О происхождении жизни-2

Итак, первый уровень –откуда берутся аминокислоты? – Прежде всего, аминокислоты, имеющие значение для жизни были открыты в течение 100 лет – с 20-х годов XIX века по 20-е годы  XX -го. Это опять полезно знать верующим.

Это у дураков все всегда просто и ясно: выглянул в окно – Земля плоская. Австралийцы ходят вверх ногами? – А как же они писают и какают?  - Жизнь есть? – «Бог сотворил»... А вот наука требует доказательств, знаний и времени.

Стало ясно, что аминокислоты и их естественное образование в природе имеют самое непосредственное отношение к происхождению жизни. Для этого надо было открыть аминокислоты, открыть ДНК, РНК, белки, исследовать их структуру, и т.д. А это требует времени. Но так или иначе - ТЕПЕРЬ ЯСНО. Не 2000 лет назад. Не 500 лет назад. А хорошо 60 лет этому пониманию.  

... Вопрос: из чего и как? – Этот вопрос оказалось возможно решить многими способами, поскольку, как выяснилоь, где только аминокислоты спонтанно не образуются – и в космосе, и в условиях, характерных для первичной атмосферы Земли. Кстати, о превичной атмосфере. Ее происхождение очень интересно само по себе. Общая схема такая:  Звезды и планеты образуются из газопылевых облаков, которые во множестве видны в телескопы. И уже тут начинается типичны ДАРВИНОВСКИЙ ОТБОР. Среди этих, совершенно не живых  облаков, что делает все планетные системы похожими, как близнецы-братья. Отбор состоит в следующем: так или иначем  масса достаточно больших облако настолько велика, что они неизбежно начинают сжиматься под действие гравитации. Это общий закон. А «отбор» связан с тем, что сжимающаяся масса, распределенная по огромному объему имеет некое среднее вращение. И как бы не была мала скорость этого вращения, общий момент облака велик из-за гигантской массы. Поэтому, когда облако начинает сжиматься, скорость его вращения увеличивается, так как момент сохраняется – это великий закон природы, связанный с тем, что пространство выглядит одинаково во всех напралениях, - и пропорционален размеру облака. Но если облако начинает вращаться быстрее, то в плоскости вращения действует центробежная сила и оно сжимается МЕДЛЕННЕЕ, чем  поперек направления вращения.  В результате, облако становится все более похоже на блин... НО! Облако же не скусок железа! – Поэтому линейная скорость вращения части облака находящейся близко к центру вращения мала. Стало быть, мала и центробежная сила и сжание цетральной части происходи практически симметрично. В результате,  если облако в среднем превращается в блин, то центральная его часть во первых «толще», а во-вторых, поэтому, сжимается быстрее. Более того, когда вещество большого объема сжимается оно разогревается  быстрее, чем теряет тепло и в какой-то момент, когда температура становится достаточно высокой, начинается термоядерная реакция и зажигается звезда.  

Почем реакция термоядерная? Да потому что самый распространенный атом в мире – водород. А он, при достаточно высокой температуре и давлении способен превращаться в гелий с выделение огромной энергии.

«Мертвое» вещество в природе – железо, Все что легче железа может превращаться с выделением энергии в более тяжелые ядра путем слияния. Все, что тяжелее железа – может с выделением энергии распадаться на более легкие ядра. Поэтому, говорят о железном минимуме и мрачных, безжизненных «железных звездах».

Итак, после того, как звезда зажглась, в блинообраном облаке начинает присходит два интереснейших процесса.

Первый процесс сугубо механический и как сам поцесс образования протопланетного диска связан с гравитацией: материя продолжает сжиматься, но уже в плоскости диска, вращающегося вокруг центрального светила.

А этот процесс хитрее, так как в этой плоскости гравитационная сила смешивается с центробежной, в результате, возникает своеобразная неустойчивость и диск разрывается на кольца, из которых потом образуются планеты.

А второй процесс – это процесс химического по существу разделения вещества! –  Как только звезда загорелась, в действие вступает третья сила: давление излучение зведы и звездный ветер.

В результате, самые легкие вещества и мелкая пыль вытесняются по направлению  от звезды. Но на больших расстояних, это давление падает. В результате, легкие вещества скапливаются где-то на «среднем» расстоянии от звезды и в этой зоне образуются планеты- гиганты, типа Юпитера и Сатурна. А вот ближе к Солнцу оказывается выше концентрация тяжелых «частиц», иной раз, размером с хороший камень, с веществами, которые так легко не выметешь, особенно если они сформировали твердую фазу, например, лед.

Итак, теперь протопланетное облако обретает следующую форму: это набор относительно узких лент- колец, вращающихся вокруг центрального светила В ОДНОЙ ПЛОСКОСТИ И В ТУ ЖЕ СТОРОНУ, ЧТО И САМА ЗВЕЗДА.

При этом, внутренние кольца состоят из более тяжелого вещества, а средние – из более легкого.

А что там дальше – неважно. Но вдоль колец никаких посторонних сил, кроме гравитации не действуют, поэтому материал, сосредоточенный в кольцах по действием гравитации начинает собираться «вдоль», формирует сперва протопланеты, а потом и «главную» планету. В соответствии с распределением вещества по кольцам: близкие к звезде планеты состоят из сравнительно тяжелых веществ, тогда как «средние» - из более легких, таких как не захваченный центральной звездой водород.

Если материала хватает, то в результате сбора из такого материала может образоваться не только «Юпитер», но и вторая звезда! - Но это другая история. Мир богат и все на двух страницах не расскажешь. 

Важно, что  эти процессы достаточно полно изучены сегодня, исследованы на математических моделях и проверены многочисленными наблюдениями.  В этом суть науки: мало «рассказать сказку». Надо ПРЕДСКАЗАТЬ нечто и затем ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ИЛИ НАБЛЮДЕНИЯМИ ПОДТВЕРДИТЬ ПРЕДСКАЗАНИЯ.

Короче, с точки зрения происхождения жизни, особый интерес представляют планеты именно внутренние, близкие к звезде. Во-первых, они как правило, меньше: просто на этих орбитах меньше исходного материала: его либо зведа «съела», либо его «выдуло» на периферию. И это хорошо. Во-вторых, на этих планетах, если они не слишком близко к звезде, должна быть жидкая вода – одно из очень распространенных хичиечских соединений... И вообще, исходя из состава «остаточного» протопланетного вещества можно прямо-таки рассчитать состав первичной атмосферы. Дело в том, что исходно планета в среднем однородна. Но опять, из-за сравнительно короткого времени образования, внутренности планеты разогреваются, материал плавистя и к центру начинают оседать тяженые компомнены – то же железо. Но такой процесс сам по себе приводит к выделению гравитационной энергии и дополнительном разогреву внутренностей. Плюс к этому, вделяется тепло изщ-за распада нестабильных элементов – прежде всего урана.  

Кстати, опять о науке: и сегодня продолжается спор, какой из механизмов ответственнен за геотермальную энергию-  гравитационное разделение или радиоактивный распад.

Благодаря разогреву и ударам планетезималей о поверхность образующейся планеты и образуется певичная атмосфера, состав которой, в общем, достаточно закономерен. Его даже Википедия приводит:

Это значит что проблема получения из неорганики аминокислот существенно сужается: в атмосфере есть аммиак, есть хлор - который с большим удовольствием участвует в полезных реакциях, есть метан и водород... И это хороший знак, так как состав атмосферы похож на состав жизни. Плюс к этому, еще есть и вода. 

... Прежде чем перейти к обсуждению дальнейшего, я хочу заметить, что хотя можно вообразить себе иноземное происхождение жизни (то есть принять во внимание идею панспермии), что значительно расширяет количество мест, где могла зародиться жизнь, я все-таки, чисто интуитивно полагаю, что механизм зарождения жизни достаточно прост и универсален, чтобы надобности в привлечении это гипотезы не было. Пока для меня это "лишняя сущность".

И тем не менее, вот что полезно отметить: средняя скорость относительного движения звезд около 100 км. в секунду. Эта скорость в 3000 раз ниже скорости света. Это значит, что за семь миллиардов световых лет, звезда пройдет путь в 2.3. миллиона световых лет - это в 20 с лишним раз больше нашей галактики "Млечный путь". Соблазнительно, конечно думать, что все мы из туманности Андромеды. Но пока попробуем обойтись менее сильнодействующими средствами. Хотя, подчеркиваю, внутренних планет с первичной атмосферой типа земной должно быть не просто много, а очень много даже одной нашей галактике.