Читать книгу "Смерть с небес - Филип Плейт"

Наружные части диска также не теряли времени — они были заняты образованием скоплений материи. Сначала комки слеплялись благодаря лишь химическим процессам. Дальше от Солнца, где температуры были низкими, образовывались кристаллы льда. Куски силикатов врезались друг в друга и слипались. В дальнейшем, по мере увеличения этих скоплений в размерах увеличивалась и их масса, а также силы тяготения. Эти планетезимали начали активно притягивать все больше материи и все быстрее — больше масса, больше притяжение, больше материи, больше масса и так далее… — и остановились только тогда, когда весь материал был израсходован. Некоторые из этих новых планет были маленькими, а другие большими. Некоторые планеты приличных размеров полностью выбрасывало из системы, когда они проходили слишком близко от больших.

Те, что выжили, имели ядро из скальных пород и толстую атмосферу. У некоторых атмосфера была толщиной в тысячи километров и никакой настоящей поверхности. Другие были меньше, наверняка с плотной атмосферой. А поверхности у них были жидкими, расплавленными от тепла, оставшегося после процесса формирования.

Когда в центре диска зажглось Солнце, на планеты обрушились его яростный свет и неистовый солнечный ветер. Мощные потоки света и выбрасываемое вещество врезались в утончившийся диск, унося прочь остающиеся обломки и расчищая пространство. В конце концов осталась только горстка планет, миллиарды астероидов и триллионы ледяных комет, обращающихся вокруг молодой, горячей звезды[60].

Родилась наша Солнечная система.

Тогда она выглядела по-другому! Юпитер находился дальше от Солнца, чем сейчас, а Сатурн, Уран и Нептун были ближе. Долгий совместный гравитационный танец привел их в нынешние положения. Во внутренней Солнечной системе Меркурий, Венера, Земля и Марс имели толстую густую атмосферу, но по мере застывания все также изменится. У Меркурия, находящегося близко к Солнцу и имеющего слабое притяжение, сорвет атмосферу, а солнечный ветер завершит начатое, унося ее прочь атом за атомом, потому что крошечная планета, не имеющая магнитного поля, оказалась ничем не защищенной от его мощного натиска.

Венера со временем утратит водород и гелий, но за миллиарды лет, благодаря химическим процессам, а также ничем не сдерживаемому парниковому эффекту, она приобретет толстую атмосферу из двуокиси углерода. Задерживая в атмосфере тепло от Солнца, планета превратится в неприступную, раскаленную, как печка, пустыню. Скальные породы на ее поверхности постоянно находятся на грани плавления.

Земля также имела плотную атмосферу, совсем не такую, как сегодня, — тогда она была больше похожа на Юпитер или Сатурн и состояла главным образом из водорода и гелия, когда-то находившихся в диске, из которого она сформировалась. Под действием тепла, поступающего от Солнца (плюс тепла, исходящего от поверхности), плотный воздух увеличивался в объеме, но между теплом и силами тяготения существовал шаткий баланс. За миллионы лет более легкие элементы были утрачены, и на планете осталась атмосфера, состоящая из двуокиси углерода, водяных паров, угарного газа, аммиака, метана и иных ядовитых газов, бо́льшая часть которых просачивалась из-под поверхности Земли.

Постепенно поверхность остыла, и над расплавленной, полупластичной мантией из скальных пород образовалась толстая корка. Тяжелые элементы, такие как железо, иридий и уран, погрузились в центр. Радиоактивные элементы распадались, генерируя тепло, добавляющееся к теплу, скрывавшемуся в недрах со времени формирования планеты. Возникли конвекционные токи, запустилось магнитное динамо, и Земля получила защиту от разрушительного солнечного ветра.

Нельзя сказать, что юная Земля была полностью защищена от угроз из космоса. Планеты подобрали много вещества в солнечном диске, но не всё. По системе по-прежнему скиталось множество астероидов, и их пути иногда пересекались с путями планет. Вскоре после образования все планеты стали подвергаться безжалостным бомбардировкам. Практически все твердые поверхности в Солнечной системе несут следы того опустошения: мимолетный взгляд на серьезно побитую и испещренную кратерами поверхность Луны подтвердит это.

Земля также получила свою долю ударов. Она подвергалась бомбардировкам значительно чаще, чем Луна, потому что она больше и обладает более сильной гравитацией. Более того, самая широко признанная теория происхождения самой Луны заключается в том, что она сформировалась из материала, выброшенного при столкновении Земли с очень крупным объектом, возможно размером с Марс, — это апокалиптическое столкновение, которое страшно представить. Но за миллиарды лет тектоника плит и эрозия стерли все свидетельства этой первичной бомбардировки. Остались только самые недавние кратеры; даже те, что образовались более нескольких миллионов лет назад, уже практически неразличимы. Тем не менее из-за такого обстрела из космоса обстановка на том раннем этапе была крайне враждебной. Только ситуация начинала стабилизироваться, как с неба обрушивался какой-нибудь камень диаметром 80 км и перезапускал геологические часы.

Однако в конце концов железный и каменный дождь прекратился. По мере остывания Земли на ней могли образовываться более сложные молекулы. Метан в атмосфере планеты был источником водорода, а также им был аммиак, содержащий еще и азот. Двуокись углерода дала углерод, который, отделяясь от кислорода, мог связываться, образуя еще более сложные цепочки атомов. Аминокислоты, строительные кирпичики белков, вероятно, образовались довольно рано и начали объединяться в новые и интересные цепочки. Молнии в атмосфере и ультрафиолетовое излучение от Солнца могли обеспечить нужную энергию для распада и преобразования молекул. В определенный момент — никто не знает точно, когда и как, но это практически совпало с прекращением астероидной бомбардировки — молекулы объединились в последовательность, обладающую фантастическим свойством: она могла воспроизводить себя. По сегодняшним меркам, та молекула была, вероятно, предельно простой, и все-таки у нее была удивительная способность подбирать исходные материалы и выстраивать их таким образом, чтобы создавать свою копию. Созданные копии продолжали в том же духе и размножались.

Это была всего лишь простая химическая реакция, точнее, длинная последовательность реакций. Для таких реакций требовались материалы — элементы, находящиеся в воздухе и на поверхности, — а после них образовывались отходы. Одним из таких отходов был кислород. По мере того как в атмосфере становилось все больше и больше кислорода, химические процессы начали изменяться. Для многих из этих простейших микробов кислород был токсичным, как иногда отходы токсичны для выделяющих их организмов. Накапливающийся газ отравлял их. Некоторые виды микробов адаптировались к новой среде (и их потомки до сих пор существуют сегодня в виде сине-зеленых водорослей и иных форм жизни), но те, кто не смог, погибли; они процветали на Земле миллионы лет, но погибли от собственных отходов[61]. Однако в то же время существовала слегка отличающаяся сложная молекула. Она была способна использовать эти отходы. При объединении с другими химическими веществами кислород может выделять много энергии, которая, в свою очередь, может быть полезна для размножения и ускоренного метаболизма. Этот отличающийся микроб питался отходами других, а когда уровни кислорода выросли настолько, что те первые формы жизни начали вымирать, пользователи кислорода были готовы к перевороту. Они захватили власть. Некоторые организмы, производящие кислород, выжили, постоянно мутируя и адаптируясь, так как одни оказывались лучше приспособлены к среде, чем другие. Пользователи кислорода, которые более ловко применяли это топливо, процветали, другие вымерли[62].