Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
ВОССОЗДАНИЕ УСЛОВИИ, СУЩЕСТВОВАВШИХ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ 107
Эта область носит название тропосферы. На высотах от 15 до 80 км
вертикальное перемешивание между различными слоями практически
отсутствует. Эта область атмосферы именуется стратосферой.
В тропосфере и стратосфере основными составляющими являются молекулы N2 и
02. Выше стратосферы появляются разнообразные ионы; поэтому эту область
атмосферы называют ионосферой. Существование здесь ионов свидетельствует
либо об очень высокой температуре в ионосфере, либо о том, что в ней
происходят фотохимические реакции или по крайней мере процессы
фотоионизации. Как мы увидим ниже, ионизация в этой области атмосферы
обусловлена воздействием коротковолнового ультрафиолетового солнечного
излучения. Необходимо напомнить, что общая плотность атмосферы
экспоненциально уменьшается с увеличением высоты. Это объясняется
воздействием гравитационного поля Земли, с одной стороны, и случайными
тепловыми движениями молекул легких атмосферных газов — с другой [1]. По
тем же причинам происходит также незначительное разделение атмосферных
газов по вертикали в соответствии с их молекулярным весом, но этот
процесс начинает играть существенную роль только на высоте, превышающей
60 км.
Теперь вернемся к вопросу, поставленному выше, а именно может ли
электромагнитное излучение Солнца Служить источником свободной энергии
для сколько-нибудь значительных химических превращений в современной
атмосфере. Распределение интенсивности в спектре солнечного излучения в
верхних слоях атмосферы было исследовано с помощью ракетных дифракционных
спектрографов, а также путем экстраполяции к нулевому атмосферному
давлению результатов измерений (по методу Ленгли), проведенных на больших
высотах 1111. Результаты всех этих исследований показывают, что верхние
слои атмосферы подвергаются интенсивному воздействию коротковолнового
ультрафиолетового излучения. Данные, полученные с помощью ракетных
108
ГЛАВА III
спектрографов, говорят о том, что на высоте от 100 до 150 км над
поверхностью Земли обнаруживается коротковолновое ультрафиолетовое
излучение с длиной волны до 200 А. Полученные данные суммированы в табл.
5.
Таблица 5
Распределение интенсивности в спектре солнечного излучения в верхних
областях атмосферы и на уровне моря (по [12] и [13])
’ (для сравнения приведены данные для длин волн, лежащих в видимой части
спектра)
о Длина волны, А Интенсивность излучения в полосе спектра о шириной 100
А, мкВт/см2
верхние слои атмосферы!) уровень моря2)
5000 1980 1520
4500 2200 1470
4000 1540 1090
3700 1330 590
3300 1150 380
3150 820 180
3000 610 29
2950 630 8
2920 560 3
2800 240
2600 130
2400 58
2200 30
2000 3
1808 0,007
1657 0,018 Интенсивность солнечных
1216 0,60 линий (мкВт/см2)3)
1026 0,02
1) Среднее солнечное излучение длч нулевой воздушной массы f!3a],
2) Таксон, Арюощ; солнце в зените [13,61.
3) [13 «).
Имеются многочисленные данные о распределении интенсивности в спектре
солнечного излучения, достигающего поверхности Земли. Анализ этих данных
(табл. 5) показывает, что ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее
2900 А практически не достигает поверхности, хотя в верхние слои
атмосферы попадает
ВОССОЗДАНИЕ УСЛОВИЙ, СУЩЕСТВОВАВШИХ НА ДРЕВНЕЙ ЗЕМЛЕ 109
Алияа волны, А
Фиг. 24. Ультрафиолетовые спектры поглощения Оа и С02.
В спектре кислорода сглажены полосы Шумана — Рунге, лежащие в области
между 1750
о <5>
и 1950 А. При длинах волн, лежащих в области от 2000 до 2900 А,
коэффициенты поглощения меньше 10—3 см—i [На].
значительное количество излучения в области от 200 до 2900 А.
Следовательно, коротковолновое ультрафиолетовое излучение каким-то
образом «вырезается» из спектра солнечного излучения, достигающего земной
поверхности.
Нетрудно показать, что релеевское рассеяние не ответственно за потерю
коротковолнового ультрафиолетового излучения [12]; иначе говоря, это
излучение должно поглощаться каким-то компонентом атмосферы. Однако
анализ ультрафиолетовых спектров поглощения двух главных компонентов
тропосферы и ионосферы, 02 (фиг. 24) и No, показывает, что эти газы почти
не поглощают излучения с длиной волны более 2000 А [14]. Точно так же
спектр поглощения двуокиси углерода (фиг. 24), которую мы упоминали в
качестве одного из возможных источников атмосферного углерода на
первобытной Земле, свидетельствует о том, что этот газ также не способен
поглощать значительные количества света с дл иной волны более 1900 А.
110
ГЛАВА III
Фиг. 25. Ультрафиолетовый спектр поглощения озона [15а].
Аргон является третьим по количеству (табл. 4) компонентом современной
атмосферы. Не может ли этот инертный газ поглощать коротковолновое
ультрафиолетовое излучение солнца? Анализ его спектра поглощения
заставляет дать отрицательный ответ на этот вопрос. Тот факт, что N2, Оа,
СОа и Аг поглощают ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 2000
А, объясняет, конечно, до некоторой степени наличие ионных форм в
