4.6 Млрд. Лет назад Земля была: Быстро вращающейся, горячей – более 1000° и безводной , Продолжались бомбардировки кометами и астероидами, Отсутствовали континенты, Высокая вулканическая активность.

Гадей 4.6 – 4.0 млрд. лет назад: Луна была гораздо ближе ~ 17 тыс.км (сегодня – 384 тыс. км). Сутки в гадее длились около 6 часов (становятся длиннее ~ на 4 часа каждый миллиард лет)

Примерно через 200 млн. лет Земля остыла до температуры, когда могла существовать жидкая вода. Вода и атмосфера были: принесены кометами, парами вулканов.

Гипотеза возникновения Луны - столкновение Земли с другой протопланетой. 4.5 млрд. лет назад – возраст лунных пород.

Земля имеет магнитное поле – защиту от солнечного ветра (потока ионов: гелиево-водородной плазмы).

Дрейф континентов (спрединг). Радиус Земли - 6378 км, масса - 5.98*10²⁴ кг. Главные черты рельефа Земли - континенты и океаны. Размах земного рельефа составляет  20 км. Кора континентов намного толще (в среднем 35-40 км), чем кора океанов (5-7 км).

Гипотеза дрейфа континентов. Альфред Вегенер - связал вместе совпадение очертаний береговых линий материков, продолжение геологических пород возрастом более 180 млн. лет за пределы континентов, совпадение направлений намагниченности предполагаемых разломов, сведения о распространении биологических видов и климатических зон.

Континенты, окружающие Атлантический океан когда-то были едины.

Концепция тектоники литосферных плит: кора современных континентов имеет возраст не менее 2 млрд. лет, а кора океанов нигде не старше 180 млн. лет - в океанах постоянно происходит процесс обновления коры. Самые старые участки океанической коры ~ 200 млн. лет. Скорость роста 1 см в год= 10 км за млн. лет.

Радиоактивные распады элементов поставляют энергию. Из горячих центральных областей Земли потоки вещества за счет конвекции идут к поверхности планеты, а нисходящие потоки уносят вещество поверхности в глубь Земли. Литосфера разбита на плиты. Конвективные потоки создают силы, движущие плиты со скоростью несколько см/год. Вдоль границ литосферных плит расположены зоны повышенной тектонической активности.

Сила двигающая плиты – конвекция.

Литосферные плиты (их примерно 15, самых крупных 6-7) движутся по астеносфере - размягченном глубинном слое небольшой вязкости.

Суперконтинента устойчив около 80 млн. лет, накапливающееся под ним тепло вызывает рождение рифтов, и континент раскалывается.

Суперконтинентальный цикл. Каждые 440 млн. лет все континенты собираются в единый массив суши.

Срединный Атлантический хребет. Современный Атлантический океан находится в стадии раздвижения. Через несколько сот миллионов лет появится континент из Азии , Северной и Южной Америки.

Рецепт жизни: Жидкость – среда для химических реакций, Источник энергии, Набор химических элементов. Все смешать, поместить на подходящую планету и выждать 100-200 млн. лет

Жидкая среда – почему? В твердом теле ограничена подвижность молекул → взаимодействий между ними, необходимых для передачи сигнала и ответных реакций. В газе не может быть макромолекул. Они разрушаются при температурах, необходимых для перехода в газообразное состояние.

Жидко-аммиачная жизнь. Аммиак не может накапливаться на поверхности планет, разрушается ультрафиолетовым излучением. При разрушении аммиака образуется водород, который улетучивается в космическое пространство. Жидко-аммиачная жизнь. Аммиак как жидкость существует в узком температурном диапазоне: от -77.7 до -33.4^ОС. Для деятельности клеточных мембран потребуются соединения CsCl и RbCl. Элементы Cs и Rb очень редко встречаются.

Граничные условия жизни: Источник энергии (Должен быть неисчерпаем), Свет, Тепло, Химические вещества – органические и неорганические. На Земле этот способ возможен, т.к. запасы пополняются фототрофами.

Ограничения по температуре: температура среды не должна превышать предела стабильности органических молекул.

Аминокислоты разрушаются при Т  250°С. Для жизни верхний температурный предел близок к 100°С. Неблагоприятны и низкие температуры.

Набор химических элементов. На Земле – С, Н, О, N, P, S. Для эволюции жизни нужен их круговорот: продукты метаболизма не должны улетучиваться с планеты. (Парниковый эффект)

Ограничения на параметры планеты. Ограничения по массе. Жизнь не может развиваться на планете малой массы. Если масса планеты> 1/20 М_С, начинаются ядерные реакции, ведущие к ее разогреву до температур, при которых жизнь невозможна.

Масса планеты <1/1000 М_С , непригодна для жизни, Атмосфера плотная и лучи Солнца не пробиваются сквозь нее.

Обитаемая зона – температурные границы. Ближняя к Солнцу: температура не выше точки кипения воды 100°С. (Другие потенциальные растворители выкипают еще раньше). Дальняя от Солнца: Температура не ниже точки замерзания парниковых газов (CO_2, метан СН₄, вода),CO₂ замерзает при −57 °C, метан замерзает при −182 °C. Границы: + 100 °С  −182 °C . Ограничения по форме траектории.

Венера. Масса 0.8 М _Земли Атмосфера очень плотная, давление у поверхности 90 земных, СО₂ (96%), t + 480 ° C – больше, чем на Меркурии за счет парникового эффекта ,Сутки = 243_{земных ,} Год = 225 _{земных суток}. Она всегда закрыта облаками...

Марс. Масса 0.1М_Земли , Сутки = 24 часа 37 минут, Год = 687 _{земных суток} ,Температура на экваторе от +30 °С  в полдень до −80 °С в полночь, Атмосфера очень разрежена – давление в 160 раз меньше земного. По составу похожа на венерианскую. Большая часть поверхности Марса – каменистая пустыня. В возрасте 1 млрд лет на Марсе были реки. Предполагают: раньше на Марсе атмосферное давление было выше, Н₂О была жидкой, а СО₂ - паром. Туман на Марсе, Песчаные бури на Марсе(Бури длятся 50–100 суток. Меняющийся цвет поверхности объясняется именно бурями, а не ростом марсианских растений).

Несчастливый понедельник 06.04.1998 года. Сфинкс. Представители НАСА официально заявили, что “лицо” на поверхности Марса на самом деле - огромная скала.

Юпитер. Нет твердой поверхности (плотная атмосфера из водорода и гелия, мантия из жидкого водорода, ядро из железа и камня), Быстрое вращение – сутки около 10 часов, Температура облаков –130°, но на глубине 130 км – уже +150. Температурные границы обитаемой планеты: + 100 °С −182 °C. Жизнь на Юпитере? Нельзя исключить. Но среда нестабильна.

Европа – спутник Юпитера. По химическому составу близка к Земле. Температура на поверхности –150—190°С. Предполагается, что под слоем льда – океан жидкой воды. Вероятный кандидат на существование жизни.

Титан. t около −180°С. Единственное тело, кроме Земли, где в атмосфере преобладает азот (95%), остальное – метан, Плотность близка к земной. Метановые моря и дожди.