Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
звезд, состоящих, по-видимому, из одной массы, характер собственного
движения свидетельствует о наличии одного или более нлапетоподобпых
спутников с меньшей массой. Замечательным примером служит так называемая
звезда Барнарда; в этой системе, по-видимому, имеется массивная
светящаяся звезда и один или более спутников, наибольший из которых
ненамного превышает по размерам Юпитер [16].
Сопоставив данные по относительным обилиям элементов с тем фактом, что
планетные системы встречаются в космосе довольно часто, и предположив,
что планетные системы возникают в ходе гравитационного сжатия сильно
разреженных облаков межзвездной пыли, имеющей средний для космоса
химический состав, мы тем самым можем в основных чертах сформулировать
планете-зимальнуьд гипотезу происхождения солнечной системы [28, 29].
Кратко эта гипотеза сводится к тому, что вещество, из которого состоит в
настоящее время солнечная система, первоначально составляло огромное
межзвездное облако относительно холодного газа и ныли. И в самом деле,
удается наблюдать множество подобных облаков, а поскольку они находятся
на разных и притом очень больших расстояниях от нашей солнечной системы,
можно сделать вывод, что облака подобного рода могли существовать в
прошлом во многих областях космоса. Вследствие взаимного гравитационного
притяжения частиц, составляющих облако, оно постепенно сжимается.
Вещество, накапливающееся в центре, образует Солнце, которое в конце
концов превращается в раскаленную массу газа благодаря высвобождению
громадных количеств гравитационной энергии в виде тепла в ходе
образования протосолнца. Турбулентные движения вещества в оставшейся
части пылевого облака приводят к уплотнению вещества в планете-зимали,
которые в конечном счете превращаются в современные планеты.
Гипотезу, предложенную Джинсом и Джеффрисом, называют теорией горячего
происхождения солнечной системы, так как, согласно их предположению,
вещество, из которого впоследствии образовались планеты, вначале имело
высокую температуру (Т > 1000 °С). Популярную в настоящее время
планетезимальную гипотезу называют «холодной», поскольку она постулирует,
что «родительское» вещество Солнца и планет первоначально имело вид
холодных (Т< 0 °С) облаков пыли пли газа [28], а температура протосолнца
лишь впоследствии достигла высоких значений из-за высвобождения
гравитационной энергии при сжатии. Возникает вопрос, находилась ли когда-
либо поверхность Земли в расплавленном состоянии; на этот вопрос
планетезимальная теория ответа не дает. Несколько позже мы еще вернемся к
этому вопросу, когда будем обсуждать тепловую энергию в качестве
118
ГЛАВА III
возможного источника свободной энергии в химической эволюции.
И наконец, попробуем сравнить относительную распространенность элементов
на поверхности современной Земли с их средними космическими обилиями (см.
табл. 7). При таком сравнении становится совершенно очевидным дефицит Н и
Не на поверхности Земли в настоящее время. Но для нас еще более
существенно почти полное отсутствие в современной атмосфере инертных
газов Ne, Хе и Кг. Если Земля образовалась из космического вещества со
средним содержанием элементов, то эти газы должны ?были находиться в
первоначальном пылевом облаке. Каким-то •образом они были утеряны
планетезималями, из которых сформировалась впоследствии Земля; в то же
время этот процесс протекал в таких физических условиях, при которых в
планетезималях удерживалось огромное количество другого летучего вещества
— воды. Довольно легко показать, что Ne, Хе и Кг не могли освободиться из
поля притяжения сформировавшейся Земли [28]. По-видимому, эти газы
рассеялись задолго до того, как завершилось образование Земли, вероятно
на очень ранней стадии процесса аккумуляции, когда вещество будущей Земли
еще состояло из относительно небольших планетезималей. Однако, поскольку
вода все же сохранилась, температура при этом не могла быть очень высокой
[28].
Теперь мы снова можем вернуться к вопросу о наличии 02 в примитивной
атмосфере Земли. Если Ne, Хе и Кг рассеялись в межпланетном пространстве
до того, как Земля окончательно сформировалась, то в это же время должны
были рассеиваться и многие другие газы (более легкие, чем Кг, и не
образующие нелетучих соединений с другими элементами). Действительно,
вполне вероятно, что почти вся газообразная фаза (в том числе, конечно,
02, который мог присутствовать вначале в некоторых количествах)
формирующейся Земли рассеялась в межпланетном пространстве еще до того,
как завершилось образование Земли [281. Поэтому если древняя, полностью
сформированная Земля имела какую-либо атмосферу, то эта последняя, по-
видимому, была уже «вторичного» происхождения; вероятно, газы,
составлявшие эту вторичную атмосферу, выделились из недр протоземли под
действием тепла, высвобождавшегося на конечных стадиях ее гравитационного
сжатия [4]. В настоящее время в атмосферу из внутренних областей Земли
