Деятельность человека несомненно серьезно влияет на климат нашей планеты. И у ученых возникает закономерный вопрос – каким может быть наихудший из конечных результатов этого процесса? Один из возможных ответов таков: если изменение климата действительно выйдет из-под контроля, то Земля станет второй Венерой. Но что именно это значит? И действительно ли существует подобная опасность?
Адская подруга
Венера – ближайшая к Земле планета. Иногда ее называют сестрой Земли. И действительно, планеты имеют почти одинаковый размер (размер Венеры = 95% размера Земли), и почти одинаковую массу (масса Венеры = 81,5% массы Земли). Однако условия на поверхностях планет отличаются очень сильно. Это связано с тем, что Венера имеет гораздо более плотную атмосферу, которая состоит в основном из углекислого газа. Атмосферное давление у ее поверхности имеет значение более 90 атмосфер. Такое давление на Земле можно встретить только в океане на глубине около 900 метров. Подобные условия создают мощный парниковый эффект, который разогревает температуру поверхности Венеры до 460 ° C.
Но как могло случиться, что две похожие планеты имеют столь разные условия на поверхности? Первое, что приходит в голову – Венера просто находится немного ближе к Солнцу. Однако расчеты показывают, что с атмосферой, свободной от CO2, и похожим на Землю альбедо (характеристика количество солнечного света, отражаемого планетой, для Земли около 30%), средняя температура поверхности Венеры будет «всего» около 40 ° C. Это будет, конечно, все равно пустынная планета. Но без того ада, который творится там сейчас. Интересно, кстати, но на Венере ненамного больше CO2, чем на Земле. Однако земной CO2 почти полностью связан в известковых отложениях. Если бы все известняки Земли вдруг растворились, мы бы получили атмосферу с давлением около 50 бар.
И все же вернемся к озвученному выше вопросу. Так почему же существует такая кардинальная разница между настолько похожими планетами?
Земля на каком-то из начальных этапов своей эволюции имела на поверхности много жидкой воды. И растворенный в воде СО2 был связан в известняки, постепенно вымываясь из атмосферы. Однако есть много признаков того, что на ранней Венере тоже были океаны. Вода Земли, вероятно, была получена от астероидов. Вода Венеры, вероятнее всего, тоже. Хотя сегодня на Венере больше нет воды, высокое содержание дейтерия в ее атмосфере указывает на то, что однажды Венера потеряла много водорода. Он просто улетел в космос.
Точка невозврата
Ученые подозревают, что Венера стала адски разогретой теплицей на каком-то раннем этапе своей истории. Возможно, этот процесс был запущен из-за незначительного увеличения яркости Солнца. Для Земли это прошло безболезненно, а вот Венера преодолела какую-то «точку невозврата». Постепенное повышение температуры ее поверхности привело к значительному увеличению количества водяного пара в атмосфере. И она стала непрозрачной. Поэтому планета больше не могла эффективно излучать тепло в космос. Постепенно получаемого от Солнца тепла стало больше, чем его уходило в пространство. Венера начала быстро нагреваться. Это происходило до тех пор, пока температура поверхности не достигла приблизительно 1100 ° C. Только при этой температуре тепло начало покидать планету.
Океан Венеры при таких условия полностью испарился. И вся его вода поднялась в атмосферу. Под воздействием ультрафиолетового излучения она разложилась на водород и кислород. Водород, в итоге, практически полностью рассеялся в космическом пространстве. Кислород связался в молекулами углерода, образовав СО2. Поскольку водяного пара больше не было, температура поверхности и атмосферы Венеры упала до нынешних значений. Но поскольку СО2 – это тоже парниковый газ, ад на этом не закончился.
Что будет с Землей?
Возможен ли подобный сценарий на Земле? Если так произойдет, это будет означать конец всей жизни на нашей голубой планете. Джеймс Хансен, известный американский ученый-климатолог, заявлял еще в 2009 году: «Если мы сожжем все наши запасы нефти, газа и угля, есть большой шанс, что климат Земли станет экстремальным. Я также полагаю, что если мы сожжем еще и битуминозные пески, «синдром Венеры» станет просто неизбежным».
Современное Солнце, по мнению ученых, не способно разогреть Землю до катастрофического состояния. При условии сохранения нынешнего состава атмосферы. Но если СО2 в ней станет слишком много, возникнет положительная обратная связь, которая вызовет катастрофу, подобную венерианской.
Парниковая теплица – это жуткая климатическая катастрофа, которая сделает необитаемым наш мир. Поэтому нам остается надеяться, что большинство ископаемых видов топлива так останется в земле.
И поэтому беды никогда не произойдет.