Что будет если все планеты заменить копиями Земли?

Один из наших читателей прислал нам следующий вопрос:

Здравствуйте. Если представить, что Земля находится не на своей текущей орбите, а на орбите Меркурия, Венеры, Марса и т.д. каждой из планет. Какие условия были бы на ней? На каких орбитах была бы возможна жизнь на нашей планете?

Что же, давайте рассмотрим орбиту каждой из планет в качестве потенциального места для Земли и попробуем представить что получится. Начнём мы с Меркурия и будем двигаться по порядку удаления от Солнца. Для простоты рассуждений мы будем считать, что совпадают только орбиты, при этом период вращения планеты вокруг своей оси останется равным 24 часам.

Первым делом нам нужно понять, какова будет температура на каждой из таких воображаемых Земель. Для этого мы воспользуемся следующей формулой:

T в данной формуле — равновесная температура планеты. При этом следует понимать, что в данной формуле планета полагается абсолютно черным телом и влияние парниковых эффектов и т.п. не учитывается. Так, например равновесная температура Земли — -18°C, а реальная — +14°C.

Землеркурий

Меркурий — ближайшая к Солнцу планета. Если бы Земля находилась на таком расстоянии от Солнца, то на нашей планете было бы жарко. Очень жарко. Равновесная температура Землеркурия будет равна 137°C. Очевидным образом при такой температуре океаны закипят и испарятся, атмосфера пополнится значительным количеством водяного пара, который является парниковым газом, что приведёт к повышению средней температуры на планете примерно до 200°C, что сделает наличие какой-либо высокоразвитой жизни на планете невозможным.

Можно было бы также учесть больший эксцентриситет орбиты Меркурия, а также потери атмосферы от Солнечного ветра, но и так ясно, что Землеркурий был бы необитаемой планетой.

Земнера

Если поместить Землю на орбиту Венеры, то температура на такой планете будет существенно выше, чем на Земле. Равновесная температура составит 27°C, т.е. с учётом парникового эффекта средняя температура поверхности будет около 60°C. Океаны при такой температуре не закипят, но все же будут гораздо активнее испаряться. Растают полярные шапки, что во-первых увеличит количество водяного пара в атмосфере, а с другой — уменьшит количество отраженного солнечного света. С другой стороны увеличение водяного пара в атмосфере может привести к появлению плотных облаков окутывающих всю планету, что может немного снизить температуру поверхности.

Если Земнере удастся избежать бесконтрольного парникового эффекта, то она вполне может остаться обитаемой, хоть и далеко не все земные организмы смогут приспособиться к жизни на такой планете, которая в таком случае станет все же гораздо жарче, а также значительно повысится влажность. При этом вероятно на планете сохранятся климатические зоны и если в экваториальных областях жизнь по видимому будет невозможна при любых раскладах, то области ближе к полюсам вполне могут быть более-менее комфортными для жизни.

Землярс

Если мы поместим Землю на место Марса, то, как и в случае с Венерой условия на планете будут на грани возможной обитаемости. Равновесная температура Землярса будет -66°C.

Это приведёт к значительному увеличению полярных шапок, что с одной стороны увеличит количество отражаемого солнечного света, а с другой — уменьшит содержание водяного пара в атмосфере. Это приведёт к тому, что средняя температура на планете станет порядка -40°C.

При такой средней температуре в районе экватора условия все еще могут быть благоприятны для жизни. Однако надо понимать, что при существенном снижении площади океанов и лесов также значительно снизится.и количество растений и фитопланктона участвующих в фотосинтезе. Это может стать причиной критического снижения уровня кислорода в атмосфере.

Другой проблемой может стать снижение уровня солнечной радиации, что снизит частоту мутаций и замедлит эволюционные процессы и, как следствие, затруднит земным организмам адаптацию к Землеарсианским условиям. Все же, несмотря на всё вышесказанное, на наш взгляд, у Землярса самые лучшие шансы на то, чтобы остаться обитаемым.

Зепитер

На орбите Юпитера Земля совершенно точно будет необитаемой. Равновесная температура на таком расстоянии будет равна -161°C. Океаны замерзнут, более того, весьма вероятно замерзнет даже углекислый газ в атмосфере, а также весь водяной пар, что значительно снизит парниковый эффект.

В результате средняя температура на поверхности окажется равна порядка -140°C. Есть небольшой шанс, что в районе экватора температура иногда будет повышаться чуть выше нуля и смогут образовываться на короткий срок водоёмы из подтаявшей жидкой воды, но постоянных водоёмов, и как следствие, жизни совершенно точно не будет.

При этом в теории люди все же смогут жить на поверхности Зепитера внутри специально оборудованных отапливаемых поселений. Правда зачем?

Еще стоит добавить, что на орбите Юпитера довольно много различных объектов. Во-первых это спутники Юпитера, которых, на минутку — 79, кроме того — троянские и ахейские астероиды Юпитера. В отсутсвие столь массивного тела как Юпитера орбиты этих тел дестабилизируются и Зепитеру очень повезёт, если он в долгосрочной перспективе избежит столкновений с ними.

Земтурн

С Сатурном история в чём-то похожа на Юпитер, с тем только отличием, что равновесная температура на его поверхности — -190°C, что близко к точке кипения кислорода (-182.96°C) и азота (-195.75°C).

Атмосфера вероятнее всего исчезнет, появление жидкой воды даже иногда на поверхности будет совершенно исключено, но вместо этого возможно появление океанов из жидкого азота и кислорода.

Зеран и Зептун

Уран и Нептун находятся еще дальше от Солнца, но условия на нах будут почти идентичными.

В обоих случаях океаны и атмосфера полностью замерзнут, а жизнь на планете станет невозможной.

Авторы:к.т.н.Петров А.В.,астрофизикКарасенко Ф.В.

Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на нашканал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!

Источник: zen.yandex.ru