ЕСТЬ ЖИЗНЬ – ЕСТЬ ВОДА. НЕТ ЖИЗНИ – НЕТ ВОДЫ.
Мы существуем благодаря наличию воды. Но, в этой статье я осмелюсь доказывать и обратное, гордое для нас мнение, что вода на Земле, в свою очередь, также существует только благодаря нам – живым существам. Без нас она давным-давно успела бы исчезнуть, как исчезла на Венере и на Марсе...
* * *
Наличие воды на планете вовсе не является каким-то неизбежным, само собой разумеющимся вселенским правилом, а наоборот – счастливейшим исключением, чудесным даром природы, достойным только удивления и восхищения. Чтоб вы нисколько в этом не сомневались, давайте рассмотрим для начала два самых ярких примера из множества опасных факторов риска для воды...
...Если мысленно перемешать все вещество нашей Земли, с центра до поверхности, то получится вовсе не мокрая каменная жижа – а расплавленная чугунная масса, для которой вся вода океанов хватила бы разве что на один “пшик”: она без видимого следа исчезла бы на реакции Fe + H2O = FeO +H2. (Радиус Земли чуть больше 6000 км, притом внутренняя половина этого расстояния заполнено чистым без примесей металлом; а средняя глубина мирового океана, если мысленно разлить его по ровной земле – всего около 4 км.) Как же такая фантастически мелкая вода смогла благополучно разделиться от адской смеси недр при образовании планеты Земля, и как не перемешалась с ней потом, при таком бурном вулканизме и при столкновениях с громадными астероидами?
...Посмотрим теперь с другой стороны... Разделим 4000 м средней глубины океана на прошедшие после образования Земли 3.5 млрд. лет... При этом мы получим всего 0.0011 миллиметра... – Если бы вот столько воды за год (всего лишь микронный слой!) исчезало бы или вглубь Земли (в реакцию с металлом), или испарялось бы в космос – то на сегодня наша планета какраз бы распрощалась с ее последней каплей... Может, процесс все-таки идет, только воды раньше было неизмеримо больше? Но, оказывается, нет: вода в течение всей геологической истории почти никуда не девалась – ученым сейчас стали известны древнейшие горные породы возраста 3.5 – 3 млрд. лет, которые могли возникнуть только на сухой поверхности континента. Следовательно, если раньше и была “лишняя” вода, то никак не толще на 500-700 м по сравнению с нынешней.
В космосе за Земным шаром тянется длинный шлейф оторванной атмосферы, его даже можно увидеть по темным вечерам... Но, раз за год мы не теряем ни даже микронного слоя вещества, то делаем вывод, что таким оторванным частицам все же не хватает второй космической скорости для полного отрыва, и они рано или поздно падают обратно. Во всяком случае, потери не превышают пополнения за счет метеорных частиц и остатка космического “тумана”.
Эти два примера пусть служат вам, так сказать, “для первоначального удивления”, а сейчас, давайте, рассмотрим “водный вопрос” более подробно, приступая с самого начала зарождения Земли. Будет еще немало “очевидно-невероятных” чудес...
* * *
...Внутри древнейшей звезды – праматери нашего Солнца, по известным только ученым-астрофизикам причинам, возник толстый непрозрачный слой из атомов железа, который заблокировал исход лучистой энергии от центра. Противостояние сил сжатия снаружи и напора энергии изнутри в конце-концов привело ко взрыву “сверхновой”. За короткие мгновения при этом возникли и другие виды атомов. Все это выплеснулось в открытый космос, а там из какого-то его клочка образовалась газо-пылевая туманность – материал для будущей Солнечной системы. Все так просто... да не так уж и просто в смысле нашей “удачи” и “счастья”, однако... Этот клочок тумана ведь должен был содержать в себе память о структуре родившей его звезды: какая-то часть его была от внешнего слоя, где имелся почти только водород, а какая-то часть – от самой толщи железной скорлупы... И еще самые невероятные градации между этими крайностями. Не было никакой гарантии, что наша Земля потом возникнет именно в таком удобном для нас составе: на нашем месте мог сгуститься и сплошной газ без тверди под ней, и унылый кусок сплошного чистого железа...
А из этого следует делать один такой очень неутешительный для фантастов и уфологов вывод – во Вселенной вряд ли найдется слишком уж много мест, где плещется миленький, слегка соленый зеленый океан у берегов, состоящих из полного набора периодической системы Менделеева, как на Земле...
Наша родная газо-пылевая туманность к началу сгущения имела почти абсолютно нулевую температуру, состояла из частиц атомарной мелкости, подавляющее большинство при этом составлял водород, затем шли железо, с большим отрывом после него кислород, кремний, алюминий, магний, сера и т.д.. Первоначальные химические реакции представляли собой почти исключительно реакции соединения с водородом, образовались очень нестойкие гидриды металлов, также вода, сероводород, аммиак. метан. Все это падало в виде неощутимого, “мистического” дуновения на зародыш Земли... Никаких камнепадов... Некоторые “реакционные ученые Запада” при этом тут же начинают усматривать сепарацию веществ по степени плотности: дескать, тяжелые металлы уходили вниз, легкие газы и вода вытеснялись наверх... И забывают про такой простой факт, что для железной пыли атомарной мелкости достаточно простого соприкосновения с кислородом или водой, чтобы возникли оксиды и гидроксиды при любой низкой температуре. А так как железо составляло разительное большинство массы, то на зародыше Земли и в помине не могло быть ни воды, ни снега, ни молекулярного кислорода, ни серы. Так должно было быть до самого конца этого процесса, пока практически вся газо-пылевая туманность на рассосалась по крупным протопланетным сгущениям. Новорожденная Земля должна была быть сверху сплошь покрыта сухой пылью, без единой капли воды, зато с очень толстой водородной атмосферой. Только так, пока совсем не прекратилось падение железной пыли. Потому что кислорода и других окисляющих элементов “катастрофически” не хватало для всей массы этого, сверхактивного из-за своей атомарной мелкости железа...
Из этого делаем один такой важный, “ошеломляющий” вывод – воды как таковой на Землю из космоса не пришло ни капли! (Точнее – не осталось от нее ни капли.) Весь наш нынешний Мировой океан имеет вторичное происхождение!
* * *
Между тем, рождающаяся Земля уплотнялась, в глубоких ее недрах давление и температура все нарастали, вещество перешло в расплавленное состояние, и там уже началась сепарация по плотности: расплавленный чистый металл уходил вниз, вытесняя наверх более легкие и тугоплавкие окисленные соединения. Если бы дело кончилось только этим, то получилась бы наверху аккуратная корка из силикатов и оксидов, без воды, естественно, а сверх всего этого развеялась бы жиденькая атмосфера из азота, аммиака, углекислого газа и инертных газов. Что мы имеем, кстати, на планете Марс – это один из вариантов ее происхождения, хотя для него имеются и другой вариант. Будь же на месте Земли такая же маленькая планета – все ее дальнейшее развитие, пожалуй, ограничилось бы всего лишь некоторым периодом вулканизма перед полным угасанием...
Но Земля имеет гораздо больший размер, и из-за этого в его недрах происходят очень интересные и “полезные” другие процессы. А именно: оксиды, оказавшиеся на достаточно больших глубинах, под действием громадного давления и высокой температуры, подвергаются весьма необычной реакции – с их молекул буквально “сдираются” атомы кислорода: 2FeO = 2Fe + O2. Реакция эта эндотермическая, т.е. очень принудительная, идущая “против естества” в нашем житейском понимании. Оно способствует удалению изрядного количества тепла из недр Земли, и самое главное – отправляет наверх живительный кислород... Из-за вечного круговорота веществ такие реакции, по всей вероятности, происходят и поныне, только мы уже не наблюдаем прямого выхода кислорода из-под земли: на своем пути он успевает полностью взаимодействовать с не до конца окисленными металлами, а также с серой, образуя сернистый газ. Иными словами, процесс уже стал изрядно вялым... Но в недрах древнейшей Земли падающих вниз оксидов, надо полагать, было несравненно больше, и кислород шел наверх мощным фронтом, окисляя все что окисляется, пока таким образом не вырвался на поверхность планеты. А там еще существовала первичная водородная атмосфера... Реакция водорода с кислородом из недр и родила наш Мировой океан. Еще раз заметим для большей верности – накопление такой воды началось только после сильного уменьшения пылевых осадков из космоса.
Это – наше предположение, т.е. гипотеза, но не чисто умозрительная – ученые-геофизики сейчас по многим косвенным данным начали придерживаться мнения, что в атмосфере древнейшей Земли имелся абиогенный кислород в довольно большом количестве, который, однако, впоследствии полностью поглотился щелочным океаном. А океан стал щелочным из-за больших выбросов из земных недр все тех же неокисленных глубинных металлов.
Общий вывод по космологии – маленькая твердая планета лишь в крайне редких случаях может иметь немного воды. Как правило, там или совсем не будет воды, или планета будет в основном жидкой. Это в том случае, если первичной космической воде нечего (или почти нечего) будет окислять изначально.
...Когда, наконец, загорелось Солнце, под давлением его лучей молекулярный водород очень быстро, в течение считанных тысячелетий, полностью вытеснился на далекие окраины Солнечной системы, сгущаясь там в гигантские планеты. Нагретая Солнцем атмосфера Земли также недолго могла удерживать этот ставший в тепле чрезвычайно подвижным газ, который, к тому же, девять раз легче воды по молекулярной массе. Тем самым окончился и “славный” период образования воды посредством упомянутой выше реакции. Дальше уже могли происходить только безвозвратные потери... Молекулярный водород, какой только мог появиться любым возможным способом, “только и глядел”, чтоб навсегда уходить от нас...