Начать придётся с тезиса, высказывавшегося уже нескольких предыдущих публикациях. Атмосферу и гидросферу планета земного типа создаёт собственными силами, за счёт выделения из недр летучих веществ, – водяного пара в том числе. Если же вулканическая активность прекращается, планета умирает, – как это произошло с Марсом. Поддержание же активности недр, в свою очередь, требует расхода энергии – тепловой. Что развитие событий на Марсе и предопределило. Лёгкие планеты ещё при формировании получают на единицу массы меньше ударного тепла (из-за небольшой второй космической скорости – скорости столкновений). Теряют же тепло быстрее, – по закону квадрата-куба.
Ожидаемо, в комментариях появились предложения спасти ситуацию, путём подвешивания к недостаточно массивной планете увесистого естественного спутника. Чтобы недра стимулировались теплом, выделяющимся благодаря приливным воздействиям.
...То что идея не сработает, можно понять по знаменитой паре Плутон-Харон. Масса спутника в ней достигает 10% от массы планеты. Но Плутон, почему-то, не греется. И вот здесь уже может быть задан правильный вопрос: почему, собственно? Ведь в случае Земли и Луны всё работает.
Приливные взаимодействия не разогревают недра Плутона, поскольку приливов не Плутоне нет. Как нет их, например, на Луне, недра которой давно остыли, несмотря на близость Земли. Приливных воздействий нет (хотя, есть слабые либрационные, но это отдельный вопрос), поскольку Луна вращается в гравитационном захвате и всегда повёрнута к Земле одной стороной. В системе же Плутон-Харон гравитационный захват обоюдный.
И это – крайне банальные замечания. Вопрос-то в другом, – почему возникает «гравитационный захват». Возникает же он ввиду истощения запасов энергии.
Луна позволяет Земле конвертировать в тепло энергию вращения вокруг собственной оси. То есть, это не даровое тепло. Платой за его выделение является увеличение продолжительности суток, пока они не сравняются с месяцем.
И вот интересный момент. Земля уже – за 4.5 миллиарда лет – израсходовала 90% энергии собственного вращения. Объёмы выделения приливной энергии со временем сокращаются экспоненциально. То есть, с одной стороны, в обоюдный захват с Луной Земля никогда не войдёт, с другой же львиная доля энергии выделилась в первые 400 миллионов лет, когда и Земля вращалась втрое быстрее, и Луна буквально нависала…
Плутон полностью израсходовал свою энергию вращения за первые 100-200 миллионов лет.
Таким образом, спутник не решает проблемы «обогрева». Как минимум, не решает её радикально. Чем он массивнее, тем активнее будет выделяться приливное тепло, и тем быстрее окажется исчерпанной энергия вращения.
И даже более того. Очень массивный спутник, скорее, навредит. Ведь приливная энергия выделяется главным образом тогда, когда на планете и так жарко. Например, в случае Венеры… а случай там очень сложный. Тем не менее, рабочей гипотезой остаётся Нейт, – вторая компонента двойной планеты, настолько массивная, что её наличие привело к мгновенной (по меркам астрономии) остановке вращения планеты, и даже её небольшому раскручиванию в обратную сторону. Следствием чего стало выделение слишком большого, – вчетверо большего, чем на Земле, – количества летучих веществ, образовавших сверхплотную атмосферу… Тут надо напомнить, что почти 100-кратная (а не 4-кратная) разница в плотности атмосфер Венеры и Земли связана с отсутствием у Венеры гидросферы. Имея возможность существовать только в виде пара, вода разложилась на кислород и водород, после чего кислород соединился с содержавшимся в коре углеродом.
...Любопытным выводом из вышеизложенного является то, что и Луна – согласно расчётам – имеет не оптимальную массу. Идеальным компаньоном Земли был бы спутник примерно втрое меньший. В таком случае, в катархее Земля получила бы меньше тепла. Что лишь сделало бы условия катархея-архея менее адскими. С другой стороны, при длительности суток в 14-15 часов сейчас Земля получала бы примерно столько же приливной энергии… Но, опять-таки, больше и не нужно, ибо в обозримой по космическим меркам перспективе планете грозит перегрев из-за увеличения светимости Солнца… Зато в середине пути, – в протерозое, – когда Земля дважды едва не замёрзла, тепла выделялось бы даже больше.
Это, кстати, интересная тема. Всегда неявно считалось, что Земля приспособлена для жизни идеально, но чем далее заходит накопление знаний, тем яснее становится, что это – не так. Многое можно было бы сделать лучше. Луна диаметром 2500 километров дала бы, кстати, и ещё один бонус. Планетологами не пришлось бы ломать головы, почему размер спутника Земли соответствует верхней границе того, что теория вообще допускает. И они получили бы время для совершения других открытий.
...Что же до гравитационного механизма разогрева недр, то давать стабильный эффект миллиардами лет могут лишь либрации, а не приливы. Проблема лёгкого тела в том, что оно лёгкое, а значит, невелика будет и энергия его вращения вокруг собственной оси. Либрации же, возникающие из-за изменения вектора тяготения при вращении по не круговой орбите, позволяют вытягивать энергию из орбитального движения. Причём, как собственного, так и других тел. А уж этот источник, действительно, неисчерпаем.
