Про життя і кількість урану на планеті
Ядерні батарейки на планеті Земля
Знаючи все перераховане вище, ми можемо запитати себе: чи однаково поширені ці ізотопи по всьому Чумацькому Шляху? І якщо ні, то що сталося б, якби в надрах кам'янистої планети їх було більше або менше?
Калій-40 утворюється в основному в результаті s-процесів в масивних зірках. І вважається, що його розподіл в Галактиці відносно однорідний. Але його внесок у внутрішній нагрів кам'янистих планет сильно відстає від внеску урану і торію (Наскільки саме? Точно наука не знає). Торій і уран утворюються в результаті r-процесів у нейтронних зірках, що стикаються. І, меншою мірою, в наднових. Ці події відбуваються рідше. Тому можна припустити, що в Чумацькому Шляху є області з більшою кількістю урану і торію, ніж в інших. За деякими оцінками, розподіл цих елементів в Галактиці має варіюватися від 30% до 300% кількості, яку ми спостерігаємо в нашій Сонячній системі.
Як охолодити планету?
Очевидно, що планети з часом остигають. У міру розпаду цих ізотопів. Але не всі механізми охолодження однаково ефективні. Тектоніка плит здається відмінним методом охолодження такої планети як Земля. Оскільки в даний час вона витрачає в два рази більше тепла, ніж виділяється при радіоактивному розпаді. Саме через це вчені толком не знають кількості тепла, що міститься під земною корою. Приблизні оцінки свідчать, що це значення становить від 42 до 47 терават. З яких 22 теравати генеруються при розпаді радіоактивних ізотопів.
Однак ці цифри сильно різняться залежно від джерела.
Чотири мільярди років тому надра Землі була теплішою. І випромінювали в 3,5 рази більше тепла, ніж сьогодні. І велика частина цієї енергії була розсіяна вулканізмом. Таким чином, механізми охолодження - тектоніка плит і вулканізм - а також кількість тепла, що виділяється в мантії, дуже важливі. Оскільки вони, в свою чергу, обумовлюють охолодження ядра з заліза і нікелю, де магнітне поле генерується рідким ядром.
Двигуном цієї динамо-машини є не стільки обертання планети, скільки конвекційні течії в рідкому ядрі. Які, в свою чергу, залежать від різниці температур з мантією. І наявності або відсутності твердого ядра. (Цікавий факт: протягом від 60% до 90% історії Сонячної системи у Землі не було твердого ядра. Через високі температури, що існували в її надрах).
Стільки, скільки потрібно
Родзинка поточної ситуації полягає в тому, що якщо збільшити кількість урану і торію всередині Землі зараз, її надра стануть більш гарячими. І зросте інтенсивність вулканічної діяльності. Підвищена вулканічна активність може призвести до більш ефективного викиду летючих речовин з надр планети. Це призведе до збільшення кількості води на її поверхні. І освіті більш щільної атмосфери. При цьому (і це головне!), робота динамо-машини не обов'язково буде посилена. А швидше навпаки. Якщо кількість цих елементів буде занадто великою, динамо-машина повністю зупиниться. З жахливими наслідками для всіх можливих форм життя в цьому світі. Точно так само кам'янисті планети крупніше Землі з аналогічним складом будуть виробляти більше тепла на одиницю площі. І, безумовно, будуть проявляти велику вулканічну активність.
Коротше кажучи можливо, що існує якась «населена зона» щодо оптимальної кількості урану і торію в надрах кам'янистої планети. Якщо їх буде мало, внутрішня частина планети буде охолоджуватися швидше. І її атмосфера буде втрачена раніше, оскільки вулканізм зменшиться. Що призведе до жахливих наслідків для життя. Але якщо торія і урану буде занадто багато, динамо-машина перестане працювати. І планета залишиться без захисного магнітного поля.
Очевидно, що планета Земля має точно необхідний запас потрібних ізотопів. Ні більше, ні менше...