— Зарождение жизни
Зарождение и эволюция жизни — один из самых сложных вопросов стоящих перед учеными.
Мы не собираемся выдумывать новые теории о зарождении жизни. Мы попытаемся спрогнозировать, как должны были развиваться условия на Земле, чтобы на планете зародилась жизнь.
Какие основные параметры планеты влияют на зарождение и развитие жизни?
1. Температура на поверхности планеты и в атмосфере.
Если температура выше или ниже значения, при которых возможно зарождение и развитие жизни — жизни не будет.
2. Химический состав атмосферы. Комментарии излишни.
3. Радиационная обстановка на планете.
Воздействие этого параметра сложное и не одинаково на разные живые организмы.
Так, на более сложные организмы повышение радиации действует в основном губительно. На менее сложные организмы и растения увеличение радиационного фона действует благоприятно, увеличиваются их размеры, скорость роста и скорость размножения.
Большое увеличение радиации для всех организмов губительно.
4. Наличие воды.
Вода является химической основой большинства живых организмов, а для многих живых организмов и средой обитания. Вода так же является универсальным неагрессивным растворителем для многих химических соединений, растворяя и перемещая химические элементы и соединения. Вода ускоряет химические процессы на планете и в живых организмах. Для выполнения своих функций вода должна находиться в жидком состоянии, следовательно, и перепад температур на планете должен обеспечивать необходимое функционирование воды.
5. Давление атмосферы.
От давления газов в атмосфере планеты зависит, в каком состоянии находится вода — в жидком, твердом или газообразном.
Чтобы продолжить наш анализ, мы должны узнать какие условия были на планете до появления жизни и каким образом эти условия изменились.
Для определения условий на планете мы должны взять данные планет близких по своим параметрам к Земле. К сожалению, мы располагаем данными о небольшом количестве планет, что исключает возможность сделать более широкий и объективный анализ.
По каким критериям необходимо подбирать планеты?
Если планеты являлись ядрами звезд, то характеристики звезды должны отобразиться в характеристиках планеты — размере планеты, ее плотности и массе. Из планет Солнечной системы наиболее подходящими по своим характеристикам к Земле оказались Венера и Марс.
Забегая вперед, анализируя параметры планет (их плотность, размеры и т. д.) можно сделать предположение, что внутренние планеты это ядра звезд образованных в центре Галактики, а Луна и внешние планеты образованы в рукавах нашей Галактики.
В таблице №Т-9.1 приведены параметры и химические составы Венеры, Земли, Марса и Юпитера. Как видим у Венеры и Марса параметры — масса, объем, плотность по значениям наиболее близкие к параметрам Земли. Следовательно, у Земли перед появлением жизни химический состав атмосферы должен был быть почти как у Марса и Венеры.
Возможно, что и звезды, в недрах которых были созданы эти планеты, имели характеристики близкие друг к другу. У Венеры температура поверхности высокая, что должно влиять на химический состав атмосферы.
При увеличении температуры повышается содержание некоторых соединений в атмосфере, что наглядно мы видим в таблице №Т-9.1.
На Венере в атмосфере повышенное содержание серы (S), аммиака (NH3) и двуокиси серы (SО2). Низкое содержание кислорода в атмосфере можно объяснить высокой температурой, которая увеличивает количество и скорость окислительных реакций.
Рассмотрим главные химические компоненты атмосфер Венеры, Марса и Земли.
Двуокись углерода (углекислый газ) в атмосферах:
Венера — 96,5%
Марса — 95%
Земли — 3%
Азот:
Венера — 3,5%
Марс — 2,5%
Земля — 78,1%
Кислород:
Венера — менее 10 -3 % (0,001%)
Марс — 0,1%
Земля — 21%
Сравнивая химический состав атмосфер Венеры, Марса и Земли мы можем сделать вывод, что химический состав атмосферы планеты Земля перед появлением на ней жизни был близок химическому составу атмосфер планет Венеры и Марса. А именно, основными химическими компонентами были:
— углекислый газ (двуокись углерода) СО2 — 95-97 %;
— азот N2 — 2,5-3,5%;
— кислород О2 — 0,001-0,1%;
— водяной пар Н2О — 0 ~ 0,2%;
— окись углерода СО — 0,003 ~ 0,08%;
— другие газы — менее 1%.
Для появления животного мира и человека необходимо было, чтобы произошла эволюция атмосферы Земли. То есть, изменение атмосферы до сегодняшнего химического состава.
— углекислый газ СО2 — 0,03 %;
— азот N2 — 78,1%;
— кислород О2 — 21%
— окись углерода СО — 10-4 %;
— другие газы — менее 1 %.
Основные изменения в атмосфере планеты:
— снижение углекислого газа СО2 с 95-97 % до 0,03 %;
— увеличение азота N2 с 2,5-3,5 % до 78,1 %;
— увеличение кислорода О2 с 0,001-0,1 % до 21 %.
Только такое изменение в химическом составе атмосферы создаст условия для появления животного мира на планете.