Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Вернадский - химическое строение биосферы

Глава I. ЗЕМЛЯ КАК ПЛАНЕТА В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ И В МЛЕЧНОМ ПУТИ

 

биосфера

 

Смотрите также:

 

Вернадский Владимир Иванович

 

Вернадский. Ноосфера Вернадского. Биосфера планеты Земля

 

Владимир Иванович Вернадский. Основанные Вернадским ...

 

Биосфера. Вернадский. Дж. Мерей. Зюсс. Ламарк

 

ВЕРНАДСКИЙ. БИОСФЕРА. Представитель космизма ...

 

НООСФЕРА. ВЕРНАДСКИЙ

 

Вернадский. Какое вещество считается живым. Термин «живое ...

 

ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ ВЕРНАДСКИЙ. Биография и книги ...

 

ВЕРНАДСКИЙ. Биография и труды Вернадского. Вершиной его ...

 

Ноосфера. Вернадский. Пьер Тейяр де Шарден

 

Общие свойства тел Солнечной системы, исходя из Земли - планеты и астероиды

 

Общими свойствами всех планет являются следующие:

1.         Все планеты являются телами вращения по форме, холодными и твердыми в главной своей массе.

2.         Все планеты состоят из концентрических оболочек. Можно среди них различить три основных их проявления. Во-первых, наружную - газообразную, заключающую жидкие и твердые тела, кверху переходящую в природный вакуум (см. § 7, 8). Во-вторых, ниже атмосферы - вещество в твердом состоянии, значительное или преобладающее по массе, состоящее из горных пород и, по- видимому, жидких скоплений (океаны). Это так называемая кора планеты, для Земли - "земная кора". Мне кажется, Джеффрейс [38] первый указал на такое строение всех планет. В-третьих, оболочка, в которой твердое, жидкое и газообразное состояние химических тел как таковое не проявляется, и вещество

2. В.И. Вернадский

третьей оболочки, под большим давлением верхних слоев, находится в особом состоянии, которое только начинает охватываться нашим экспериментом и которое удобно назвать глубинно-планетным состоянием материи8.

Молекулы в нем могут существовать, но кристаллические решетки могут быть и неустойчивы. К сожалению, опыт недостаточно охватил состояние химических соединений при соответствующем глубинам планет давлении. Это одна из очередных задач физики.

3.         Земля с ближайшими к ней планетами Венерой и Марсом выделяются астрономами как земные планеты [39] . Остальные планеты, т.е. Юпитер, Уран, Нептун и Сатурн, называют большими или гигантскими планетами, так как между их размерами и химическим характером и размерами и химическим характером земных планет существует большой разрыв (табл. 3).

4.         Все планеты индивидуально различны. Для земных планет - Венеры, Земли и Марса - достоверными могут считаться следующие эмпирические факты [40]. Венеру иногда называют двойником Земли, так как обе планеты близки по плотности и по размерам (см. табл. 3). Орбита Венеры при движении ее вокруг Солнца приближается к орбите Земли. И только Луна и, случайно, комета или астероид могут приближаться к Земле ближе, чем Венера. Самое близкое ее расстояние от Земли 41,6 млн км.

 

Сутки Венеры точно не определены до сих пор, но, по-видимому, равны нашим нескольким неделям. Так как год Венеры равняется 225 наших дней, то в ее году только несколько суток9.

 

Можно считать весьма вероятным, если не больше, что на Венере есть жизнь, есть живое вещество. Сейчас еще не окончательно решена задача, поставленная шведским ученым Аррениусом (в 1915 г.), о том, что термофильные бактерии, которые сейчас чрезвычайно распространены в арктических местностях нашей Земли и которые там не могут развиваться, приходят на Землю с Венеры10 [41]. Эта работа поставлена в Лаборатории микробиологии Академии наук проф. Б.Л. Исаченко по инициативе Биогеохимической лаборатории Академии наук11.

Излучения Венеры, которые могут служить переносчиками, по Аррениусу, достигают Земли в 8 мин, и следует поставить опыты, чтобы убедиться, что споры этих бактерий могут, не разрушаясь ультрафиолетовыми излучениями, выдержать этот перенос, что теоретически более чем вероятно. Но, больше того, атмосфера Венеры богата угольной кислотой, основным биогенным продуктом, в конце концов, на нашей планете (Адаме и Денхем).

Температура ее лежит в пределах 50-60 °С. Она не имеет проявлений свободного кислорода.

 

Атмосфера Венеры богата тучами, и астрономы считают более чем вероятным, что они состоят из капель воды [42]. Возможно, что угольная кислота является преобладающей в ее атмосфере.

 

Выше этих туч может находиться разреженный кислород, как это свойственно верхним слоям разреженной атмосферы Земли, но наша методика сейчас недостаточно чувствительна, для того чтобы его открыть.

 

Учитывая все вышесказанное, мы можем сказать, что существование микробной жизни на Венере более чем вероятно и окончательное решение этого вопроса есть возможная и очередная задача дня12.

 

Для Марса существование на нем проявлений жизни во мне не возбуждает сомнений. Я оставляю в стороне представления Скиапарелли и Лоуэлля о существовании на нем организма, аналогичного человеку. Эти представления выходят за пределы точного знания и относятся к области космогонических представлений, основанных на том, что Марс будто бы более древняя планета, чем Земля. Все эти представления могут быть нами спокойно оставлены без рассмотрения, так как не основаны ни на эмпирических фактах, ни на эмпирических обобщениях. Но едва ли можно сомневаться в существовании растительной жизни, связанной с сезонной окраской. Атмосфера Марса заключает воду, правда в небольшом количестве, и, соответственно с этим, мы видим у полюсов ее скопления в связи с зимними сезонами. Приполярные места белые, когда на Марсе зима, и буроватые, когда на нем лето. Эти сезонные явления были впервые открыты В. Гершелем и связаны с положением полюсов по отношению к Солнцу [43].

 

Существование атмосферы на Марсе не возбуждает сомнений. Оно было ярко доказано В. Райтом (1924-1926 гг.) путем сравнительного изучения снимков далеких земных ландшафтов и ландшафтов Марса в инфракрасном и ультрафиолетовом свете [44].

 

Эти же опыты показали, что атмосфера Марса довольно мощная (учитывая его гравитационную силу, меньшую, чем для Земли). Облака воды на Марсе доходят до 19,2 км. Попытки открытия свободного кислорода указывают, что количество его, если он есть, ничтожно. Мы можем заключить из всего вышеуказанного, что на Марсе может быть растительная, по-видимому, бесхлорофилль- ная, жизнь. Углекислота на Марсе не была найдена13.

Земные планеты вращаются вокруг Солнца с гораздо большей скоростью, чем большие планеты. Земля вращается со скоростью 28,8 км/с, а Нептун - 4,8 км/с.

 

Они пространственно и физически отделяются от более далеких от Солнца больших планет поясом астероидов, что едва ли является случайным. Астероиды, число которых достигает больше полутора тысяч (и постоянно открываются новые), едва ли могут считаться планетами, так как по своей форме они не все являются телами вращения. Астероиды расположены в пространстве между Марсом и Юпитером, на месте предполагавшейся планеты. Они были открыты не случайно. В начале XIX в. в эмпирической формуле Тициуса [45], иногда неправильно приписываемой Б оде, было выведено расстояние всех планет от Солнца, принимая положение всех известных тогда планет (не были известны Нептун и Плутон), и было указано, что на месте, где теперь находятся астероиды, тогда неизвестные, должна находиться планета. Стали искать и вместо планеты нашли пояс астероидов, число которых все увеличивается с каждым годом. Размеры астероидов колеблются: от величины малых спутников планет до космической пыли. По-видимому, есть связь их с метеоритами, так как количественно и качественно отражательная способность их близка к метеоритам [46]. Для метеоритов, как мы видели (см. § 2), вероятнее всего их галактическое происхождение.

 

Среди астероидов мы можем различить по их орбитам два типа. Одни связаны с Юпитером и могут быть выделены как измененные в своем движении массой этой большой планеты от остальных астероидов. Масса этой большой планеты в 317,1 раза превышает массу Земли.

Можно пока держаться рабочей научной гипотезы, что астероиды являются телами, захваченными Солнцем и Юпитером14. Если эта гипотеза верна, надо было бы ожидать в этом поясе сгущения космической пыли. Это, по-видимому, и наблюдается. Диаметры трех самых больших астероидов: Цереры - 768 км, Весты - 385 км, Юноны - 193 км. Общая их масса равна около V900 массы Земли. В связи с таким характером астероидов существует научная рабочая гипотеза, имеющая прочное эмпирическое обоснование, что идет изменение Солнечной системы в ходе геологического времени, подобно тому как изменяется и наша планета.

 

Ибо, если эта гипотеза верна, то пояс астероидов постоянно растет и мы здесь встречаемся в Солнечной системе не с явлениями, определяемыми только небесной механикой, но с явлениями исторического характера, изменяющими ее устойчивое равновесие, т.е. с тем явлением, которое мы наблюдаем в истории нашей планеты, т.е. в геологии, - ее изменения во времени, как, например, распределение материков и океанов (см. ч. II, § 165-166). Солнечная система не подчиняется целиком только законам небесной механики, но более сложным законам. Мы наблюдаем, как мы увидим (см. § 89), те же явления, например, в отходе Луны от Земли (Гансен) в течение геологического времени. Сейчас мы точно наблюдаем это последнее явление уже в течение больше столетия.

 

Основное явление в истории астероидов заключается в захвате их из тел Галактики Солнцем и Юпитером и в превращении их в тела Солнечного пространства. То же самое мы наблюдаем и по отношению к кометам, теснейшим образом, по-видимому, связанным с метеоритами, в которых на первое место выступают пыль и газы. Это, вероятно, связано с метеоритами определенного химического состава. Масса их, связанная с Солнечной системой, по сравнению с массой Солнечной системы невелика. Подобно большинству метеоритов они, проходя через Солнечную систему, ею не захватываются и проходят небесное пространство, оставляя газообразную и твердую космическую пыль.

 

Средний радиус больших планет колеблется от 3,89 - Нептун - до 11,26 Юпитер (принимая средний радиус Земли за единицу). Любопытно, что близость размеров, указанная для Венеры и Земли, повторяется для Урана и Нептуна. Уран имеет радиус 4,19, а Нептун - 3,89.

Открытия последнего времени коренным образом изменили наши представления о гигантских планетах - Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. Для Юпитера были открыты своеобразные спектры поглощения еще в XIX в. Хиггинсом [47], при первом приложении спектроскопа к изучению небесных светил.

 

Доктор Слайфер в обсерватории Флагстафф в Аризоне изучил эти спектры далеко в инфракрасной части [48] и открыл целый ряд новых спектров. Но только в 1932 г. немецкий ученый Р. Вильдт разобрался в них, исходя сперва из теоретических соображений, а затем проверив их опытным путем. Он доказал, что спектры поглощения этих планет, которые давно наблюдались, но представляли загадку, соответствуют для этих планет: для всех - метану, а для Юпитера и Сатурна сверх того - аммиаку.

Нельзя не отметить, что и здесь мы наблюдаем как раз такие газы, которые на нашей Земле всегда биогенны.

После Вильдта, пользуясь более мощной аппаратурой обсерватории горы Вильсон в Америке, доктор Денхем показал, что количество аммиака в атмосфере Юпитера равняется слою в 10 м чистого аммиака.

 

Строение этих планет, давление газов на которых колоссально, недоступно нашему эксперименту. Под влиянием этого давления при низкой температуре горные породы состоят в значительной мере из твердых газов, согласно рабочей научной гипотезе Джеффрейса. Это, конечно, первое схематическое приближение к реальности.

Давление газовой атмосферы Юпитера на твердые породы Юпитера, состоящие из льда метана и аммиака, в миллионы раз больше давления атмосферы Земли на земную кору [49].

 

Вильдт показал, что при этом давлении водород и гелий должны тоже превращаться в твердые тела. Удельный вес больших планет, отнесенный к воде при 760 мм давления и 4°С, равен соответственно: для Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна - 1,34; 0,71; 1,27; 1,58. В общем это не противоречит представлению, что твердые метан и аммиак и их соединения играют большую роль, но, однако, только для Сатурна (удельный вес - 0,71, т.е. почти половина средней плотности Солнца, которое состоит из газообразного вещества) эти соединения могут господствовать. Очень интересно с этой точки зрения изучение твердых химических соединений аммония и метана; мне кажется, эта область химии еще совершенно не разработана. Атмосфера Юпитера дает нам явления, которые еще во многом не разобраны. Мощность газового слоя его атмосферы достигает немногих сотен километров. По-видимому, в них находятся жидкий и твердый водород и гелий (как у нас снег)  [50].

 

 

 

К содержанию книги: Академик Владимир Иванович Вернадский - Химическое строение биосферы Земли и ее окружения

 

 

Последние добавления:

 

Тайны ледниковых эпох

 

ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ В ГОЛОЦЕНЕ

 

Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

 

Ковда. Биогеохимия почвенного покрова

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника