|
Адская жара остывает от нашего дыхания
Сенсационное открытие сделали российские ученые из
Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова
РАН: постоянство климата на Земле обеспечивают все живые
существа. Без них наша планета превратилась бы либо в ледяной,
либо в раскаленный шар.
Общеизвестно: труднее всего разглядеть удивительное в
привычном. В самом деле, кому придет в голову задаться
вопросом: почему на Земле устойчивый климат - в южных странах
жарко, в северных холодно, в средних широтах температура
меняется по временам года по устоявшемуся расписанию? И так из
тысячелетия в тысячелетие. Почему? Вот такой неожиданный
вопрос задали себе кандидат физико-математических наук
Анастасия Макарьева и доктор тех же наук, профессор Виктор
Горшков из Петербургского ИЯФ. Ответ на этот вопрос на первый
взгляд хрестоматийный: распределение температуры на
поверхности планеты зависит от наклона земной оси, а тепло
приходит от Солнца. Но вот парадокс: чтобы климат оставался
постоянным, часть солнечного излучения, достигшего Земли,
должна уходить обратно в космос. Планета должна отдавать
строго дозированный излишек тепла. На деле же эта пропорция
не соблюдается. Некоторые газы, содержащиеся в атмосфере,
"ловят" и рассеивают солнечное излучение, отраженное
поверхностью Земли. Действуют как полиэтиленоваая пленка в
садовом парнике. Однако масштабного перегрева атмосферы,
который в таком случае вроде бы должен произойти, пока не
наблюдается. Общее количество тепла на планете остается примерно
постоянным. Вот эту загадку и взялись разгадать Анастасия
Макарьева и Виктор Горшков.
Ученые провели сложные математические исследования -
теоретические расчеты, чтобы выяснить, каким должен бы быть
климат Земли исходя из данных о содержании в атмосфере газов,
вызывающих парниковый эффект, количестве энергии,
поступающей от Солнца, отражательной способности земной
поверхности и ряда других. Расчеты привели к поразительным
результатам. Оказывается, для нашей планеты существуют только два
физически устойчивых состояния: либо оледенение, либо жара,
вызывающая полное испарение всей воды в реках, морях и
океанах. В первом случае температура на земной поверхности
будет равна минус 85 градусов Цельсия, во втором - плюс 400
градусов. Промежуточные состояния неустойчивы и долго
держаться не могут. Тем не менее именно промежуточные
состояния и держатся на нашей планете, и она совсем не похожа ни
на Венеру со средней температурой атмосферы плюс 480
градусов, ни на Марс, где минус 53 градуса. Значит, действует
на Земле какой-то могучий фактор, который прочно удерживает
ее климат в нынешнем неустойчивом состоянии. Ученые нашли
этот фактор. Им оказалась... жизнь.
Постоянством своего климата Земля обязана живым существам.
Всем в едином комплексе - и растениям, и животным. Именно
живые существа, от крохотной былинки до могучего кедра, от
маленькой мышки до огромного слона - короче говоря, все
живущее забирает свою толику солнечной энергии, без которой
его существование невозможно. Причем живые существа не
только впитывают из атмосферы "излишнее" тепло, но и
перераспределяют его в пределах всей планеты. По оценкам ученых,
циркуляция энергии, которую обеспечивают растения и
животные, в девять с половиной раз больше, чем энергообмен,
вызванный простой разницей температур на экваторе и полюсах.
Исследователи математически рассчитали, что общее
количество тепла в течение геологических эпох почти не меняется в
масштабах всей планеты. Но если это так, то не меняется и
количество жизни на Земле, поскольку эти величины
взаимосвязаны. А отсюда один шаг до следующего вопроса: не
регулируется ли это количество жизни, чтобы обеспечить постоянство
климата, оптимального для Земли? А если регулируется, то
кем - не самой ли планетой?
Идея эта вовсе не столь безумна, как может показаться. Лет
двадцать пять назад две научные экспедиции, работающие
независимо друг от друга на Кольском полуострове и в одном из
районов Германии, обнаружили в древних пластах следы
микроорганизмов, появившихся спустя 300 миллионов лет после
образования Земли. Надо быть специалистом, чтобы оценить эту
сенсацию. Триста миллионов лет в истории нашей планеты -
меньше одного мига. Земная поверхность еще и остыть не
успела, а уже на ней появились не просто белковые комочки,
провозвестники жизни, а уже сложившиеся организмы, неважно,
что микро. Значит, белковые "кирпичики" появились еще
раньше. Объяснить этот парадокс на основе существующих научных
теорий как тогда, так и сейчас невозможно. Это и толкнуло
одного из наших ученых выдвинуть "безумную" идею. Земля,
утверждал он, сама организовала у себя жизнь, потому что
она необходима планете, чтобы нормально развиваться.
Организовала и постоянно поддерживает ее в необходимых формах и
количествах. Так что происходящая на протяжении эпох смена
видов живых существ, вымирание одних и появление новых,
их количество, расселение на поверхности и соотношение
между собой - надежный инструмент для создания и регулировки
нужного климата в тех или иных районах планеты. И,
возможно, не только климата, но и обеспечения еще каких-то нам
пока неизвестных процессов, происходящих на Земле. А вот Марс
и Венера, которые не обзавелись жизнью, так и остались в
устойчивых состояниях - одна планета в холоде, другая в
жаре.
Впрочем, исследователи из Петербугского ИЯФ так далеко не
заходили. Но тем не менее они пришли к четкому выводу:
устойчивость климата Земли может быть обеспечена только за
счет управляющего действия глобальной биоты - совокупности
всех живых организмов. Таким образом, живые существа сами
создают условия, в которых затем и существуют.
Альберт Валентинов
|
