Тайны планет: Юпитер оказался "каннибалом", а Земля была фиолетовой

Астрофизики открыли шокирующую тайну Юпитера. Оказывается, он – "каннибал". И долгое время пожирал другие планеты. Как это произошло? И по какой причине ученые считают, что Марс – голубой, а Земля – фиолетовая?

Рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Как Юпитер поглотил небольшие небесные тела

Кто бы мог подумать, что среди наших соседей по Солнечной системе есть серийные преступники. Если присмотреться к Юпитеру, то выяснится, что он – "каннибал". Долгое время эта планета пожирала своих соседей.

Страшный секрет Юпитера раскрыли голландцы. По данным с космического зонда они изучили атмосферу старейшей планеты Солнечной системы. Каково же было удивление астрофизиков, когда выяснилось, что, кроме водорода и гелия, газовый гигант содержит еще и тяжелые металлы. А это значит, что Юпитер, чтобы нарастить массу, питался другими небесными телами. И ученые нашли идеальную жертву космического каннибала.

"Высокое содержание тяжелых химических элементов в ядре Юпитера говорит о том, что в молодости он поглотил множество так называемых планетезималей. Эти небольшие небесные тела состоят из звездной пыли и камня и вращаются вокруг протозвезд. В диаметре они достигают не больше нескольких километров. Юпитер их просто съел своей гравитацией и таким образом дорос до современных размеров", – пояснила профессор кафедры планет и звездообразования Лейденской обсерватории Нидерландского института космических исследований Ямила Мигель.

К счастью, по наблюдениям астрономов, Юпитер уже набрал нужную массу и больше не занимается "каннибализмом". 

Почему три миллиарда лет назад Земля была фиолетовой

На следующих кадрах сюжета – фиолетовая планета, которая находится почти в 150 миллионах километров от своего Солнца и практически полностью покрыта водой. И это не рассказ о новом небесном теле, которое открыли ученые. Это – наша Земля. И такого цвета она была три с половиной миллиарда лет назад.

Американские астрофизики исследовали галобактерии – то есть бактерии, которые живут в теплых соленых водоемах – и обнаружили в мембранах ретинол. С помощью этого вещества микроорганизмы улавливают энергию солнца и становятся фиолетовыми.

"Ретинол отличается от хлорофилла. Он поглощает зеленый и желтый свет, а выделяет красный и синий. Поэтому, когда ранние формы жизни генерировали энергию из солнечного света, они выделяли фиолетовый пигмент. Но потом произошла так называемая кислородная катастрофа. В составе атмосферы Земли появился свободный кислород, и многие формы жизни погибли. В живых остались только те, кто использовал для фотосинтеза хлорофилл – то есть зеленые организмы", – рассказал профессор кафедры астрономии и физики Университета Джонса Хопкинса Адам Гай Рисс.

Геология ранней Земли: открытие российских ученых

Пока американцы строят гипотезы насчет цвета древней Земли, ученые из Петрозаводска смогли заглянуть в далекое прошлое нашей планеты благодаря куску руды. В Костомукшском месторождении они обнаружили железистый кварцит. Эта порода считается одной из самых древнейших на Земле. В программе показали прибор, с помощью которого российские ученые изучают находку.

"Это прибор, который позволяет изучать тонкие детали строения минералов, а также определять химический состав этих минералов в маленькой точечке. Они загружаются в бокс, который находится в вакууме. Вот из этой трубки вылетают электроны, и на экране мы как раз и видим тонкую структуру тех минералов, которые изучаем", – в эксклюзивном интервью РЕН ТВ объяснил доктор геолого-минералогических наук, руководитель Лаборатории геологии и геодинамики докембрия Института геологии Карельского научного центра РАН Александр Слабунов.

Внутри железистого кварцита обнаружили зерна циркона. И именно он помог установить возраст руды. Дело в том, что минерал содержит изотопы урана и свинца, период полураспада которых четыре с половиной миллиарда лет. Карельский циркон оказался лишь в полтора раза моложе.

Но вот что поражает еще больше – благодаря кварцитам ученые поняли, откуда на Земле появился кислород. 

"Железистые кварциты формировались исключительно в докембрии, когда атмосфера была в целом бескислородной. Но в это время уже начинала зарождаться первая жизнь. Это были цианобактерии, которые питались энергией Солнца, и результатом их деятельности был кислород. Когда цианобактерии формировали достаточное количество кислорода, железо могло с ним взаимодействовать, окислялось и выпадало в виде осадков", – в эксклюзивном интервью РЕН ТВ уточнила кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Лаборатории геологии и геодинамики докембрия Института геологии Карельского научного центра РАН Наталья Нестерова.

Почему Красная планета была голубой

В это невозможно поверить, но Марс в молодости был не красным, а голубым – как Уран и Нептун. Правда, ученые разошлись во мнениях, откуда же появился оттенок.

Одни исследователи считают, что Марс в далеком прошлом на самом деле – гигантский океан, на нем текли реки и даже происходили цунами. Другие настаивают: на планете царила практически вечная мерзлота и поверхность покрывала сплошная корка льда.

Золотую середину нашла группа астрономов из Америки, Франции и Швеции. Ученые смоделировали климат древнего Марса – и объединили обе теории.

"Для существования океана планета должна быть теплой и влажной. Если предположить, что океана все же не было, то речь уже о холодном и сухом климате. Но никто не допустил третьего варианта, – что Марс был холодным и влажным. При этом, даже несмотря на низкие температуры, океан мог существовать, если в атмосфере содержалось хотя бы десять процентов водорода. Этого достаточно для парникового эффекта, и океан бы не замерзал. Вода могла заполнять огромную низменную котловину в северной части Марса, а южная была покрыта льдом", – сообщил профессор кафедры наук о Земле Университета Париж-Сакле Фредерик Шмидт.

Как соленые океаны спасли Землю от замерзания

Далее в программе рассказали о самом сенсационном открытии о тайне Земли: четыре с половиной миллиарда лет назад нашу планету грело вовсе не Солнце, а океаны. В архейский период Земля чуть не превратилась в гигантский кусок льда.

Тогда Солнце светило на 20 процентов слабее. И, как сперва полагали ученые, нашей планете грозила участь современного Марса. Она могла замерзнуть до -50° С. Только в июне 2022 года геологи из Америки, Канады и Израиля, наконец, объяснили, почему Земля не пошла по пути Красной планеты. 

"Соль уменьшает температуру замерзания морской воды и препятствует образованию льда. Чтобы понять, как Земля прогревалась миллиарды лет назад, мы смоделировали циркуляцию океана и атмосферы. И оказалось, что увеличение солености на сорок процентов повышает температуру поверхности воды до 20° С. Другими словами, чем более соленые океаны, тем более теплый климат. Но главное – большая плотность соленой воды меняет характер циркуляции океана, и тепло активнее переносится к полюсам", – уточнил доцент кафедры геофизических наук Чикагского университета Дориан Эббот.

А, значит, Земля не замерзла потому, что четыре миллиарда лет назад вода в океане была равномерно теплой. Как ближе к экватору, так и к полюсам. Получается, мы слишком мало знаем о тайнах нашей планеты. И вполне возможно, разгадывать их придется еще не один миллион лет.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.