November 3rd, 2014

Морозов 7

Жизнь на планетах. 1. Что нужно для зарождения Жизни?

      Открытие в последние годы уже нескольких тысяч планет, вращающихся вокруг довольно близких к нам звезд в нашей Галактике, естественным образом ставит вопрос о возможности зарождения и развития Жизни на них. На этот вопрос обычно отвечают просто. Говоря, что для зарождения Жизни на планете должна быть вода в жидкой фазе и сама планета должна вращаться по орбите, находящейся в зоне обитаемости. Под последней подразумевают зону, в которой не слишком жарко и не слишком холодно. В этом смысле в нашей солнечной системе зона обитаемости находится примерно между орбитами Венеры и Марса (Земля как раз - в центральной части этой зоны).
      Такой ответ явно попахивает землецентричностью. Поэтому посмотрим на проблему поглубже, но при этом не будем особо вдаваться в тонкости. Попытавшись определить главные требования Жизни к небесным телам, на которых она согласна зародиться.
Collapse )
promo moralg march 5, 2018 03:01 44
Buy for 30 tokens
Многие из нас вздрагивают, когда дорогу нам перебегает черная кошка. Но неприятных последствий обычно не возникает и мы быстро забываем о ней. Но два дня назад на северо-восток США обрушилась очередная буря и совершила совсем не очередное действо - сломала дерево, которое 227 лет назад посадил…
Морозов 7

Жизнь на планетах. 2. Как зарождалась Жизнь на Земле?

На Земле изначально в изобилии были и базовый элемент - углерод, и растворитель в жидкой фазе - вода. Углерод находился в газообразной фазе в форме углекислого газа в атмосфере. Прямых данных о его концентрации в тот период нет. Об этом можно лишь судить косвенно по соседним планетам, где Жизни нет. Так, в атмосфере Венеры доля углекислого газа - 96,5 %, а в атмосфере Марса - 95,3 %. Скорее всего и в первобытной атмосфере Земли доля углекислого газа была не меньше 95 %. Это - первое предположение.
      Вторым по концентрации в атмосферах наших соседок является азот. У Венеры его - 3,5 %, у Марса - 2,7 %. В атмосфере первобытной Земли азота вряд ли было больше. Это - второе предположение. Но сейчас азота в атмосфере Земли - 78 %. На основании этих данных можно сделать грубую оценку плотности атмосферы первобытной Земли. Считая, что в первом приближении масса атмосферного азота в истории Земли оставалась практически неизменной. Эта оценка дает: плотность и давление в первобытной атмосфере Земли были примерно в 25-30 больше, чем сейчас.
      Земля как планета сформировалась около 4,5 млрд. лет назад. И самые древние из обнаруженных геологами следов Жизни датируются возрастом примерно в 3,8 млрд. лет. Основной процесс генерации органики на Земле - фотосинтез. В котором под воздействием солнечного света из углекислого газа и воды получается простая органика (глюкоза) и молекулярный кислород.

Итак, для зарождения Жизни на Земле кислород не понадобился. Его и не было. О чем свидетельствует вот эта картинка.

Из коей видно, что на протяжении первых почти 1.5 млрд. лет работы фотосинтеза кислорода в атмосфере Земли практически не накапливалось (шкала плотности кислорода по вертикали - логарифмическая). Он весь уходил на окисление первичной органики и вулканических газов. При этом доля углекислого газа в атмосфере постепенно падала, а доля азота - росла.
      Затем не менее 1,5 млрд. последующих лет кислород довольно неравномерно по времени накапливался в атмосфере и параллельно тратился на окисление пород земной коры. Наконец, после завершения этого процесса примерно 500-700 млн. лет назад его доля в атмосфере довольно быстро выросла до современных 20 % и застабилизировалась потреблением дышащих кислородом животных.