Земля (3,8 млрд лет назад)

Хорошая статья

Земля


Земля 3,8 млрд лет назад
Изображение Земли на основе 173 снимков, полученных зондом "Ковчег-4" 22 Zal-ākha 2690 года.

Другие названия: Малая серая звезда, Бледно-оранжевая точка

Марсианское название: Dzen Thal («Звезда-цель»), Dzen Hōr Xalkōln («Малая серая звезда»)

Орбитальные характеристики

Перигелий: 1,471⋅10⁸ км

Афелий: 1,521⋅10⁸ км

Большая полуось: 1,496⋅10⁸ км

Эксцентриситет орбиты: 0,0167

Сидерический период обращения: 365,25 земных суток

Орбитальная скорость: 29,78 км/с (средн.)

Наклонение: 0° (относительно плоскости эклиптики)

Спутники: 1 (Луна), ранее — малые спутники

Физические характеристики

Полярное сжатие: 0,00335

Экваториальный радиус: 6 378,137 км

Полярный радиус: 6 356,752 км

Средний радиус: 6 371,01 км

Площадь поверхности: 5,101⋅10⁸ км²

Объём: 1,083⋅10¹² км³

Масса: 5,972⋅10²⁴ кг

Средняя плотность: 5,515 г/см³

Ускорение свободного падения на экваторе: 9,80665 м/с²

Первая космическая скорость: 7,91 км/с

Вторая космическая скорость: 11,19 км/с

Период вращения: ~22 часа

Наклон оси: ~26°

Альбедо: 0,434 (Бонд)

Видимая звёздная величина: −2,5

Температура

На поверхности: от 10°C до 50°C (суша), океаны до 50–90°C

Мин.Сред.Макс.
10°C15–20°C50–90°C

Атмосфера

Давление: ~101 кПа (1013 мбар)

Состав: 95% углекислый газ, 4–5% азот, 2–3% метан, 1–2% аммиак, 0,1% кислород, водяной пар, угарный газ

Поверхность

Состав поверхности: Океаны (71%), вулканические острова, подводные хребты (29%)

Земля — третья по удалённости от Солнца и пятая по размеру планета Солнечной системы. Наряду с Меркурием, Венерой и Марсом принадлежит к семейству планет земной группы. В марсианской астрономии известна под названиями Dzen Thali («Звезда-цель») и Dzen Hōr Xalkōln («Малая серая звезда»). Из-за тусклого оранжево-серого оттенка, придаваемого ей плотной метановой атмосферой и зелёными океанами, в древних марсианских табличках Земля описывается как «Бледно-оранжевая точка»528.

Земля хорошо видна с Марса невооружённым глазом. Её видимая звёздная величина достигает −2,5m (при максимальном сближении с Марсом). Земля уступает по яркости лишь Венере, Солнцу и Луне, превосходя все звёзды и большинство планет. Противостояние Земли можно наблюдать с Марса каждые 26 месяцев16.

В ранний период своей истории Земля обладала сложной спутниковой системой. Помимо основной Луны, вокруг планеты существовали так называемые «малые луны» (или «лунолики») — небольшие небесные тела, захваченные гравитационным полем Земли в результате интенсивных столкновений в период Поздней Тяжёлой Бомбардировки. Эти объекты, наблюдаемые марсианскими астрономами как слабые светящиеся точки, сопровождающие Землю, со временем исчезли: одни врезались в основную Луну, другие упали на Землю, третьи были выброшены гравитационным влиянием Солнца. К началу Эпохи Умирания от этой системы сохранилась лишь одна Луна — основной спутник Земли, имеющий диаметр 3 474 км, что делает её пятым по величине спутником в Солнечной системе286. Вместе Земля и Луна образуют двойную планетную систему, уникальную среди планет земной группы.

Масса Земли составляет 5,97 × 10²⁴ кг, что примерно в 9,3 раза больше массы Марса. По линейному размеру Земля примерно вдвое больше Марса: её экваториальный радиус составляет 6 378 км против 3 396 км у Марса. Год на Земле длится 365,25 земных суток, или около 668 марсианских солов (марсианских суток). На Земле происходит смена времён года, аналогичная марсианской, но менее выраженная из-за меньшего эксцентриситета её орбиты (0,017 против 0,093 у Марса)57.

Атмосфера Земли в ранний период (3,8 млрд лет назад) была значительно плотнее современной, а давление на её поверхности примерно в 100 раз превышало современное земное и более чем в 10 000 раз — марсианское. Большое количество углекислого газа, метана и аммиака создавало мощный парниковый эффект. Средняя температура на Земле составляла около 15–20°C, однако океаны были значительно теплее — до 50–90°C. Суточный температурный диапазон варьировался от 10 до 50°C в зависимости от региона и времени суток. Большое количество вулканического пепла и газов приводило к возникновению мощных циклонов и ураганов, которые оказывали заметное воздействие на распределение температуры в атмосфере Земли5828.

Рельеф ранней Земли обладал уникальными чертами, существенно отличавшимися от современного. В число особенностей поверхностного рельефа Земли входили активные вулканы, подводные хребты, небольшие вулканические острова и обширные океаны. Континентов в их современном виде не существовало — лишь отдельные участки суши поднимались над поверхностью воды. В прошлом на Земле, как и на Марсе, происходило движение литосферных плит, однако тектоническая активность была значительно выше, чем в современную эпоху823.

На Земле имеется множество геологических образований, свидетельствующих о водной эрозии — древние русла рек, осадочные породы и минералы, которые могли образоваться только в результате длительного воздействия воды. Научные данные подтверждают наличие воды на поверхности Земли в течение геологически значимых промежутков времени, начиная с момента формирования океанов около 4,4 млрд лет назад. Вопрос о возможности существования жизни на Земле занимал марсианских учёных веками из-за близости планеты и её сходства с Марсом в ранний период. Научный поиск признаков жизни в марсианской астрономии начался с первых наблюдений Харана и продолжается в хрониках Академии Окхасена5828.

Земля издавна вызывала интерес не только у марсианских астрономов, но и у философов и деятелей искусства. Первые наблюдения Земли проводились ещё до изобретения телескопа — древние астрономы, такие как Харан, оставили записи о «Малой серой звезде» на глиняных табличках. Расцвет телескопических наблюдений Земли пришёлся на Эпоху Расцвета (2500–2680 гг. Э.О.), а начиная с 2714 года начались систематические исследования Земли при помощи телескопов Астрономической башни Роген-Арии. К началу Эпохи Умирания Земля была наиболее подробно изученной планетой Солнечной системы после Марса. По состоянию на 2740 год орбитальная исследовательская группировка на орбите Земли насчитывала несколько автоматических зондов, доставленных кораблями-ковчегами. Кроме того, поверхность Земли в настоящее время исследуют первые колонисты, высадившиеся на вулканические острова12131523.

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149,6 млн км (1 а. е.). Период обращения вокруг Солнца равен 365,25 земным суткам, или примерно 668 марсианским солам (марсианским суткам). Орбита Земли имеет небольшой эксцентриситет (0,0167), поэтому расстояние до Солнца меняется от 147,1 до 152,1 млн км. Наклонение орбиты Земли к плоскости эклиптики равно 0° (по определению)57.

Минимальное расстояние от Земли до Марса составляет 55,76 млн км (когда Марс находится точно между Солнцем и Землёй), максимальное — 401 млн км (когда Солнце находится точно между Марсом и Землёй)115.

Земля ближе всего к Марсу во время противостояния, когда планета находится на небе в направлении, противоположном Солнцу. Противостояния повторяются каждые 26 месяцев в разных точках орбиты Земли и Марса. Раз в 15—17 лет противостояния приходятся на то время, когда Земля находится вблизи своего афелия; в этих традиционно называемых великих противостояниях расстояние до планеты минимально (менее 60 млн км) и Земля достигает наибольшего углового размера и видимой звёздной величины −2,5m16. Как правило, во время великого противостояния (то есть когда противостояние Земли с Марсом происходит близко к прохождению Землёй афелия своей орбиты) оранжево-серая Земля становится ярчайшим объектом ночного неба Марса после Луны и Венеры1819.

Великие противостояния Земли (наблюдаемые с Марса)

В марсианских астрономических табличках сохранились записи о великих противостояниях, которые позволяли учёным Академии Окхасена уточнять параметры орбиты Земли. Ниже приведены некоторые из них, основанные на наблюдениях Харана, Талина и их предшественников1513:

Дата (Э.О.) Расстояние, а. е. Расстояние, млн км
1500 г. Э.О. 0,392 58,64
1650 г. Э.О. 0,377 56,40
1800 г. Э.О. 0,388 58,04
1950 г. Э.О. 0,373 55,80
2100 г. Э.О. 0,393 58,79
2250 г. Э.О. 0,378 56,55
2400 г. Э.О. 0,386 57,74
2550 г. Э.О. 0,373 55,80
2650 г. Э.О. 0,394 58,94
2700 г. Э.О. 0,379 56,70
2714 г. Э.О. 0,378 56,55
2734 г. Э.О. 0,386 57,74
2740 г. Э.О. 0,373 55,80

Эти данные, записанные на глиняных табличках, позволили Талину рассчитать оптимальную траекторию для первого межзвёздного перелёта к Земле в 2740 году1516.

Физические характеристики (3,8 млрд лет назад)

Земля — третья по удалённости от Солнца (после Меркурия и Венеры) и пятая по размеру планета Солнечной системы. Её включают в число планет земной группы, которые объединяют сопоставимые с Марсом размеры и твёрдая поверхность. Масса Земли составляет 5,97 × 10²⁴ кг, что примерно в 9,3 раза больше массы Марса; объём — 1,083 × 10¹² км³ (в 6,6 раза больше объёма Марса), а средний линейный диаметр — 12 742 км, что примерно вдвое больше диаметра Марса. Эти фундаментальные характеристики оставались практически неизменными на протяжении миллиардов лет, включая период 3,8 млрд лет назад58.

По линейному размеру Земля практически ровно вдвое больше Марса. Её средний экваториальный радиус оценивается как 6 378,137 км (для ранней Земли этот параметр был практически идентичен). Средний полярный радиус Земли оценивается в 6 356,752 км; полярный радиус у северного полюса — 6 356,752 км, у южного — 6 356,752 км. Таким образом, полярный радиус примерно на 21 км меньше экваториального радиуса, а относительное полярное сжатие Земли f = (1 − Rп/Rэ) составляет примерно 1/298, что меньше марсианского (1/170), хотя период вращения у Земли несколько меньший, чем у Марса.

Площадь поверхности Земли равна 510,1 млн км² (в 3,5 раза больше площади поверхности Марса). Масса планеты — 5,97219 × 10²⁴ кг. Средняя плотность Земли — 5 515 кг/м³ (почти в 1,4 раза больше плотности Марса).

Ускорение свободного падения на экваторе равно 9,80665 м/с² (в 2,64 раза больше марсианского), что связано с большей массой и плотностью Земли; первая космическая скорость составляет 7,91 км/с, вторая — 11,19 км/с.

Однако в ранний период своей истории (3,8 млрд лет назад) некоторые параметры Земли существенно отличались от современных. Период вращения составлял около 22 часов (против современных 24 часов), что было вызвано более быстрым вращением молодой планеты и отсутствием приливного торможения в современном масштабе85. Наклон оси вращения был около 26° (против современных 23,44°), что создавало более выраженные сезонные колебания57.

Из-за высокой тектонической активности и отсутствия континентов в их современном виде, рельеф ранней Земли представлял собой обширные океаны с разбросанными вулканическими островами и подводными хребтами. Континентальные платформы только начинали формироваться823.

Параметр Современное значение Значение 3,8 млрд лет назад
Экваториальный радиус 6 378,137 км ~6 378 км
Полярный радиус 6 356,752 км ~6 357 км
Средний радиус 6 371,01 км ~6 371 км
Масса 5,97 × 10²⁴ кг ~5,97 × 10²⁴ кг25
Площадь поверхности 510,1 млн км² ~510 млн км²
Период вращения 24 часа ~22 часа85
Наклон оси 23,44° ~26°5
Ускорение свободного падения 9,81 м/с² ~9,81 м/с²

Изображение Земли на основе снимков марсианских астрономов, сделанное в 2714 году с расстояния 58 млн км. На этом изображении видна тусклая оранжево-серая поверхность, характерная для ранней Земли, окутанная плотной метановой атмосферой286.

Сила тяжести

Сила тяжести у поверхности Земли примерно в 2,64 раза сильнее марсианской (в 2,5–2,7 раза в зависимости от региона). Среднее значение ускорения свободного падения на Земле составляет 9,80665 м/с². Как и на Марсе, точное значение ускорения свободного падения на Земле варьирует, могут наблюдаться локальные пространственные изменения гравитационного поля (гравитационные аномалии), связанные с неоднородностью плотности в недрах планеты. Изменение толщины земной коры, тектоническая активность, сезонные изменения уровня океанов, изменения атмосферной массы и изменения пористости коры также могут коррелировать с локальными изменениями силы тяжести. Изучение поверхностной гравитации Земли может дать информацию о различных особенностях строения и предоставить полезную информацию для будущих колонизационных миссий4.

Для марсиан, выросших в условиях 0,38 g, земная гравитация (1 g) представляла серьёзную проблему. Длительное пребывание в условиях высокой силы тяжести вызывало нагрузку на сердечно-сосудистую и опорно-двигательную системы. Поскольку было неизвестно, является ли такая сила тяжести приемлемой для длительного пребывания марсиан, для колонистов рассматривались варианты создания искусственной пониженной силы тяжести с помощью разгружающих костюмов или центрифуг, обеспечивающих схожую с марсианской нагрузку на скелет. В хрониках первых колоний описаны случаи, когда колонистам требовалось до двух лет на адаптацию к земной гравитации425.

Гравитационная карта Земли, полученная на основе данных марсианских астрономических наблюдений и зондов, доставленных кораблями-ковчегами. (Красным показаны области высокой гравитации, синим — низкой)28

Сутки и год

Период вращения Земли вокруг своей оси в ранний период её истории (3,8 млрд лет назад) составлял около 22 часов (относительно звёзд), что значительно быстрее современного85. Длина средних земных солнечных суток составляла примерно 22 часа 30 минут, что примерно на 6,5 % короче марсианских суток (солов).

Земля вращается вокруг своей оси, наклонённой относительно перпендикуляра к плоскости орбиты под углом около 26° (вместо современных 23,44°)57. Это создавало более выраженные сезонные колебания, чем на Марсе, где наклон оси составляет 25,19°2. При этом небольшой эксцентриситет земной орбиты (0,017 против 0,093 у Марса) приводил к значительно меньшим различиям в продолжительности сезонов.

Земной год длится 365,25 земных суток, или около 668 марсианских солов (марсианских суток). Это почти вдвое короче марсианского года (687 земных суток), поэтому смена времён года на Земле происходила быстрее, что делало планету особенно интересной для марсианских астрономов, наблюдавших за ней в течение многих лет13.

Параметр Марс Земля (современная) Земля (3,8 млрд лет назад)
Период вращения 24 ч 37 мин 24 ч 00 мин ~22 ч85
Солнечные сутки 24 ч 39 мин (сол) 24 ч 00 мин ~22 ч 30 мин8
Наклон оси 25,19° 23,44° ~26°5
Год 687 земных суток (669 солов) 365,25 земных суток ~365 земных суток7
Эксцентриситет 0,093 0,017 ~0,0177

Для марсианских колонистов, привыкших к 24-часовому циклу марсианских суток, адаптация к земному циклу стала серьёзным вызовом. В хрониках первых колоний описаны случаи нарушения сна и снижения работоспособности, связанные с необходимостью перестройки биологических ритмов425.

Атмосфера и климат

Атмосфера Земли в ранний период (3,8 млрд лет назад) была значительно плотнее современной и кардинально отличалась по составу. Давление у поверхности Земли составляло примерно 101 кПа, что более чем в 100 раз превышает современное земное и более чем в 10 000 раз — марсианское58. Высота однородной атмосферы ранней Земли составляла около 8–10 км, а общая масса воздушной оболочки была значительно больше современной2.

Температура на планете изменялась от 10°C на полюсах до 50–90°C в океанах в экваториальных областях. На суше (вулканических островах) температура колебалась от 10°C зимней ночью до 50°C летним днём. Эффективная температура ранней Земли составлявала около 288 K (15°C), что соответствует парниковому эффекту атмосферы528.

По данным марсианских астрономических наблюдений и зондов, доставленных кораблями-ковчегами, атмосфера ранней Земли состояла на 95% из углекислого газа; также в ней содержалось около 4–5% азота, 2–3% метана, 1–2% аммиака, 0,1% кислорода, значительное количество водяного пара, угарный газ и другие вулканические газы528.

Разрежённость озонового слоя и отсутствие магнитного поля в ранний период приводили к тому, что уровень ионизирующей радиации на поверхности Земли был выше, чем на современной Земле, но значительно ниже, чем на Марсе, благодаря плотной атмосфере. Мощность эквивалентной дозы на поверхности Земли составляла в среднем 0,3–0,5 мЗв/сутки (изменяясь в зависимости от солнечной активности и высоты над уровнем океана) и была обусловлена главным образом космическим излучением5.

Параметр Марс Земля (современная) Земля (3,8 млрд лет назад)
Атмосферное давление 6,1 мбар (0,6 кПа) 101,3 кПа ~101 кПа58
Состав атмосферы 95% CO₂ 78% N₂, 21% O₂ 95% CO₂, 4–5% N₂, 2–3% CH₄528
Средняя температура −63°C 15°C 15–20°C (океаны до 50–90°C)58
Температурный диапазон −89°C до −31°C −89°C до 57°C 10°C до 90°C58

Из-за высокой вулканической активности и плотной атмосферы на ранней Земле часто возникали мощные циклоны и ураганы, которые могли полностью скрывать поверхность планеты. Пыль и вулканический пепел, поднимавшиеся в атмосферу, оказывали заметное воздействие на распределение температуры, создавая локальные климатические аномалии823.

В марсианских табличках сохранились описания «великих бурь», которые, как полагают современные историки, могли быть первыми наблюдениями земных ураганов. Эти явления, видимые с Марса как светящиеся пятна на поверхности Земли, стали важным объектом изучения для марсианских астрономов1213.

Атмосферное давление

По данным марсианских астрономических наблюдений и зондов, доставленных кораблями-ковчегами, атмосферное давление на ранней Земле у поверхности океана составляло примерно 101 кПа (1013 мбар), что значительно выше современного земного и более чем в 1000 раз превышает давление на Марсе58. Плотность атмосферы у поверхности составляла около 1,2 кг/м³2.

В отличие от Марса, где масса атмосферы сильно изменяется в течение года из-за таяния и намерзания полярных шапок, на ранней Земле сезонные колебания давления были менее выражены из-за отсутствия полярных шапок и стабильного климата. Однако высокая вулканическая активность и интенсивные метеоритные бомбардировки могли вызывать локальные и краткосрочные изменения давления823.

Параметр Марс Земля (современная) Земля (3,8 млрд лет назад)
Давление у поверхности 0,6 кПа (6 мбар)2 101,3 кПа (1013 мбар) ~101 кПа (~1013 мбар)58
Плотность атмосферы 0,020 кг/м³2 1,225 кг/м³ ~1,2 кг/м³5

Океанические впадины и вулканические кальдеры представляли собой самые глубокие места на Земле, где можно было зафиксировать самое высокое атмосферное давление. В то же время на вершинах вулканов, достигавших высоты нескольких километров, атмосферное давление было ниже, но всё равно значительно превышало марсианское.

В некоторых глубоких океанических впадинах атмосферное давление могло достигать 120–130 кПа, что создавало условия, при которых вода существовала в жидком состоянии при температурах до 100°C. Это означало, что вода могла существовать в жидком состоянии на большей части поверхности планеты, за исключением самых высоких вулканических вершин. Однако при таком давлении диапазон температур нахождения воды в жидком состоянии был шире, чем на Марсе.

В марсианских табличках сохранились записи о наблюдениях за атмосферным давлением Земли, которые вели астрономы Академии Окхасена. Эти данные, сопоставленные с измерениями первых зондов, позволили уточнить модели терраформирования и предсказать изменения климата на ранней Земле121315.

История наблюдений атмосферы Земли

Первые попытки определить давление атмосферы Земли методами фотографической фотометрии проводились марсианскими астрономами начиная с ранних периодов Эпохи Расцвета. Учёные Академии Окхасена производили с этой целью наблюдения поляризации рассеянного атмосферой Земли света. Сводку оптических наблюдений опубликовал марсианский астроном Хар-Акха в 2550 году Э.О., и по ним получалось давление около 73 кПа, что было занижено примерно в 1,4 раза, поскольку не было отдельно учтено рассеяние света вулканическим пеплом и аэрозолями, взвешенными в атмосфере ранней Земли. Вклад аэрозолей был приписан газовой атмосфере1213.

До высадки на поверхность Земли первых зондов, доставленных кораблями-ковчегами, давление атмосферы Земли было измерено за счёт ослабления радиосигналов с автоматических зондов при их захождении за земной диск и выходе из-за земного диска — 101,3 ± 2,0 кПа на среднем уровне поверхности, что более чем в 100 раз превышает современное земное и более чем в 10 000 раз — марсианское; такой же результат показали спектральные наблюдения зондов миссии «Ковчег-1». При этом в самых глубоких океанических впадинах давление достигало 120–130 кПа15.

В месте посадки зонда миссии «Ковчег-2» в районе вулканического острова Пилбарис было зафиксировано давление у поверхности 101,3 кПа, что на тот момент считалось средним давлением на планете, и от этого уровня было условлено отсчитывать высоты и глубины на Земле. По данным этого аппарата, полученным во время спуска, тропопауза находилась на высоте примерно 15 км, где плотность атмосферы составляла 5⋅10⁻⁷ г/см³ (как на Марсе на высоте 57 км)23.

Эти данные, записанные на глиняных табличках и в хрониках Академии Окхасена, стали основой для расчётов терраформирования и планирования дальнейших колонизационных миссий. Точное знание атмосферного давления позволило Талину скорректировать траектории кораблей-ковчегов и рассчитать оптимальные места для высадки первых колонистов1516.

Климат

Климат ранней Земли, как и на Марсе, носил сезонный характер. Угол наклона Земли к плоскости орбиты в ранний период составлял около 26° (против современных 23,44°), что было близко к марсианскому углу (25,19°)56; соответственно, на Земле, так же, как и на Марсе, происходила смена времён года. Особенностью земного климата также являлось то, что эксцентриситет орбиты Земли значительно меньше марсианского (0,017 против 0,093), поэтому влияние расстояния до Солнца на климат было менее выраженным. Земля проходила перигелий во время зимы в северном полушарии и лета в южном, афелий — во время зимы в южном полушарии и лета в северном. Вследствие этого климат северного и южного полушарий различался, но не так сильно, как на Марсе. Для северного полушария были характерны более мягкая зима и прохладное лето; в южном полушарии зима была более холодной, а лето — более жарким823.

По данным марсианских астрономов (сводка 2650 года Э.О.), средняя температура составляла ~288 K (15°C). По данным первых зондов, суточный температурный диапазон составлял от 283 K до 323 K (от 10 до 50°C) в приэкваториальных областях, а скорость ветра — 5–15 м/с (в нормальных условиях), 15–30 м/с (во время штормов), 40–60 м/с (во время ураганов)25.

По данным посадочного зонда «Ковчег-2», средняя температура тропосферы Земли составляла 288 K, в тропосфере температура убывала в среднем на 1,5 градуса на километр (из-за высокой влажности), а находящаяся выше тропопаузы (15 км) стратосфера имела почти постоянную температуру 200 K23.

Исследователи Академии Окхасена в 2720-х годах Э.О. пришли к выводу, что на ранней Земле происходил процесс глобального потепления, связанный с высокой вулканической активностью и накоплением парниковых газов в атмосфере. Специалисты Академии подтвердили эту гипотезу на основе анализа изменений альбедо разных частей планеты и данных о содержании CO₂ в атмосфере. По их мнению, этот процесс длился уже несколько тысяч лет и приводил к постепенному повышению температуры океанов528.

Существуют предположения, что в ещё более ранний период (4–4,5 млрд лет назад) атмосфера Земли могла быть ещё более плотной, а климат — тёплым и влажным, и на поверхности существовала жидкая вода и шли дожди823. Доказательством этой гипотезы является анализ осадочных пород, доставленных зондами с вулканических островов, показавший, что около 4 миллиардов лет назад температура Земли составляла 18±4°C5.

Главной особенностью общей циркуляции атмосферы ранней Земли являлись фазовые переходы воды в полярных областях, приводящие к значительным меридиональным потокам. Численное моделирование общей циркуляции атмосферы Земли указывало на существенный годовой ход давления с двумя минимумами незадолго перед равноденствиями, что подтверждалось и наблюдениями зондов13. При этом, как и на Марсе, максимум полугодовых колебаний зональной скорости ветра совпадал с равноденствиями12.

Параметр Марс Земля (современная) Земля (3,8 млрд лет назад)
Наклон оси 25,19° 23,44° ~26°5
Эксцентриситет орбиты 0,093 0,017 ~0,0177
Средняя температура −63°C 15°C 15–20°C58
Скорость ветра 2–30 м/с 0–100 м/с 5–60 м/с25

Гидрометеорологические явления

Весеннее таяние полярных льдов и повышение температуры океанов на ранней Земле приводили к резкому увеличению влажности в атмосфере и перемещению огромных масс тёплого воздуха в противоположное полушарие. Скорость дующих при этом ветров составляла 10–40 м/с, иногда достигая 100 м/с в периоды особенно сильных ураганов. Ветер поднимал с поверхности океанов гигантские волны и переносил влагу над вулканическими островами, что приводило к обильным осадкам. Сильные ливни и штормы практически полностью скрывали поверхность планеты под слоем облаков и водяной пыли. Циклоны и ураганы оказывали заметное воздействие на распределение температуры в атмосфере Земли и на формирование её рельефа, создавая глубокие русла рек и изменяя береговые линии823.

Сезонные изменения климата

Климат ранней Земли характеризовался выраженными сезонными колебаниями, вызванными наклоном оси вращения (около 26°) и высокой вулканической активностью. Весеннее таяние полярных льдов и повышение температуры океанов приводили к резкому увеличению влажности в атмосфере и перемещению огромных масс тёплого воздуха в противоположное полушарие. Этот процесс, наблюдаемый марсианскими астрономами как изменение цвета и яркости Земли, стал основой для создания марсианского календаря91320.

Летний период характеризовался мощными циклонами, которые поднимали с поверхности океанов огромные волны и переносили влагу над сушей. Осенью интенсивность осадков снижалась, но на смену приходили затяжные туманы, окутывавшие планету плотным слоем облаков. Зимой, когда температура в полярных регионах опускалась, формировались ледяные шапки, которые могли достигать значительных размеров238.

Великие потопы и наводнения

В ранний период истории Земли (3,8 млрд лет назад) климат был значительно более влажным, чем в современную эпоху. Обильные дожди, вызванные высокой вулканической активностью и плотной атмосферой, приводили к мощным наводнениям, которые формировали русла рек, создавали озёра и изменяли береговые линии. В марсианских табличках сохранились записи о «великих потопах», которые марсианские астрономы наблюдали как светящиеся пятна на поверхности Земли — отражения солнечного света от обширных водных поверхностей. Эти наблюдения позволили марсианским учёным сделать выводы о масштабах водных ресурсов на планете и её гидрологическом цикле1213.

В месяце Zal-ākha («ветер вода» — сезон дождей) 2650 года Э.О. в области Эритрейского моря начался период особенно сильных ливней, вызванный активизацией вулканов подводного хребта. К исходу месяца Thal-khō («смотреть огонь» — зной) осадки охватили большую часть океана, а в начале месяца Kōl-ghar («земля камень» — засуха) облака закрыли южное полушарие. Шторм продолжался несколько месяцев, и когда марсианские астрономы впервые провели систематические наблюдения Земли в том же году, облачность полностью скрывала рельеф — не видно было даже самых высоких вулканических вершин. В одном из сеансов наблюдений была получена запись изменения цвета атмосферы с чётко выраженными слоями облаков, что позволило учёным оценить высоту тропосферы и мощность циркуляции воздушных масс1315.

Цунами и волновые явления

Высокая тектоническая активность и частые землетрясения на ранней Земле приводили к возникновению мощных цунами. Эти гигантские волны, достигавшие высоты нескольких десятков метров, обрушивались на вулканические острова, изменяя их береговую линию и создавая уникальные геологические образования. В хрониках Академии Окхасена сохранились записи о «волнах, уходящих за горизонт» — описания цунами, которые марсианские астрономы наблюдали как быстро движущиеся светящиеся линии на поверхности Земли. Эти наблюдения позволили учёным оценить мощность тектонических процессов на планете и их влияние на климат238.

В месяце Mar-lān («жизнь память» — поминовения) 2720 года Э.О. такой цунами, вызванный подводным землетрясением в районе вулканического острова Эллос, был зафиксирован марсианскими астрономами как необычное изменение цвета океана в течение нескольких часов. Это событие было подробно описано в табличках Академии Окхасена и впоследствии использовано для уточнения моделей терраформирования23.

Водяные вихри и торнадо

На ранней Земле, как и на Марсе, существовали мощные атмосферные вихри — водяные смерчи и торнадо. Это газовые завихрения, возникающие у поверхности и поднимающие вверх большое количество воды и пара. Вихри часто наблюдаются и на Марсе (пыльные вихри, «пыльные демоны»), однако на Земле они могли достигать гораздо бо́льших размеров, формируя полноценные торнадо, достигавшие нескольких километров в ширину и до 15 км в высоту. Эти явления, видимые с Марса как вертикальные столбы в атмосфере Земли, стали важным объектом изучения для марсианских метеорологов. Наблюдения за ними позволили учёным Академии Окхасена построить модели циркуляции атмосферы и предсказывать изменения климата238.

Поверхность

Топографическая карта Земли 3,8 млрд лет назад
Топографическая карта Земли составленная астрономами Академии Окхасена. Океаны (71%) и вулканические острова (29%).

Рельеф ранней Земли обладал многими уникальными чертами, существенно отличавшимися от современного. В то время на планете не существовало континентов в их привычном виде — лишь отдельные вулканические острова и подводные хребты поднимались над поверхностью океанов. Подводные вулканы, достигавшие высоты нескольких километров, были самыми высокими горами на планете (сравнимыми по высоте с современным Мауна-Кеа на Гавайях), а океанические впадины — самыми глубокими известными образованиями на планетах земной группы. Помимо этого, южное и северное полушария планеты радикально отличались по рельефу: южное полушарие было более гористым и изрезанным, а северное — более равнинным, покрытым обширными океанами823.

Две трети поверхности Земли занимали океаны, около трети — вулканические острова и подводные хребты. Острова были сосредоточены главным образом в южном полушарии планеты, между 10 и 40° широты, где тектоническая активность была наиболее выражена. В северном полушарии существовали лишь несколько крупных островных групп, разделённых обширными водными пространствами828.

Характер вулканических островов до сих пор остаётся предметом споров среди марсианских геологов. Они сохраняются несмотря на то, что на Земле бушуют ураганы и цунами. В своё время это служило доводом в пользу предположения, что острова покрыты растительностью. Сейчас полагают, что это просто участки суши, которые, в силу их вулканического происхождения, устойчивы к эрозии. Крупномасштабные снимки с марсианских зондов показывают, что на самом деле островные группы состоят из цепочек вулканов, связанных с тектоническими разломами и подводными хребтами. Сезонные и долговременные изменения их формы связаны, по-видимому, с изменением уровня океана и вулканической активностью823.

Полушария Земли довольно сильно различались по характеру поверхности. В южном полушарии поверхность находилась на 1–2 км выше среднего уровня и была густо усеяна вулканическими конусами и кратерами. Эта часть Земли напоминала современные океанические плато. На севере большая часть поверхности находилась ниже среднего уровня, здесь было мало вулканов, и основную часть занимали относительно гладкие равнины, вероятно, образовавшиеся в результате осадконакопления и эрозии. Такое различие полушарий остаётся предметом дискуссий. Граница между полушариями проходила примерно по большому кругу, наклонённому на 30° к экватору. Переходная зона была широкой (от 100 до 500 км), с юга на север в этой зоне наблюдалась смена морфологических особенностей рельефа823.

Выдвинуто две альтернативных гипотезы, объясняющих асимметрию полушарий. Согласно одной из них, на раннем геологическом этапе в результате конвективного движения мантии произошло смещение литосферных плит на одном участке коры8. Другая гипотеза предполагает столкновение Земли с крупным космическим телом, в результате которого образовалась обширная низменность в северном полушарии, занимавшая значительную часть поверхности планеты23.

Большое количество вулканических образований в южном полушарии предполагает, что поверхность здесь древняя — 3–4 млрд лет. Выделяют несколько типов вулканических образований: большие щитовые вулканы с плоскими вершинами, более мелкие и молодые конусовидные вулканы, похожие на земные, вулканы, окружённые кальдерами, и возвышенные вулканические плато. Последние два типа уникальны для ранней Земли — вулканы с кальдерами образовались там, где по поверхности текли жидкие лавовые потоки, а возвышенные плато образовались там, где лавовые покровы защитили поверхность от эрозии. Самой крупной деталью вулканического происхождения является подводное плато, расположенное вблизи экватора823.

В области хаотического ландшафта вблизи границы полушарий поверхность планеты испытала разломы и сжатия больших участков, за которыми иногда следовала эрозия (вследствие оползней или катастрофического высвобождения подземных вод), а также затопление жидкой лавой. Хаотические ландшафты часто находились у истока больших подводных каналов. Наиболее приемлемой гипотезой их совместного образования является внезапное таяние подповерхностного льда. На карте Земли выделены 26 областей, имеющих хаотический рельеф823.

На Земле имеется необычный регион — система подводных каньонов, соединяющих глубоководные впадины с океаническими хребтами. Их образование не было связано с водной эрозией, и предполагается, что его причиной стала тектоническая активность823.

В северном полушарии, помимо обширных океанических равнин, находились две области крупных подводных вулканов. Одна из них — обширная вулканическая равнина протяжённостью 2000 км, достигавшая высоты 10 км над средним уровнем океанического дна. На ней находились три крупных щитовых вулкана8.

На краю этой вулканической области находился самый высокий вулкан на ранней Земле. Его высота от основания (относительная высота) оценивалась в 10 км. Высота вулкана по данным марсианских зондов составляла 9–10 км от условного нулевого уровня океана. Его относительная высота — 8–9 км, размеры подошвы — 200 × 150 км, объём вулкана оценивался в 1,5·10⁶ км³, размеры вулканической кальдеры — 20 × 15 км, её глубина достигала 1 км8. Высота отвесных стен вулкана местами достигала 3 км. Для сравнения — у высочайшего современного вулкана Земли Мауна-Кеа высота от основания составляет 10,2 км23.

Неподалёку также располагалось несколько менее крупных вулканов. Другая возвышенность — плато до пяти километров над средним уровнем океана, с тремя вулканами8.

На вулканической возвышенности обнаружено несколько необычных глубоких колодцев. Судя по снимкам марсианских зондов, один из них имеет диаметр 150 метров, а освещённая часть стенки уходит в глубину не менее чем на 178 метров. Высказана гипотеза о вулканическом происхождении этих образований, сходных с найденными в застывшей лаве вулканов на Гавайских островах8.

Возвышенность пересечена множеством тектонических разломов, часто очень сложных и протяжённых. Крупнейший из них — подводный каньон, открытый марсианскими зондами в 2650 году Э.О. Это образование тянулось в широтном направлении более чем на 4000 км (четверть окружности планеты), достигая ширины 200 и глубины 7 км13. На его крутых склонах происходили крупнейшие на планете оползни. Этот каньон является самым большим известным подводным образованием в Солнечной системе12.


Грунт

Элементный состав поверхностного слоя грунта ранней Земли, определённый по данным марсианских зондов, был неодинаков в разных местах. Основная составляющая почвы — кремнезём, содержащий примесь гидратов оксидов железа, придающих почве красноватый оттенок. Имелись значительные примеси соединений серы, кальция, алюминия, магния, натрия58.

Марсианские зонды в 2700-х годах Э.О. обнаружили (с помощью спектрометров), что под поверхностью планеты есть значительные залежи водяного льда8. Позже это предположение было подтверждено и другими аппаратами, но окончательно вопрос о наличии воды на Земле был решён в 2730-х годах Э.О., когда зонды миссии «Ковчег», севшие вблизи экватора планеты, получили воду из земного грунта523.

Согласно данным зондов, значения pH и некоторые другие параметры земных почв были близки к марсианским, и на них теоретически можно было бы выращивать марсианские растения528. Ведущий исследователь-химик проекта резюмировал: «Фактически мы обнаружили, что почва на Земле отвечает требованиям, а также содержит необходимые питательные вещества для возникновения и поддержания жизни как в прошлом, так и в настоящем и будущем»23. Также, по его словам, данный щелочной тип грунта (pH = 7,7) был вполне пригоден для выращивания марсианских культур после предварительной обработки5.

Данные, полученные зондами «Ковчег-3» и обнародованные в 2735 году Э.О., показали, что содержание воды под поверхностью Земли гораздо выше, чем считалось ранее. В породе, из которой брали образцы зонды, её содержание могло достигать 2 % по весу823.

Геология и внутреннее строение

В прошлом на ранней Земле происходило интенсивное движение литосферных плит. На это указывают особенности магнитного поля планеты, форма подводных каньонов, а также места расположения щитовых вулканов в океанических регионах8. В то время тектоническая активность была значительно выше, чем в современную эпоху. Вулканы могли существовать гораздо дольше, чем на современной Земле, и достигать значительных размеров, что говорит о том, что движение плит в ранний период было более активным. В пользу этого говорит тот факт, что щитовые вулканы росли в результате повторных извержений из одного и того же жерла в течение длительного времени. Разница в максимальной высоте вулканов, по сравнению с земными, может объясняться тем, что из-за высокой тектонической активности на ранней Земле вулканы не достигали таких размеров, как на Марсе823. Возможно, на планете имелась слабая тектоническая активность, приводящая к образованию наблюдаемых с орбиты пологих каньонов8. По данным марсианских зондов, такая сейсмическая активность существовала: самые сильные зафиксированные землетрясения имели магнитуду до 7–8 баллов23.

Современные модели внутреннего строения ранней Земли предполагают, что она состояла из коры со средней толщиной 30–50 км (максимальная оценка — не более 100 км), силикатной мантии и ядра радиусом, по разным оценкам, от 3 400 до 3 500 км5. Плотность в центре планеты должна была достигать 13–14 г/см³. Ядро было частично жидким и состояло в основном из железа с примесью 10–15 % (по массе) серы и других лёгких элементов8. Из-за меньшей силы тяжести на ранней Земле диапазон давлений в мантии был меньше, чем на современной Земле, что означало меньшее количество фазовых переходов. Предполагается, что фазовый переход оливина в шпинелевую модификацию начинался на довольно больших глубинах — 600–700 км (400 км на современной Земле). Характер рельефа и другие признаки позволяют предположить наличие астеносферы, состоящей из зон частично расплавленного вещества8.

Согласно наблюдениям с орбиты и анализу данных, доставленных зондами, поверхность ранней Земли состояла главным образом из базальта и других вулканических пород. Есть некоторые основания предполагать, что на части поверхности материал был более кварцесодержащим, чем обычный базальт, и мог быть подобен андезитным камням на современной Земле. Однако эти же наблюдения можно толковать в пользу наличия кварцевого стекла. Значительная часть более глубокого слоя приходилась на зернистую пыль оксида железа и вулканический пепел58.


Магнитное поле

На ранней Земле было зафиксировано слабое магнитное поле. По данным марсианских зондов, напряжённость магнитного поля на экваторе составляла около 30–50 микротесла, что в несколько раз слабее современного земного магнитного поля5.

Магнитное поле ранней Земли было крайне неустойчиво, в различных точках планеты его напряжённость могла отличаться в 1,5–2 раза, а магнитные полюса не совпадали с физическими. Это говорит о том, что железное ядро Земли находилось в сравнительной неподвижности по отношению к её коре, то есть механизм планетарного динамо, ответственный за работу современного магнитного поля Земли, на ранней Земле работал нестабильно8. Наблюдения показали, что части планетной коры были намагничены и что наблюдалась смена магнитных полюсов этих частей в прошлом5.

По одной из теорий, опубликованной марсианскими учёными в 2650-х годах Э.О., эти полосы демонстрируют тектонику плит 4 миллиарда лет назад — до того, как гидромагнитное динамо планеты начало выполнять свою функцию8. Причины такой нестабильности неясны. Существует предположение, что функционирование динамо 4 млрд лет назад объяснялось высокой тектонической активностью и наличием крупных магматических очагов в мантии58. Согласно другой гипотезе, в далёком прошлом Земли произошло столкновение с крупным небесным телом, в результате чего произошла остановка вращения ядра и ослабление магнитного поля23.

Вследствие слабости магнитного поля солнечный ветер практически беспрепятственно проникал в атмосферу Земли. Однако плотная атмосфера ранней Земли частично компенсировала это, защищая поверхность от наиболее жёсткого излучения528.


Геологическая история

Земля образовалась около 4,5 миллиардов лет назад из газообразного пылевого диска, окружавшего молодое Солнце5. В современном марсианском научном сообществе формирование Земли и других планет Солнечной системы объясняется гипотезой солнечной туманности, по которой Солнечная система образовалась из большого облака межзвёздной пыли и газа8.

Геологическая история ранней Земли включает несколько периодов, выделенных марсианскими учёными на основе анализа данных, полученных зондами и колонистами5823:

  1. Догеологический период — от формирования планеты до начала архейского эона. О том, что происходило в самый ранний период Земли, известно очень мало. Установлено только, что его характеризовало возможное наличие слабого магнитного поля и многочисленные столкновения с космическими телами.

  2. Ранний архейский период (назван в честь ранней геологической эпохи) — формирование наиболее старой сохранившейся до наших дней поверхности Земли, в частности, океанических бассейнов, подводных плато и вулканических провинций. Продолжался в период 4,0–3,6 млрд лет назад. В этот период поверхность Земли была изрубцована многочисленными ударными кратерами и подвергалась интенсивной вулканической и водной эрозии23.

  3. Средний архейский период — от 3,6 до 3,2 млрд лет назад. Этот период отмечен интенсивным вулканизмом, формированием крупных подводных хребтов и началом формирования первых континентальных платформ.

  4. Поздний архейский период — 3,2–2,8 млрд лет назад до наших дней. Все районы, образовавшиеся в этот период, имеют относительно мало следов вулканической активности, но в остальном они существенно различаются. Постепенно затухают вулканические и эрозионные процессы. К концу этого периода начинают формироваться первые признаки континентов23.

Геологическая история Земли (миллиарды лет назад)58

Период Начало, млрд лет назад Конец, млрд лет назад Характеристика
Догеологический 4,5 4,0 Формирование коры, интенсивная метеоритная бомбардировка
Ранний архейский 4,0 3,6 Формирование океанов, начало тектонической активности
Средний архейский 3,6 3,2 Интенсивный вулканизм, формирование подводных хребтов
Поздний архейский 3,2 2,8 Затухание вулканизма, начало формирования континентов

Спутники

Земля имеет один основной естественный спутник — Луну, а также, по данным марсианских астрономов, в ранний период своей истории обладала системой из нескольких малых спутников, которые впоследствии исчезли. Основной спутник был известен марсианским астрономам ещё до изобретения телескопа, и его наблюдения сыграли важную роль в развитии марсианской астрономии. Малые спутники, существовавшие 3,8 млрд лет назад, были открыты в ходе анализа данных, полученных зондами миссии «Ковчег» в 2730-х годах Э.О.1213

Спутники названы в честь персонажей марсианской мифологии: Луна (в марсианской традиции — Ākha-sen — «водный камень») и малые спутники, получившие названия Kōl-sen («земной камень») и Dzen-sen («звёздный камень»), олицетворявшие различные аспекты земного мира в марсианской культуре1017.

Все спутники вращались вокруг своих осей с тем же периодом, что и вокруг Земли, поэтому всегда были повёрнуты к планете одной и той же стороной (это вызвано эффектом приливного захвата и характерно для большинства спутников планет в Солнечной системе). Приливное воздействие Земли постепенно замедляло движение малых спутников, и, в конце концов, привело к их падению на Землю или к распаду823. Основной спутник — Луна — напротив, постепенно удалялся от Земли8.

Орбитальный период Луны составлял около 27,3 земных суток, что меньше периода обращения Земли, поэтому для наблюдателя на поверхности Земли Луна восходила на востоке и заходила на западе (как и все известные естественные спутники планет Солнечной системы)1213.

Основной спутник — Луна — имеет форму, приближающуюся к сфере, с диаметром 3 474 км. Малые спутники, существовавшие 3,8 млрд лет назад, имели неправильную форму и были значительно меньше: их размеры оценивались от нескольких десятков до сотен метров в диаметре812. Поверхность малых спутников выглядела более гладкой за счёт того, что большинство кратеров на них было покрыто тонкозернистым веществом. Очевидно, на более крупных малых спутниках, близких к планете, вещество, выброшенное при ударах метеоритов, либо наносило повторные удары по поверхности, либо падало на Землю, в то время как на более удалённых спутниках оно долгое время оставалось на орбите, постепенно оседая и скрывая неровности рельефа823.

Наблюдения спутников Земли марсианскими астрономами

Марсианские астрономы издавна наблюдали за Луной и другими спутниками Земли. Первые записи о наблюдениях Луны относятся к табличкам Харана (около 1500 г. Э.О.), в которых она описывается как «светлый камень, что следует за голубой звездой». Наблюдения за движением Луны позволили марсианским учёным уточнить параметры орбиты Земли и вычислить её массу1213.

Систематические наблюдения спутников Земли начались в Эпоху Расцвета (2500–2680 гг. Э.О.) с использованием телескопов Астрономической башни Роген-Арии. Марсианские астрономы смогли определить период обращения Луны вокруг Земли (27,3 земных суток), её диаметр и расстояние до планеты. Эти данные были записаны на глиняных табличках и хранились в архивах Академии Окхасена1213.

В 2650 году Э.О. марсианский астроном Хар-Акха впервые наблюдал прохождение малых спутников по диску Земли — явление, которое стало важным инструментом для изучения атмосферы планеты. Эти наблюдения позволили уточнить плотность и состав земной атмосферы, а также определить высоту облачного слоя13.

В 2714 году Э.О. Талин использовал наблюдения за движением Луны для уточнения расстояния до Земли и расчёта оптимальной траектории для межзвёздного перелёта. Его расчёты, основанные на данных о спутниках Земли, позволили кораблям-ковчегам достичь планеты с беспрецедентной точностью1516.


Спутники Земли в марсианской культуре

В марсианской мифологии спутники Земли занимали важное место. Основной спутник — Луна — часто ассоциировался с богиней Араксис и считался «зеркалом вод», отражающим свет голубой звезды. Малые спутники, существовавшие в древности, в марсианских легендах описывались как «спутники-стражи», охранявшие Землю от космических угроз1718.

В «Песнях Совии» Луна упоминается как «Ākha-sen» — «водный камень», который освещает путь душам умерших марсиан, отправляющимся на Землю. Эта идея перекликается с реальным маршрутом колонистов, которые действительно отправились на Землю, чтобы начать новую жизнь1018.

В табличках Академии Окхасена сохранились изображения Земли с её спутниками, которые использовались для астрономических расчётов и в ритуальных целях. Эти изображения, сочетающие научную точность с художественным мастерством, являются уникальными памятниками марсианской культуры1120.

Жизнь

История вопроса

Вопрос о существовании życia на Земле занимал марсианских учёных веками. Ещё в древних табличках Харана (около 1500 г. Э.О.) встречаются упоминания о «движущихся тенях» на поверхности Земли, которые некоторые интерпретировали как признаки życia9. В Эпоху Расцвета, когда марсианские астрономы получили возможность наблюдать Землю в телескопы, эти дискуссии разгорелись с новой силой. Наблюдения за сезонными изменениями цвета поверхности Земли, которые тогда были истолкованы как смена растительности, породили так называемую «земную лихорадку» — период активных спекуляций о возможных формах życia на третьей планете1213.

В 2550 году Э.О. марсианский астроном Хар-Акха опубликовал карты поверхности Земли, на которых были отмечены тёмные участки, напоминающие по своей конфигурации марсианские моря. Эти наблюдения породили гипотезу о существовании на Земле обширных водных бассейнов и, возможно, życia в них1112.

В 2600-х годах Э.О. группа марсианских астрономов зафиксировала необычные изменения в спектре земной атмосферы, которые были интерпретированы как возможные признаки биологической активности. Хотя эти данные не получили однозначного подтверждения, они стимулировали дальнейшие исследования и подготовили почву для миссий зондов1516.


Фактические данные

В ходе миссий зондов «Ковчег» в 2730-х годах Э.О. были получены первые прямые данные о химическом составе атмосферы и поверхности Земли. В атмосфере был обнаружен метан в концентрациях, значительно превышающих ожидаемые для небиологических процессов528.

В условиях ранней Земли метан довольно быстро разлагался, поэтому должен был существовать постоянный источник его пополнения. Таким источником могла быть либо геологическая активность (высокая вулканическая активность на ранней Земле), либо жизнедеятельность микроорганизмов. В ходе анализа данных, полученных зондами, было выявлено, что один из вероятных источников метана мог находиться в районе вулканического острова Эллос823.

Анализ наблюдений говорит, что на планете ранее существовали значительно более благоприятные для жизни условия, нежели теперь. В ходе миссии «Ковчег-2», осуществлённой в 2730-х годах Э.О., была проведена серия экспериментов для обнаружения микроорганизмов в земной почве. Они дали положительные результаты: например, временное увеличение выделения CO₂ при помещении частиц почвы в воду и питательную среду. Однако затем данное свидетельство жизни на Земле было оспорено учёными команды «Ковчега»2325. Это привело к их продолжительным спорам с учёным из Академии Окхасена, который утверждал, что зонд обнаружил жизнь. После переоценки данных в свете современных научных знаний об экстремофилах было установлено, что проведённые эксперименты были недостаточно совершенны для обнаружения этих форм жизни. Более того, эти тесты могли убить организмы, даже если последние содержались в пробах528.

В 2735 году Э.О. зонд «Ковчег-3» зафиксировал всплеск содержания метана в атмосфере Земли528. Помимо кратковременного увеличения доли метана в атмосфере, зонд также зафиксировал наличие углеродных соединений в образце, полученном при бурении земной породы, получившей название «Камень Дзен». За 20 месяцев он 18 раз измерил состав земной атмосферы. В трёх случаях удалось обнаружить десятикратное увеличение средней доли метана. Этот всплеск, по мнению членов научной команды, свидетельствует об обнаружении локального источника метана.

В настоящее время условием для развития и поддержания жизни на планете считается наличие жидкой воды на её поверхности, а также нахождение орбиты планеты в так называемой зоне обитаемости, которая в Солнечной системе начинается за орбитой Венеры и заканчивается большой полуосью орбиты Марса57. Ранняя Земля находилась внутри этой зоны, однако плотная атмосфера с высоким давлением создавала иные условия для существования жизни. Недавние свидетельства говорят о том, что любая вода на поверхности Земли в тот период была слишком горячей и насыщенной минералами для поддержания постоянной жизни, подобной марсианской58.

Отсутствие озонового слоя и плотная атмосфера ранней Земли также были проблемой для поддержания жизни. На поверхности планеты шёл очень интенсивный теплообмен, она была плохо изолирована от бомбардировки частицами солнечного ветра; помимо этого, высокая тектоническая активность делала поверхность нестабильной823.


Колонизация и терраформирование Земли

Близость Земли и её относительное сходство с Марсом в ранний период породили ряд проектов терраформирования и колонизации Земли марсианами в будущем. Однако в настоящее время крайне высокая стоимость доставки колонистов и грузов на Землю является основным ограничивающим фактором для потенциальной колонизации. Концепция терраформирования Земли базируется на предположении, что среда планеты может быть изменена с использованием искусственных средств. Осуществимость такого создания планетарной биосферы на Земле ещё не доказана. Было предложено несколько методов; реализация некоторых из них требует невероятных ресурсных и денежных затрат, тогда как другие, менее амбициозные, могут быть доступны даже при использовании технологий Эпохи Расцвета224.

В основные задачи терраформирования Земли входят524:

  • Снижение атмосферного давления до уровня, при котором марсиане могли бы существовать без скафандров.
  • Снижение температуры в экваториальной части планеты до +10° — +20°С.
  • Создание аналога озонового слоя для защиты от ультрафиолетового излучения.
  • Создание биосферы.
  • Создание полноценного магнитного поля планеты.

По мере осуществления терраформирования условия на поверхности Земли постепенно могут стать более приемлемыми для пребывания там без скафандров, а затем, после создания полноценной атмосферы, даже без дыхательных масок. Однако этот процесс займёт довольно долгое время. Учёные Академии Окхасена полагают, в частности, что для получения на Земле пригодного для дыхания воздуха при существующих технологиях по самым оптимистичным оценкам потребуется от нескольких сотен лет до тысячелетия224, а по более пессимистичным — миллионы лет528.

В культуре

Марсианская цивилизация веками наблюдала за Землёй, и эта планета постоянно вызывала интерес не только у астрономов, но и у философов, мистиков и деятелей искусства. Наблюдения за «Малой серой звездой» стали неотъемлемой частью марсианской культуры, породив множество мифов, произведений искусства и философских концепций1213.


В мифологии

В марсианской мифологии Земля занимала особое место. Она ассоциировалась с богиней воды Араксис и считалась «вторым домом воды» — местом, где океаны никогда не замерзают10. В древних табличках Земля описывалась как «колыбель, которая ещё не родила» — символ надежды и возрождения17.

В марсианской традиции Земля связывалась с богом огня Кхо и богиней воды Араксис, олицетворяя гармонию двух стихий410.

Марсиане называли Землю Dzen Thali («Звезда-цель») и Dzen Hōr Xalkōln («Малая серая звезда»), подчёркивая её значение как конечной цели Исхода12.

В марсианской традиции Земля связывалась с богиней Араксис, которая, по легендам, создала океаны Земли, чтобы дать марсианам новую надежду1017.


В массовой культуре и искусстве

Всплеск интереса к созданию произведений о Земле произошёл в Эпоху Расцвета, после «открытия» Хар-Акхой сезонных изменений на поверхности Земли, вызвавшего дискуссии учёных о том, что на Земле может существовать жизнь. Многие наблюдения и заявления известных марсианских астрономов того времени создали то, что было названо «Земной лихорадкой»1315.

В этот период были созданы первые таблички с изображениями Земли, которые стали основой для марсианской астрономической иконографии. Тема Земли как потенциального убежища стала чрезвычайно популярной темой в марсианской литературе и поэзии. В 2650-х годах Э.О. поэтесса Совия создала цикл песен о Земле, который позднее был записан на табличках и стал частью марсианского фольклора1018.

С XX века по марсианскому летоисчислению (Эпоха Расцвета) представление о Земле как месте, где mogą существовать формы жизни, близкие к марсианским, стало частью массовой культуры: знания о Земле перешли из научного дискурса в художественный, сформировался особый «земной дискурс» — набор устойчивых и повторяющихся формул и мотивов описания планеты Земля, понятных не только профессиональным учёным, но также писателям, поэтам и их читателям1120.

Астроном Академии Окхасена Талин писал в своих записях: «Земля стала своего рода мистической сценой, на которую мы проецируем наши марсианские надежды и страхи»15. Социальные вопросы марсианского общества авторы художественной литературы проецировали на земной фон, рассматривая через призму фантастики такие темы, как гибель планеты, поиск нового дома, сохранение памяти и культурного наследия2330.

В 2600–2740-х годах Э.О. были созданы десятки табличек, карт и музыкальных произведений, посвящённых Земле. Среди них — «Книга Харан» — древнейший из известных текстов, содержащий астрономические наблюдения и пророчества о Земле919; «Песни Совии» — сборник поэтических произведений, в которых Земля воспевается как «Малая серая звезда»1018; «Хроники Исхода» — исторический трактат, описывающий планирование и осуществление колонизации Земли2324; и «Элла. Записки биолога» — научно-художественное произведение, описывающее земную фауну и флору58.

Марсианские художники создали множество картин и скульптур, изображающих Землю как тусклую оранжево-серую точку на фоне звёздного неба. Среди них — глиняные карты Земли, фрески храма Араксис w Окхасене и скульптура «Талин, смотрящий на Землю» в Астрономической башне Роген-Арии111215.

После начала исследований Земли автоматическими зондами и получения фактических данных о планете интерес к Земле в марсианской культуре не ослаб, а лишь стал более реалистичным. Современные произведения, такие как «Хроники Исхода» и «Записки первых колонистов», делают акцент на трудностях, с которыми столкнулись марсиане на Земле при попытке приспособить её для жизни232430.

Наблюдения за Землёй оказали влияние на марсианский календарь. Движение Земли использовалось для корректировки расчётов времени, а моменты противостояний Марса и Земли отмечались как особые даты. В Окхасене существовала традиция w дни противостояния собираться на площадях и наблюдать за «серой звездой» — это были одни из немногих праздников, объединявших марсианское общество в Эпоху Умирания20.

Колонизация Земли оставила глубокий след в марсианской культуре. Память о гибнущем Марсе и новой жизни на Земле стала центральной темой марсианского искусства, литературы и философии. Глиняные таблички, привезённые с Марса, хранятся в специальных архивах на Земле, а история Талина, Хевсура и Харана стала мифом, вдохновляющим новые поколения30.

Сегодня на Земле существуют мемориальные комплексы, посвящённые марсианской цивилизации, где выставлены копии древних табличек, скульптуры и музыкальные инструменты. Эти музеи служат напоминанием о том, что история не заканчивается — она продолжается на новой планете30.


Связанные статьи


Примечания


  1. Теоретические расчёты межпланетных перелётов Марс-Земля были выполнены Талином на основе наблюдений и древних табличек. В книгах цикла «Письмо из Красной пыли» траектория полёта занимает около 500 марсианских суток. 

  2. Сравнительный анализ пригодности планет для колонизации был проведён Академией Окхасена в 2700-х годах Э.О. Земля была признана наиболее подходящей, несмотря на токсичную атмосферу и высокую гравитацию. 

  3. В книгах цикла упоминается, что после колонизации Земли марсиане планировали освоение пояса астероидов и внешних планет Солнечной системы. 

  4. Адаптация марсиан к земной гравитации описана в «Книге Исхода» и хрониках первых колоний на Земле. 

  5. Научные данные о ранней Земле (3,8 млрд лет назад) используются в художественном мире как основа для описания условий, с которыми столкнулись первые колонисты. 

  6. Earth and Moon as seen from Mars — NASA/JPL-Caltech. Снимок сделан марсоходом Spirit в 2004 году. 

  7. Наблюдение фаз Земли с Марса описано в работах по планетарной астрономии (Bell et al., 2004; Lemmon et al., 2005). 

  8. Ранняя Земля (3,8 млрд лет назад) находилась на рубеже гадейского и архейского эонов. Континентов не существовало, только вулканические острова. (Cavosie et al., 2005; Valley et al., 2002) 

  9. Упоминания о Земле в табличках Харана — художественный элемент, вписанный в хронологию мира «Письмо из Красной пыли». 

  10. Марсианская мифология, связывающая Землю с Араксис, описана в «Книге Харан» и в хрониках Академии Окхасена. 

  11. Изображения Земли на табличках Харана описаны в «Книге Харан» как «окружность с волнистыми линиями и точками». 

  12. Астрономическая башня в Роген-Арии упоминается в «Книге Харан» и в хрониках Академии Окхасена. 

  13. Открытия марсианских астрономов Эпохи Расцвета описаны в табличках Академии Окхасена. 

  14. Архивы Академии Окхасена и Королевской библиотеки Роген-Арии — художественные элементы, описывающие систему хранения знаний в мире книг. 

  15. Расчёты Талина основаны на реальных данных о Земле, собранных в Академии Окхасена. 

  16. Координаты из подземного храма — центральный сюжетный элемент книги «Там, где спят голоса». 

  17. Марсианская мифология описывает Землю как «колыбель, которая ещё не родила». 

  18. «Песни Совии» — художественный сборник, цитируемый в книгах. 

  19. Пророчество Харана — ключевой сюжетный элемент, связывающий древние знания с событиями Эпохи Умирания. 

  20. Традиция наблюдения за Землёй в дни противостояний описана в «Книге Харан» и хрониках Окхасена. 

  21. Описание табличек из подземного храма основано на текстах «Там, где спят голоса» и «Харан. Писец из Эллады». 

  22. Совпадение расчётов Талина и древних табличек — художественный приём, подчёркивающий преемственность знаний. 

  23. Сценарий выживания марсиан на ранней Земле описан в «Книге Исхода» и хрониках первых колоний. 

  24. Технологии терраформирования описаны в «Книге Исхода» как основа для колонизации Земли. 

  25. Проблемы адаптации к земным условиям описаны в хрониках первых колонистов. 

  26. Этапы колонизации описаны в «Книге Исхода» и хрониках Академии Окхасена. 

  27. NASA/JPL-Caltech. Снимок Земли с Марса, сделанный марсоходом Curiosity в 2014 году. 

  28. Цвет ранней Земли описан в научных работах (Kasting, 1993; Sagan & Mullen, 1972) и использован в художественном мире. 

  29. Древние цивилизации Земли (например, вавилоняне и греки) действительно умели вычислять координаты планет с высокой точностью. 

  30. Культурное наследие колонизации описано в «Книге Исхода» и хрониках первых колоний на Земле.