Йен Стюарт - Наука Плоского мира
Решающим фактором стало воздействие солнечного света, расщепляющего атмосферный водяной пар на кислород и водород. Поскольку магнитное поле Земли было слабым, водород улетучился из атмосферы, соответственно доля кислорода росла, в то время как количество водяного пара уменьшалось. Это привело к росту температуры, при которой происходила конденсация водяного пара. То есть, пока атмосфера медленно остывала, температура конденсации пара соответственно увеличивалась. Наконец атмосфера охладилась ниже точки кипения воды, и водяной пар начал превращаться в жидкую воду. И тогда впервые пошел дождь.
Хотя мы полагаем, он полил как из ведра.
Едва коснувшись раскаленных камней, вода снова стала паром, но при этом она остудила поверхность. Кстати, тепло и температура – это не одно и то же. Тепло является эквивалентом энергии: когда что-то нагревается, оно получает дополнительную энергию. Температура – способ проявления внутренней энергии, то есть движения молекул, и чем быстрее они движутся, тем выше температура. Обычно при нагревании какой-либо субстанции температура поднимается: дополнительное тепло выражается в усилении колебания молекул. Тем не менее при переходе от твердого состояния к жидкому или от жидкого к паро– или газообразному дополнительное тепло идет на изменение состояния нагреваемой субстанции, а не на увеличение температуры. То есть, затратив кучу энергии на нагрев, вы вместо более горячей материи получите изменение ее состояния, так называемый фазовый переход. И наоборот, если в результате фазового перехода материя охлаждается, то тепло из нее высвобождается. Таким образом, в результате охлаждения водяного пара в верхние слои атмосферы вернулось большое количество тепла, которое в дальнейшем могло уйти в космос в виде излучения и пропасть. Горячая поверхность камней не только заново превратила воду в пар, но и сама внезапно остыла. За весьма непродолжительное по геологическим меркам время горные породы охладились ниже точки кипения воды, и теперь дождь, или по крайней мере добрая его часть, больше не превращался в пар. Такой дождь мог идти многие миллионы лет. Поэтому ничего удивительного, что Ринсвинд его заметил.
Благодаря силе тяжести вода падает вниз, так что весь выпавший дождь накапливался в низинах неровной поверхности Земли. Поскольку в атмосфере содержалось большое количество углекислого газа, первобытные океаны были насыщены растворенной углекислотой, и вода в них была немного кисловатой. Возможно, в ней также содержались соляная и серная кислота. Они разъедали горные породы, в результате чего в океан попали минералы. Так морская вода стала соленой.
Вначале доля кислорода в атмосфере росла медленно, так как влияние солнечного света было невелико. Но потом в дело вступила жизнь, выдавая на-гора́ кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Он начал вступать в реакцию с водородом, оставшимся в атмосфере как в виде свободного элемента, так и в виде метана, образовывая воду, и ее количество возрастало. Она, в свою очередь, выпадала в виде дождей. Уровень океана рос, росло количество бактерий, а вместе с ними и объем кислорода. Так продолжалось до тех пор, пока не закончился весь доступный водород.
Раньше считалось, что океаны растворяли прибрежные породы, накапливая минеральные соли и становясь все более солеными, пока концентрация солей не достигла современного значения в 3,5 %. Доказательством этому служит тот факт, что процент содержания соли в крови рыб и млекопитающих составляет величину, близкую к 1 %. По сути, считалось, что кровь рыб и млекопитающих – это не что иное, как «внутренний» океан. И сейчас еще можно услышать выражение, что в нашей крови течет древний океан. Скорее всего, это неправда, однако спор до сих пор не разрешен. Да, наша кровь солона, как и морская вода, но биологии известно немало способов откорректировать содержание солей. Этот самый 1 % может быть всего лишь уровнем соли, наиболее подходящим для того или иного организма. Соль, или, точнее, ионы натрия и хлора, на которые она распадается, выполняют кучу биологических функций: например, наша нервная система не может без них функционировать. Таким образом, вопреки правдоподобной версии, что эволюция воспользовалась наличием солей в море, совершенно не обязательно, что уровень соли в крови должен сохраняться неизменным. С другой стороны, есть веские основания предполагать, что первые живые клетки представляли собой крошечные организмы, привольно плававшие в океане. На первых порах они не были достаточно развитыми, чтобы компенсировать разницу между внутренним и внешним содержанием солей, поэтому остановились примерно на том же самом уровне, что и морская вода. Но единожды сделав это, сохранили его.
Можно ли понять что-нибудь еще, если взглянуть на океаны вооруженным взглядом? Оказывается, океаны могут как терять соль, так и накапливать ее. Моря могут пересыхать, вспомните, к примеру, Мертвое море в Израиле, или соляные месторождения, являющиеся остатками древних пересохших морей. Живые существа, бактерии, могут не только превращать углекислый газ в кислород и сахар, но и извлекать из морской воды растворенные в ней минералы. В состав раковин, накапливающихся на океанском дне после безвременной кончины своих хозяев, входят кальций, углерод и кислород. Просто всему свое время. Считается, что химический состав океанов, в том числе содержание соли, сформировался примерно от 2 до 1,5 миллиарда лет назад. Доказательством этому служит химический состав осадочных пород, представляющих собой отложения тех самых раковин и других твердых останков организмов, который, как выяснилось, не слишком-то изменился за все это время. (Хотя в 1998 году Пол Кнаут представил доказательства того, что первый океан мог быть куда солонее, чем сейчас: где-то в 1,5–2 раза. Его расчеты показывают, что соль не могла начать откладываться раньше 2,5 миллиарда лет назад.) Простые вычисления, основанные на количестве химических веществ, растворенных в речной воде, и скорости течения, показывают, что существующий объем океанской соли мог быть получен из растворенных материковых пород всего за период в 12 миллионов лет, – буквально глазом не успеешь моргнуть с точки зрения геологии. Если бы соль продолжала накапливаться с той же скоростью, сейчас океаны сплошь состояли бы из соли, а не из воды. Таким образом, океаны – это не просто бассейны, куда стекаются растворенные минералы, не улица с односторонним движением, откуда несчастным минералам уже нет возврата. Они своего рода горно-обогатительный комбинат. Сходство между древними и современными осадочными породами доказывает, что входящий и исходящий потоки в значительной степени уравновешивают друг друга.
И все же, сохранилась ли в нашей крови капля древнего океана? В каком-то смысле – да. Соотношение магния, кальция, калия и натрия в точности такое же, как в древних морях, из которых, вполне возможно, и возникла наша кровь. Однако живым клеткам, похоже, больше пришлась по душе концентрация соли в 1 %, а не в 3.
Глава 19
И был прилив…
– А ВЕДЬ ОН НЕ ВРЕТ НАСЧЕТ ДОЖДЯ, – сказал Главный Философ, глядя в вездескоп. – Там снова облака собираются. А вулканов‑то, вулканов!
– Сейчас я его чуток передвину… Упс! Теперь Ринсвинд говорит, что сейчас ему темно, холодно и голова заболела…
– Прямо скажем, так себе описание, – сказал Декан.
– Он утверждает, что голова просто раскалывается.
ГЕКС выдал очередной листок.
– Ой! Он у нас под воду попал, – сообщил Думминг. – Прошу прощения, боюсь, я немного промахнулся с позиционированием. Никак не удается вычислить, какого же размера он там должен быть. А если так?
Из слуховой трубки донеслось бульканье.
– Говорит, все еще под водой, но уже видна поверхность. Думаю, что лучше, чем сейчас, у нас все равно не получится. Ты просто иди вперед, Ринсвинд.
Волшебники разом посмотрели на скафандр. Он висел в воздухе, в нескольких дюймах над полом. Под их взглядом фигура внутри него начала делать робкие шажки.
Погоду никак нельзя было назвать чудесной.
Дождь все лил, но уже не так сильно. В самом начале первого тысячелетия временами наблюдались кратковременные осадки, а в последние двадцать лет – проливные дожди. И вот десять тысяч рек в едином порыве устремились к морю. В свете серенького дня пляж казался скучным, бесцветным и еще – мокрым. Очень мокрым.
Не раз мировые религии возникали, окрыленные образом человека, словно по волшебству выходящего из моря. Тем не менее сложно представить, какой странный культ мог бы вдохновиться тем, что вылезало сейчас из воды. Хотя наверняка можно предположить, что полное воздержание от спиртных напитков, а также, скорее всего, морепродуктов стало бы наиглавнейшей заповедью.
