Есть мнение, что в меловую эпоху, атмосфера была плотнее в несколько раз, благодаря чему только и могли летать гигантские птерозавры. Что был ещё какой-то «паро-водяной купол». Пусть, не везде, но местами — бывают в Сети очень плохие места. И что позже, уже во времена мамонтов, атмосфера пропала совсем. В результате чего, волосатые слоны оказались мгновенно обращенными в лёд космическим холодом. Холодом! У вакуума нет температуры, и сам он, как известно из конструкции термоса, не проводит тепло. Так что, остыть в безвоздушном пространстве несколько проблематично даже при желании.
То есть, очевидно, что таких мнений быть не может. Но они почему-то есть. И более того, в мировой сети пользуются неожиданной популярностью. Парадокс.
Что касается птерозавров, то в значительной мере именно благодаря им, а также благодаря птицам, жившим в меловой период, точно известно, что атмосфера тогда не была плотнее. Аэродинамика крылатых существ мезозоя соответствует современным требования к плотности среды. И летать птерозавры с 15-метровым размахом крыльев, конечно, могли. Хотя и своими методами.
Однако, вынесенный в заглавие вопрос заслуживает более развёрнутого рассмотрения. Допустим, сверхплотная атмосфера была. Каким образом и когда она, в таком случае, пропала? В случае паро-водяного купола, фигурирующего в некоторых альтернативных концепциях, кстати, планетология предлагает ответ на этот вопрос. Если вода на планете не может сконденсироваться, перейти в жидкую фазу, образовав океаны, то в атмосфере молекулы пара достаточно быстро разлагаются солнечным ветром на кислород и улетучивающийся в космическое пространство водород. Именно это произошло на Венере, о чём свидетельствует соотношение изотопов водорода, но не происходило на Земле. То есть, у нас купола не было.
Могла ли вообще плотность земной атмосферы в какие-то моменты существенно падать?Теоретически могла и даже, видимо, падала. Например, в криогении, когда глобальное похолодание приводило к частичному вымораживанию углекислоты, из которой по преимуществу земная атмосфера в тот момент состояла. Но данный эффект, понятно, был обратим. Или в карбоне, когда основная часть углерода была из атмосферы изъята и захоронена в форме залежей угля. В меловой период тоже происходила массивная минерализация кислорода и углекислого газа.
Но, во-первых, все эти процессы оставляли вполне очевидный след в виде угольных пластов и меловых скал. То есть, атмосфера не пропадала, — всё случившееся с ней вписано в геологическую летопись крупными буквами. Во-вторых, изменения не были резкими, так как занимали десятки миллионов лет. В-третьих же, наконец, они не являлись значимыми. Плюс-минус 10-20% плотности в счёт не идут, так как в любом случае не выходят за пределы перепадов давления обусловленных температурой, погодой и высотой над уровнем моря в обитаемой зоне. Изменение состава атмосферы, — относительного содержания в ней парниковых газов, — сказывалось на климате куда сильнее.
Есть ли другие, помимо минерализации, варианты потери атмосферы? Есть, разумеется. Газы из атмосферы Земли постоянно убегают в космос. Постоянно, но медленно. Настолько медленно, что последние 4 миллиарда лет потери такого рода на фоне прихода газов из жерл вулканов, и их убыли в процессах минерализации, не приходится даже принимать в расчёт. Причём, скорость утечки постоянна и существенным образом меняться не может. Ибо завязана на температуру атмосферы.
Почему, собственно, газ, стремящийся занять весь доступный объём, жмётся к поверхности планеты? Потому что температура — мера средней кинетической энергии. А кинетическая энергия зависит от скорости и массы тела. Для того, чтобы покинуть Землю, молекула газа должна иметь скорость выше второй космической. В среднем же скорости молекул в земной атмосфере — меньше. Только в среднем, разумеется. Поэтому, выше 90 километров температура воздуха, до этого падающая с высотой, начинает расти. В ближнем космосе болтаются молекулы, приличную скорость, всё-таки, набравшие. Часть из них, получив дополнительный импульс от частиц солнечного ветра, обратно уже не вернётся.
То есть, для того, чтобы массу земной атмосферы уменьшить, воздух нужно нагреть. Как минимум, до средней температуры, соответствующей температуре плавления железа. Данный эффект может дать лишь горячо любимая фриками глобальная катастрофа. Но очень глобальная. Вроде случившегося на завершающейся стадии формирования планеты столкновения Протоземли с Тейей — планетоидом размером с Марс. Оба тела в этом импакте в значительной мере испарились, и их атмосферы, разумеется, были сорваны.
Более мягких средств заметным образом «проредить» атмосферу Земли нет. В любом случае, попытка вызвать хотя бы локальный нагрев, следствием которого станет некоторая, пусть и незаметная в планетарном масштабе, утечка, будет выглядеть как взрыв. Некое космическое тело входит в плотные слои атмосферы, в результате трения его кинетическая энергия частично переходит в энергию теплового движения молекул, ближайшие слои воздуха раскаляются до тысяч градусов и начинают передавать тепло более отдалённым…
Такая катастрофа или вообще не оставит долговременного следа на поверхности, подобно взрыву над Тунгуской (но и последствий для плотность атмосферы иметь не будет), либо — оставит. Например, в слоях древностью 66 миллионов лет Чиксулубский астероид оставил, как собственный иридий, так и сажу от сгоревших лесов. Но для того, чтобы вызвать заметную в планетарных масштабах утечку атмосферы требуется что-то в миллион раз более массивное. Раскалённые же газы, прежде чем уйти в космос, оставят в таком случае сплошное пятно оплавленных пород в радиусе сотен километров.
И да. Все мамонты в районе локального падения давления не замёрзнут, а испарятся.
Другие статьи на данную тему
