Голубая точка. Космическое будущее человечества

Здесь прослеживается связь и с Марсом. Благодаря «Викингу» было обнаружено, что поверхность Марса явно безжизненна и, что примечательно, на ней нет даже простейших органических молекул. Но простая органика должна была там присутствовать, так как Марс бомбардируют насыщенные органикой метеориты из расположенного неподалеку пояса астероидов. Распространено мнение, что органики на Марсе нет именно потому, что там нет и озонового слоя. Микробиологические опыты «Викинга» позволили установить, что органические вещества, доставленные на Марс с Земли и разбрызгиваемые в поверхностном слое пыли, быстро окисляются и разрушаются. Разложение органики происходит из-за присутствия в марсианской пыли веществ, несколько напоминающих перекись водорода. Перекись водорода используется в качестве антисептика, так как проявляет окислительные свойства, убивая при этом микробов. Солнечный ультрафиолет беспрепятственно льется на поверхность Марса, поэтому если бы там и имелась какая-либо органика, то она должна была быстро разрушиться под действием как самого ультрафиолета, так и продуктов окисления. Соответственно, стерильность верхнего слоя марсианского грунта отчасти объясняется тем, что на Марсе существует озоновая дыра планетарного масштаба. Сама по себе эта история служит предостережением нам, так беспечно истощающим и протыкающим земной озоновый слой.

2. Было теоретически предсказано, что глобальное потепление возникает в результате нарастающего парникового эффекта, обусловленного в основном диоксидом углерода, выделяющимся при сгорании ископаемого топлива, но также связанного с накоплением других газов, поглощающих инфракрасное излучение (это оксиды азота, метан, все те же хлорфторуглероды и другие молекулы).

Допустим, у нас есть трехмерная компьютерная модель общей циркуляции для земного климата. Программисты, разработавшие эту модель, заявляют, что могут спрогнозировать, как выглядела бы Земля, если бы содержание того или иного компонента в ее атмосфере повысилось или, наоборот, понизилось. Модель очень хороша в «прогнозировании» современного климата. Но нам не дает покоя одна навязчивая мысль: ведь модель была «отрегулирована», поэтому она и получается правильной – то есть были выбраны определенные значения параметров настройки, и сделано это было не исходя из основных физических закономерностей, а с расчетом на получение верного результата. Нельзя назвать это жульничеством, но если применить ту же самую компьютерную модель к совершенно иным климатическим условиям – например, к сильному глобальному потеплению, – то «регулировка» может оказаться неподходящей. Модель может быть адекватна для современного климата, но не может экстраполироваться на другие.

Один из способов протестировать такую программу – испытать ее в совершенно иных климатических условиях других планет. Позволит ли она спрогнозировать состав марсианской атмосферы и климат на этой планете? Погоду? А что насчет Венеры? Если в этих тестовых случаях программа не сработает, то мы сможем с полным правом не доверять ее прогнозам и относительно нашей родной планеты. На самом деле используемые сегодня климатические модели довольно хорошо описывают климат Венеры и Марса, исходя из основных физических принципов.

На Земле известны колоссальные излияния расплавленной лавы. Их происхождение связывается с суперплюмами, которые в ходе конвекции поднимаются из глубин мантии и образуют обширные плато застывшего базальта. Около 100 млн лет назад произошел особо масштабный случай такого рода – возможно, тот суперплюм выбросил в атмосферу до 10 % ее нынешних запасов диоксида углерода и спровоцировал существенное глобальное потепление. Считается, что такие плюмы эпизодически возникают в истории Земли. Вероятно, подобные подъемы мантии происходили и на Марсе, и на Венере. Существуют веские основания, по которым нам требуется понять, как могут неожиданно происходить масштабные изменения рельефа и климата Земли, причины которых локализованы на глубине сотни километров.