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.

перейти к началу страницы