|
Может ли метеорит снести всю атмосферу Земли
|
|
|
|
Нет, не может! Атмосфера окружает всю Землю тонким слоем, а удар метеорита происходит в конкретной точке. Масштаб воздействия метеорита ничтожен в сравнении с атмосферой Земли. При падении астероида размером в десятки километров взрывная волна выбросит в космос часть вещества, включая воздух в непосредственной близости от места удара. Однако даже очень сильный удар не может механически воздействовать сразу на всю атмосферу. Впрочем, остается еще вопрос о тепловом воздействии. Атмосферу на Земле удерживает гравитация. Чтобы улететь в космос, молекула воздуха должна приобрести скорость выше второй космической (11 км/с). Если температура возрастет настолько, что заметная часть молекул достигнет такой скорости, то атмосфера улетучится. Сейчас средняя тепловая скорость молекул воздуха составляет около 0,5 км/с. Это соответствует примерной равновесной температуре планеты, находящейся от Солнца на расстоянии Земли. При такой температуре доля «убегающих» молекул ничтожна, и поэтому земная атмосфера сохранилась в течение миллиардов лет.
|
|
|
У Луны, где вторая космическая скорость составляет 2,4 км/с, атмосфера полностью улетучилась. А Марс со скоростью убегания 5 км/с смог сохранить только немного тяжелого углекислого газа. Из этих примеров можно сделать следующий вывод: если средняя тепловая скорость молекул в 5 раз меньше скорости убегания, то планета относительно быстро теряет атмосферу, а если в 10 раз — то теряет очень медленно. В применении к Земле тепловая скорость молекул должна вырасти в 4 раза, чтобы атмосфера рассеивалась так же быстро, как на Луне. Тепловые скорости молекул пропорциональны квадратному корню из температуры (абсолютной, измеряемой в кельвинах). Так что для хотя бы постепенного рассеивания атмосферы температура на поверхности всей Земли должна подняться как минимум вдвое — с нынешних примерно 300 K до 600 K (~ 330 °С) — и удерживаться на таком уровне длительное время, хотя бы многие миллионы лет. Чтобы настолько разогреть литосферу Земли, понадобилась бы вся энергия столкновения с астероидом диаметром 600-1000 км на скорости 20-30 км/с. Непонятно, как могла бы эта энергия распределиться по всей поверхности планеты, но даже если предположить, что это случилось, остывание поверхности литосферы произошло бы всего за несколько лет.
|
|
|
|
Этого времени не хватило бы, чтобы вся атмосфера рассеялась в космосе. И, наконец, можно рассмотреть столкновение не с астероидом, а с целой планетой. Это может привести к полному расплавлению и разрушению литосферы, оголению глубоких магматических слоев, где температура составляет тысячи градусов. Такая катастрофа действительно может привести к улетучиванию атмосферы в космос. Однако магма содержит в себе значительное количество растворенных газов, которые при такой катастрофе начнут выделяться и формировать новую атмосферу. Кстати, такое событие, по-видимому, имело место в далеком прошлом, когда Земля столкнулась с Тейей — объектом, сравнимым по величине с Марсом. Недавно следы Тейи, возможно, были обнаружены в земной мантии сейсмическими методами. Как видим, это не помешало сохранению у Земли атмосферы.
|
|
|
|
Источник
|
