Как изменить массу земли

Как известно, нашу планету постоянно бомбардирует космическая пыль. Кроме того, как предполагают ученые, ежедневно падает порядка 5-6 тонн метеоритов. То есть Земля постоянно получает из космоса различные вещества. Однако вместе с тем частично их и теряет, так как земные газы покидают атмосферу и отправляются в космос. Другими словами, планета постепенно «испаряется». Отсюда возникает вопрос — если Земля постоянно получает и отдает материю, она уменьшается или увеличивается? Как утверждают некоторые ученые НАСА, в результате больших выбросов газа в космос из атмосферы, Земля все время теряет свою массу. Однако этот процесс достаточно медленный, поэтому мы его не замечаем, так как объем выбросов небольшой. К тому же он частично компенсируется. Но может ли планета спустя какое-то время вовсе лишиться атмосферы?

Как появляются планеты и затем теряют массу

Планеты возникают в результате скопления космической пыли и метеоритов, то есть из мелких космических объектов возникают крупные, которые постепенно накапливают массу. Этот процесс называется аккрецией. Как утверждает Гийом Гронофф, старший научный сотрудник Исследовательского центра НАСА, после того, как сформировалась наша планета примерно 4,5 миллиарда лет назад, она еще какое-то время продолжала увеличивать массу. То есть ее аккреция продолжалась.

Но, когда возникает планета, сразу начинается другой процесс — выход газов за пределы атмосферы. Почему это происходит? Все очень просто — имеющиеся в атмосфере газы “заряжаются” солнечной энергией. Ее достаточно для того, чтобы они могли преодолеть притяжение планеты и отправиться в космос. Точно сказать, как эти процессы влияют на Землю, ученые пока не могут, поэтому остается лишь предполагать.

«Это пока предположения, так как измерять массу планеты в реальном времени сложно. У нас даже нет точных данных относительно массы Земли, чтобы можно было сказать, увеличивается планета или уменьшается” — говорит Гийом Гронофф, старший научный сотрудник Исследовательского центра НАСА.

Тем не менее, в ходе наблюдений за метеорами, ученые смогли выяснить, что каждый год на планету падают около 16 500 тонн «космических камней», о чем сообщает Live Science. Это примерно полторы Эйфелевых башен. Но это не значит, что масса планеты увеличивается.

Когда Земля потеряет свою атмосферу

Согласно данным, получаемым со спутников, скорость выхода газов из атмосферы составляет 82 700 тонн в год, то есть более 7,5 Эйфелевых башен. Соответственно, каждый год планета теряет 66 100 тонн. На первый взгляд цифра огромная, но в масштабах планеты это очень мало.

На основе анализа атмосферного выброса газов за последнюю сотню лет, Гийом Гронофф посчитал, что нашей планете понадобится около пяти миллиардов лет, чтобы полностью утратить атмосферу. Но это при условии, что она не будет восполняться. Мы же знаем, что атмосфера постоянно пополняется газами по разным причинам — в результате нагрева испаряется океан, естественные процессы и деятельность человека приводят к выбросу парниковых газов, и т.д. Фактически, чтобы утратить атмосферу, Земле понадобится свыше 15 триллионов лет.

Поэтому у нас есть, по крайней мере, одна хорошая новость — потеря атмосферы не является проблемой даже в долгосрочной перспективе. Гораздо опаснее изменение ее состава. Как я сказал, по различным причинам увеличивается количество парниковых газов, которые приводят к глобальному потеплению климата. Уже сейчас ученые считают, что эта проблема опаснее для здоровья людей, чем пандемия COVID-19.

Почему изменение состава атмосферы угрожает человечеству

Если процесс глобального потепления не остановить вовсе, планета может разогреться до таких значений, что биологическая жизнь на ней будет вообще невозможна. Но высокая температура — это не единственная опасность.

По некоторым данным за последние 55 лет атмосфера потеряла 4,4% кислорода. В настоящее время его содержание в атмосфере составляет прядка 16%. Содержание кислорода менее 10% уже смертельно для человека. Но, к сожалению, имеются все предпосылки к тому, что количество кислорода будет уменьшаться и дальше.

Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен-канале, где вы найдете еще больше увлекательных материалов.

Основные процессы, в результате которых уничтожается кислород — это сжигание углеводородов и производство металлов. К счастью, пока еще кислород на планете возобновляется в достаточном количестве. Однако, как утверждают исследователи Мичиганского университета, в 2100 году может полностью исчезнуть фитопланктон, который является основным источником кислорода. Причина все та же — глобальное потепление климата. Тогда люди начнут ощущать серьезный недостаток кислорода.

Поэтому сейчас крайне важно остановить опасный процесс. Не так давно я рассказывал, что ученые работают над тем, чтобы стимулировать размножение фитопланктона в океане. Это позволит не только увеличить количество кислорода в атмосфере, но и снизить содержание углекислого газа, тем самым замедлив процесс глобального потепления.

На нашу планету, Землю, все время падают небесные камни. В основном они очень мелкие. Однако их, на самом деле, довольно много. Поэтому у думающих людей иногда возникает вопрос – а не будет ли из-за этого процесса наша планета становиться все больше и больше? Ведь если материал из космоса постоянно продолжает поступать, то вес Земли должен увеличиваться, верно? И может ли это вообще изменить орбиту Земли вокруг Солнца? Давайте разберемся.

Если игнорировать добычу астероидов (пройдет много времени, прежде чем она станет возможной), то ответ на первый вопрос – да. Действительно, источником увеличения массы Земли являются различные ударные события. К счастью, действительно большие камни очень редко падают на нашу планету. Однако мелкие сталкиваются с ней довольно часто. Непрерывный поток космической пыли буквально стекает на Землю. Сколько ее – точно сказать сложно. Оценки варьируются от 30 до 100 тонн материала в сутки.

Упростим расчет и возьмем максимум 100 тонн. Получается, что за год на Землю выпадает 36 525 тонн космической пыли. Это звучит как довольно большое число. Но на самом деле это не больше, чем вес типичного грузового корабля. Если подождать миллион лет, из космоса упадет 36,5 гигатонн материи. Да, это немного больше. А если мы посмотрим на все время жизни Земли (не менее 4,5 миллиарда лет), то придем к выводу, что дополнительно Земля на это время набрала вес в 164 триллион тонн. Именно такой массе мы обязаны астероидам и другим космическим телам.

Но становится ли Земля тяжелее?

Итак, Земля действительно становится тяжелее из-за космического материала. Но играет ли хоть какую-то это роль? 164 триллиона тонн — это много. Но если сравнить такое значение с общей массой Луны, например, то все встанет на свои места. Пыль из космоса составляет всего лишь 1/44770 массы Луны. Или 1/31 массы атмосферы Земли! Атмосферы, а не всей планеты! Земля в целом имеет массу 6 000 000 000 000 000 000 000 или 6 секстиллионов тонн. Прирост за счет метеоритов из космоса за все время ее жизни пока не составляет и 3-х миллионной доли процента!

По правде говоря, прирост массы даже меньше, чем значение, которое мы только что рассчитали. Ведь мы взяли максимальное значение 100 тонн материи в сутки. Кроме того, Земля, на самом деле, постоянно теряет какое-то количество массы. Быстро движущиеся молекулы атмосферы могут запросто улетать в космос на ее внешних границах. Таким образом улетучивается около 3 килограммов вещества в секунду. Что в сумме составляет почти 260 тонн в сутки! Те, кто занимался математикой, заметят, что это больше, чем 100 тонн, падающих из космоса каждый день. Таким образом, Земля фактически теряет 160 тонн массы в сутки!

Но все это в любом случае лишь приблизительные оценки. И проще всего согласиться с тем, что атмосферные потери и выигрыш от падения космической пыли примерно уравновешивают друг друга. Масса Земли практически не меняется. И даже если мы посмотрим на увеличение или потерю массы изолированно, изменение массы Земли будет настолько малым в глобальном масштабе, что не повлияет, например, на ее орбиту вокруг Солнца. Да, когда с неба падают астероиды, есть о чем беспокоиться. Но увеличение массы точно не входит в число этих проблем!