В колонках играет - njrf pderb bytnfНастроение сейчас - abu gjyznmРанняя Земля - Эпоха 0
В последнее время планеты у других звезд открывают все чаще. Эти открытия уже доступны небольшим телескопам, а число известных экзопланет превысило две сотни. Пока астрономам удается обнаружить лишь планеты-гиганты типа Юпитера. Но чувствительность аппаратуры увеличивается с каждым годом, а методы исследований совершенствуются день ото дня, поэтому недалек тот момент, когда в распоряжение ученых будет предоставлена 'земля' у другого солнца. Первым вопросом, конечно, будет - пригодна ли она для жизни или даже есть ли на ней жизнь и разумные существа? На этот вопрос можно будет ответить, сравнивая с экзопланетами нашу Землю. Поскольку, на первых порах, ученые смогут воспользоваться только спектром планеты, точнее, спектром ее атмосферы, для сравнения нужно будет использовать данные об атмосфере Земли на пр отяжении всей ее истории. Охватить такой большой период необходимо, поскольку возраст звезд весьма различен, значит, и различен возраст самих планет. Вновь открытая планета может находиться как на начальной, так и на средней, и на конечной стадии своей эволюции. Для каждой из них нужно будет рассматривать наиболее близкий по времени период развития нашей планеты. В то же время, зная возраст внесолнечной планеты и состав ее атмосферы, можно будет оценивать состояние атмосферы Земли в аналогичную эпоху. Астрономы Lisa Kaltenegger из Гарвардско-Смитсоновского Центра Астрофизики (CfA) и Wesley Traub из Лаборатории Реактивного Движения - JPL (NASA), уже сейчас предложили четко разграничить исторические эпохи, чтобы при открытии очередного 'экзота' сразу относить его к группе планет, находящихся на той или иной стадии развития. Геологические 'временные записи' показывают, что атмосфера Земли э ффективно изменялась в течение 4,5 миллиардов лет, со времени ее образования. Частично это происходило из-за появляющихся новых форм жизни, частично из-за иных химических превращений. Распределяя состав атмосферы в течение всей ее истории, Kaltenegger и Traub предлагают искать аналогичные атмосферы у других миров. Таким образом, можно определить, есть ли на исследуемой планете жизнь и на какой стадии развития она находится.
Из сотен экзопланет только четыре могут наблюдаться непосредственно. Все они - газовые гиганты типа Юпитера. До настоящего времени атмосферу смогли обнаружить только у одного из этих миров. Это сделал David Charbonneau при помощи космического телескопа 'Спитцер'. Для обнаружения небольших планет типа Земли готовятся новые проекты, такие как, например, Искатель Землеподобных Планет - TPF (NASA) и Darwin (ESA). Новые космические телескопы смогут непосредственно изу чать соседние миры, похожие на наш. Астрономам особенно важно пронаблюдать видимые и инфракрасные спектры отдаленных 'земель', т.к. именно эти отпечатки светового и теплового излучения несут больше всего информации относительно атмосферного состава. Каждый определенный газ создает линии излучения (поглощения) в спектрах небесных тел, подобно отпечаткам пальцев или генома ДНК. Изучая эти 'отпечатки', астрономы с большой точностью могут указать на присутствие того или иного газа в атмосфере и даже выявить наличие облаков. В наше время атмосфера Земли состоит на три четверти из азота и на ¼ из кислорода, включая небольшой процент других газов (углекислый газ и метан и т.п). Но четыре миллиарда лет тому назад кислород в атмосфере полностью отсутствовал. Дальнейшее развитие воздушной оболочки Земли ученые предложили разграничить шестью продолжительными эпохами, каждая из которых характеризуется своей определенной смесью газов. Если астрономы найдут планету со спектром подобным спектру одной из смоделированных эпох Земли, то они смогут охарактеризовать ее геологическое состояние и возможность появления на ней жизни. Для того, чтобы лучше представить себе временные отрезки 4,5 миллиардной истории нашей планеты, Kaltenegger, Traub, а так же их коллега из CfA Ken Jucks, расписали их на протяжении одного года, начиная с 1 января, которым они обозначили день образования Земли. В результате получилась такая картина:.
Эпоха 0 (ноль) - 12 февраля (3,9 миллиардов лет тому назад).
В Эпохе 0 молодая Земля обладала мощной атмосферой, состоящей по большей части из азота, углекислого газа и сероводорода. Дни были короче, а Солнце едва проглядывало сквозь бурую пелену облаков в виде красного диска. Один-единственный океан, который полностью покрывал нашу планету, имел грязно-коричневый оттенок и подвергался постоянной бомбардировке прилетающих их космоса метеоритов и комет. Углекислый газ помогал согревать наш мир в то время, потому что от солнечного тепла до поверхности Земли доходила только треть сегодняшнего количества. Хотя никакие ископаемые не существовали в этот период, признаки органических веществ того времени, возможно, сохранились в скалах Гренландии.
Эпоха 1 - 17 марта (3,5 миллиарда лет тому назад).
Пейзаж планеты представлял из себя цепи вулканических островов, повсеместно 'протыкающих' единый океан. Первыми живыми на Земле стали анаэробные бактерии, которые могли жить без кислорода. Эти бактерии производили большие количества метана, который и характерен для состава атмосферы через миллиард лет после рождения планеты. Если аналогичные бактерии существуют на другой планете, то будущие миссии (TPF и Darwin) смогли бы обнаружить продукт их производства в атмосфере 'экзота'.
Эпоха 2 - 5 июня (2,4 миллиарда лет тому назад).
Концентрации метана в атмосфере достигла максимальной. Доминирующими газами были также азот и углекислый газ. Начали формироваться континентальные платформы. Появились сине-зеленые водоросли, которые начали вырабатывать большое количество кислорода.
Эпоха 3 - 16 июля (2 миллиарда лет тому назад).
Кислорода в атмосфере становится все больше, и он начинает 'конкурировать' с метаном и углекислым газом, заставляя задыхаться анаэробные бактерии. Окружающий пейзаж стал чрезвычайно влажным с продолжающейся активной вулканической деятельностью. Зеленовато-коричневые облака висели над мутной серой водой. Кислородная революция одержала верх.
Эпоха 4 - 13 октября (800 миллионов лет тому назад).
Уровень кислорода продолжает увеличиваться. На этот раз период совпадает со временем, известным в геологической истории как Кембрийский Прорыв (Cambrian Explosion). Начавшийся 550 - 500 миллионов лет тому назад, период Кембрия является одним из самых значимых отправных пунктов эволюции жизни на Земле. Это - время появления многих видов морских животных, о которых мы можем судить по окаменелостям, обнаруженным в толще скал. Земля покрывается болотами, морями и характерна малой вулканической активностью. Океаны кишат живыми организмами.
Эпоха 5 - 8 ноября (300 миллионов лет тому назад).
Жизнь выбирается из океанов на сушу. Атмосфера Земли достигает своего стабильного состояния с преобладающим количеством азота и кислорода. Это было начало Мезозоя, когда на планете господствовали динозавры. Пейзаж выглядел похожим на парк Юрского периода.
Эпоха 6 - 31 декабря, 11 часов 59 минут 59 секунд (текущее время).
Человеческая деятельность способна изменить состав атмосферы. Это незначительное изменение, но его вполне можно было бы зафиксировать в спектре Земли современными наблюдательными средствами, если бы мы наблюдали нашу планету с ближайших звезд. Гигантские флотилии будущих инфракрасных космических телескопов смогут сделать подобные измерения и у более далеких планет. Максимум через несколько десятков лет мы узнаем, одинока ли наша голубая планета во Вселенной или рядом есть разумные соседи, которые ждут встречи с нами:.