Не менее важна радиационная обстановка вокруг планеты и на самой Земле. Существует опасность, что близкий взрыв сверхновой звезды может не только создать неприемлемый для наземных животных радиационный фон, но и сдуть в космос приличную часть нашей атмосферы, создав на ней подобие Марса. Впрочем, радиационная опасность может быть рукотворной и тоже привести к тяжелым для биосферы последствиям. Хотя, несомненно, литосферная и морская бактериальная жизнь такие неприятности переживут. Так что радиационный фон – это тоже проявление энергетических эффектов, но в иной форме.

С термодинамической точки зрения ясно, что выравнивание химического и радиационного потенциалов ведут к повышению температуры, поскольку вся потенциальная химическая и радиационная энергия переходит, рано или поздно, в тепловую форму. Говоря иначе, энтропия станет максимально возможной.

В этой главе мы не будем упоминать подробно об опасности нарушения глобального химического баланса, этот вопрос рассмотрен ранее в первой книге серии «Аз есмь». Рассмотрим внимательнее собственно тепловой баланс планеты.

Хорошо известно, что на орбите Земли интенсивность солнечного светового потока составляет около 1367 Ватт на метр квадратный (Ватт = Дж/сек).

Возьмем две простые расчетные модели лучистого теплообмена между Солнцем, Землей и окружающим космосом (рисунок 4). Предположим, что Земля представляет собой безатмосферное идеально шарообразное абсолютно черное тело, то есть такое тело, которое поглощает все падающие на него лучи полностью и испускает только равновесное тепловое излучение, соответствующее абсолютно черному телу. В первом варианте предположим, что Земля абсолютно нетеплопроводна, а теплоемкость поверхностного слоя, прогреваемого Солнцем, очень мала. В этом случае наиболее горячая точка будет находиться под солнечным зенитом, где-то в тропической зоне, а наиболее холодной поверхность будет на ночной стороне, просто в силу того, что тепло с подсолнечной стороны не передается, а теплоемкость грунта очень мала. Это означает, что поверхность очень быстро нагревается и столь же быстро остывает. Воспользуемся законом Стефана-Больцмана для мощности излучения абсолютно черного тела. J = qT^>4 где q – постоянная величина, равная 5,6704∙10^>-8 Ватт/(м^>2∙К^>4). Как видите, мощность теплового излучения пропорциональна температуре в четвертой степени. Поскольку подсолнечная поверхность Земли в нашей модели получает известное количество энергии и его же она должна тут же излучить в космос, сделав подсчет, получим температуру этой поверхности равную 394 Кельвина, то есть 121 градус по Цельсию. На противоположной стороне планеты будет царить космический холод в равновесии с температурой реликтового фонового излучения, это около 2,7 градусов по Кельвину.

Рисунок 4. Теплообмен между Солнцем, Землей и окружающим космосом

Рассмотрим далее второй вариант. Предположим, что вся полученная дневной стороной Земли энергия мгновенно и равномерно распределяется по всей поверхности планеты. Несложные расчеты показывают, что в этом случае наша «абсолютно черная» планета будет иметь во всех точках температуру поверхности около 5 градусов по Цельсию. Второй результат хорошо согласуется с экспериментально установленной средней по планете температурой 14 град. по Цельсию.

Однако, наша планета не абсолютно черное тело, Земля имеет отражающую способность (альбедо) α= 36,7 процента. Т. е., для прогрева до средней температуры в 14 град. по Цельсию, планете достаточно 63,3 процента Солнечного тепла, приходящегося на поверхность Земли. Обеспечивается это естественным одеялом нашей планеты, которым является как ее атмосфера (создающая парниковый эффект), так и гидросфера, являющаяся колоссальным аккумулятором и распределителем теплоты.