Молодость древней науки - Забелин Игорь Михайлович - Страница 23

Только что сказанное мною еще не может претендовать на достоверный научный факт: подземные «моря» открыты недавно, и гидрологический режим их не изучен.

Но если колеблется уровень океана, если поднимаются и опускаются материки, если вообще все в мире изменяется, как учит нас диалектика, то кто возьмется утверждать, что лишь уровень подземных «морей» неизменен и потому не оказывает влияния на ландшафтный комплекс? Это было бы, во всяком случае, скорее оригинальное, чем разумное утверждение.

Вернемся теперь к другим природным особенностям литосферного комплекса.

Трещины, рассекающие литосферный комплекс снизу вверх, действительно более многочисленны в верхних горизонтах, чем в нижних. Любопытно, что человек опускался уже (без батисфер и батискафов!) на 1145 метров ниже уровня твердой земной поверхности (до последнего времени это был своеобразный спелеологический рекорд; спуск происходил во Франции, в пещере Берже, на известняковом плато Сорнен).

Наряду с гравитационной водой, то есть такой водой, которая способна передвигаться по трещинам под влиянием силы тяжести, в стратисфере немалая роль принадлежит капиллярной и пленочной воде, обволакивающей тончайшие трещины. Слой капиллярной (ее еще называют гигроскопической) воды состоит всего из одного ряда молекул; никакие гравитационные силы не могут оторвать эту воду от горных пород, она не стекает вниз, потому что удерживается с силой от 6000 до 25 000 атмосфер на квадратный сантиметр! Испариться она может только при температуре в несколько сот градусов. Пленочная вода удерживается на поверхности пород с меньшей силой, испаряется при обычных температурах и, не подчиняясь силе тяжести, может очень медленно передвигаться от более толстого слоя к более тонкому. Кроме того, в пределах стратисферы всегда есть водяной пар, образующий подземную атмосферу, причем в процентном отношении он способен вытеснить почти полностью все другие газы.

Бактерии проникают в толщу стратисферы по трещинам, пустотам вместе с подземными водами. Недавно ученые обнаружили целую группу бактерий, живущих в нефти; это так называемые пурпурные бактерии. Но живые организмы нигде в пределах стратисферы не образуют густых поселений.

Вернемся теперь к тому, с чего начали. Важнейшая особенность литосферного комплекса заключается в том, что в нем как бы запечатлена история биогеносферы. Осадочные породы постепенно скапливались на дне морей и океанов, вместе с ними падали на дно остатки животных и растений, и теперь каждый пласт, слагающий стратисферу, хранит в себе следы тех условий, в которых он образовался. Нужно только разобраться в этих следах и суметь восстановить по ним картины далекого прошлого. Этим и занимается раздел физической географии, который называется палеогеография. А в основе комплексного районирования стратисферы лежит представление о геологических фациях, которые отличаются друг от друга не только по происхождению и минеральному составу, но и по составу вымершей флоры и фауны.

Теперь, после того как мы ознакомились с биогеносферой Земли, можно выяснить последний вопрос: что, биогеносфера — уникальное явление, свойственное только Земле и больше нигде не встречающееся, или, наоборот, это явление космическое, и мы можем встретить подобное явление на других планетах?

В сущности, в самом начале этой книги уже дан ответ на поставленный вопрос. Но постараемся теперь рассмотреть его более основательно, чтобы окончательно установить, может ли земная наука — физическая география — стать наукой космической — астрогеографией.

Познакомимся теперь подробнее с солнечной системой. Учитывая особый характер наших интересов, солнечная система должна быть рассмотрена прежде всего с точки зрения: а) размера входящих в нее тел и б) характера слагающего их вещества.

Помимо Солнца, в солнечную систему входят планеты (Меркурий, Венера, Земля с Луной, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон), астероиды, кометы, различные метеорные тела. В небесной механике все они изучаются как материальные точки, движущиеся под влиянием притяжения других небесных тел. Между тем по своим природным свойствам они очень различны, и — это главное — далеко не все из них способны к сложным эволюциям.

Но астрогеографию могут заинтересовать только тела, способные к активному развитию, и это позволяет произвести особую классификацию «членов» солнечной системы.

Первым таким классификационным признаком служит размер. Мелкие небесные тела, не имеющие внутренних источников энергии, лишь пассивно отражают изменения внешних условий и не испытывают направленного развития.

Расчеты показывают, что только тела, соразмерные с Луной, начинают саморазогреваться, приобретают внутренний источник энергии и, следовательно, получают возможность активно взаимодействовать с космосом и даже изменять вокруг себя космическое пространство. Это обстоятельство сразу же исключает из сферы наших интересов все метеорные тела, а также астероиды.

Второй признак — характер вещества. Лишь твердое вещество способно необратимо изменяться в процессе нагревания и остывания. Газовое вещество такой способностью не обладает. Из этого следует, что не могут эволюционировать и все планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, потому что все они представляют собой огромные газовые, преимущественно водородные шары.

Итак, эволюционировать в сторону усложнения способны лишь сравнительно крупные небесные тела, состоящие из твердого вещества. Этим требованиям удовлетворяют планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля с Луной и Марс.

На самом «краю» солнечной системы находится планета Плутон. О ней мало что известно. Предполагается, что масса ее примерно равна земной и что планета имеет атмосферу.

Можно ли надеяться, что на Плутоне возникнет биогеносфера и разовьется до появления жизни? На этот вопрос не может быть иного ответа, кроме отрицательного. «Беда» Плутона в том, что он находится слишком далеко от Солнца и поэтому имеет чрезвычайно низкую температуру, ниже минус 200°.

Этот пример показывает, что с точки зрения астрогеографии при ознакомлении с солнечной системой можно воспользоваться еще одним классификационным признаком — температурным.

Жизнь, основанная на углеродных соединениях, способна возникнуть и развиться лишь при внешних температурах от +80° до -70°.

Если принять планеты за идеально черные тела и произвести соответствующие расчеты, то окажется, что температурным условиям удовлетворяет лишь космическое пространство между 92 и 275 миллионами километров считая от Солнца. Эту полосу предложено называть экосферой Солнца.

В пределы экосферы попадают Венера, Земля с Луной и Марс.

За пределами экосферы из планет земной группы оказывается Меркурий — небольшая, лишенная атмосферы планета, на освещенной стороне которой температура поднимается до 400°. Очевидно, что биогеносфера на Меркурии не возникла и жизни там быть не может.

Остановимся теперь на планетах, находящихся в пределах пояса жизни, в пределах экосферы: Венере, Земле и Марсе. Эти три планеты обладают многими общими признаками. Так, атмосферы их по сравнению с самими планетами ничтожны по массе и объему и имеют вторичное происхождение, т. е. возникли в процессе эволюции планет.

В строении планет большую роль играет кислород (поверхностные слои Земли более чем на 50 % состоят из него), а также кальций, кремний. Водород — самый распространенный элемент во Вселенной (если не считать гелия, то на 1000 атомов водорода приходится один атом всех других элементов, вместе взятых), но среди других элементов земной коры он занимает лишь 8—9-е место.

Вопрос о внутреннем строении планет земной группы еще не решен. Наука до сих пор не располагает точными сведениями об изменении плотности различных веществ при сверхвысоких давлениях, и поэтому существуют две основные несхожие гипотезы.

Первая, более известная и распространенная гипотеза признает, что с глубиной изменяется состав вещества, что в глубинных частях скопились более тяжелые элементы, образовавшие в центре металлическое ядро. Согласно второй гипотезе, различий в составе вещества нет, а изменения плотности зависят от сжатия горных пород. (Это не относится к верхним горизонтам земной коры, входящим в биогеносферу.)