Химия планет
Сведения о химии планет растут очень быстро. За последние годы мы много
узнали о законах химических превращений вещества и о его составе на таинственных
далеких мирах — наших соседях во Вселенной.
Меркурий — самая близкая к Солнцу планета. Но что происходит
на планете, мы пока знаем очень мало. Его масса слишкрм мала (0,054 земной),
температура на солнечной стороне слишком велика (больше 400° С), и молекулы
любого газа с огромной скоростью покидают поверхность планеты, улетая в
космическое пространство. Наверное, Меркурий покрыт силикатными породами,
сходными с земными.
Советские ученые отправили на Венеру несколько автоматических
лабораторий. Теперь получены достоверные сведения о химическом составе
ее атмосферы и об условиях на ее поверхности. Посланные с Земли советские
автоматические межпланетные станции «Венера-4», «Венера-5» и «Венера-6»
сделали прямой химический анализ состава атмосферных газов, измерили давление
и температуру. Полученные сведения были переданы на Землю. Теперь достоверно
известен состав атмосферы этой планеты:
углекислого газа (СO2) около 97 %,
азота (N2) не более 2 %,
водяного пара (Н2О) около 1 %,
кислорода (O2) не более 0,1%.
На поверхности Венеры жизнь невозможна. Термометр космической лаборатории
показал температуру около 500° С, а давление оказалось около 100 атм. Поверхность
Венеры (почти наверное) — раскаленная каменистая пустыня.
Советские и американские ученые отправили автоматические исследовательские
станции и на Марс. Установлено, что атмосфера этой планеты состоит
почти из углекислоты, есть немного азота, кислорода и водяного пара. Атмосфера
Марса очень разрежена, ее давление на поверхности в 100 с лишним раз меньше,
чем на Земле. На Марсе преобладают температуры ниже 0°С. Огромные суточные
колебания температуры становятся причиной страшных пыльных бурь. Поверхность
планеты, как на Луне, покрыта множеством кратеров. Марс — холодная безжизненная
пыльная пустыня.
Самая интересная, удивительная и загадочная химия — это химия Юпитера.
Недавно было открыто радиоизлучение Юпитера. Какие процессы могут порождать
радиоволны на этом холодном гиганте — загадка. Теоретики подсчитали, что
ядро планеты должно быть жидким. Оно окружено оболочкой из металлического
водорода, там царствуют давления в миллион атмосфер. Ученые настойчиво
пытаются получить металлический водород в лабораториях. Основываясь на
термодинамических расчетах, они уверены в успехе.
Юпитер окутан плотной атмосферой, толщиной в десятки тысяч километров.
Химики открыли в атмосфере Юпитера много различных соединений. Все они,
конечно, построены в полном соответствии с периодическим законом. На 98%
Юпитер состоит из водорода и гелия. Обнаружены также вода и сероводород.
Найдены признаки метана и аммиака. Средняя плотность Юпитера очень мала
— 1,37 г/см3.
Физики рассчитали, что внутреннее ядро Юпитера должно быть очень горячим.
От Солнца он получает мало тепла — в 27 раз меньше, чем Земля, и при этом
40% отражает обратно в космос. Но излучает он в четыре раза больше, чем
поглощает. Откуда Юпитер берет лишнюю энергию, как она возникает — неизвестно.
Термоядерные процессы на нем невозможны. Быть может, эта избыточная энергия
является энергией сжатия планеты?
Внешняя поверхность Юпитера очень холодная — от —90 до —120° С. Следовательно,
внутри его атмосферы должны быть области, где условия мало отличаются от
земных. Толщина такой зоны отнюдь не мала, около 3000 км. В этой зоне температурные
колебания лежат в пределах от —5 до +100° С. Вода здесь должна быть жидкой,
а другие соединения атмосферы — газообразными.
Астрономы считают, что снаружи Юпитер покрыт облачной оболочкой, состоящей
из твердых частиц льда и аммиака. Поэтому он так ярко блестит на небе.
В 'телескоп на поверхности Юпитера отчетливо видны полосы загадочных облаков,
плывущих с гигантскими скоростями. Это царство ураганов и чудовищных гроз.
Ученые пытались в лаборатории воссоздать условия атмосферы Юпитера.
Результаты получились неожиданными. Под действием электрических разрядов
(грозы), ионизирующего и ультрафиолетового излучений (волнечный свет и
космические лучи) в газовой среде, подобной по составу атмосфере Юпитера,
возникали сложные органические соединения: мочевина, аденин, углекислота,
даже некоторые аминокислоты и сложные углеводороды. Кроме того, были получены
цианополимеры красного и оранжевого цвета. Их спектры оказались сходными
со спектром загадочного красного пятна на Юпитере. Перед учеными возник
вопрос: есть ли на Юпитере жизнь? Для наших земных организмов атмосфера
этой планеты — яд. Но может быть, это зона первичных форм жизни, океан
добиологических соединений, необходимых для возникновения самых примитивных,
простейших форм жизни? А может быть, они там уже возникли? О том, что происходит
на остальных планетах — Уране, Нептуне, Плутоне, мы пока почти ничего не
знаем. Вероятно, это застывшие ледяные пустыни.
Поразительные достижения космической химии позволили начать исследования
процессов, протекающих на поверхности далеких, пока еще недоступных миров.
Это приводит к очень важному выводу: самая прекрасная планета — наша родная
Земля. Долг каждого человека — бережно относиться ко всем ее богатствам
и красоте.
|