- •Наука ≠ техника
- •Научный метод в действии
- •Нерешенные проблемы
- •Более элементарные по сравнению с атоллами
- •Спасительные космические лучи
- •Четыре силы
- •Осколки частиц, или Трудное разделение
- •Вмешательство политики
- •Физика возвращается к повседневным заботам
- •Появление кварков
- •Теория наносит ответный удар: объединение
- •Стандартная модель
- •Проверка стандартной модели
- •Теневая сторона стандартной модели
- •Проблема происхождения массы, известная как проблема полей Хиггса
- •Нужна новая физика
- •Необходим новый язык?
- •Решение головоломки: как, кто, где и когда?
- •Становление химических систем
- •Предположения о происхождении жизни
- •Нынешняя жизнь: клеточные структуры
- •Отправления клетки
- •Предсолнце
- •Наше Солнце
- •Появление рнк
- •Альтернативы рнк-миру
- •Сложности
- •Решение головоломки: как, кто и почему?
- •Биология
- •Опероны е. Coli
- •Оперон днк — рнк — белки
- •От прокариот к эукариоталл
- •Модельные организмы
- •Физика — биология — химия
- •Секвенирование генома человека
- •Угроза патентования
- •Секвенирование дроблением
- •План на вторую половину игры
- •Последствия и бедствия
- •Решение головоломки: почему, как, кто и где, когда?
- •Глава пятая Геология
- •Погода на Земле
- •Воздух местного производства
- •Получение атмосферного газа
- •Потеря атмосферного газа
- •Получение или утрата атмосферного газа
- •Погода и климат: гипотезы (весьма добротные), прогнозы (не столь добротные)
- •Решение головоломки: как и где?
- •Астрономия
- •Содержимое Вселенной
- •Измерение межзвездных расстояний
- •Галактики: первые теории и наблюдения
- •Космологический вклад Эйнштейна
- •Чем крупнее телескопы, тем больше расстояния до звезд
- •Одна большая Галактика или многочисленные обособленные галактики
- •Вселенная галактик
- •Столкнувшись с неожиданным: ускорение Вселенной
- •В темноте рассуждать о темной энергии
- •Решение головоломки: где, когда, как и кто?
- •1. Антивещество
- •2. Ускорители
- •4. Внеземная жизнь
- •1. Какова скорость образования в нашей Галактике звезд, подходящих для создания пригодных для жизни планет ?
- •2. Какова доля таких звезд, имеющих планеты ?
- •3. Какова доля планет, обращающихся вокруг своих звезд в пределах, где возможно зарождение жизни ?
- •4. Какова доля благоприятно расположенных планет, где действительно зародилась жизнь?
- •5. Какова доля форм жизни, приведших к возникновению разума ?
- •6. Какова доля разумных форм жизни, способных создать технические средства для передачи поддающихся обнаружению сигналов?
- •7. В течение скольких лет разумная цивилизация передает в космос поддающиеся обнаружению сигналы?
- •5. Аминокислоты
- •6. Построение модели днк
- •7. Кодоны
- •8. Укладка белков
- •10. Парниковые газы
- •11. Земля: история недр
- •12. Теория хаоса
- •13 .Предсказание землетрясений
- •15. Труды Эйнштейна: помимо теории относительности
- •16. «Большой взрыв»
- •Глава 1. Видение науки
- •Глава 2. Физика. Почему одни частицы обладают массой, а другие нет?
- •Глава 3. Химия. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы к образованию первых живых существ?
- •Глава 4. Биология. Каково строение и предназначение протеома?
- •Глава 5. Геология. Возможен ли точный долговременный прогноз погоды?
- •Глава 6. Астрономия. Почему Вселенная расширяется со все большей скоростью?
Потеря атмосферного газа
Планета теряет газ пятью различными путями: тепловая утечка, сжижение (конденсация), бомбардировка, образование кратеров и (или) химические реакции.
Тепловая утечка. Запускаемые с Земли космические корабли весьма зрелищно покидают родную планету. Газовые молекулы тоже покидают Землю, но не столь шумно. Все на планете удерживается силой ее тяготения, которое у поверхности определяется ее массой и поперечником.
На каждой планете для преодоления ее гравитационных пут тело должно разогнаться до определенной, так называемой второй космической, скорости.
Планета |
2-я космическая скорость, км/с |
Марс |
5 |
Венера |
10,4 |
Земля |
11,4 |
Атмосферные газы в зависимости от температуры и массы молекул имеют различные скорости. При более высокой температуре молекулы движутся быстрее: легкие — быстрее тяжелых.
Как видно из таблицы на с. 160-161, Марс вследствие тепловой утечки быстро расстанется с легкими газами вроде водорода и гелия, но сможет удержать двуокись углерода. Венере и Земле проще удержать свои газы.
Сжижение. Испарение жидкостей и возгонка твердых тел происходит при высокой температуре, но возможен и обратный процесс: при низкой температуре атмосферные газы в состоянии сжижаться с образованием жидкого или даже твердого состояния.
Наиболее показателен в этом отношении Марс, где двуокись кислорода на полюсах зимой сжижается, образуя твердую углекислоту, то есть сухой лед.
Сжижение происходит даже на Луне. В 1998 году орбитальный аппарат Lunar Prospector обнаружил замерзшую воду в глубоких кратерах близ обоих лунных полюсов. Лед, видимо, попал туда с хвоста комет и сохранился в недоступных солнечным лучам местах. Миллиарды лет назад лед мог оказаться там, где лежит и ныне.
Бомбардировка в состоянии породить атмосферу на планете, у которой ее изначально не было. Но она может и забирать газ у уже имеющейся на планете атмосферы. Солнечный ветер в силах помочь утечке газов в верхних слоях атмосферы. Солнечные фотоны способны разлагать молекулы на более мелкие составляющие (в ходе так называемой диссоциации), которые затем из-за более легкой массы покидают планету.
Образование кратеров. Падающие на планету более крупные тела тоже способны придать молекулам газа достаточно энергии, чтобы те покинули планету. Особо уязвимы в данном случае более мелкие планеты с меньшей, второй космической скоростью.
Химические реакции. В зависимости от химической активности молекул реакции между газами и поверхностными скальными породами или жидкостями могут приводит к их связыванию.
Химические реакции на раннем этапе образования нашей планеты связали значительное количество углекислого газа в известняки, удалив тем самым много этого газа из ее атмосферы.