Микрометеориты охладили климат Земли и Марса

Мощнейшие микрометеоритные бомбардировки привели к охлаждению климата на Земле и Марсе 4 млрд. лет назад – такую гипотезу выдвинули ученые из Имперского колледжа Лондона. В результате на обеих планетах значительно ухудшились условия для зарождения и поддержания жизни.

Метеорные потоки атаковали земную и марсианскую атмосферы в течение примерно 100 миллионов лет. Крошечные осколки небесных тел, прилетавшие из астероидного пояса между Марсом и Юпитером, нагревались в атмосфере до 1000 градусов Цельсия и сгорали, выделяя токсичный сернистый газ. Потоки были такими мощными, что в атмосферах планет образовалась аэрозольная взвесь из твердых микрочастиц и жидких кислотных капель (сернистый газ, он же диоксид серы, растворяясь в воде, дает сернистую кислоту), которая ослабляла воздействие солнечных лучей на поверхность и, таким образом, привела к охлаждению климата.

Авторы исследования подсчитали, что микрометеориты ежегодно доставляли на Землю около 20 миллионов тонн диоксида серы. На Марс за такой же период попало до полумиллиона тонн газа.

«Гораздо меньше солнечной энергии достигало Земли 4 миллиарда лет назад, что затруднило пробуждение ранней жизни, – говорит автор исследования Марк Сефтон (Mark Sephton). – Марс, лишенный защиты магнитного поля и постоянно подвергающийся мощным метеоритным атакам, также терял свои парниковые газы и охлаждался».

Для иллюстрации охлаждающего действия микрометеоритной бомбардировки исследователи сравнили ее с извержением вулкана Пинатубо 1991 года, которое должно было бы повторяться ежегодно в течение 100 миллионов лет. Это извержение – одно из самых сильных в XX веке, оно выбросило в атмосферу 17 миллионов тонн газов, включая диоксид серы. Солнечный свет достигал поверхности ослабленным на 10%, а температура на планете упала на 0,5 градусов Цельсия.

Четыре миллиарда лет назад, как считается, энергия Солнца была на 30% слабее, чем сейчас, значит, с учетом созданного метеорными потоками экрана, до Земли доходило еще меньшее количество лучей.

Для Марса охлаждающий эффект диоксида серы эквивалентен 1/34 ежегодного извержения Пинатубо в течение 100 миллионов лет. Но Красная планета находится дальше от Солнца и экологические последствия, по мнению ученых, на ней были тяжелее земных. Именно эти события, возможно, превратили относительно теплый и влажный мир в холодный и сухой.

Исследователи получили свои выводы, сымитировав поведение микрометеоритов при вхождении в атмосферу. Затем они применили метод инфракрасной спектроскопии для измерения количества освобожденного диоксида серы. Полученные данные были объединены с результатами расчетов так называемой «поздней тяжелой бомбардировки» Земли большими метеоритами приблизительно 4,1–3,8 миллиарда лет назад, которая также воздействовала на климат. Итоговый результат позволил ученым выдвинуть описанную гипотезу.