Науки о Земле

Утром 15 февраля, примерно в 9:20 местного времени, в районе Челябинска (Россия) произошел взрыв вошедшего в атмосферу крупного метеороида. Космическое тело вошло в атмосферу под углом менее 20 градусов к горизонту со скоростью примерно 18—20 км/c. При взаимодействии с атмосферой появилось сильное свечение (явление, называемое болидом).

Эта история началась в древнейшие времена, когда первобытные охотники, увлеченные погоней за мамонтом, оказались в незнакомом месте. «Где мы? — воскликнули они на своем языке. И добавили, подумав: — Куда нам идти, чтобы вернуться в родную пещеру?» С тех пор человек постоянно перемещался по нашей планете — пешком, на корабле, на лошадях и даже на слонах, и всегда перед ним вставали эти два вопроса: «Где я?» и «Куда мне теперь нужно двигаться?»

После опытов Миллера, о которых рассказывалось в предыдущем номере, были открыты и другие химические реакции, способные производить органику в условиях древней Земли. Одна из интенсивно изучаемых таких реакций — формозная реакция Бутлерова, открытая еще в 1865 году: водный раствор формальдегида с добавлением гидроксида магния или кальция при небольшом нагревании превращается в сложную смесь сахаров.

Кварц, диоксид кремния SiO₂, — один из самых распространенных на Земле минералов. Он вездесущ: это кристаллы и кристаллические зерна, входящие в состав горных пород; это кварцевый песок, который можно обнаружить повсюду; халцедон и агат — тоже кварц. Даже в наших домах хватает кварца: его частички — абразивная составная часть домашней пыли. Поэтому сережки, кольца, браслеты делают только из камней, не уступающих по твердости кварцу.

Это чудо природы можно наблюдать в предгорьях Урала, на горе Янгантау (в переводе с башкирского означает «горящая гора»), в Азербайджане на священной горе Янардаг (что тоже переводится как «горящая гора»), на горе Янарташ недалеко от Кемера (по-турецки — «горящий камень»). На самом деле горит, конечно, не камень — как правило, загорается природный газ метан, который по расщелинам прорывается на поверхность, или другие горючие вещества.

Так кто же такой Владимир Вернадский? Минералог, геолог, естествоиспытатель, но, может быть, главное - мыслитель, идеи которого намного определили свое время.

Впервые термин «геохимия» употребил в 1838 году швейцарский химик Христиан Фридрих Шенбейн (1799—1868). "Уже несколько лет тому назад, — писал он в 1842 году, — я публично высказал свое убеждение, что, прежде чем может идти речь о настоящей геологической науке, мы должны иметь геохимию, которая должна направить свое внимание на химическую природу масс, составляющих наш земной шар, и на их происхождение, по крайней мере, столько же, сколько и на относительную древность этих образований и в них погребенных остатков допотопных растений и животных."

Буквально за несколько месяцев до того, как в апреле 2010 года случилась авария на нефтедобывающей платформе «Deepwater Horizon», ученые собрали образцы микроживности на пляжах алабамского острова Дофина и луизианского Гранд-Иль. Естественно, что спустя несколько месяцев после аварии опыт был повторен. Сопоставление этих двух партий образцов, выполненное с помощью высокоскоростного секвенирования, позволяющего массово идентифицировать микроорганизмы по фрагментам их ДНК, поразило ученых: по внешнему виду пляжи до и после разлива нефти не отличались друг от друга, но обитающие в их песке сообщества микроорганизмов качественно изменились.

Связь погодных аномалий с ростом энергопотребления очевидна, ведь графики их роста почти совпадают, но каков механизм? Что, если первопричина бед — препятствующая испарению воды пленка на поверхности океана, образование которой связано с нефтью? Очевидно, что количество нефти в морской воде столь же неумолимо растет по мере роста добычи ископаемого топлива, как и выделение углекислого газа при его сжигании. Более того, вполне возможно, что это количество в последние двадцать лет растет с ускорением — так, как идет тренд глобальной температуры. Ведь именно в это время началась активная добыча нефти на шельфах.

25 августа 2012 года площадь льдов, покрывающих Северный Ледовитый океан, уменьшилась до рекордно малой величины, побив в этом отношении 2007 год. К этому рекорду наша планета добралась весьма быстро. Как пишет Джозефино Комизо из Годдардовского центра космических полетов НАСА, после значительного роста площади арктических льдов в 1996 году в последующие шестнадцать лет наблюдается их стабильное уменьшение со скоростью 8,3% в десятилетие. Более того, примерно с 2005 года процесс ускоряется.

Погодные аномалии — очень жаркие летние или очень холодные зимние дни, рост частоты которых заметен невооруженным глазом, — заставляют климатологов искать все новые и новые факторы, позволяющие сделать эти события если не предотвращаемыми, то хотя бы задолго предсказуемыми. А для этого они анализируют статистику наблюдений за долгий срок. Похоже, что такой анализ позволил найти индикатор зимних холодов. Им оказалось сентябрьское положение линии снега в Северном полушарии — чем южнее она проходит, тем сильнее январский мороз в Европе. Свежий анализ причин аналогичной летней аномалии, так называемой тепловой волны, представила этой весной группа ученых из Франции и Швейцарии во главе с Бенджамином Куэсадой из французской Лаборатории исследований климата и окружающей среды.

К настоящему времени сложились два подхода к долгосрочному прогнозированию численности населения: демографические прогнозы ООН и «модели пределов роста». Однако никто не запрещает использовать одновременно оба подхода...

О перспективах исследования озера Восток мы попросили рассказать одного из непосредственных участников событий — кандидата биологических наук С.А.Булата, руководителя группы криоастробиологии (отделение молекулярной и радиационной биофизики, Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова, Гатчина).

Хемолитотрофы — существа, которые не нуждаются ни в органических веществах, ни в освещении, чтобы получать энергию. Они питаются неорганическими молекулами и ионами — донорами и акцепторами электронов. Разумеется, нужны еще как минимум источники углерода, азота и фосфора — без них не сделать ни белков, ни липидов, ни ДНК с РНК, ни той же АТФ. Но эти источники также могут быть неорганическими. «Литотрофы» по-гречески означает «те, кто ест камни». А можно ли жить там, где и камней нет, в чистейшей ледяной воде и полной темноте? 

Когда читаешь статью Г.А.Томсона, невольно приходит на ум, что смелое предложение знаменитого французского ученого превратить часть Сахары в морской водоем очень похоже на идею, высказанную Ж.Верном во «Вторжении моря». Там говорится о планах создания огромного внутреннего Сахарского моря, которое будет наполнено водами залива Габес, что в Тунисе. Может, Верн в очередной раз предугадал носившуюся в воздухе идею (ему приписывают некоторые предсказания, но сам он считал их простыми совпадениями)?

Небывалая сенсация в Париже была вызвана недавно смелым предложением профессора Эшегуайена, знаменитого ученого, заявившего, что Франция не должна терять времени и превратить громадную пустыню Сахару во внутреннее море. Ввиду того что около четверти всей пустынной площади лежит ниже уровня моря, устройство канала приблизительно в 50 миль длины через более высокую часть североафриканского побережья немедленно, по мнению профессора Эшегуайена, создало бы Сахарское море, по величине равное половине Средиземного моря.