3D-рендеринг Земли. Земля расширяется или сжимается? (Изображение предоставлено: Фрэнк Ли / Getty Images)
Как и все вокруг, Земля постоянно отдает и получает материалы вместе с окружающей солнечной системой. Например, пыль, несущаяся в космосе, регулярно бомбардирует нашу планету в виде падающих звезд, а газы из атмосферы Земли регулярно просачиваются в космос.
Итак, если Земля постоянно отдает материю, а также приобретает новый материал, расширяется она или сжимается?
По словам Гийома Гроноффа, старшего научного сотрудника, занимающегося изучением потери газов атмосферой в Исследовательском центре NASA в Лэнгли в Вирджинии, США, из-за того, что Земля отдает космосу газы, наша планета – а точнее, атмосфера – сокращается. «Однако наша планета не сильно сокращается,» – сказал он.
Планеты образуются в результате аккреции или когда космическая пыль сталкивается и все больше накапливается в большую массу. По словам Гроноффа, после того как Земля сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, небольшая аккреция продолжала происходить в виде метеоров и метеоритов, увеличивающих массу Земли.
Но как только планета формируется, начинается другой процесс – диссипация атмосфер планет, или потеря газов атмосферой планет вследствие их рассеяния в космическом пространстве. По словам Гроноффа, это работает аналогично испарению, но в другом масштабе. По словам Гронноффа, в атмосфере атомы кислорода, водорода и гелия поглощают достаточно энергии Солнца, чтобы покинуть атмосферу.
Итак, как эти процессы влияют на общую массу Земли? Ученые могут только оценить.
«Конечно, это все еще исследования, потому что трудно измерить массу Земли в реальном времени,» – сказал Гронофф. «Мы не знаем точной массы Земли, необходимой, чтобы увидеть, теряет или набирает Земля в весе».
Но, наблюдая за скоростью метеоров, ученые подсчитали, что около 15 000 тонн – примерно полторы Эйфелевой башни – ежегодно ударяют по планете, увеличивая ее массу, сказал Гронофф.
Между тем, используя спутниковые данные, ученые оценили скорость потери газов атмосферой. «Примерное значение – 75 000 тонн или 7,5 Эйфелевых башен,» – сказал Гронофф. Это означает, что Земля теряет около 60 000 тонн в год. Хотя это кажется большим количеством, в контексте всей планеты «это очень, очень, очень мало,» – сказал он.
Используя оценки потери газов атмосферой, установленные за последние сто лет, Гронофф подсчитал, что при скорости потери 60 000 тонн атмосферы в год Земле потребуется 5 миллиардов лет, чтобы потерять свою атмосферу, если у планеты не будет возможности восполнить ее.
Однако океан и другие процессы, такие как извержения вулканов, помогают восполнить атмосферу Земли. Таким образом, потребуется более чем в 3000 раз больше времени – примерно 15,4 триллиона лет – прежде чем Земля потеряет свою атмосферу; «это примерно в 100 раз больше возраста Вселенной,» – сказал он. Но задолго до того, как это произойдет, Земля, скорее всего, все равно станет непригодной для жизни из-за эволюции Солнца, которое, как ожидается, превратится в красного гиганта примерно через 5 миллиардов лет. «Таким образом, потеря газов атмосферой не является проблемой в долгосрочной перспективе,» – сказал Гронофф.
Итак, хотя мы все можем аплодировать Земле за то, что она является хорошим филантропом, милостиво отдавая свои атмосферные газы космосу, мы также можем быть уверены, что уменьшение размеров Земли не угрожает жизни на Земле.
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
