Во время формирования нашей планеты Земля она совершенно выглядела по-другому, чем мы знаем ее сейчас. Когда еще ее масса росла за счет падающих на нее астероидов, Земля напоминала место военных действий. В то время во всей
Солнечной системе сталкивались и соединялись огромные валуны, образуя планеты. Молодая Земля принимала удар за ударом.
Если бы мы волшебным образом перенеслись в то время, то было бы интересно понаблюдать за этими столкновениями. Поверхность Земли наверняка раскалилась и расплавилась, в атмосфере клубилась пыль, было жарко.
Земля, бомбардируемая градом камней, медленно достигла нынешних размеров. У нее появилась твердая кора, плотная мантия, железное ядро и горячая неспокойная атмосфера. Некоторые считают, что тогда появились признаки жизни. Но произошла одна катастрофа – соседняя
планета Тея оказалась на орбите Земли. Это привело к их столкновению. Все, что было тогда на Земле, претерпело огромные изменения. Через несколько часов после столкновения ядра двух планет сплавились, атмосфера Земли вырвалась в космос. Кора Земли раскалилась до 1000°С. Огромные куски мантии Земли и Теи оказались на орбите, они образовали там кольцо вращающихся кусков. Из них получилась впоследствии новая спутница Земли – молодая
Луна. Правда большая часть обломков вернулась на Землю, но какая-то часть соединилась и со временем превратилась в Луну.
Фото: theancientaustralia.blogspot.com
Земле понадобилось 150 млн. лет, чтобы стабилизироваться и чтобы расплавленная кора затвердела. Появившаяся Луна стабилизировала ось вращения Земли, иначе из-за гравитационного поля других планет оно хаотично менялось бы. Это плохо бы отразилось на стабильности климата. Поэтому неизвестно еще появилась бы жизнь, если бы не было столкновения с Теей.
Без Луны тропики менялись бы местами с Антарктидой или Арктикой каждые 100 тыс. лет, что привело бы к гибели жизни.
После столкновения, когда Земля обеспечила Луне стабильную орбиту, некоторое время все было спокойно. Но в истории Земли также была поздняя тяжелая бомбардировка. Она произошла примерно через 150 млн. лет после столкновения с Теей. В это время кора Земли остыла, некоторые считают, что уже возникли океаны и даже жизнь. В далеком уголке Солнечной системы орбиты газовых гигантов начали меняться, повлияв на множество астероидов и комет. Триллионы из них сорвались со своих орбит и устремились к каменным планетам. Это и называется поздней тяжелой бомбардировкой. В Землю попал астероид размером с Техас, а от столкновения с объектом такого размера исчез бы целый океан. Если считать, что в промежутках между катаклизмами на Земле зарождалась жизнь, то она уничтожалась во время всех этих катастроф. Так же и во времена бомбардировки астероидами, если жизнь и эволюционировала, то во время столкновения все стиралось с лица Земли. Из-за бесконечной бомбардировки образовались кратеры величиной в тысячи километров.
Длительность поздней тяжелой бомбардировки около 200 млн. лет. Сегодня за миллиарды лет эрозии и сдвигов тектонических плит с лица Земли исчезли все следы этого катаклизма.
Но у кратеров на поверхности Луны другая история. Мы четко видим кратеры на поверхности Луны. Эти бассейны, наполненные лавой, - результат столкновения во время поздней тяжелой бомбардировки.
Фото: businessinsider.com
Однако, оказалось, что этот длительный «астероидный дождь» для Земли был золотым в прямом смысле. Чем же так он важен для нас? Исследования показали, что во время поздней тяжелой бомбардировки на Земле появились драгоценные металлы: серебро,
золото и
платина. Планета медленно остывала и элементы, которые были на ней изначально, ушли в расплавленное ядро. Но потом поверхность затвердела, и новые металлы оказались у поверхности. И теперь мы можем их добывать. Сегодняшние технологии строятся на тяжелых металлах, появившихся на Земле после столкновений с астероидами.
Далее Земля постепенно остывала после этих событий. Через тысячу лет она уже была покрыта снегом. Снег пролежал сотни тысяч лет, покрыв всю Землю. По крайней мере, об этом говорит одна гипотеза под названием «
Земля-снежок». Иначе чем еще объяснить ледниковые отложения в тропических широтах? Согласно этой гипотезе, Земля настолько остыла, что замерзли океаны. Во время ледникового периода ледники вторгаются в умеренные зоны и могут достигнуть современного Нью-Йорка или Парижа. Но это не был обычный ледниковый период, так как ледники продолжали наступать, пока не покрыли всю планету. Толщина льда в океанах доходила до 1 км. средняя температура упала до -23°С, на экваторе стало так же холодно, как сейчас на Южном полюсе.
Глобальное оледенение произошло не один раз, а два. Первый раз – 2 млрд. 400 млн. лет назад. Во время этого периода климат на всей планете был такой, как сейчас в Антарктиде – очень холодно, очень сухо, очень ветрено, совершенно непригодно для жизни.
Предполагается, что ледники начали наступать с полюсов. Они отражали солнечный свет обратно в космос, из-за чего температура существенно упала. Таким образом, лед сумел подступить к зоне экватора.
Что заставило лед распространиться по всей Земле? Некоторые считают, что в этом первоочередную роль сыграли живые организмы. Когда на Земле еще не было жизни, на ней преобладал не кислород, а метан. Живые существа, одноклеточные бактерии могли использовать
метан для нормальной жизни. Метан – феноменальный парниковый газ. Если в атмосфере много метана, климат будет теплым. Но 2 млрд. 400 млн. лет назад новые подводные микробы начали поглощать энергию Солнца во время процесса
фотосинтеза. Они превращали углекислый газ и воду в энергию. И это привело к тому, что фотосинтез загрязнил Землю новым токсичным веществом – кислородом. В огромных количествах.
Почему мы называем кислород токсичным? Потому что 2 млрд. 400 млн. лет назад кислород был ядом, ни одно живое существо не дышало кислородом. Для них это был отработанный газ. Точно так же, как сегодня – растения нуждаются в углекислом газе, солнечной энергии и воде, а одним из продуктов их жизнедеятельности является кислород.
В то время все живые организмы, которые не любили кислород, оказались во вредной среде. Для них это был стресс. Метановые существа счастливо жили без кислорода, а когда он появился, для них это стало катастрофой. Более того, когда кислород заполонил мир, метан окислился и превратился в углекислый газ (СH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O). Когда Земля потеряла покров из углекислого газа, планета замерзла. Но поскольку кислород послужил толчком к началу первого периода «
Земли-снежка», живым существам пришлось искать теплое место, чтобы сбежать от катастрофы.
Фото: bigthink.com
В то время на Земле наблюдалась большая тектоническая активность, Земля вырабатывала огромное количество тепла. Оно выходило на поверхность. В то время было очень много вулканов, а вокруг каждого вулкана было озеро лавы, где кипела жизнь. Некоторые считают, что из-за огромного давления и тепла от Земли под льдом, лед треснул. Что дало возможность жизни продолжиться. Внутри таких трещин могли смешаться вода, тепло, химические элементы. Получается, что вулканы сохранили жизнь на Земле. Но более того, они потом заставили ледники отступить. Из недр вулкана извергаются разные газы, такие как углекислый газ, сернистый газ, водяной пар. Они уходят в атмосферу. Со временем, через десятки миллионов лет повысился уровень парниковых газов. В какой-то момент в атмосфере стало так тепло, что лед просто начал таять.
Оба периода «Земли-снежка», первый 2 млн. 400 тыс. лет назад, второй 600 млн. лет назад, сильно повлияли на живых существ. Как ни странно, после каждого периода возникло много новых видов. Нам известно по ледниковым отложениям, что перед тем, как появились животные, в океан попало огромное количество фосфора, целые скалы из фосфора. Потом произошла эрозия, и уровень фосфора в океане вырос. Неожиданно повсюду появилась жизнь. И она два раза претерпела изменения: на микробном уровне 2 млрд. 300 млн. лет назад и 600 млн. лет назад, когда появились разные виды животных.
Хотя в период «Земли-снежка» на планете царила суровая зима, существам не только удалось выжить. Они стали жизнеспособнее, чем раньше.
Теперь перенесемся на 100 млн. лет вперед. Уже прошел миллиард лет после образования Земли. Наступил период, известный как 99% существ, живших на планете, исчезли. Это случилось в основном из-за пяти массовых вымираний. Назван этот
период Ордовикско-силурийское вымирание.
Первое вымирание произошло в ордовикский период 450 млн. лет назад. В ордовикский период на Земном шаре было три океана и четыре суперконтинента. Земля была пустынна, но в океанах бурлила жизнь. Особенно много было кораллов и первых рыб. Затем океаны - опустели из-за загадочного катаклизма – 60% живых существ исчезло. Есть несколько теорий, объясняющих данное явление.
Первая – снова похолодало. Возможно, на некоторых континентах тектонические плиты сдвинулись к полюсам и температура на этих континентах сразу упала.
Вторая – гамма-лучи из космоса. Гамма-луч формируется при колоссальном взрыве на звезде. От подобного взрыва где-нибудь на ближайшей звезде мог пострадать и озоновый слой Земли, который уже не смог сдержать губительную радиацию из космоса. Гамма-луч мог не только уничтожить озоновый слой, но и стать причиной выброса в атмосферу молекул азота и кислорода. Образовавшийся смог из двуокиси азота заблокировал солнечный свет и привел к ледниковому периоду. Не доказано, что причиной могли послужить гамма-лучи.
Третья – фронт ударной волны. Ударная волна образуется, когда перед движущимися предметами сжимается материал. Наша галактика быстро движется в пространстве, она сжимает перед собой межгалактический газ, нагревает его и создает космические лучи. Один из таких лучей мог попасть на Землю. Наша Солнечная система движется в Млечном пути (в нашей галактике). Каждые 64 млн. лет она поднимается и опускается относительно диска галактики. За пределами защитного магнитного слоя наша планета уязвима для смертельных космических лучей, вызванных фронтом ударной волны. Большую часть времени магнитное поле галактики Млечного пути защищает Землю и Солнце от космических лучей и другого излучения, возникающих из-за ударной волны. Но когда Земля и Солнце поднимаются над плоскостью галактики, они становятся уязвимыми для космических лучей, исходящих от ударной волны. Окаменелости указывают на то, что биологическое разнообразие увеличивалось и уменьшалось через каждые 62 млн. лет. Этот цикл почти совпадает с повышением воздействия космических лучей галактической ударной волны, проходящей каждые 64 млн. лет. Это одна из гипотез, она пока еще не проверена.
Во время ордовикско-силурийского вымирания сработал тот же принцип, когда мы пропалываем сорняки на огороде. Одни биологические виды исчезли, и это потянуло за собой развитие иных видов.
Фото: nationalgeographic.com
250 млн. лет назад произошло Великое вымирание. Во время Пермского периода на Земле жили диковинные рептилии, похожие на млекопитающих, и морские животные. Затем на планете исчезло 90% всех существ. Считается, что тогда образовалась трещина в области современной Сибири. Это было похоже на собрание вулканов, из которых вытекала лава. Считается, что в то время там были залежи угля, под ними стала извергаться лава. Уголь загорелся, возник парниковый эффект, а это негативно отразилось на биосфере. Глобальное потепление повлияло на животных, но растения также погибли. Но ведь им как раз и нужен был углекислый газ? Оказывается, в то время на планете скопилось большое количество сульфида водорода. Он есть в тухлом яйце, настоящий яд. Вместе с теплом он вызвал массовое вымирание.
Мел-палеогеновое вымирание. 65 млн. лет назад мир чем-то напоминал Африку по количеству животных. Но вместо млекопитающих там были динозавры. Стада трицератопсов, стада утконосых динозавров, от мелких до крупных хищников и тираннозавры Рекс. Динозавры правили доисторическим миром более 200 млн. лет. Потом из-за чего-то погибло 2/3 всех существ, включая этих гигантов. Большинство экспертов считает, что динозавров убил один катаклизм. 65 млн. лет назад камень размером с гору Эверест упал с неба и врезался в полуостров Юкатан. Столкновение привело к чудовищным разрушениям. Этот камень из космоса судя по размерам мог пришлепнуть несколько динозавров, но гораздо опаснее был побочный эффект этого падения: затемнение в атмосфере, кислотный дождь, изменение всей биосферы. Сторонники этой теории приводят убедительные доводы. Например, что в мел-третичный период
уровень иридия, содержащийся в астероидах, повысился до смертельного. И конечно самый явный – подводный кратер возле Мексики. Некоторые ученые считают, что этот юкатанский астероид был не один. Вспоминают также извержение большого вулкана, что совпало с падением астероида. Ясно одно - споры о том, почему вымерли динозавры, продолжаются. Ну и понятно всем, что подобный катаклизм спас мелких млекопитающих, которыми ужинали тираннозавры.