ЗЕМЛЯ ОСТЫВАЕТ СО СКОРОСТЬЮ 100 ГРАДУСОВ
Ученых всегда волновал вопрос, откуда Земля получает внутреннее тепло. Узнав источники этого тепла, японские и американские ученые попытались выяснить, какой из них главный. Оказалось, примерно половину тепла Земля получает от ядерного распада элементов в недрах земной коры. И столько же хранит с момента своего образования 4,5 миллиарда лет назад. Все это время наша планета продолжает остывать со скоростью примерно 100 градусов за миллиард лет. Вероятнее всего, считают ученые, через несколько миллиардов лет, когда затухающие лучи умирающего Солнца уже не смогут согревать Землю, внутреннее тепло нашей планеты точно так же иссякнет, и она превратится в холодное и замерзшее небесное тело.
Учёные из Washington University в городе Сант Луис сделали новый шаг в понимании процессов передачи тепла в земной коре – наружней оболочке нашей планеты. Температура является важным фактором во многих геологических процессах, которые идут на Земле, включая производство магмы – расплавленных камней, на глубине 30 – 40 км. Но до этого времени измерение температуры в глубоких слоях земной коры было весьма трудной задачей в основном из-за проблем, связанных с измерением термальной проводимости камней – того какое количество тепла камни, из которых состоит кора, могут проводить через себя за единицу времени, при различных температурах.
В обычных методах измерения температурной проводимости ошибки измерения возрастают с приближением к температуре плавления камней. При таких температурах тепло передаётся не только через контакты атомов, но и через излучение. Т.к. обычные методы не могут отделить тепло, которое передаётся атомами, от тепла, которое передаётся излучением, эффективность проводимости тепла камнями при температурах плавления во многих случаях сильно преувеличена. По этому, чтобы избежать неопределённости,учёные приняли теплопроводимость камней на протяжении всей коры за постоянную величину.
В новом же исследовании учные из Washington University использовали лазер, который применяется для сварки стали, и смогли избежать проблем, которые подстерегают обычные методы на этом пути. В этом эксперименте исследователи нагревали камень до определённой температуры и затем фиксировали её, после этого на камень направляли мощный лазер и смотрели как тепло передаётся из одной его части в другую. Так как напрямую измерить тепловую проводимость в различных частях земной коры невозможно, то исследователи нагревали камень до различных температур и измеряли его проводимость тепла – тем самым составляя глубинную карту теплопроводимостей земной коры.
Результаты этого исследования опубликованы в выпуске журнала Nature за 19 марта этого года и они говорят, что теплопроводимость камней непостоянна и она сильно меняется в зависимости от температуры. Учёные говорят: «Мы выяснили, что камни лучше проводят тепло, при низких температурах, чем считалось ранее, и слабее, при высоких, чем считалось ранее.» Так в глубинных слоях земной коры теплопроводимость камней на 50% меньше, чем считалось ранее – это говорит о том, что глубинные слои земной коры являются хорошим теплоизолятором и также о том, что более глубокие слои Земли могут быть гораздо горячее, чем считалось ранее, поскольку значительную часть их тепла задерживают глубинные слои земной коры.
Источник
Когда-то Земля была непохожей на себя
До появления людей мир был совершенно другим. Наша планета не всегда выглядела так, как сейчас. За последние 4,5 миллиарда лет она прошла через ряд самых невероятных изменений — и они совершенно неописуемые. Но мы попытаемся их описать. Если бы вы могли вернуться назад во времени на миллионы лет, вы не просто увидели бы немного других животных. Вы обнаружили бы совершенно инопланетный мир прямо со страниц научной фантастики.
Раньше Земля выглядела совсем иначе
Гигантские грибы на Земле
Земля была населена большими грибами
Примерно 400 миллионов лет назад деревья были высотой примерно до пояса человека. Большинство из них были метровой высоты, а другие растения были не намного больше — но не грибы. В какой-то момент истории Земли грибы-прототакситы были на каждом углу земного шара и возвышались над любым другим живым существом.
У этих грибов были ножки высотой 8 метров и шириной 1 метр. Да, они не будут выше и толще многих современных деревьев. Но в то время они были самыми большими растениями на планете, превышая в росте все остальные на добрые 6 метров.
У них не было таких больших шапок на верхушке, какие мы привыкли видеть относительно ножки нынешнего гриба. Вместо этого они целиком являли собой ножку — просто большой грибковый столб, торчащий из-под земли. И они были повсюду. Мы нашли окаменелости этих штук на каждой части планеты. То есть на планете прошлого были сплошь леса из гигантских грибов.
Небо на Земле было оранжевым, а океаны зелеными
Больше похоже на картину Айвазовского
Небо не всегда было голубым. Примерно 3,7 миллиарда лет, как полагают, океаны были зелеными, континенты черными, а небо было ярко-оранжевого цвета.
Тогда состав Земли был совершенно другим, и у нас есть все основания полагать, что цветовая схема была тоже совершенно другой. Океаны были зелеными, потому что в морской воде растворялись железные образования, проливая зеленую ржавчину цвета ржавой медной монеты. Континенты были черными, потому что были покрыты остывающей лавой и на них не было никаких растений.
И небо не всегда было голубым. Сегодня в атмосфере много кислорода, но 3,7 миллиарда лет назад его было не так много. В небе был по большей части метан. Когда свет солнца пробивается через метановую атмосферу, он окрашивает небо в оранжевый цвет.
Земля воняла тухлыми яйцами
Приятным запах Земли точно не назовешь
Когда мы рассуждаем о том, какой была планета, мы руководствуемся не только догадками и теориями. Ученые почти наверняка уверены, что знают, каким был запах планеты в прошлом. Если бы кто-нибудь понюхал воздух 1,9 миллиарда лет назад, он четко различил бы запах тухлых яиц.
Все потому, что океаны были полны газообразных бактерий, питающихся солью в морской воде. Бактерии брали соль и выпускали сульфид водорода, заполняя воздух характерной вонью, которую мы ассоциируем с яйцами, которые уже всё.
И это ученые еще стараются выражаться помягче. Будем честны — у нас есть существа, которые ежедневно испускают сульфид водорода в воздух. Можно сказать, что мир прошлого пах пердежом.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Google Новостях и Яндекс.Дзен, чтобы не пропускать новые материалы!
Земля была фиолетовой
Почему Земля изменила цвет?
Когда на Земле начали прорастать первые растения, они не были зелеными. По одной из теорий, они были фиолетовыми. Если бы вы взглянули на нашу планету из космоса три-четыре миллиарда лет назад, она была бы фиолетовой в той же степени, в какой зеленая сегодня.
Считается, что первые формы жизни на Земле поглощали свет Солнца немного иначе. Современные растения зеленые, потому что используют хлорофилл для поглощения солнечного света, но первые растения использовали сетчатку и отличались характерным фиолетовым оттенком.
Возможно, фиолетовый долгое время бы нашим цветом. Около 1,6 миллиарда лет назад, после того как растения, покрывающие планету, стали зелеными, фиолетовыми стали и наши океаны. Толстый слой пурпурной серы покрывал поверхность воды, и ее было достаточно, чтобы окрасить все океаны в фиолетовый цвет и сделать их невероятно токсичными.
Земля была похожа на снежок
Сплошной ледниковый период
Все мы знаем, что наша планета переживала ледниковые периоды. Однако есть точные доказательства тому, что 716 миллионов лет назад зима была на пике, словно в каком-то мультфильме. Этот период называется периодом «Земли-снежка», потому что Земля была покрыта льдом практически полностью и из космоса выглядела как гигантский снежок.
Мир был настолько холодным, что на экваторе были ледники. Ученые доказали это, обнаружив следы древних ледников в Канаде. В это, может быть, трудно поверить, но 700 миллионов лет назад эта часть Канады была на экваторе. Самые теплые места на Земле были холодными, как современная Арктика. Впрочем, сейчас ученые уже не думают, что Земля была похожа на белый снежок, потому что 716 миллионов лет назад с ней творился еще один ужас. Вулканы постоянно извергались, наполняя небеса пеплом и смешивая лед, снег и пепел в одну грязную сероватую массу.
Кислотный дождь падал на Землю в течение 100 000 лет
Такие осадки уничтожали все живое
В конечном счете период Земли-снежка закончился. Но на этом ужасы не прекратились. Считается, что после этого Земля прошла через период «интенсивного химического выветривания». Кислотный дождь постоянно омывал землю с небес в течение 100 000 лет.
Кислотный дождь был таким тяжелым и едким, что расплавил ледники, покрывающие планеты. Но нет худа без добра — в процессе этого в океан направились питательные вещества, которые позволили появиться жизни, направили кислород в атмосферу и обеспечили кембрийский взрыв жизни на Земле.
Но до того воздух был полон углекислого газа, а кислотный дождь отравил океан. Пока жизнь не разлетелась по Земле, она была ядовитой, негостеприимной пустыней.
Когда Арктика была зеленой и полной жизни
В Арктике раньше водились крокодилы!
Приблизительно 50 миллионов лет назад Арктика была совершенно другим местом. Это время называлось ранним эоценом, и мир был куда теплее, чем стал потом. На Аляске можно было найти пальмовые деревья, и крокодилы плавали у берегов Гренландии.
Даже северная шапка планеты была покрыта зеленью. Считается, что арктический океан был гигантским бассейном пресной воды и жизнь в нем просто кипела. Вода была полна зеленых водорослей, и по всей Арктике цвели зеленые папоротники.
Но тропиками назвать те времена было сложно. Тогда самые теплые месяцы в Арктике были температурой около 20 градусов Цельсия. И все равно северные части нашего мира были полны гигантских черепах, аллигаторов, первых гиппопотамов, которые привыкали жить в вечной зиме или темноте.
Пыль закрывала солнце на Земле
Из-за пыли Солнце было не видно
Когда астероид, виновный в погибели динозавров, упал на Землю 65 миллионов лет назад, одним падением все не завершилось. Мир превратился в жуткое, темное место.
Падение астероида отправило пыль, почву и камни прямиком в небо и даже в космос. Тонны их остались в атмосфере и окружили планету массивным слоем пыли. Для созданий, который были на Земле, само Солнце исчезло с небес.
Продлилось все это недолго — несколько месяцев. Но когда гигантское облако пыли осело, серная кислота осталась в стратосфере и попала в облака. Они стали настолько толстыми, что в течение десяти лет на Землю проливались кислотные дожди.
Дожди из расплавленной магмы
Кислотный дождь по сравнению с этим — тропический
Тот самый астероид, впрочем, был ерундой по сравнению с тем, что упал на планету четыре миллиарда лет назад. В ранние дни нашей планеты дождь астероидов бомбардировал Землю и превратил ее в адскую планету из-под пера художника-сюрреалиста.
Океаны на планете стали настолько горячими, что вскипели. Тепло от удара астероида испарило первые океаны на Земле, превратив их в пар, который просто исчез. Огромные участки поверхности Земли расплавились. Гигантские твердые массы, покрывавшие планету, превратились в жидкость, которая просто плавала вокруг, словно медленно движущаяся река, при нестерпимо жарких температурах.
Хуже того, некоторые породы испарились и стали атмосферой Земли. Оксид магния поднимался в атмосферу, как испаряющаяся вода, и конденсировался в капельки жидкой горячей магмы. Поэтому почти так же часто, как мы видим дождь сегодня, в древности Земля видела магму, падающую с небес.
Гигантские насекомые были повсюду
Не хотелось бы повстречать такую стрекозу
Около 300 миллионов лет назад мир был покрыт массивными низменными болотными лесами, а воздух был заполнен кислородом. Тогда было на 50% больше кислорода, чем сегодня, и наблюдался невероятный взрыв жизни. Также появились гигантские насекомые, словно из фильма.
Для некоторых существ всего этого кислорода в атмосфере было слишком много. Небольшие насекомые не могли с ним совладать, поэтому становились все больше и больше. Некоторые из них стали огромными. Ученые нашли ископаемые останки стрекоз размером с современных чаек и размахом крыльев в 0,6 метра.
По Земле ходили гигантские жуки и другие насекомые. Но не все они были дружелюбными. Гигантские стрекозы, по мнению ученых, были плотоядными.
Источник
Что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Человечество не сможет жить на Земле вечно. Ядро планеты постепенно остывает, теряя энергию. Но если бы оно и могло сохранять постоянную температуру, все-равно потребовалось искать новый дом из-за Солнца. В определенный момент звезда должна погаснуть, погрузив вращающиеся вокруг планеты в вечную темноту. Но что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Когда появились Земля и Солнце?
Солнце образовалось примерно 4,6 млрд лет назад. Ранее на этом месте располагалось молекулярное облако, в котором произошел гравитационный коллапс. Его результатом стало формирование звезды в самом центре.
Часть веществ, содержащихся в облаке, расположилась вокруг светила и собралась в форму диска. В нем начали формироваться протопланеты, причем делать это одновременно. Из-за этого в Солнечной системе все небесные тела обладают практически одинаковым возрастом.
Появление Солнца посреди молекулярного облака
Изначально протопланеты находились гораздо ближе к светилу, а их количество превышало 100 штук. Постепенно они отдалялись от звезды и сталкивались между собой. Процесс продолжался до тех пор, пока не сформировались планеты. Земля образовалась 4,54 млрд лет назад. Таким образом, она лишь на 60 млн лет младше звезды.
Что случится раньше: погаснет Солнце или остынет ядро Земли?
Из-за происходящих внутри термоядерных реакций ядро звезда нагрета до 10 млн градусов. Основным компонентом солнечного вещества, за счет которого происходит свечение, является водород. Его запасы истощаются, но их еще хватит на 6 млрд лет. Когда они закончатся, Солнце погаснет и превратится в белого карлика. Но даже в таком состоянии оно будет очень горячим и остынет лишь через несколько сотен миллиардов лет.
Земное ядро остывает, но этот процесс протекает медленно. Более того, оно частично поддерживает температуру за счет реакции радиоактивных элементов. Температура центра планеты примерно равна 6 000 градусам, и за миллиард лет уменьшается на сотню.
Таким образом, когда ядро Земли остынет, пройдет 60 млрд лет. К этому моменту Солнце уже давно перестанет светить, но все еще будет горячим.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник