Какие условия необходимы для жизни на земле

Дэйв Брейн: Что необходимо для жизни на планете?

«Венера слишком горячая, Марс слишком холодный, а Земля — в самый раз», — говорит исследователь планет Дэйв Брейн. Но почему? В этом захватывающем и забавном выступлении Брейн рассказывает о том, как научно установить, какие условия нужны, чтобы планета могла стать пригодной для жизни, а также почему человечество, возможно, просто оказалось в нужном месте в нужное время, если говорить об этапах развития пригодных к жизни планет

Дэйв Брейн Будущее

Я очень рад быть здесь. И рад, что вы здесь, потому что иначе было бы странновато. Я рад, что все мы здесь. И под словом «здесь» я не подразумеваю здесь. Или здесь. А здесь, на Земле. И под «мы» я подразумеваю не только присутствующих в этом зале, а жизнь, жизнь на Земле — от сложнейших форм до одноклеточных, от плесени и грибов до летающих медведей.

Любопытно, что Земля — единственное место, где есть жизнь, 8,7 млн видов. Мы изучали другие планеты, может, не так усердно, как следовало бы, но мы искали и ничего не нашли. Земля — единственное известное нам место, где есть жизнь. Но уникальна ли Земля? Ответ на этот вопрос я хотел узнать с детства, думаю, 80% аудитории думали так же и тоже хотели узнать ответ. Чтобы понять, есть ли другие планеты в нашей Солнечной системе или вне ее, на которых возможна жизнь, во-первых, нужно понять, что нужно для жизни.

Оказалось, что для жизни всех 8,7 млн видов нужны три вещи. С одной стороны, для жизни на Земле нужна энергия. Сложные организмы, как мы, получают энергию от Солнца, а организмы глубоко под землей получают ее, например, от химических реакций. Различные источники энергии можно найти на всех планетах. С другой стороны, для жизни нужна еда или питательные вещества. С этим уже сложнее, особенно если вы любите сочные помидоры.

Тем не менее все живое на Земле получает питательные вещества всего из шести химических элементов, и эти элементы можно найти на любой планете нашей Солнечной системы. Таким образом, остается лишь одна вещь, которую сложнее всего получить. Не лось, а вода.

Хотя лось, конечно, очень круто.

Притом вода не в твердом или газообразном состоянии, а жидкая. Всякая жизнь нуждается в этом. На многих телах Солнечной системы нет воды в жидком виде, поэтому мы там не ищем. На других телах может быть жидкая вода, даже больше, чем на Земле, но она спрятана под ледяной оболочкой, до нее сложно добраться, трудно даже узнать, есть ли там жизнь.

В итоге у нас остается несколько вариантов для поиска. Так давайте облегчим себе задачу. Давайте рассматривать только воду на поверхности планеты. В нашей Солнечной системе существует только три тела, на поверхности которых есть вода. В порядке удаленности от Солнца это Венера, Земля и Марс. Чтобы вода была жидкой, нужна атмосфера. Атмосфера — очень тонкий вопрос. Атмосфера не должна быть слишком горячей или плотной, иначе планета будет слишком горячей, как Венера, и на ней не будет жидкой воды. Но если атмосфера слишком разреженная или слишком холодная, получится Марс. То есть, Венера слишком горячая, Марс — холодный, а Земля — в самый раз. Взгляните на картинки за моей спиной и сразу поймете, где в нашей Солнечной системе могут выжить организмы. Это как в сказке о трех медведях, проблема такая простая, что понятна даже ребенку.

Однако я бы хотел напомнить вам о двух вещах из сказки о трех медведях, о которых мы редко задумываемся, но которые были бы здесь уместны. Первая: если чашка мамы медведицы была слишком холодной, когда девочка зашла в дом, значит ли это, что чашка всегда была холодной? Могла ли она когда-то быть теплой? То, когда девочка попадает в дом, определяет то, что мы находим в сказке. То же самое с планетами. Они не статичны. Они меняются. Они варьируются. Они эволюционируют. То же происходит с атмосферой. Позвольте привести пример.

Это одна из моих любимых фотографий Марса. Это не самое качественное и привлекательное изображение, это не самое новое изображение, но здесь видны русла рек, врезанные в поверхность планеты. Эти русла образовало течение жидкой воды; на их формирование ушли сотни, тысячи или десятки тысяч лет. Сейчас на Марсе они не появятся. Атмосфера Марса сегодня слишком тонкая и холодная, чтобы могла образоваться жидкая вода. Одна эта фотография показывает, что атмосфера Марса изменилась и изменилась значительно. А раньше это было место, пригодное для жизни, так как когда-то давно там были все три необходимых условия для жизни. Куда делась атмосфера, позволявшая воде оставаться в жидком состоянии?

Есть мысль, что она ушла в космос. Частицы атмосферы получили энергию и освободились от гравитации планеты, вырвались в космос и не вернулись. Так случается со всеми телами в атмосфере. У комет бывают хвосты, служащие ярким напоминанием об утечке атмосферы. Но у Венеры тоже есть атмосфера, которая постепенно исчезает, как у Марса и Земли. Вопрос лишь в степени и масштабе. Нам бы хотелось узнать, как много атмосферы исчезло, чтобы мы смогли объяснить эти изменения.

Как атмосфера получает энергию для выхода? Как частицы получают достаточно энергии? Если короче, есть два пути. Первый — солнце. Солнечный свет поглощается атмосферными частицами и нагревает их. Да, я танцую, но…

Боже, я даже на своей свадьбе не…

Они получают достаточно энергии, чтобы вырваться и освободиться от гравитации планеты только благодаря теплу. Второй способ получить энергию — солнечный ветер. Эти частицы, масса, материал, покинув поверхность солнца, мчатся через Солнечную систему со скоростью 400 км в секунду, во время солнечных бурь иногда быстрее. Они движутся через межпланетное пространство к планетам и их атмосферам и могут дать энергию частичкам атмосферы, чтобы те тоже сбежали.

Мне это интересно в отношении пригодности для жизни. Я сказал, что есть две вещи, связанные со сказкой о трех медведях, на которые я хочу обратить ваше внимание. Вторая из них менее явная. Если чашка папы медведя слишком горячая, а мамы медведицы — слишком холодная, не должна ли чашка медвежонка быть еще холоднее, если следовать логике? Вещь, в которую вы верили всю жизнь, при близком рассмотрении может оказаться не такой простой. Конечно, расстояние от Солнца определяет температуру планеты. Это влияет на пригодность для жизни. Но, может, нужно учесть и другие факторы? Может, сами чашки определяют исход истории, что есть «в самый раз».

Я мог бы рассказать вам о множестве характеристик этих трех планет, влияющих на возможность жизни, но из эгоизма, связанного с моим исследованием, а также оттого, что не вы, а я стою здесь и держу в руках переключатель… я бы хотел посвятить минуту или две магнитным полям. У Земли оно есть, а у Венеры и Марса — нет. Магнитные поля создаются в недрах планеты потоками электропроводящего жидкого вещества, что и создает это сильное древнее магнитное поле вокруг Земли. Если у вас есть компас, он покажет, где север. На Венере и Марсе этого нет. Если вы на Венере или Марсе с компасом, поздравляю, вы потерялись.

Влияет ли это на пригодность для жизни? Как это могло бы влиять? Многие ученые считают, что магнитное поле планеты служит щитом для атмосферы, отгоняет от планеты частицы солнечного ветра, создавая как бы эффект силового поля по отношению к этим электрически заряженным частицам. Мне же это видится перегородкой, защищающей салаты от чихающих посетителей.

И да, мои коллеги, которые увидят это позже, поймут, что впервые в истории научного сообщества солнечный ветер сравнили с соплями.

Таким образом Земля могла быть защищена в течение миллиардов лет благодаря магнитному полю. Атмосфера не могла исчезнуть. Марс, с другой стороны, не был защищен из-за отсутствия магнитного поля, возможно, за миллиарды лет достаточно атмосферы покинуло планету, обусловив переход от пригодной для обитания планеты до той, которую мы видим сегодня.

Другие ученые предполагают, что магнитные поля больше схожи с парусами корабля и позволяют планете взаимодействовать с бóльшим количеством солнечной энергии, чем она смогла бы уловить самостоятельно. Паруса могут собирать энергию солнечного ветра. Магнитное поле может собирать энергию солнечного ветра, что позволяет сбежать большему числу частиц атмосферы. Эту идею еще нужно проверить, но эффект и механизм работы кажутся очевидными. Потому что мы знаем, что энергия солнечного ветра накапливается в нашей атмосфере здесь, на Земле. Эта энергия проводится по магнитным силовым линиям к полярным областям, и в результате возникает северное сияние. Если вы когда-то видели его… Это великолепно. Мы знаем, что получаем энергию. Мы пытаемся измерить, какое количество частиц теряется и влияет ли магнитное поле на этот процесс.

Итак, я обозначил проблему, но у меня еще нет решения. У нас нет решения. Но мы над ним работаем. Как мы над ним работаем? Мы отправили космические аппараты на три планеты. Некоторые еще на орбитах, включая MAVEN, который сейчас находится на орбите Марса. Я участвую в этом проекте, который ведется отсюда, прямо из Колорадского университета. Его цель — измерить выход частиц атмосферы. Такие же измерения проведены на Венере и на Земле. Когда мы получим все измерения, мы можем их все объединить и понять, как все эти планеты взаимодействуют с космическим пространством и с их окружением. И мы сможем понять, влияют магнитные поля на пригодность для жизни или нет.

Почему вас должен заботить ответ? Меня лично это волнует… в том числе с финансовой точки зрения.

Во-первых, ответ на этот вопрос расскажет нам больше об этих трех планетах: Венере, Земле и Марсе; не только, как они взаимодействуют со средой сегодня, но и как это было миллиарды лет назад, были ли они обитаемыми когда-то или нет? Мы узнаем больше об атмосферах, которые окружают нас и близки к нам. То, что мы узнаем об этих планетах, применимо к любым атмосферам, включая планеты, которые мы находим вокруг других звезд. Например, спутник «Кеплер» был построен здесь в Боулдере и управляется отсюда, он изучает область, которая с Земли кажется размером с почтовую марку, уже два года и нашел тысячи планет на этом крошечном участке космоса, который не отличается, как мы думаем, от других областей космоса.

За 20 лет от незнания ни одной планеты за пределами Солнечной системы мы пришли к знанию стольких, что мы даже не можем решить, которую из них изучать первой. Любая информация важна. На основании данных спутника «Кеплер» и других аналогичных данных мы пришли к выводу, что из 200 миллиардов звезд в одной только галактике Млечный Путь в среднем у каждой звезды есть по меньшей мере одна планета. Более того, по оценкам существует от 40 до 100 млрд планет с пригодными для жизни условиями в одной только нашей галактике.

Мы наблюдаем за этими планетами, но пока не знаем, которые из них пригодны для жизни. Это словно оказаться в ловушке, в красном круге… на сцене и знать, что где-то есть другие миры, и отчаянно хотеть узнать о них больше, жаждать опросить их и обнаружить, что, возможно, один или два из них немного похожи на нас. Но это невозможно сделать. Туда пока нельзя добраться. Поэтому приходится использовать инструменты, созданные для изучения Венеры, Земли и Марса, применять их для других случаев и надеяться, что ваши выводы из этих данных разумны и что вы сумеете определить наиболее вероятных претендентов на пригодные и непригодные для обитания планеты.

В конце концов, по крайней мере пока, наш красный круг именно здесь. Это единственная известная нам планета, пригодная для жизни. Хотя, возможно, очень скоро мы узнаем новые планеты, но сейчас это единственная обитаемая планета, и это наш красный круг. Я очень рад, что мы здесь.

Какие условия необходимы для жизни любого организма на Земле?

Недавно смотрел передачу об уникальности нашей планеты, что стало благоприятной «почвой» для возникновения жизни. Кроме того, приводились различные гипотезы о том, какие формы жизни возможны на других планетах. Информация очень интересна, а потому кратко изложу суть усвоенного.

Необходимые условия для жизни

Что такое жизнь? По сути, это сложный химический процесс — взаимодействие и реакция между молекулами и атомами. Но что необходимо для совершения этого процесса? На самом деле всего 3 условия:

• определенный набор химических элементов;
• энергия;
• вода.

Что касается живой природы в целом, то она развивается в уникальной среде, где главными условиями поддержания жизни являются:

• наличие питания;
• оптимальная температура;
• вода;
• воздух.

Совокупность всех вышеперечисленных условий встречается только на нашей планете. Несмотря на солидное число исследованных планет, ни одна из них не обладает подобной уникальностью. Конечно, если учесть теоретическую бесконечность Вселенной, вполне допустимо предположить, что где-то там существует подобная Земле планета. Но наука, а вернее, ее возможности в настоящее время, не позволяют дать окончательный ответ.

Почему зародилась жизнь

Это стало возможным благодаря ряду благоприятных факторов:

• наличие воды — ключевого элемента;
• оптимальные размеры планеты — по сути, идеальное притяжение для существования атмосферы;
• наличие атмосферной оболочки — поддерживает тепловой баланс, содержит воздух для дыхания и защищает от радиации;
• оптимальное удаление от звезды — будь планета чуть ближе, представляла бы выжженную пустыню, а в противном случае покрылась бы льдом.

Другие формы жизни

На нашей планете углерод — «каркас» для органических соединений. Но возможна ли жизнь на другой основе? На этот вопрос наука пытается дать ответ уже много лет, однако значительных результатов получено не было. Теоретически это возможно, и даже найдена альтернатива углероду — кремний. Он обладает схожими свойствами образуя необходимые соединения и связи. Но вот в чем загвоздка — этот элемент жаропрочный, а потому вода уже не будет тем универсальным растворителем. Для этого больше подойдет серная кислота, ведь температура ее кипения значительно выше. На Венере можно наблюдать похожие условия.

Помимо кремния, рассматривается еще один подходящий элемент — азот. Не так давно группа ученых обнаружила, что при высоком давлении формируются соединения на основе азота, что значительно превосходят своим потенциалом соединения углерода. Схожие условия наблюдаются на Нептуне и Уране.

Каждый хоть раз в жизни задумывался о том, одни мы во Вселенной или нет. Согласно утверждению NASA, ответ на этот вопрос человечество сможет получить через 25 лет. Поэтому остается только ждать.

Какие условия необходимы для жизни на земле

Отрывок из книги русского учёного Николая Левашова “Неоднородная Вселенная” Гл. 4

Этот материал непосредственно связан с вопросом ” Природы образования планетарных систем”, поэтому для более полного понимания рекомендуется ознакомиться с указанным материалом .

Вопрос о возникновении жизни на нашей планете всегда был «камнем преткновения». С древних времён философы, учёные пытались разгадать тайну жизни. Создавались разные теории, гипотезы о природе живой материи. Все они базируются на постулатах (понятиях, принимаемых без доказательств). Чтобы сохранить эти теории жизнеспособными, позднее вводились новые и новые постулаты.

В настоящее время все существующие научные теории имеют в своём фундаменте десятки, а порой и сотни постулатов. К их числу относится и современная физика. Информация, которую человечество накопило к концу двадцатого века, полностью делает эти теории несостоятельными. Явления, которые учёные наблюдают, посредством приборов или визуально, есть проявления реальных законов природы. Но, реальные законы природы формируются на уровнях макрокосмоса и микрокосмоса.

Всё, с чем человек соприкасается в своей жизни, находится между макрокосмосом и микрокосмосом. Именно поэтому, когда человек с помощью приборов смог заглянуть в микромир, он впервые столкнулся с законами природы, а не с их проявлениями. Материя не появилась из неоткуда. Всё гораздо проще и сложнее одновременно: то, что человек знает о материи и думает, как о завершённом, абсолютном понятии, на самом деле, является лишь маленькой частью этого понятия. Материя действительно никуда не исчезает и ниоткуда не появляется; действительно существует Закон Сохранения Материи, только он не такой, каким его представляют люди. Таким образом, существующие научные теории, основанные на постулатах, оказались мёртворождёнными. Они не смогли дать какого-либо стройного и логического объяснения. Невозможность существующих теорий объяснить условия и причины зарождения жизни не извиняют это незнание. Жизнь на нашей планете появилась более четырёх миллиардов лет назад и её развитие привело к появлению разумности, но существующая цивилизация до сих пор, не может ответить на простой вопрос: что такое жизнь, как она возникла из так называемой неживой материи? Каким образом и почему, неживая материя, вдруг, преобразуется в живую? Без понимания этого вопроса, человечество не может называть себя разумной расой, а только неразумным малышом, для которого пришла пора набираться ума-разума. Итак, какие условия должны были возникнуть на планете, при которых возможно зарождение жизни?

Условия зарождения жизни на планетах

Прежде, чем объяснить природу зарождения жизни, в первую очередь необходимо определить, какие условия должны существовать, чтобы на планете могла зародиться, по крайней мере, белковая жизнь. Девять планет солнечной системы — наглядный пример этому. В данный момент, только на планете Земля существуют необходимые и достаточные условия для жизни или, по крайней мере, сложноорганизованной живой материи. И первоочередной задачей является определение этих условий. Исходя из понимания вышеупомянутых процессов, происходящих на макро- и микроуровнях пространства, можно выделить следующие условия, необходимые для зарождения жизни:

1. Наличие постоянного перепада мерности ς. Величина постоянного перепада мерности и коэффициент квантования пространстваγ_i(определяющий количество форм материй данного типа, которые могут слиться в пределах этого перепада) определяют эволюционный потенциал возможной жизни. Кратность этих величин — критерий, дающий представление о количестве качественных барьеров (уровней), возникающих внутри этого перепада мерности. Количество барьеров характеризует качественное многообразие возможной жизни. В том числе, возможность появления разума и его развития. Мерность макропространства, после завершения формирования планеты, возвращается к исходному уровню, который был до взрыва сверхновой звезды. После завершения процесса образования возникает постоянный перепад мерности между уровнем мерности физически плотного вещества (2.89915) и уровнем мерности окружающего макрокосмоса (3.00017). Таким образом, постоянный перепад мерности является необходимым условием возникновения жизни. Важное значение имеет величина этого перепада. Именно величина перепада определяет эволюционный потенциал живой материи, жизни. Минимальный перепад мерности, при котором возможно зарождение жизни, должен быть равен:

Появление элементов разума и зарождение памяти, без которой невозможно развития разума, возможно при перепаде мерности, равном:

Необходимым условием для возникновения разума и его эволюции является перепад мерности:

Таким образом, используя перепад мерности, как критерий, можно говорить о требовании к качественной структуре пространства-вселенной (для нашего пространства-вселенной (γ_i(ΔL) = 0.020203236. ). Только пространства-вселенные, образованные тремя и большим количеством форм материй имеют необходимые условия для зарождения жизни и разума

2. Наличие воды. Вода является основой органической жизни на нашей планете. Конечно же, существуют формы жизни не только на белковой основе. Но для начала, необходимо проследить закономерности возникновения белковой жизни. Необходимо понять, что происходит в нашем собственном доме перед тем, как заглядывать в чужие.

3. Наличие атмосферы. Атмосфера является наиболее динамичной, активной частью планеты. Она быстро и резко реагирует на изменения состояния внешней среды, что очень важно для возникновения жизни. Наличие в атмосфере кислорода и углекислого газов — знак наличия на планете белковой жизни. Атмосфера не должна быть очень плотной и чрезмерно разрежённой. При очень плотной атмосфере излучения звезды не достигают поверхности планеты и не нагревают её. При этом нижние слои атмосферы не поглощают излучения звезды и тепловые излучения поверхностных слоёв планеты. В результате, перепад мерности между освещённой и ночной частями поверхности планеты не возникает. И, как следствие, не возникает движение атмосферных масс в нижних слоях атмосферы. При отсутствии градиента (перепада) мерности вдоль поверхности планеты, не возникают атмосферные электрические разряды. В чрезмерно разрежённой атмосфере нижние слои имеют возможность поглощать излучения звезды и тепловые излучения поверхности. Но, при этом, не возникает движение атмосферных масс, как результат её чрезмерной разрежённости. Как известно, величина и плотность атмосферы определяется размером и массой планеты. Поэтому, только планеты, соизмеримые по размерам и массе с нашей планетой Землёй имеют максимально благоприятные условия для возникновения белковой жизни. Атмосфера не должна быть ни чрезмерно «тяжёлой», ни чрезмерно «лёгкой».

4. Наличие периодической смены дня и ночи.Планетарные сутки не должны быть очень короткими или очень длинными. Планеты с продолжительностью планетарных суток в пределах диапазона 18-48 земных часов имеют максимально благоприятные условия для возникновения жизни. При массовом поглощении фотонов света атомами поверхностного слоя больших площадей, происходит увеличение уровня мерности этого слоя на некоторую величину ΔL. Эта величина соответствует амплитуде волн, которые поглощаются поверхностным слоем планеты (инфракрасное, оптическое, ультрафиолетовое излучения Солнца). В результате этого, перепад между уровнями мерности атмосферы и поверхности планеты в зоне поглощения уменьшается на величину ΔL, в то время, как неосвещённая или ночная часть поверхности сохраняет прежний перепад уровней мерности между атмосферой и поверхностью. Таким образом, возникает перепад мерности между освещённой и неосвещённой зонами поверхности планеты. Возникает параллельный поверхности планеты перепад (градиент) мерности. Определяющее значение имеет величина этого перепада. Дело в том, что молекулы атмосферы находятся под воздействием гравитационного поля планеты, существующего постоянно, как следствие формирования в зоне неоднородности макропространства постоянного перепада мерности, направленного от внешних границ к центру зоны неоднородности.

Гравитационное поле планеты компенсируется тем, что каждый атом или молекула атмосферы имеют уровни собственной мерности, очень близкие к верхней границе диапазона устойчивости физически плотного вещества. Вступает в силу, так называемый, «эффект поплавка», когда каждая молекула или атом стремятся к положению максимально устойчивого состояния равновесия. Именно, благодаря этому, молекулы и атомы атмосферы не падают на поверхность планеты, как молекулы и атомы более тяжёлых элементов. Перепад (градиент) мерности между дневной и ночной зонами направлен вдоль поверхности планеты, что приводит в движение свободные материи параллельно её поверхности от зоны с большим уровнем мерности (освещённая поверхность) к зоне с меньшим уровнем мерности (неосвещённая поверхность). В результате появления второго направления движения свободных материй параллельно поверхности, возникает перепад атмосферного давления (Рис. 4.2.1) и уменьшается сила тяжести.

Так как молекулы атмосферы не связаны между собой в жёсткие (твёрдое состояние вещества) или полужёсткие системы (жидкое состояние вещества), то перепад мерности пространства вдоль поверхности приводит к тому, что поток свободных материй увлекает за собой молекулы, образующие атмосферу. Воздушные массы приходят в движение, возникает ветер. При этом, «разогретые» молекулы (молекулы, поглотившие солнечные излучения) перемещаются на неосвещённую территорию, где происходит спонтанное (самопроизвольное) излучение ими волн. Другими словами, вследствие того, что собственный уровень мерности этих молекул выше собственного уровня атмосферы неосвещённой поверхности, этот перепад, между мерностью среды и собственной мерностью разогретых молекул, вызывает неустойчивое состояние последних и провоцирует спонтанное излучение молекулами волн. «Холодные» молекулы, в свою очередь, имеют уровень собственный мерности ниже собственного уровня мерности освещённой территории, что провоцирует массовое поглощение излучений Солнца и тепловых излучений освещённой поверхности. Постепенно происходит выравнивание между собственным уровнем мерности освещенной поверхности и собственным уровнем мерности молекул. При этом, если собственный уровень мерности «холодных» молекул значительно отличается от собственного уровня мерности освещённой территории, происходит снижение последнего. Когда собственный уровень мерности освещённой территории опускается до уровня, так называемой, точки «росы», молекулы воды из газообразного состояния переходят в жидкое. Выпадает роса. Если это происходит на уровне облачности, процесс каплеобразования приобретает цепной характер, и выпадает дождь. При этом, состояние качественного барьера между вторым и физическим уровнями возвращается к норме. В случае, когда этот процесс происходит быстро и резко, скопившиеся на уровне качественного барьера свободные материи стекают лавинообразно. И, как следствие, возникают атмосферные электрические разряды — молнии. Аналогией этому процессу может послужить плотина на реке, у которой открыли все шлюзы, и вся вода, накопленная плотиной, освобождается одновременно. Периодическая смена дня и ночи делает закономерным и естественными описанное выше.

Оптимальными для возникновения жизни являются планеты с продолжительностью планетарных суток в интервале значений 18-48 земных часов. При меньшей продолжительности планетарных суток, описанные выше процессы не достигают уровня, при котором происходит активное движение атмосферных масс и разряды атмосферного электричества, без чего, возникновение органической жизни невозможно. Более длительные планетарные сутки (больше, чем 48 земных часов) приводят к постоянному штормовому состоянию атмосферы планеты, что создаёт тяжёлые условия для возникновения и развития жизни. На таких планетах жизнь может возникнуть только, когда интенсивность излучений звезды, достигающих поверхности планеты, уменьшится до определённого уровня. Только при уровне излучений звезды, когда освещённая поверхность планеты не перегревается, возникают условия для зарождения жизни. Обычно такие условия появляются на последней стадии эволюции звёзд и даже, если на них и возникает жизнь, то она не успевает развиться до сложных форм перед тем, как звезда погибает. Кроме этого, если продолжительность планетарных суток небольшая, перепад мерности не достигает уровня, при котором возникают какие-либо существенные движения масс нижних слоёв атмосферы планеты. Если же продолжительность планетарных суток большая, перепад мерности становится настолько существенным, что приводит к мощным и продолжительным атмосферным бурям и штормам, в результате которых, уничтожается верхний слой планетарного грунта, что создаёт невозможность развития флоры планеты, без которой развитие экологической системы просто невозможно. Штормовое состояние атмосферы вызывает также мощное движение поверхностных слоёв океанов планеты, что, в свою очередь, делает невозможным зарождение жизни в воде.

5. Наличие разрядов атмосферного электричества.Во время разрядов атмосферного электричества, в мрской воде происходит синтез органических молекул. В зоне разряда создаётся дополнительное искривление пространства (изменение уровня мерности), при котором молекулы неорганических соединений, растворённых в воде, соединяются между собой в качественно новом порядке, образуя органические соединения, которые представляют собой цепочки однотипных атомов. Только мощные разряды атмосферного электричества способны создать необходимые условия, при которых уровень мерности достигает критической величины. Две свободные электронные связи каждого из этих атомов в состоянии присоединить к себе, как свободные ионы, так и другие цепочки-молекулы. Атмосферные электрические разряды возникают, как следствие перепада толщины качественного барьера между физическим и вторым уровнями планеты. Когда ночь своим покровом обнимает землю, поверхностный слой планеты начинает охлаждаться и излучать тепловые волны. И, как при всяком излучении, уровень мерности излучающего атома или молекулы уменьшается. Когда это происходит одновременно с триллионами триллионов атомов и молекул на ограниченной территории (площадь, освещённая звездой в дневное время), уровень мерности уменьшается на всей этой территории. Если за день атмосфера и поверхность планеты сильно разогрелись, а ночью произошло резкое охлаждение, возникает скачок уровня мерности. При этом, скопившиеся на уровне качественного барьера свободные материи лавиной обрушиваются вниз. Происходит электрический разряд между атмосферой и поверхностью планеты.

Итак, необходимыми условиями для возникновения жизни на планетах являются:

Условия существования биологической жизни на Земле.

Глава 3. Земля – колыбель человечества

По мнению американского физика, лауреата Нобелевской премии за 1979 год Стивена Вайнберга, «теперь та самая наука, которая «убила» Бога, восстанавливает веру в Него. Физики споткнулись о признаки того, что Космос устроен специально для существования Жизни и Сознания».

Земля была сотворена таким образом, чтобы существующие на ней условия благоприятствовали жизни человека. В российской науке, во исполнение завещания В.И. Вернадского, был завершен многолетний цикл уникальных гелиометрических исследований. Было установлено, что наблюдаемые на Земле жизненные процессы протекают только во вмещающей человека среде обитания – тончайшем граничном слое между холодным Космосом и горячими, химически агрессивными недрами Земли, реальные представления о которых в современной науке до 1991 года отсутствовали. Не может быть случайностью сохранение в течение миллионов лет идеальных для биосистем условий этой среды обитания. Наша планета формировалась преднамеренно и заботливо. Это подтверждается многочисленными фактами, которые собрал в своей книге «Мелхиседек» писатель-философ Виктор Нюхтилин. Судите сами.

Для Земли и её обитателей Солнце является источником света, тепла и жизненной энергии. Земля не случайно, а специально расположена от Солнца на расстоянии около 150 млн. км. Именно на этом расстоянии осуществляется идеальное снабжение Земли энергией, обеспечивающей жизнь. Если бы Земля находилась чуть-чуть ближе к Солнцу, то она представляла бы собой раскаленную сковородку, а если бы чуть-чуть дальше, то была бы покрыта панцирем льда.

Земля обращается вокруг Солнца со скоростью примерно 107 тыс. км в час. Именно эта скорость удерживает Землю на нужном расстоянии от Солнца.

Земная атмосфера, пропуская через себя к Земле солнечное тепло, прогревается и укутывает Землю своеобразным теплым одеялом из газов, изолируя.её от холодного Космоса. Причем благодаря своему особому составу атмосфера греет Землю, но не перекаливает. Излишней, убивающей всё живое, духоты не создает.

В атмосферу Земли помещен кислород. Он обеспечивает жизнь. Однако чистый кислород – это «яд», это ускоритель химических процессов, приводящий всё живое к скорой смерти. Кроме того, кислород поддерживает горение, и будь его слишком много, вся Земля сплошь была бы покрыта непрекращающимися, всё уничтожающими пожарами. Чтобы из «убийцы» сделать жизненный эликсир, в кислород добавлен азот. Кислорода в атмосфере 21%, азота – 78%. Именно в этой смеси кислород теряет свои отрицательные качества и получает способность максимально проявлять свои положительные свойства. .

Растения не могут жить без углекислого газа. Они усваивают его и выделяют кислород. Поэтому этот газ тоже помещен в атмосферу. Люди и животные, наоборот, вдыхают кислород, а выделяют углекислый газ. Повышенное содержание углекислого газа привело бы к удушью людей и животных, а пониженное – к гибели растений. В атмосфере углекислого газа 1% – как раз то количество, которое требуется, чтобы удовлетворить запросы каждого, и которое является оптимальным для жизни .

Озоновый слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой составляющей радиации Солнца, а значит, он также защищает Жизнь .

На Земле нет ничего подобного воде, и создается впечатление, что она – уникальная Сущность, созданная Творцом специально для физического мира .

Уникальность воды проявляется в том, что это единственное вещество на планете, которое встречается в естественных условиях во всех трех агрегатных состояниях (в виде пара, жидкости и льда).

Фактически вода не подчиняется физическим законам, а если бы подчинялась, – жизнь на Земле стала бы невозможной. В самом деле, любое вещество при охлаждении сжимается, а вода расширяется. Лед, как известно, плавает по её поверхности, а не опускается на дно, как полагалось бы веществу в твердой фазе. Если бы лед опускался на дно, то водоемы промерзали бы по всей глубине, и жизнь в них была бы уничтожена.

Земля постоянно, каждые 24 часа, совершает оборот вокруг своей оси – так происходит смена дня и ночи, света и темноты. По времени это совпадает с циклом сна и бодрствования живых организмов. Именно совпадает, а не определяет этот цикл. По последним исследованиям, биологический организм отдыхает во сне и бодрствует после отдыха по самостоятельно работающим, встроенным где-то внутри него часам.

Ученые провели интересный эксперимент с добровольцами. Исследуемых людей поместили на глубину 400 метров под землю, в Мамонтову пещеру, расположенную в штате Кентуки (США), для того чтобы на них не смогли повлиять не только смены освещенности неба, но и другие геофизические явления, сопутствующие сменам дня и ночи. Для испытуемых создали постоянное непрерывное освещение .

Результаты эксперимента позволили сделать интересные выводы. Так, сутки поделены Создателем на день и ночь, чтобы на темноту приходился период отдыха, наступающий у организма, а на дневное время – период активности. Одновременное наступление времени отдыха всего живого обеспечивается наступлением сумерек. Наш внутренний хронометр устроен так, что воспринимает потемнение неба в качестве точки начала перевода организма в состояние сна. Снижение уровня освещенности является как бы сигналом общего отбоя .

Итак, скорость вращения Земли вокруг своей оси подогнана так, чтобы обеспечить максимальную комфортность нашего всеобщего отдыха и нашу одновременную активность, что ясно свидетельствует о том, что всё сделано под Жизнь, а не Жизнь подстроилась под уже существующие обстоятельства. Физический мир просто обслуживает Жизнь. Независимо от разной по длительности освещенности дня у человека и на экваторе, и в районе полярных ночей, и даже на космических станциях, цикл сна и бодрствования один и тот же. Если бы мы приспосабливались к вращению Земли, а не оно к нам, то в разных точках земного шара господствовали бы разные биологические циклы. А они везде одни и те же .

Орбиту Земли пересекают своими постоянными визитами в Солнечную систему около 10 тысяч небесных объектов, столкновение с каждым из которых может стоить нам жизни. Но за миллионы лет ничего подобного ни разу не произошло. Когда математики кипятятся и говорят, что согласно любым выкладкам теории вероятностей, это невозможно (то есть обязательно должны происходить различные столкновения), то астрономы только пожимают плечами – а леший их знает, почему столкновения не происходят. При этом они говорят, что в каждом из случаев возможного удара (а такие ситуации возникали неоднократно) некоторые планеты отклонялись от своего положения и своими гравитационными воздействиями отклоняли траекторию комет-убийц, то есть «сбивали им прицел», а затем возвращались на свои прежние позиции. Причины такого поведения науке неизвестны. .

Конец ознакомительного варианта фрагмента книги

Условия, необходимые для появления жизни

История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни.

Прежде всего, следует отметить, что жизнь (во всяком случае в той форме, в которой она функционирует на Земле) может существовать в достаточно узком диапазоне температур, давлений и радиации. Также для появления жизни на Земле нужны вполне определенные материальные основы — химические элементы-органогены и в первую очередь углерод, так как именно он лежит в основе жизни. Этот элемент обладает рядом свойств, делающих его незаменимым для образования живых систем. Углерод способен образовывать разнообразные органические соединения, число которых достигает нескольких десятков миллионов. Среди них — насыщенные водой, подвижные, низкоэлектропроводные, скрученные в цепи структуры. Соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, фосфором, серой и железом обладают хорошими каталитическими, строительными, энергетическими, информационными и иными свойствами.

Наряду с углеродом к «кирпичикам» живого относятся кислород, водород и азот. Ведь живая клетка состоит на 70% из кислорода, углерода в ней — 17%, водорода — 10%, азота — 3%. Элементы-органогены принадлежат к наиболее устойчивым и распространенным во Вселенной химическим элементам. Они легко соединяются между собой, вступают в реакции и обладают малым атомным весом. Их соединения легко растворяются в воде. Эти элементы, очевидно, поступили на Землю вместе с космической пылью, которая стала материалом для «строительства» планет Солнечной системы. Еще на стадии формирования планет возникли углеводороды, соединения азота, в первичных атмосферах планет было много метана, аммиака, водяного пара и водорода. Они, в свою очередь, стали сырьем для получения сложных органических веществ, входящих в состав белков и нуклеиновых кислот (аминокислот и нуклеотидов).

Огромную роль в появлении и функционировании живых организмов играет вода, ведь они на 90% состоят из воды. Поэтому вода является не только средой, но и обязательным участником всех биохимических процессов. Вода обеспечивает метаболизм клетки и

терморегуляцию организмов. Кроме того, водная среда как уникальная по своим упругим свойствам структура позволяет всем определяющим жизнь молекулам реализовать свою пространственную организацию. Поэтому жизнь зародилась в воде, но даже выйди из моря на сушу, она сохранила внутри живой клетки океаническую среду.

Наша планета богата водой и расположена на таком расстоянии от Солнца, что необходимая для жизни основная масса воды находится в жидком, а не в твердом или газообразном состоянии, как на других планетах. На Земле поддерживается оптимальная температура для существования жизни, основанной на углероде.

Какой была древнейшая жизнь?

Наши знания о ранее живших организмах невелики. Ведь миллиарды особей, представлявших самые разные виды, исчезли, не оставив после себя никаких следов. По оценкам некоторых палеонтологов, в ископаемом состоянии до нас дошли останки только 0,01% всех видов живых организмов, населявших Землю. Среди них — только те организмы, которые могли сохранить структуру своих форм путем замещения или в результате сохранности отпечатков. Все прочие виды до нас просто не дошли, и о них мы не сможем узнать ничего и никогда.

Долгое время считалось, что возраст древнейших отпечатков живых организмов, к которым относятся трилобиты и другие высокоорганизованные водные организмы, составляет 570 млн. лет. Позже были найдены следы намного более древних организмов — минерализовавшихся нитчатых и округлых микроорганизмов примерно десятка различных видов, напоминающих простейших бактерий и микроводорослей. Возраст этих останков, найденных в кремнистых пластах Западной Австралии, был оценен в 3,2—3,5 млрд. лет. Эти организмы, видимо, имели сложную внутреннюю структуру, в них присутствовали химические элементы, соединения которых были способны участвовать в процессе фотосинтеза. Данные организмы бесконечно сложны по сравнению с самым сложным из известных органических соединений абиогенного происхождения. Нет сомнений, что это не самые ранние формы жизни и что существовали их более древние предшественники.

Таким образом, истоки жизни на Земле уходят в тот «темный» первый миллиард лет существования нашей планеты, который не оставил следа в ее геологической летописи. Данную точку зрения подтверждает и тот факт, что известный биогеохимический цикл углерода, связанный с фотосинтезом, в биосфере стабилизировался более 3,8 млрд. лет назад. Это позволяет считать, что фотоавто-трофная биосфера существовала на нашей планете не менее 4 млрд.

лет назад. Однако по данным цитологии и молекулярной биологии, фотоавтотрофные организмы были вторичными в процессе эволюции живого вещества. Автотрофному способу питания живых организмов должен был предшествовать гетеротрофный способ как более простой. Автотрофные организмы, строящие свое тело за счет неорганических минеральных веществ, имеют более позднее происхождение. Об этом свидетельствуют следующие факты:

• все современные организмы обладают системами, приспособленными к использованию готовых органических веществ как исходного строительного материала для процессов биосинтеза;

• преобладающее число видов организмов в современной биосфере Земли может существовать только при постоянном снабжении готовыми органическими веществами;

• у гетеротрофных организмов не встречается никаких признаков или рудиментарных остатков тех специфических ферментных комплексов и биохимических реакций, которые характерны для автотрофного способа питания.

Таким образом, можно сделать вывод о первичности гетеротрофного способа питания. Древнейшая жизнь, вероятно, существовала в качестве гетеротрофных бактерий, получавших пищу и энергию за счет органического материала абиогенного происхождения, образовавшегося еще раньше, на космической стадии эволюции Земли. Следовательно, начало жизни как таковой отодвигается еще дальше, за пределы каменной летописи земной коры, более чем на 4 млрд. лет назад.

Говоря о древнейших организмах на Земле, также следует отметить, что по типу своего строения они были прокариотами, возникшими вскоре после появления археклетки. В отличие от эука-риотов они не имели оформленного ядра, и ДНК располагалась в клетке свободно, не отделяясь от цитоплазмы ядерной мембраной. Различия между прокариотами и эукариотами гораздо глубже, чем между высшими растениями и высшими животными: и те и другие относятся к эукариотам. Представители прокариотов живут и сегодня. Это бактерии и сине-зеленые водоросли. Очевидно, первые организмы, жившие в очень жестких условиях первоначальной Земли, были похожи на них.

Ученые также не сомневаются в том, что древнейшие организмы, населявшие Землю, были анаэробами, получавшими необходимую им энергию за счет дрожжевого брожения. Большая часть современных организмов являются аэробными и используют кислородное дыхание (окислительные процессы) как способ получения энергии.

Таким образом, прав был В. И. Вернадский, предположивший, что жизнь сразу возникла в виде примитивной биосферы. Только

разнообразие видов живых организмов могло обеспечить выполнение всех функций живого вещества в биосфере. Ведь жизнь является мощнейшей геологической силой, вполне сравнимой как по энергетическим затратам, так и по внешним эффектам с такими геологическими процессами, как горообразование, извержение вулканов, землетрясения и т.д. Жизнь не просто существует в окружающей ее среде, но активно эту среду формирует, преобразуя ее «под себя». Не следует забывать, что весь лик современной Земли, все ее ландшафты, осадочные и метаморфические породы (граниты, гнейсы, образовавшиеся из осадочных пород), запасы полезных ископаемых, современная атмосфера являются результатом действия живого вещества.

Эти данные позволили Вернадскому утверждать, что с самого начала существования биосферы входящая в нее жизнь должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, так как биогеохимические функции жизни в силу своего разнообразия и сложности не могут быть связаны только с какой-то одной формой жизни. Таким образом, первичная биосфера изначально была представлена богатым функциональным разнообразием. Поскольку организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте, то первое появление жизни должно было произойти не в виде какого-то одного вида организмов, а в их совокупности. Иными словами, сразу должны были появиться первичные биоценозы. Состояли они из простейших одноклеточных организмов, так как все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть выполнены ими.

И, наконец, следует сказать, что первичные организмы и биосфера могли существовать только в воде. Выше мы уже говорили, что все организмы нашей планеты теснейшим образом связаны с водой. Именно связанная вода, не теряющая своих основных свойств, является их важнейшим составным компонентом и составляет 60—99,7% веса.

Именно в водах первичного океана образовался «первичный бульон». Ведь морская вода сама по себе представляет естественный раствор, содержащий все известные химические элементы. В ней образовались вначале простые, а затем и сложные органические соединения, среди которых были аминокислоты и нуклеотиды. В этом «первичном бульоне» и произошел скачок, давший начало жизни на Земле. Немаловажное значение для появления и дальнейшего развития жизни имела радиоактивность воды, которая тогда была в 20—30 раз большей, чем сейчас. Хотя первичные организмы были намного устойчивее к радиации, чем современные, мутации в те времена происходили намного чаще, поэтому естественный отбор шел интенсивнее, чем в наши дни.

Кроме того, не следует забывать о том, что первичная атмосфера Земли не содержала свободного кислорода, поэтому в ней отсутствовал озоновый экран, защищающий нашу планету от ультрафиолетовой радиации Солнца и жесткого космического излучения. В силу этих причин на суше жизнь просто не могла возникнуть, жизнь возникла в первичном океане, воды которого служили достаточным препятствием для этих лучей.

Итак, подводя итоги, следует отметить, что первичные организмы, возникшие на Земле более 4 млрд. лет назад, обладали следующими свойствами:

• они были гетеротрофными организмами, т.е. питались готовыми органическими соединениями, накопленными на этапе космической эволюции Земли;

• они были прокариотами — организмами, лишенными оформленного ядра;

• они были анаэробными организмами, использующими в качестве источника энергии дрожжевое брожение;

• они появились в виде первичной биосферы, состоящей из биоценозов, включающих различные виды одноклеточных организмов;

• они появились и долгое время существовали только в водах первичного океана.

Источники:

http://ideanomics.ru/lectures/15490
http://travelask.ru/questions/83175-kakie-usloviya-neobhodimy-dlya-zhizni-lyubogo-organizma-na-z
http://wakeupnow.info/index.php/ru/one-menu-ancients/1488-neobkhodimye-i-dostatochnye-usloviya-vozniknoveniya-zhizni-vo-vselennoj
http://esamohvalova.ru/glava-3-zemlya-n-kolybel-chelovechestva/
http://studopedia.ru/5_60226_usloviya-neobhodimie-dlya-poyavleniya-zhizni.html