростью 60 тысяч миль в час вокруг солнца и вращается осесимметрично. Если считать по широте, на которой расположен Вашингтон, это добавляет при нашем движении примерно тысячу миль в час. Каждую минуту мы одновременно поворачиваемся на одну сотню миль и пролетаем по орбите на тысячу миль. Если бы мы запускали наши космические ракетные капсулы со скоростью 15 миль в час, то дополнительное ускорение, которое необходимо было бы получить капсулам, чтобы выйти на орбиту нашего космического корабля «Земля», должно было бы только на четверть превышать саму скорость Земли. Космический корабль «Земля» был настолько необычно создан и сконструирован, что, насколько нам известно, люди находятся на его борту уже на протяжении двух миллионов лет и до сих пор не догадываются о том, что они на космическом корабле. Кроме того, наш космический корабль был так великолепно спроектирован, что на его борту есть все возможности для возрождения жизни вне зависимости от различных событий и энтропии, из-за которых возможны потери энергии всеми жизненными системами. Именно поэтому мы и получаем энергию для биологического продолжения жизни от другого космического корабля «Солнце».

Наше солнце движется вместе с нами в Галактической системе на таком расстоянии, чтобы мы могли получать необходимое количество излучения для поддержания жизни и при этом не сгорали. Вся конструкция космического корабля «земля» и его живые пассажиры так продуманы и созданы, что пояс Ван-Аллена (радиационный пояс Земли), о существовании которого до вчерашнего дня мы вообще не подозревали, способен фильтровать излучения от Солнца и других звезд. Пояс Ван-Аллена настолько прочный, что если бы он отсутствовал, то любые излучения достигали поверхности Земли в такой высокой концентрации, что убивали бы нас. Космический корабль «Земля» построен таким образом, что энергию, получаемую от любых других звезд, мы можем использовать безопасно. Часть корабля сделана так, чтобы поддерживать биологическую жизнь (растительность на суше и водоросли в океане) можно было посредством фотосинтеза, потребляя солнечную энергию в необходимых количествах.

Но мы не можем использовать в качестве пищи все растения. Собственно, мы можем питаться только небольшой частью всей растительности. Мы не можем есть, например, кору деревьев или листья травы. Но на планете существует множество животных, которые вполне могут питаться этим. Мы потребляем энергию, предназначенную для нас, через молоко и мясо животных. Животные едят растения, но мы не позволяем себе потреблять в пищу множество фруктов, семян и лепестков существующих на планете растений. Тем не менее, благодаря генетике, мы научились разводить всю пригодную для нас растительную пищу.

Также нам были дарованы интеллект и интуиция, благодаря которым нам удалось открыть для себя гены, РБК, ДНК и другие фундаментальные элементы, благодаря которым наша жизненная система контролируется. Все это, вместе с химическими элементами и ядерной энергетикой является частью уникального космического корабля «Земля», его оборудования, пассажиров и систем внутренней поддержки. Как мы увидим далее, это парадоксально, но стратегически объяснимо, почему до сегодняшнего дня мы не правильно использовали, злоупотребляли и загрязняли эту выдающуюся химическую, энергетическую систему для того, чтобы потом успешно возрождать все виды жизни на ней.

Особенно интересным мне кажется тот факт, что наш космический корабль - это механическое транспортное средство, такое же как автомобиль. Если у вас есть автомобиль, вы понимаете, что вам необходимо заправлять его бензином или газом, заливать воду в радиатор и в целом следить за его состоянием. Вы фактически начинается понимать смысл термодинамического устройства. Вы знаете, что вы должны поддерживать свое устройство в надлежащем рабочем состоянии, иначе оно сломается и перестанет работать. До последнего времени мы не воспринимали свой космический корабль «Земля» как механизм, который будет исправно работать только при условии надлежащего ухода.

Сегодня одним из самых важных фактов, касающихся космического корабля «Земля», является отсутствие инструкции по его управлению. Мне кажется существенным, что в комплекте вместе с нашим кораблем не шла инструкция по успешному управлению им. Учитывая, какое внимание было уделено созданию всех деталей нашего корабля, не случайно она к нему не прилагалась. Отсутствие инструкции подталкивает нас к осознанию того, что есть два вида красных ягод - красные ягоды, которые мы можем съесть и красные ягоды, которые могут нас убить. Итак, из-за отсутствия инструкции нас заставляли использовать интеллект, который является нашим главным преимуществом; а также разрабатывать научные эксперименты и правильно интерпретировать открытия, полученные экспериментальным путем. Из-за того, что отсутствовала инструкция по ручному управлению, мы научились предугадывать последствия возрастающего количества альтернативных способов выживания и физического, а также метафизического роста.

Очевидно, что любой организм, как только рождается, является беспомощным. Человеческие дети пребывают в состоянии беспомощности достаточно долго по сравнению с новорожденными других живых организмов. Видимо, это подразумевалось в изобретении под названием «человек» - чтобы он нуждался в помощи на протяжении нескольких антропологических фаз, а после, когда стал более независимым, открыл для себя ряд физических принципов и законов и невидимых на первый взгляд ресурсов, существующих во вселенной. Все это должно было пригодиться ему в умножении знаний по продолжению и поддержанию жизни.

Я бы сказал, что все богатство, придуманное и заложенное в конструкцию космического корабля «Земля» было фактором безопасности. Безопасность позволяла человеку быть несведущим долгое время, вплоть до тех пор пока у него не появилось достаточно опыта, чтобы сформировать систему принципов, способную поддерживать баланс между потреблением энергии и окружающей средой. Отсутствие руководства по управлению космическим кораблем «Земля» и системами, поддерживающими жизнь и размножение на нем, заставили человека, обладающего интеллектом, узнать свои основные и самые главные способности. Интеллект должен был обращаться к опыту. Анализ знаний и опыта, полученных в прошлом, позволил человеку осознать и сформулировать основные принципы, состоящие как из особых случаев, так и из совершенно очевидных событий. Объективное применение этих общих принципов в перестройке физических ресурсов окружающей среды, возможно, приведет к тому, что человечество сможет справляться с более масштабными проблемами во всей вселенной.

Представив всю эту схему целиком, можно заметить, что давным-давно человек пробирался через лес (как и вы, и я могли бы это сделать), стараясь найти кратчайший путь в необходимом направлении. На своем пути он встречал упавшие деревья. Он перелазил через эти упавшие перекрещивающиеся деревья и неожиданно осознал, что, несмотря на свою устойчивость, одно из деревьев слегка покачивается. Один конец этого дерева лежал над вторым деревом, а другой конец - под третьим. Покачиваясь, человек увидел как третье дерево поднимается. Это показалось ему невероятным. Тогда он попробовал сам поднять третье дерево, но ему не удалось. Затем человек снова забрался на первое деревце, попутно стараясь раскачать его, и, так же как и в первом случае, третье, большее по размерам дерево, снова приподнялось. Я уверен, что первый человек, проделав все это, подумал, что перед ним волшебное дерево. Возможно, он даже забрал его с собой домой и установил как свой первый тотем. Скорее всего, это произошло задолго до того, как человек узнал, что любое сильное дерево может быть поднято таким образом - так появился один из основных принципов действия рычагов, на основе обобщения всех успешных «особых случаев» неожиданных открытий. Как только человек научился обобщать основные физические законы, он смог эффективно использовать свой интеллект.

В тот момент, когда человек догадался, что любое дерево можно использовать как плечо рычага, его интеллектуальные возможности возросли. Индивид освободился от предрассудков и суеверий благодаря интеллекту, что увеличило его способность к выживанию в миллионы раз. Благодаря принципам, на которых основывается сила действия рычага, человек изобрел шестеренки, шкивы, транзисторы и т. д. Фактически, это позволило делать больше, прикладывая при этом меньше усилий. Возможно, это был интеллектуальный подъем в истории выживания человека, а также успех, достигнутый благодаря метафизическому восприятию основных принципов, которые могут быть использованы человеком.

Из книги Пилотируемые полеты на Луну автора Шунейко Иван Иванович

1.4. Космический корабль Apollo Космический корабль Apollo состоит из командного и служебного отсеков, лунного корабля и системы аварийного спасения (рис. 14.1).В табл. 4 приведены номинальный вес и размеры корабля Apollo.Таблица

Из книги Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть I) автора Первушин Антон Иванович

Из книги Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть II) автора Первушин Антон Иванович

Космический челнок «SV-5» («Х-24») В августе 1964 года ВВС объявили о начале программы «Старт» («START» от «Spacecraft Technology and Advanced Reentry Program»). Эта программа была призвана объединить все существующие проекты планирующих аэрокосмических аппаратов.Она целиком вобрала в себя

Из книги Изобретения Дедала автора Джоунс Дэвид

Космический корабль «Janus» Идея создания космического корабля, обладающего хорошими аэродинамическими характеристиками при входе в атмосферу во всем диапазоне скоростей от космической до посадочной, привела к разработке космического аппарата с разделением ступеней в

Из книги Взлёт 2006 12 автора Автор неизвестен

Космический бомбардировщик «Ту-2000» Практически все работы, связанные с авиационно-космической тематикой, в ОКБ-156 Андрея Туполева были свернуты в начале 60-х годов. Вновь к этой тематике бюро вернулось в 70-е годы, когда в СССР были начаты перспективные работы над

Из книги Ракеты и полеты в космос автора Лей Вилли

Космический корабль «Заря» Кроме кораблей на базе «Союза» (пилотируемых «Союз Т», «Союз ТМ» и беспилотных «Прогресс» и «Прогресс-М»), конструкторы НПО «Энергия» неоднократно предлагали проекты различных аппаратов, рассчитанных на более мощные ракеты-носители, чем

Из книги Промышленное освоение космоса автора Циолковский Константин Эдуардович

Двухмодульный воздушно-космический корабль Объединение научного и конструкторского задела, накопленного в ходе работ по орбитальным кораблям типа «ОК-М» и космическому корабль «Заря», позволили выдвинуть новый перспективный проект корабля многоразового

Из книги Космос - землянам автора Береговой Георгий Тимофеевич

Космический туризм В настоящее время одним из перспективных направлений создания орбитальных станций считается строительство туристских космических баз.Когда я пишу эти строки, информационные агентства всего мира сообщают, что из космоса вернулся второй (после

Из книги Обитаемые космические станции автора Бубнов Игорь Николаевич

Оптически плоская Земля С увеличением высоты над поверхностью Земли плотность атмосферы уменьшается. Любопытным следствием этого является изменение с высотой (градиент) показателя преломления воздуха, из-за чего луч света распространяется в атмосфере по слегка

Из книги Траектория жизни [с иллюстрациями] автора Феоктистов Константин Петрович

Космический туризм подорожал Цена полета космического туриста на МКС выросла с 20 до 21 млн долл. Об этом заявил в ноябре в ходе видео-моста «Москва-Пекин» генеральный конструктор РКК «Энергия» Николай Севастьянов. По его словам, это связано с ростом цен на материалы и

Из книги 100 великих достижений в мире техники автора Зигуненко Станислав Николаевич

Глава двенадцатая. Космический корабль В недалеком будущем, возможно уже в следующем десятилетии, будет созвана международная конференция по космическим полетам. Она будет отличаться от всех других подобных конференций тем, что большинство ее делегатов будут

Из книги автора

Освоение планеты Земля

Из книги автора

На границе «Земля-космос» Красота космических зорьПервым увидел космическую зарю Ю. Гагарин. Все было необычно, ярко, впечатляюще. «Красота-то какая!» - только и смог он воскликнуть в восторге от увиденного. Слишком коротким было его путешествие на орбиту.«На горизонте

Из книги автора

ЗЕМЛЯ - МАРС С ПЕРЕСАДКОЙ 12 февраля 1961 г. в Советском Союзе был дан старт первой межпланетной станции, отправившейся в сторону Венеры. В сообщении ТАСС указывалось, что выведение станции на межпланетную траекторию было осуществлено управляемой космической ракетой,

Из книги автора

Земля в иллюминаторе В КБ эту идею предложил Королев. Однажды в разговоре он спросил: «А что, разве нельзя в спускаемый аппарат „Востока“ двух или даже трех космонавтов поместить?» Я ответил, что невозможно. Прежде всего потому, что уже апробированную схему посадки с

Из книги автора

Космический лифт Обычно бывает так. Фантасты высказывают какую-то идею, а инженеры затем пытаются ее осуществить. В данном же случае все обстоит как раз наоборот: фантасты не поспевают за фантазиями инженеров. Судите сами… Две силы действуют воедино. В июле 1960 года