Что, например, будет если поместить маленькую, – массой с Меркурий, – планету на место Земли? Для начала, планета станет менее плотной, получив к тому же количеству железа больше силикатов и лёгких веществ. Радиус нового мира окажется чуть большим, и сразу после рождения, скорее всего, на нём сложатся условия для конденсации воды. Низкое по меркам молодой Земли давление первичной атмосферы окажется скомпенсированным низкой же температурой. Ведь вторая космическая скорость, – вероятная скорость столкновения с другими телами кольца на катастрофической стадии, – окажется равной 4, а не 11 километрам в секунду. А значит, на единицу приобретаемой массы планета будет получать в семь раз меньше ударного тепла.
Плюс, ускоренное остывание ввиду относительно большей, – по закону квадрата куба, – отдающей тепло поверхности. Плюс ускоренная низкой силой тяжести утечка первичной атмосферы. Начав, таким образом, «за здравие» – сразу с попытки обзавестись морями, – планета-карлик всего за сотни миллионов лет кончит «за упокой». Первичная атмосфера большей частью окажется потерянной, но вторичная – вулканическая – не придёт ей на смену, ввиду быстрого прекращения извержений. Даже не сменив кору, – сохранив гигантские кратеры и «лунные моря», – шрамы оставленные бурной эпохой формирования, – мир застынет в развитии. Итогом которого станут прикрытые символической углекислотной атмосферой пустыни. Углекислотной, поскольку, с одной стороны, планета не обзаведётся магнитным полем, препятствующим выгоранию водородсодержащих газов. С другой же, механизм минерализации углерода, действующий в присутствии жидкой воды и лавы, почти сразу отключится в связи с прекращением поступления на поверхность того и другого. Небольшое количество воды планетка сохранит только в полярных шапках.
Но что если изменить расстояние до звезды? Перемещение Меркурия на позицию Меркурия предсказуемо даёт Меркурий в том виде, в котором мы имеем удовольствие наблюдать его в Солнечной системе. На месте Венеры минипланета теряет всю воду, ибо полярных шапок не образуется, а пар выгорает полностью. Однако, сверхплотная атмосфера по венерианскому образцу не появляется. Воды из недр выйдет слишком мало, чтобы выжигание карбонатов позволило получить море углекислого газа.
Удаление же от Солнца вообще не меняет на планете ничего. Ибо всё интересное на альтернативном Меркурии происходит на раннем этапе развития, когда условия на поверхности поддерживаются за счёт собственной тепловой энергии тела. Израсходовав же заряд и растеряв первичную атмосферу планета замерзает, становясь подобной Марсу. Только происходит это быстрее. Не становятся больше даже полярные шапки. Их размер ограничен запасами воды.
...То есть, для того чтобы лёгкий мир как-то функционировал миллиардами лет, порождая интересные эффекты, – жизнь в том числе, – его нужно обеспечить источником энергии. Причём, за неимением иных вариантов – гравитационным. Однако, помещение Меркурия на орбиту планеты-гиганта в качестве луны, – настоящей, формирующейся из обломочного кольца, ничего, практически, не даёт. Тело остаётся безатмосферным. Ведь луны формируются из обломочных дисков планет, в которых уже нет газов… Но если малая планета станет спутником крупной путём гравитационного захвата, данное ограничение снимается. В Солнечной системе мы не имеем примера перемещения одной планеты на орбиту другой, – однако, это не означает, что такие события невозможны в масштабах космоса.
В случае же подведения дополнительной энергии, сейсмическая активность маленькой планеты не «отключается». И может регулироваться в широких пределах, в зависимости от силы приливных воздействий. Вращение Меркурия синхронизируется, – что даёт мощный приток тепла ещё на старте, – но сутки при этом могут оказаться немногим длиннее земных.
При сохранении же активности недр потери атмосферы будут возмещаться. Если же появится жидкая воды, запустится может и механизм изъятия углерода, превращающий атмосферу «влажной» планеты в азотную. Работать всё это будет только в условиях самых благоприятных, – в случае, если тело не попало в радиационный пояс гиганта (как это произошло с Ио), но приливные воздействия очень сильны. Тем не менее, возможна ситуация, при которой альтернативный Меркурий очень долго – время сравнимое со сроком нахождения Солнца на главной последовательности, – будет сохранять достаточно плотную для удержания воды в жидкой фазе атмосферу. При этом, климат на планете постепенно будет становиться всё более тёплым. Ибо светимость звезды нарастает, высокая же концентрация углекислого газа в атмосфере сохраняется. Сохраняется, поскольку без постоянного притока углекислоты скоро не стало бы и плотной атмосферы.
Однако, если баланс углерода может почти бесконечно поддерживаться круговоротом, – была бы энергия на круговорот, – с водой так не получится. Площадь и глубина океанов на маленькой планете в любом случае окажется меньшей, чем на большой. Ибо вдесятеро, – пропорционально массе тела, меньше чем на Земле запасы водорода в недрах будут распределяться по всего впятеро меньшей поверхности тела.
Проблема разогрева маленькой планеты, конечно же, экономичнее – ценой куда меньших начальных допущений, – решается путём помещения её на орбиту красного или коричневого карлика. Но в таком случае, удачи потребуется не меньше. При выборе лёгкой звезды, вращение планеты синхронизируется с ней, что исключает суточные циклы. А значит, возникают, два «оптимума». Придвинув планету максимально близко к красному карлику, можно получить сильнейший либрационный разогрев, – однако, на фоне стабильных же потерь атмосферы под порывами солнечного ветра. Условия для существования океанов при этом возникают на ночной стороне тела, вечно тёмной, согреваемой лишь атмосферными потоками, зато, не подвергающейся лучевым атакам. Удаляя же планету от светила, можно найти положение, при котором комфортными окажутся условия именно на дневной стороне, – ночная покроется льдом. Урон от вспышек окажется снижен расстоянием, – но… это не будет иметь значения, если гравитационный привод не заработает. Сочетание минимальной освещённости, при которой дневная сторона, несмотря на вечный полдень, не перегревается, с достаточными для сохранения высокой активности недр приливными воздействиями возможно только для очень лёгкой звезды с минимальной светимостью. При этом, дневная сторона всё равно останется пустынной, ввиду концентрации воды в ледниках на ночной стороне.
...Если в качестве звезды выступает коричневый карлик, решается большинство проблем. Не так уж трудно становится подобрать радиус орбиты, при котором моря смогут плескаться как на дневной, так и на ночной сторонах планеты, – почти одинаково тёмных. С таким светилом увеличение радиуса орбиты приведёт сначала к замерзанию ночной стороны, а затем – по мере снижения гравитационного разогрева, – и к развитию событий на планете по «марсианскому» сценарию. Однако, куда медленнее, поскольку отсутствие солнечного ветра замедлит потерю первичной атмосферы, – выгорания водородсодержащих газов просто не будет происходить. На очень долгое время дающий огромный парниковый эффект метан останется основой атмосферы. Не перейдёт в азот и аммиак. При этом, механизм минерализации углекислоты может действовать, что даст в итоге планете плотную атмосферу очень необычного, – близкому к первичным атмосферам, – состава.
Уменьшение радиуса орбиты также не превратит планету в подобие Венеры. Условия для существования океанов исчезнут сначала на дневной, и почти сразу затем на ночной стороне, вода обратится в пар… Который смешается с прочими водородсодержащими газами, – и только. Атмосфера станет преимущественно водяной, с могучим слоем облачности, в которой вода будет присутствовать с капельной форме.
При замене в мысленном эксперименте «лёгкой каменистой планеты» на планетоид даже нет смысла рассматривать все варианты. Изначально ещё более холодное тело, будучи предоставленным себе, отправляется путём Марса – сразу. Даже не смотря на более высокую долю лёгких веществ в составе, оно не обзаводится более мощными вторичной атмосферой и гидросферой, – вода и газы просто выходят слишком медленно, чтобы восполнить убыль. В условиях же гравитационного подогрева (в роли спутника гиганта планетоид смотрится органичнее планеты) события развиваются сходным с альтернативным Меркурием образом. Разве что, дефицита воды на планетоиде не возникает, – избыточная мощность приливных воздействий может превратить его в планету-океан, на которой не останется суши. Высокий же выход газов, а значит и углекислоты, повысит парниковый эффект, – с риском перехода на венерианскую ветку развития, – и замедлит преобразование атмосферы в азотную.