Владимир Вернадский - Биосфера и Ноосфера

Для значительной части первой, верхней, термодинамической оболочки (и соответствующих ей, связанных с другими независимыми переменными оболочек), а также для пятой термодинамической и ниже наши знания основаны на очень малом числе фактов и связаны с нарушающими эмпирическое обобщение конъюнктурами и экстраполяциями.

Поэтому в данной области явлений наши знания очень ненадежны и быстро меняются с ходом научного развития. Мы можем здесь ждать, в связи с ростом физических наук в ближайшие годы, больших новых достижений и изменений господствующих воззрений.

Точная граница между оболочками не может быть в большинстве случаев указана. Все указывает, что поверхности, разделяющие оболочки, меняются с ходом времени; иногда эти изменения идут быстро.

Форма их очень сложная и неустойчивая 12.

ЗЕМНЫЕ ОБОЛОЧКИ

I. Термодинамические оболочки

II. Фазовые оболочки

III. Химические оболочки

IV. Парагенетические оболочки

V. Лучистые оболочки

I. Верхняя оболочка Область ничтожного давления и низкой температуры— 15-600 км (может быть выше 100 км, другая область планеты)

2. Поверхностная оболочка Давление, близкое к одной атмосфере. Температура в пределах от +50 до —50°

1. Высокая стратосфера Разреженные газы. Ионы. Электроны выше 80—100 км

2. Стратосфера Разреженные газы, книзу переходят в обычную тропосферу. Выше 10—15 км

3. Тропосфера (обычный газ)

0~10—15 км

4. Жидкая гидросфера 0—3,8 км

1. Водородная (?) Может быть, распы-ленныи «твердый» азот. Выше 200 км

2. Гелиевая (?)

1 10-200 км

3. Азотная (?) >70 км (?)

4. Азотнокислородная (атмосфера)

5. Гидросфера 0—3,8 км

1. Атомная оболочка Область рассеяния элементов. Свободные атомы являются устойчивой формой

2. Газовая оболочка , образованная молекулами и атомами (?)

3. Биосфера Область жизни и коллоидов

1. Электронная оболочка

2. Ультрафиолетовая оболочка Коротковолновые излучения и проникающие космические лучи. Радиоактивные эманации

3. Световая оболочка Световые излучения, тепловые и радиоактивные эманации

3. Верхняя метаморфическая оболочка (область цементации) Температура еще не достигает критической температуры воды. Давление не нарушает коренным образом свойств твердого тела

4. Нижняя метаморфи ческая оболочка (область анаморфизма) Температура выше критической температуры воды. Давление делает вещество пластическим

5. Твердая литосфера Характеризуется кристаллическим состоянием вещества

6. Стекловатая литосфера Твердое кристаллическое состояние вследствие высокой температуры и давления отсутствует. Пластическое стекло, проникнутое газами

6. Кора

выветривания Характеризуется свободным кислородом, водой, углекислотой

7. Осадочная оболочка

(стратисфера) Измененная древняя кора выветривания. До 5 км и больше

8. Гранитная оболочка

(пара- и ортограниты)

4. Область молекул и кристаллов Химические соединения

4. Тепловая и радиоактивная оболочка Различные и в общем радиоактивные излучения

5. Магмосфера Температура не достигла критического состояния всех тел (?). Граница земной коры (?)

6. Барисфера Температура достигла критического состояния для всех тел (?)

7. Магматическая Вязкая жидкость, проникнутая газом в горячей твердой среде (?)

8. Газ под большим давлением (?) Закритический газ (?)

9. Базальтовая

10. Кремнежелезная (?)

5. Магматическая оболочка

Отсутствие твердых хи-мических соединений. Полна газами

5. Тепловые излучения Радиоактивные процессы отсутствуют

Для тех вопросов, какие затрагиваются в этих очерках, такой характер наших знаний в этих частях схемы не имеет большого значения, так как биосфера всецело лежит вне зтих оболочек земной коры, и той части таблицы, которая основана на огромном эмпирическом материале и свободна от гипотез, угадок, конъюнктур и экстраполяции.

§89. Из всех факторов, определяющих химические равновесия, температура и давление и отвечающие им термодинамические оболочки имеют особое значение. Ибо они всегда существуют для всех форм нахождения вещества, для всех его состояний и химических комбинаций. Наше построение космоса — его модель — всегда термодинамическое. Поэтому в истории земной коры важно различать происхождение вещества и связанные с ним явления, исходящие из разных термодинамических оболочек.

Во всем дальнейшем изложении я буду называть вадозными явлениями тела, связанные со второй термодинамической оболочкой (поверхностной), фреатическими — связанные с третьей и четвертой (метаморфическими) и ювенильными — связанные с пятой.

Вещество из первой и шестой термодинамических оболочек не попадает в биосферу или не замечено в ней.

Живое вещество первого и второго порядка в биосфере

§ 90. Пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни. Жизнь может проявляться только в определенной среде, в определенных физических и химических условиях. Это как раз та среда, которая отвечает биосфере.

Но едва ли можно сомневаться, что поле устойчивости жизни выходит за пределы этой среды. Мы даже не знаем, как далеко оно может выйти за них, так как мы не можем количественно оценивать силу приспособляемости организмов в течение геологического времени. Мы знаем, что приспособляемость зависит от течения времени, есть функция времени и что она проявляется в биосфере в теснейшей связи с сотнями миллионов лет ее существования.

Этих миллионов лет нет в нашем распоряжении, и мы не можем их пока ничем иным заменить в наших опытах.

Все наши опыты над живыми организмами производятся над телами, которые в безмерном времени 1приспособились к окружающим условиям — к биосфере, выработали нужные для жизни в ней вещества и их строение. Мы знаем, что эти вещества меняются в течение геологического времени, и пределы этого изменения нам неизвестны и не могут быть сейчас выведены из изучения их химического характера 2.

Основным для нас выводом является то, что жизнь в земной коре охватывает область оболочек меньшую, чем поле ее возможного существования, несмотря на то что изучение природы прочно утвердило и постоянно подтверждает наше убеждение, что жизнь к этим условиям приспособилась, что организмы в смене веков выработали разнообразные формы организации, позволяющие им существовать в биосфере.

Лучше всего мы можем выразить это наше впечатление от изучения природы — это лежащее в основе всей нашей научной работы неосознанное эмпирическое обобщение — угверждением, что жизнь постепенно, медленно приспособляясь, захватила биосферу и что захват этот не закончился (§ 112. 122). Давление жизни (§27, 51) сказывается в расширении границ поля жизни в поле биосферы.