Мистерия Луны

Другая землеподобная планета, Венера, расположенная ближе к Солнцу, чем наша собственная планета, имеет поверхность, сильно отличающуюся от земной или марсианской. В некоторых отношениях Венера больше похожа на Землю, чем на Марс. Она обладает сходными размером и массой, а также близка по составу к Земле. Такие специалисты, как Дэвид Гринспун, ученый-исследователь из Юго-Западного института в Боулдере, штат Колорадо, тщательно изучали Венеру с помощью информации, полученной от целого ряда орбитальных зондов и спускаемых модулей.

Гринспун не одинок в том мнении, что на ранних этапах развития Венера была еще больше похожа на Землю. Сейчас на Венере нет различимой воды, но ее следы в атмосфере указывают, что на самых ранних этапах содержание воды было примерно таким же, как на Земле. Это не слишком удивительно, так как планеты находятся недалеко друг от друга и сформировались примерно в одно и то же время.

Венера во многих отношениях похожа на Марс, но атмосферное давление на ее поверхности в 92 раза больше земного. Считается, что Венера утратила свою воду из-за парникового эффекта и сейчас она покрыта плотным слоем облаков из серной кислоты. Эти облака настолько плотные, что лишь незначительная часть солнечного света, падающего на Венеру, достигает поверхности планеты, так что этот мир можно считать мрачным во всех отношениях. Может показаться, что незначительное количество солнечного света приведет к более низкой температуре, но это не так. На самом деле тепло на поверхности планеты удерживается и возрастает, потому что не может прорваться через плотный приповерхностный слой углекислого газа. Этим объясняется разогрев поверхности Венеры до нынешней температуры 730°С.

На Венере есть вулканы, как на Земле и на Марсе; фактически здесь больше вулканов, чем на любой другой планете Солнечной системы. Но опять-таки, как и на Марсе, венерианские вулканы существуют отдельно, а не являются частью длинных горных хребтов, как на Земле. Вулканы на Венере беспорядочно разбросаны по ее поверхности, и многие из них выглядят очень молодыми, хотя впечатление может быть обманчиво. В облаках серной кислоты постоянно бушуют грозы, но, несмотря на это, ветровая эрозия на Венере ограниченна по сравнению с Землей, где много воды. Выясняется, что эрозия имеет крайне важное значение, так как обеспечивает правильный баланс химических и питательных веществ, делающих Землю пригодной для жизни.

Поверхность Венеры выглядит довольно однообразной и считается сравнительно молодой по геологическим меркам – в пределах 600—700 млн. лет. Считается, что эта в целом гладкая поверхность с отдельными разломами и складками сформировалась в результате какого-то катаклизма, который полностью преобразил лик планеты. Неизвестно, было ли это результатом внутренних напряжений в недрах Венеры, но по какой-то причине ее поверхность буквально расплавилась и более или менее однородно покрыта слоем вулканических базальтов.

Интересно отметить, что Венера не имеет спутников, тогда как у Марса есть два спутника, хотя оба они имеют чрезвычайно малые размеры и практически не оказывают влияния на свою планету. Предполагается, что самообразование такого крупного спутника, как у Земли, послужило бы толчком к началу процесса тектоники плит, который, в свою очередь, способствовал бы появлению жизни на планете.

На ранних этапах своего существования Луна находилась гораздо ближе к Земле, чем сейчас. Расстояние между нею и Землей постепенно возрастало главным образом из-за существования земных океанов. Этот процесс происходил в течение последних 4 млрд. лет и происходит до сих пор.

Одна из точек зрения на ситуацию была представлена Нейлом Ф. Коминсом, профессором астрономии в университете штата Мэн. В 1990 г. его поразило замечание одного из коллег о том, что популяризаторы науки всегда смотрят на мир из одной и той же старой перспективы. Коминс решил, что, может быть, стоит сделать шаг в сторону и взглянуть на мир по-иному.

В результате этого разговора Комине обратил внимание на нечто, что все мы воспринимаем как должное, – а именно на взаимоотношения Земли и Луны, – но с совершенно иной позиции. Он решил выяснить, какой была бы Земля, если бы у нее не было такого крупного спутника, как Луна. Он назвал свой гипотетический мир «Солон» и через некоторое время написал серию статей о Солоне, напечатанных в журнале «Астрономия». Впоследствии он опубликовал все свои наблюдения в книге «Путешествие на Землю, какой она могла бы быть».

Коминс изучил все аспекты строения Земли и ее связи с Луной, чтобы создать модель сходной планеты на таком же расстоянии от Солнца и такого же возраста, как Земля. Разница заключалась в том, что у этой планеты Луны не существовало, и это привело к драматическим последствиям.

Ник Хоффман предполагает, что сама природа земной поверхности была бы совершенно другой, если бы материал, составляющий Луну, не был удален из земной коры. Однако Коминс с самого начала исходил из предпосылки, что элементы земной поверхности были примерно такими же, как сейчас.

Одним из первых различий на ранних стадиях развития Земли было отсутствие приливов. Коминс указывает, что, когда Луна находилась в 10 раз ближе, чем сейчас, это приводило к ежедневным лунным приливам в тысячу раз более сильным, чем в наши дни. Поскольку ученые сходятся во мнении, что молодая Земля совершала оборот вокруг своей оси каждые 6 часов, это означает, что приливы с мощностью цунами прокатывались по земной поверхности каждые три часа. Они не только были частыми, но и обладали сокрушительной силой, вторгаясь на сушу на несколько сотен километров.

Механизм, замедливший вращение Земли, непосредственно связан с приливами, и Луна не является единственным небесным телом, влияющим на них, поскольку океанические приливы на Земле реагируют на солнечное тяготение. Но Луна находится гораздо ближе и заметно сильнее замедляет вращение Земли, чем более далекое Солнце. По оценке Коминса, в отсутствие Луны земной день сейчас составлял бы лишь 8 часов, а сила солнечных приливов составляла бы менее у, от сегодняшних.

Одним из прямых следствий отсутствия Луны были бы жесткие ограничения на возможность появления и развития жизни. В настоящее время многие ученые признают, что ДНК, основной «строительный кирпичик» жизни, спонтанно возникла в древних земных океанах. Впоследствии мы больше расскажем о ДНК, а пока что согласимся с общепринятым мнением, что она впервые зародилась в древнем земном океане, в так называемом «первозданном бульоне», смеси воды и химических веществ, необходимых для образования органических молекул.

Мощные приливы, создаваемые молодой Луной, приводили к эрозионным процессам таких масштабов, с какими нам не приходилось сталкиваться. Миллионы и миллионы тонн суши ежедневно превращались в пыль и уносились в море, а затем равномерно распределялись и оседали на дне океана. Этот процесс высвободил огромное количество минералов, без которых было бы невозможно возникновение жизни. Вероятно, в безлунном мире существовали бы сходные погодные условия, включая дожди, поэтому эрозионные процессы имели бы место, но лишь в крошечном масштабе по сравнению с вышеописанными. Это значит, что жизни понадобилось бы гораздо больше времени, чтобы обрести прочную опору, если бы это вообще могло случиться.

У нас нет проблем с концепцией жизни, впервые развившейся и эволюционировавшей в океане, но в какое-то время она должна была покинуть водную среду обитания и научиться выживать на суше. Вполне возможно, что насекомые первыми совершили этот прыжок, а предки амфибий и рептилий последовали за ними и в конце концов уступили место всем сухопутным животным, обитающим в современном мире.

Жизнь всегда стремится адаптироваться к преобладающим условиям окружающей среды и занять новые экологические ниши. Около 400 млн. лет тому назад одной из таких ниш были каменные бассейны. Рыбы иногда оставались в таких водоемах при отливе. В большинстве случаев это не имело значения, потому что при следующем высоком приливе рыба освобождалась и уходила обратно в море. Однако если рыба оказывалась изолированной в каменном бассейне после особенно высокого прилива, ей приходилось выживать в течение нескольких недель до освобождения. Рыбы, оказавшиеся в такой ситуации, погибали, если каким-то образом не могли вернуться в океан по суше, научившись дышать за пределами воды.