CC BY
80И.А.РЕЗАНОВ,
доктор геолого-минералогических наук, Институт истории естествознания и техники РАН,
Москва
ГЕОЛОГИЯ И КОСМИЗМ
Если рассматривать космизм как проблему взаимосвязи между процессами, происходящими на нашей планете, и космическими явлениями, то тогда следует различать две стороны этой взаимозависимости: 1) влияние Космоса на земные процессы; 2) возможное влияние человечества на окружающее его космическое пространство. Той и другой проблеме посвящена моя книга «Жизнь и космические катастрофы» (изд-во «Агар», 2003), по материалам которой и построено настоящее сообщение.
Начнем с проблемы влияния Космоса на Землю. Основные сведения нам об этом дает геология, расшифровывающая историю планеты за 4,5 млрд лет ее существования. В горных породах сохранилась информация обо всех аномальных физических или химических событиях, происходивших на Земле, в том числе о тех, причиной которых было воздействие космических сил.
Главным источником космического воздействия на земные процессы было Солнце. Сначала вокруг него обращалось десять планет. Все они вместе с Солнцем образовались из газопылевого облака, состоящего на 98—99% из водорода с примесью гелия. Сгустившееся облако превратилось в Солнце, а из его остатков сформировались планеты. Гравитационное сжатие запустило «термоядерный реактор» на Солнце. Подувший от возникшей звезды «солнечный ветер» разогнал с ближайших планет окружавшее их гигантское водородное одеяло. Ближайшие к Солнцу планеты (Меркурий и Венера) полностью «оголились» к концу их образования. На третьей (Земле) водорода сохранилось лишь полпроцента сравнительно с ее массой, на четвертой (Марсе) — приблизительно 3—5%, на пятой (Фаэтоне) — около 30%, а на шестой (Юпитере) и седьмой (Сатурне) почти весь водород так и остался «прилепленным» к планетам.
Солнце постепенно увеличивало светимость, лучи его, достигая планет, подогревали остатки их водородных покрывал, что повышало температуру водорода, и он начал улетучиваться. Внешнее давление на планеты, создаваемое атмосферой, понижалось. Это и стало причиной самой крупной за всю историю Солнечной системы космической катастрофы — взорвалась пятая планета Фаэтон. Водород давил на нее с силой 50—70 тысяч атмосфер! Когда большая его часть улетучилась, внешнее давление на планету снизилось, и она не выдержала: внутреннее давление газов ее разорвало! Но первоначально разрушилась не вся планета. Сначала с нее была сброшена ее мощная кора, достигавшая в толщину 50—100 км — скопившиеся под корой газы отбросили ее. Да так сильно, что часть обломков этой коры разлетелась по всей Солнечной системе, образовав на планетах и спутниках гигантские ударные кратеры диаметром до 1000 км. Наиболее полно следы этой космической катастрофы фиксированы на Луне. Гигантские кратерные бассейны, позже залившиеся базальтовой магмой (лунные «моря»), образовались 4 млрд лет назад, когда обломки отброшенной коры Фаэтона «перепахали» всю поверхность Луны. Эта космическая катастрофа отразилась и на земной жизни (см. ниже).
Что же происходило с Фаэтоном, лишившимся коры? Снижение давления и обилие газов привели к плавлению его мантии, возникновению в расплаве мельчайших капель (0,2—1 мм), которые впоследствии, закристаллизовавшись, превратились в маленькие сферы. Мы называем их хондрами, широко распространенными в метеоритах. После срыва коры мантия Фаэтона долго оставалась расплавленной. Остыл и закристаллизовался лишь внешний ее слой. И вот на нем-то и появилась жизнь! Расплавленная мантия извергала массу газов: воду (в газообразном состоянии), углекислоту, метан, аммиак и др., собравшихся в тонкий слой между водородной атмосферой и застывшей корочкой. В этом слое все необходимые для возникновения жизни химические соединения были в концентрированном виде, а высокое давление водородной атмосферы в тысячи раз ускоряло синтез как первичных молекул (аминокислот и др.), так и полимеров (предшественников белков и нуклеиновых кислот). Катастрофа создала обстановку, в которой поверхность полуразрушенного Фаэтона стала гигантской фабрикой по производству разнооб-
разных органических соединений, из которых спонтанно возникла жизнь. В обломках Фаэтона (в метеоритах) обнаружены минерализованные останки бактерий, неотличимые от современных. Обилие окисленных соединений свидетельствует, что бактерии продуцировали кислород. Дальнейшая утечка водорода вновь понизила внешнее давление на Фаэтоне, и внутреннее газовое давление его окончательно разрушило. Пояс астероидов остался немым свидетелем космической катастрофы.
Хотя после катастрофы прошло 4 млрд лет, обломки погибшей планеты из пояса астероидов до сих пор прилетают на Землю в виде железных и каменных метеоритов. Мелкие разрушаются атмосферой, а более крупные образуют на поверхности нашей планеты ударные кратеры (астроблемы). Наиболее крупные из достоверно установленных имеют диаметр 100—200 км. Так, кратер Чиксулуб в Мексике, образовавшийся 66 млн лет назад, имеет диаметр 180 км. С его падением связывают экологическую катастрофу. 100 км достигает Попигайская астроблема1 на севере Сибири, образовавшаяся 36 млн лет назад. Катастрофу может вызвать и падение кометы, что имело место в 1908 году в бассейне Нижней Тунгуски в Сибири.
Падение отдельных астероидов или комет способно опустошить территорию размером с целую страну, однако это не повлечет за собой коренного изменения в биосфере. Опустошенная территория вновь заселится растениями и животными, мигрирующими из тех мест, где последствия «космического пришельца» проявились слабо. Но катастрофа, вызванная распадом Фаэтона, оказала сильнейшее влияние на земную жизнь. На Земле условия, необходимые и достаточные для возникновения жизни, сложились к концу ее аккреции, то есть 4,6—4,5 млрд лет назад. Под покровом водородной атмосферы накапливались газы вулканических извержений, которые и стали материалом для образования протоболитов и нуклеиновых кислот. Тем же путем, что и на Фаэтоне, возникла жизнь и на Земле, но произошло это приблизительно на 500 млн лет ранее. Ко времени разрушения Фаэтона земная жизнь успела сильно продвинуться в своей эволюции.
1 Астроблема — геол., геологическая структура, образовавшаяся на поверхности Земли от падения массивного метеорита или астероида. (Прим. ред.)
Бактерии продуцировали гигантское количество углеродистых соединений, о чем свидетельствуют мощные толщи графитовых сланцев среди древнейших земных пород. Продуцировали они и кислород, благодаря чему в водоемах появилась окисленная сера (сульфаты), восстанавливаемая бактериями до сульфидов. Мы знаем об этом, изучив изотопный состав серы в древнейших породах. Среди многочисленных отпечатков бактерий в графитовых сланцах обнаружены С.И.Жмуром формы, идентичные современным диатомеям. Это позволяет допустить существование в то далекое время ядерных клеток (эукариот). Количество биогенного углерода, накопившегося в первые 500 млн лет земной истории, превышает все то, что произвела жизнь за последующие 4 млрд лет.
Катастрофа, случившаяся с Фаэтоном, пагубно отразилась на земной жизни. Падавшие на Землю его обломки разрушались высокоплотной атмосферой, перемешивая ее и нагревая, поскольку вся кинетическая энергия «пришельцев» преобразовывалась в тепло. В результате нагревшаяся атмосфера улетучилась. Жизнь лишилась экрана, предохранявшего ее от ультрафиолетовых лучей Солнца, и стала вымирать. Сохранились лишь цианобактерии на дне водоемов да метаногены (хе-молитоавтотрофы), жившие в подземных водах. Катастрофа с Фаэтоном остановила развитие биосферы минимум на полтора миллиарда лет. Лишь с эпохи 2,5—2,2 млрд лет возобновляется ускоренное ее развитие. Причем и здесь не обошлось без влияния Космоса. Имеются в виду колебания светимости Солнца. До эпохи 2,5 млрд лет назад у нас пока нет каких-либо сведений о колебаниях солнечной активности, но с названного времени уменьшение светимости Солнца было причиной возникновения на Земле глобальных оледенений. Первая гля-циоэра, состоявшая из нескольких ледниковых периодов, была 2500—2200 млн лет назад. Затем наступил длительный перерыв, когда в течение полутора миллиардов лет оледенений не зафиксировано. 900 млн лет назад оледенения возобновились и стали происходить с интервалом 50—100 млн лет вплоть до настоящего времени.
Оледенение, наступившее 2,3 млрд лет назад, заставило циа-нобактерии искать новый источник энергии для выживания, и им стал солнечный свет (появился механизм фотосинтеза кисло-
рода), что стало причиной появления эвкариот и многоклеточных организмов. Оледенение 600 млн лет назад способствовало появлению крупных мягкотелых животных (вендский период), предшествовавших «биологическому взрыву» — возникновению морской скелетной фауны.
Постепенный рост кислорода в гидросфере и атмосфере позволил сформироваться озоновому экрану, предохранившему живое от ультрафиолетового излучения Солнца. Жизнь смогла выйти на сушу, но возникавшие периодически похолодания (снижение светимости Солнца) продолжали служить регулятором биологической эволюции. По мнению ученых, разделяющих теорию эволюции Дарвина, ледниковые эпохи в последние 2—3 млн лет способствовали формированию из обезьяны человека. В современное нам время даже относительно небольшие колебания солнечной активности влияют на самочувствие людей и, как показал А.Л.Чижевский, провоцируют конфликты в обществе.
Катастрофические последствия для землян может иметь вспышка сверхновой звезды поблизости от Солнечной системы. Поток жесткого (в том числе рентгеновского) излучения может возрасти в сотни раз и разрушить озоновый слой, что вызовет губительное для всего живого ультрафиолетовое облучение. Опасным для землян может быть и эпизодическое (через ~ 100 млн лет) попадание Солнечной системы в неблагоприятные места в Галактике, где возможны частые падения на нашу планету кометного материала.
Итак, несмотря на то что наша планета защищена от внешних
1 и 1 и
воздействий ионосферой, атмосферой и озоновым экраном, влияние Космоса на биосферу ощущается постоянно, и задача ученых — максимально полно расшифровать его, научиться прогнозировать и предупреждать.
Другая сторона космизма — это влияние человеческого разума на Космос и, прежде всего, проблема освоения человеком космического пространства. Безусловно, создание орбитальных станций и спутников перспективно во многих отношениях, оно позволяет изучать природные условия на Земле, осуществлять космическую связь, определять координаты пунктов и т.д. В дальнейшем в Космосе будут созданы условия для производства ряда специфических материалов, получения и потребления солнечной энергии и т.д.
Во всех этих случаях освоение ближнего Космоса проводится для потребности землян, и такие работы следует приветствовать. Однако автор категорически выступает против заселения людьми Луны, планет, астероидов, против прожектов использования их каменного материала для получения тех или иных химических элементов. Человек — это часть биосферы, основой которой служат микроорганизмы. Создать за пределами Земли биосферу, идентичную земной, невозможно, а в измененной биосфере человек не выживет.
Основа биосферы — это одноклеточные микроорганизмы и растения. Первые участвуют в жизнедеятельности животных (и в том числе человека), выполняя различные биохимические функции — пищеварения, обмена веществ и т.д. Вторые служат пищей, поставляя сотни различных органических соединений, необходимых для нормальной жизнедеятельности млекопитающих. Сокращение их числа, например аскорбиновой кислоты (витамина С), приводит к заболеванию (цинге). Без биосферы человек может существовать лишь ограниченное время, когда он запасся нужными продуктами и находится в капсуле, поддерживающей необходимое давление, температуру, химический состав воздуха. Вне биосферы и при других физических и химических параметрах среды человек жить не может.
Возможно ли создание на других небесных телах биосферы, идентичной земной, и физических, химических условий, аналогичных земным? Увы, нет! Возьмем в качестве примера Марс. Если там существует бактериальная жизнь, то человеку туда лучше не соваться! Генетический код и химический состав тамошних бактерий, вероятно, построены по тому же принципу, что и у нас, но полного совпадения ожидать нельзя — расположение различных аминокислот в белках хотя бы в чем-то различно, и марсианская жизнь окажется несовместимой с земной. Уничтожить или переделать марсианскую биосферу невозможно. Если люди попытаются «подогреть» атмосферу Марса, используя солнечную, термоядерную или другую энергию, то марсианские микробы воспользуются этим и расплодятся.
Если своей органической жизни на Марсе нет, то перенести туда земную жизнь в принципе возможно. Но для того, чтобы она хоть как-нибудь там развивалась, необходимо поднять среднюю температуру поверхности Марса от -60° хотя бы до 0°С. На это по-
требуется гигантское количество энергии и время, исчисляемое тысячелетиями. И все равно аналогичную земной биосферу там не создать. Условия жизни для человека на постоянно подогреваемом Марсе в неполноценной биосфере всегда останутся намного хуже, чем на Земле.
Земля окружена двумя защитными оболочками, спасающими живое от разрушительных сил Космоса. Одной из них является атмосфера. Ее плотный слой разрушает все падающие на Землю метеориты и кометы с массой менее 1011 кг. В условиях марсианской атмосферы разрушаются метеориты в 108 кг, то есть в тысячу раз меньше. На Луну и на астероиды попадает все, что прилетает из Космоса. С уменьшением размеров метеоритов число их возрастает в квадрате. Значит, на малых небесных телах частота падений будет значительной и представит реальную опасность для искусственных сооружений и находящихся в них людей. Чтобы предохраниться от возможных падений, нужно будет строить дорогостоящие «блиндажи».
Кислород, содержащийся в земной атмосфере, создает озоновый экран, предохраняющий живое от ультрафиолетового излучения Солнца. Как космические скитальцы обезопасят себя от ультрафиолетового облучения на Марсе, Луне, астероидах?
Вторая защитная оболочка Земли — радиационные пояса Земли. Они предохраняют нас от обладающих высокой энергией протонов и других частиц, поступающих из Галактики и от Солнца. Как жители Марса или Луны, лишенных радиационных поясов, или обитатели астероидов будут предохраняться от космического излучения высоких энергий, вызывающих во всем живом необратимые явления, способствующие мутагенным процессам?
За то время, пока Марс будут готовить к переселению туда людей, тратя на это последние земные ресурсы, на Земле завершится катастрофа, вызванная исчерпанием минеральных ресурсов, загрязнением, демографическим взрывом и т.д. Да и переселить-то на Марс (площадь которого в три раза меньше земной) можно будет лишь меньшую часть человечества. На других небесных телах вообще невозможно создать условия, приемлемые для жизни людей.
Человек может добраться до Луны, Марса, астероида. Но находиться там он может только в скафандре или в капсуле, и только непродолжительное время, а затем должен возвратиться на
Землю. За пределами нашей планеты невозможно создать среду, в которой Homo sapiens мог бы нормально эволюционировать как вид. Любые изменения физической, химической, биологической обстановки приведут к необратимым процессам у оказавшихся в Космосе людей и тем более у их потомства. В качестве примера назовем невесомость. Она вызывает избыточное кровенакопле-ние в верхней части тела, приводит к детренированности мышц опорно-двигательного аппарата, при этом уменьшается плотность костной ткани, нарушается регуляция сосудистого тонуса кровеносной системы, образуется новый уровень водно-солевого баланса в организме, изменяется иммунная и другие системы.
Любые отклонения от привычного для нас химического состава атмосферы, гидросферы, почвенных условий не останутся без последствий для здоровья. Но уязвимее всего окажется неполнота искусственно созданной биосферы — отсутствие в «эфирном городе» на астероиде или на Марсе даже относительно небольшого числа видов микроорганизмов нарушит нормальное биологическое функционирование человека, приведет к болезням, вырождению, гибели.
Та деформированная прокариотная1 биосфера, которую попытаются создать в «эфирных городах» на Луне, Марсе или астероидах, будет «мстить» людям за то, что нарушены миллионами лет формировавшиеся условия ее существования. Появятся новые формы микробов, куда более опасные, чем те, что вызвали «болезнь легионеров» в Атланте (США) в 1978 году, когда были изменены температурные и химические условия их жизни в системе водоснабжения одного из городских отелей.
Без окружающей его биосферы человек долго прожить не сможет. А перенести в Космос земную биосферу, не изменив ее, невозможно!
Космизм, возникший на рубеже XIX и ХХ веков, быстро распространившийся в ушедшем столетии, отталкивался от определенной суммы наблюдаемых человеком явлений. В данном случае от успехов в космонавтике — запуске орбитальных и межпланетных аппаратов. Но космизм выходит за пределы возможного и воздвигает «воздушные замки», уводя своих приверженцев от ре-
1 Прокариоты — биол., организмы, лишенные оформленного ядра и не претерпевающие деления по типу мейоза. (Прим. ред.)
альной картины окружающего их мира. Космизм, вернее идея экспансии в космос, отвлекая мысли людей от разрушаемой ими планеты, обещает другую, безграничную и вечную жизнь в каком-то далеком пространстве на каких-то замечательных искусственных планетах: там у людей не будет проблем, там можно расселить любое количество человеческих индивидуумов, хоть сотни миллиардов.
Вся история Земли и история жизни на ней противоречат идее переселения на другие планеты — ресурсы планеты, создававшиеся миллиарды лет, ограничены; в большинстве своем не возобновляемы; условия жизнеобеспечения, при которых Homo sapiens может прогрессивно эволюционировать, возможны только на Земле. Попытка расселить человечество по другим планетам только приблизит экологическую катастрофу, ибо на расселение будут потрачены последние остатки ресурсов планеты, а противоестественные условия жизни в Космосе лишь ускорят деградацию человека как биологического вида.
Религиозным фанатикам время от времени удается заманить верующих на самоуничтожение (сжигание, отравление и т.д.). Точно так же идеи о переселении на другие планеты, о внеземном рае космических цивилизаций отвлекают жителей нашей планеты от забот по сохранению естественной среды, способствуют утверждению порочной позиции: подумаешь — загадили планету! Вот улетим в Космос и там обретем вечное процветание и вечный покой.
Земля — это наш дом. И другого для этого человечества не будет!
