Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote,
Морозов Александр Гавриилович
moralg

Об условиях для Жизни на Земле и других планетах.

      Сей пост содержит иллюстративный материал к первому занятию по программе краткого дополнительного курса по астрономии для средней школы.

[Читать и рассматривать картинки...]
  1. Базовый элемент.
      Жизнь должна выбрать химический элемент, на базе которого она будет строить для своего функционирования максимально сложные молекулы. Очевидные критерии выбора - максимальные валентность и распространеность в природе. Максимальная валентность у довольно распространеных элементов, равная 4, есть у углерода и кремния. Но кремния в природе заметно меньше. Кроме того энергия связи кремний-кремний примерно вдвое меньше энергий связи кремния с кислородом, азотом и другими элементами. Из-за чего устойчивые длинные молекулы на кремнии построить трудно. Действительно, органика на базе кремния существует, но она гораздо беднее углеродной. Углерод лишен этого недостатка. Энергии связей углерода с углеродом, азотом и кислородом близки по величине. Поэтому Вселенная в качестве базового элемента выбрала углерод.

  2. Растворитель.
      Любые химические реакции гораздо интенсивнее идут в жидкости, чем в газе и, тем более, в твердом теле. Поэтому для зарождения и развития Жизни нужен растворитель. Химически нейтральный. Земля выбрала в качестве такого растворителя воду. Теоретически возможны и другие варианты - аммиак, метан и другие. Возможно, они могут быть реализованы на Юпитере и Титане.


Рис.1. Фазовая диграмма состояний Н2О. Позволяет пояснить - почему на Марсе и на Венере в настоящее время не может быть воды в жидкой фазе. На Марсе условия в нижних слоях атмосферы находятся в окрестности тройной точки (лед при нагревании испаряется минуя стадию воды), а на Венере условия соответствуют фазе "перегретый пар".



Рис.2. Зона "Златовласки" (приближенная схема в логарифмических шкалах). Звезды массой более двух масс Солнца слишком короткоживущи - на их планетах минимально "продвинутая" Жизнь возникнуть не успевает. У звезд массой меньше половины солнечной планеты в зоне "Златовласки" приливным захватом будут постоянно обращены к материнской звезде одной стороной (как Луна к Земле) и потому вряд могут позволить себе обзавестись Жизнью.



Рис.3. Эволюция состава земной атмосферы (схематично, пояснить почему растет доли азота и кислорода и снижается доля углекислого газа).

Реакция фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О + свет (фотон) => С6Н12О6 (глюкоза) + 6О2.



Рис.4. Эволюция доли кислорода в земной атмосфере (пояснить куда девается генерируемый Жизнью кислород).


Рис.5. Измерения зонда "Галилео" в атмосфере Юпитера (1995). Этот и следующий графики - к вопросу о возможности зарождения Жизни во внутренних слоях атмосфер планет - газовых гигантах согласно гипотезе Карла Сагана. В том числе в условиях, когда роль "растворителя" играет не вода, а аммиак (NH3).


Рис.6. Модель атмосферы Урана (измерений не было).



Рис.7. Внешний вид Европы. Слошной лед, покрытый трещинами.


Рис.8. Модель недр Европы. Толщина ледяной коры ~ 10-30 км, глубина подледного океана ~ 100 км (воды на Европе больше чем
на Земле).


Рис.9. Приливная деформация Земли от воздействия Луны (аналог приливной деформации Европы от воздействия Юпитера).



Рис.10. Резонансные орбиты галилеевых спутников Юпитера (к вопросу о резонансах, как одному из источников энергии для Жизни в подледном океане Европы, другой источник - деформации Европы приливными силами от Юпитера, периодически меняющимися из-за эксентриситета орбиты Европы).


Рис.11. "Черный курильщик" на дне земного океана как возможный аналог подобных структур на дне подледного океана Европы. ЧК являются богатыми источниками множества химических элементов и тепловой энергии.


Рис.12. Поверхность Титана (фото зонда "Гюйгенс", 2005). Видна лужа из метано-этановой смеси и обкатанная потоками этой смеси галька.


Tags: Астрономия-11
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Чем могу быть полезен?

    Еще Козьма Прутков говаривал: Специалист подобен флюсу, полнота его одностороння. К середине 1980-х я тоже стал подобен флюсу, что было…

  • Израиль - жалкий подражатель Украины...

    Как известно, Украина - "понад усе". А мова - единственный язык, достойный быть государственным. И все потому, что укры - потомки шумеров.…

  • О социологии как искусстве...

    ВЦИОМ регулярно делает замеры доверия Владимиру Путину как политику. Вот график величины этого доверия за последние 12,5 лет: Но это -…

Buy for 30 tokens
Новый оператор "Тинькофф Мобайл" пришел в Краснодар. Он начинает активную экспансию в регионы. Сейчас это Краснодарский край, Адыгея, Волгоградская область и Марий Эл. Для выше перечисленных регионов действует следующие тарифы: 200 минут - 99 р, 4 Гб - 99 руб и т.д. безлимит на…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 25 comments