Игорь Забелин - Молодость древней науки

В самом деле, покидая атмосферу, попадая на землю, вода и тогда поступала точно так же, как поступает сейчас: стекала с высоких мест в понижения, скапливалась там, нагревалась лучами солнца и вновь, в виде пара, возвращалась в атмосферу, чтобы вновь дождем упасть на землю и стечь в океан… Так начался на планете круговорот воды, который продолжает действовать и поныне, играя колоссальную роль в жизни биогеносферы.

В тропических пустынях, вроде Сахары или Аравийской, раскаленные за день горные породы так быстро охлаждаются после захода солнца, что трескаются с выстрелоподобным звуком. Арабы говорят в таких случаях, что камни «кричат»… Пока не было воды, камни «кричали» по всей Земле, и на поверхности ее скопилось огромное количество мелких и крупных обломков, перемешанных с космической пылью. Теперь материковые воды, устремляясь в понижения, в моря и океаны, стали сносить туда обломочный материал, и он осаждался там в прибрежной полосе, — так начали образовываться осадочные породы, тоже новое в биогеносфере.

Известно замечательное свойство воды — нагревшись, она медленно остывает, гораздо медленнее, чем горные породы. Иначе говоря, вода обладает способностью накапливать, аккумулировать солнечное тепло, лишь постепенно отдавая его потом атмосфере. К чему это привело — догадаться нетрудно: с появлением морей и океанов климат на Земле стал теплее, мягче, ровнее.

Но были и другие последствия. Вода всегда соседствует с массивами суши, с материками. Уже только потому, что суша и вода нагреваются по-разному, между ними неизбежен обмен ветрами, или, точнее, воздушными массами, — все, очевидно, слышали о муссонах и бризах, ветрах, рожденных, соседством моря и суши… Естественно, что воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, отличаются от воздушных масс, сформировавшихся в глубине материка. В первом случае они будут отличаться большей влажностью и меньшей запыленностью, зимой морские воздушные массы бывают теплее, а летом холоднее континентальных… Их замещение над одним и тем же районом неизбежно приведет к изменению погоды, — как видите, и погода — понятие не вечное, погода — тоже производное свойство биогеносферы.

Известно, что прямые лучи греют сильнее, чем скользящие по поверхности, и потому у полюсов холоднее, чем у экватора. Известно также, что ось Земли наклонена по отношению к эклиптике, и этой особенностью нашей планеты (и не только нашей) объясняется смена времен года. Поскольку Земля всегда была шарообразной и нет у нас никаких оснований думать, что некогда ее ось вращения не имела наклона, то, очевидно, всегда были предпосылки для температурных различий с изменением широты местности и всегда были предпосылки для сезонных различий. У полюсов всегда было холоднее, чем у экватора (это, кстати, подтверждается изучением Луны), а вот сезоны внешне стали различными на земном шаре лишь с появлением воды, с ее способностью превращаться в снег, в лед.

При относительно равномерном ходе температуры, что связано с влиянием воды на климат, камни перестали «кричать» по всей Земле, и лишь в пустынях они продолжали растрескиваться при резких перепадах температуры. Казалось бы, оценить роль воды в процессе разрушения горных пород нетрудно: она воспрепятствовала этому процессу, замедлила его. В какой-то степени так и было, но важно уже сейчас подчеркнуть, что в таком сложном «механизме», как биогеносфера, однозначная оценка роли того или иного компонента никогда не бывает правильной, а в этом случае она увела бы нас в сторону, прямо противоположную истине.

Да, в районах с морским климатом камни перестали растрескиваться. Но… вода сама занялась разрушением горных пород: проникая в трещины горных пород и замерзая там осенью или зимой, вода принялась крошить эти породы гораздо энергичнее, чем зной и холод. Кроме того, унося мелкие частицы породы, вода сама себе расчищает поле для дальнейшей деятельности, а там, где бурные потоки влекут по дну обломки камней, работа воды значительно возрастает, образуются такие формы рельефа, как ущелья, речные долины, теснины…

А на побережьях морей и океанов… Не будем забывать, что и тогда свирепые, правда, никому не страшные бури разыгрывались на морях и волны рвались в девственное, не тронутое крылом ни одной птицы небо. Волны не только рвались в небо — они обрушивались на берега, размывали их, подтачивали скалы и жадно поглощали, скапливали в своих закромах обломки.

А теперь еще раз повторим, не смущаясь тривиальностью истины, что жизнь невозможна без воды. Дело в том, что одна чрезвычайно важная роль воды в жизни биогеносферы, особенно на ее ранних этапах развития, обычно упускается из виду… Кислород называют «газом жизни», и действительно — из нескольких миллионов живых существ на земном шаре лишь ничтожно малая часть их, так называемые анаэробные бактерии, могут обходиться без кислорода; остальные не проживут и нескольких минут.

Но откуда же взялся на Земле свободный кислород, входящий ныне в состав атмосферы?

Первым поставщиком кислорода в атмосферу была вода.

Дело в том, что под влиянием ультрафиолетовой части солнечной радиации молекулы воды, как и молекулы углекислот газа, распадаются и при этом выделяется кислород. Тот самый кислород, который необходим для жизнедеятельности организмов. И тот самый кислород, который создал защитный экран, спасающий жизнь от смертоносных воздействий космической радиации, создал, кстати сказать, до появления жизни на Земле. Этот экран состоит из газа озона и потому называется озоновым экраном.

Мы уже отмечали, что магнитное поле Земли, ее атмосфера защищали поверхность планеты от непосредственной «бомбардировки» космическими лучами, метеоритами. И все-таки защита эта была еще недостаточной. Лишь с появлением озона вся вредная коротковолновая радиация стала улавливаться атмосферой.

А возник озоновый экран так. Молекулярный кислород энергично поглощает коротковолновую радиацию, и при этом молекулы его распадаются: атомы кислорода вступают в реакцию с молекулами кислорода, и в результате образуется озон (O 3), совсем небольшого количества которого достаточно, чтобы окончательно обезвредить солнечную радиацию. (Подсчитано, что если весь озон собрать и равномерно распределить у поверхности земного шара, то при нормальном давлении воздуха он образовал бы слой толщиной всего в 3 миллиметра. Обратите также внимание на сложную, противоречивую роль солнечной радиации: разлагая молекулы воды и углекислого газа и освобождая кислород, солнечная радиация сама себя «обезвредила».)