Тіршілікке қолайлы планета
Жер планетасының тіршілікке қолайлы болуы бірқатар “сәтті кездейсоқтықтардың” арқасында мүмкін болып отыр. Осы “кездейсоқтықтардың” кейбірі ХХ ғасырда ғана ашылып, зерттеле бастады. Олардың кейбірі мыналар:
-
Жердің Құсжолы галактикасы мен Күн жүйесіндегі орны, орбитасы, осінің қиғаштығы, айналу жылдамдығы және керемет серігі Ай
-
Жерді қос қалқан іспетті қорғап тұратын магнит өрісі мен атмосфера қабаты
-
Ауа мен су қорын толтырып әрі тазартып тұратын табиғаттағы айналымдар
Аталмыш жайттар туралы оқи отырып, мына жайлы ойланып көріңізші: “Олар, шынымен де, соқыр кездейсоқтықтың нәтижесі ме, әлде арнайы ойластырылған ба?”
Жердің “мекенжайы”
Біреуге өз мекенжайыңызды бергенде әдетте не жазасыз? Өзіңіз тұратын мемлекетті, қаланы және көшені жазатыныңыз сөзсіз. Жердің де өз “мекенжайы” бар. Оның “мемлекеті” — Құсжолы галактикасы, “қаласы” — Күн жүйесі, ал орбитасын “көшесі” деуге болады. Астрономия мен физика саласындағы жетістіктердің арқасында ғалымдар осы бір ғажап тұрағымызды жан-жақты зерттей алды.
Алдымен, “қаланың”, яғни Күн жүйесінің, орнына назар аударайық. Ол Құсжолы галактикасының ең қолайлы аумағында орналасқан: галактика центрінен тым алыс не оған тым жақын да емес. Осы аумақтағы химиялық элементтердің мөлшері дәл тіршілікке қажетті шамада. Центрден алысырақта бұл элементтердің мөлшері жеткіліксіз, ал жақынырақта өмірге қауіпті радиацияның көптігі мен басқа да жайттардың салдарынан тіршілік ету мүмкін емес. “Сайентифик америкэн” журналында айтылғандай, “біз ең жайлы аймақта тұрамыз”1.
Керемет “көше”. Жердің “көшесі”, яғни Күн жүйесіндегі орбитасы да, көңіл қоюға тұрарлық. Жердің орбитасы Күннен шамамен 150 000 000 шақырым қашықтықта, тіршілік етуге ең қолайлы аймақта орналасқан. Осының арқасында Жер беті не суып, не ысып кетпейді. Орбитасы шеңбер тәріздес болғандықтан ол Күнді бір жылда шамамен бірдей қашықтықта айналады.
Ал Күн, өз кезегінде, керемет қуат көзі болып табылады. Ол тұрақты, көлемі де дәл, сондай-ақ тіршілікке қажетті шамада жарық пен жылу береді. Оның “бірегей жұлдыз” деп аталғаны орынды-ақ2.
Лайықты “көрші”. Жер үшін Айдан артық “көрші” табылмас. Ол диаметрі жағынан жерден төрт есе кіші. Басқа планета серіктерінен ерекшелігі, Ай Жерден тым кішкентай емес. Ай көлемінің осындай болып келуі жай кездейсоқтық па? Олай емес көрінеді.
Біріншіден, Ай Жердің экологиясына айтарлықтай әсер ететін мұхит суларының тасуы мен қайтуын туғызады. Сондай-ақ ол Жер осінің көлбеу қалпынан ауытқымауына септігін тигізеді. Осындай лайықты серігі болмағанда, біздің көгілдір планетамыз зырылдауық сияқты теңселіп не аударылып кетіп, Жердің астан-кестені шығар еді.
Жер осінің қиғаштығы мен айналу жылдамдығы. Жер осінің 23,4 градусқа қиғаш орналасуы жыл мезгілдерінің алмасып тұруына, температураның қалыпты күйде сақталуына және алуан түрлі климаттық белдеулердің болуына септігін тигізеді. Бір ғылыми еңбекте: “Жер осі тіршілік үшін ең қолайлы қалыпта орналасқан көрінеді”,— делінген (“Rare Earth—Why Complex Life Is Uncommon in the Universe”3).
Күн мен түннің ұзақтығына әсер ететін Жердің айналу жылдамдығы жайлы да солай деуге болады. Егер оның жылдамдығы баяуласа, күн мен түн ұзарып, Жердің Күнге қараған беті күйіп, басқа бетін мұз басып қалар еді. Ал Жер жылдам айналса, күн мен түн қысқарып, дауыл толассыз соғып, басқа да апаттар орын алар еді.
Жердің қорғаныс күші
Ғарыштағы зиянды радиация мен оқша бораған метеорлық денелер көп қауіп төндіреді. Бірақ біздің көгілдір планетамыз бұл “майданнан жараланбай”, аман-есен өтеді. Өйткені Жерді қуатты магнит өрісі мен ғажайып атмосфера қабаты қалқан іспетті қорғайды.
Жердің магнит өрісі. Жердің центріндегі ядро балқытылған темір сұйықтықтан тұрады. Ол ғарыштың біраз жеріне дейін жететін орасан зор, қуатты магнит өрісін тудырады. Жердің осындай қорғаныс күші бізді ғарыш радиациясының басым бөлігінен және Күннің зиянды әсерінен сақтайды. Күннің зиянды әсеріне зарядталған бөлшектердің үздіксіз ағынынан тұратын Күн желі, санаулы минуттарда миллиардтаған сутегілік бомбаның жарылысына тең энергия бөліп шығаратын жалын шудалары және ғарышқа миллиардтаған тонна материя шашатын Күн тәжіндегі оталыстар жатады. Жердің қорғаныс күшінің керемет көрінісін көзбен көріп тамашалауға болады: жалын шудалары мен оталыстар атмосфераның жоғарғы қабатында, Жер полюстеріне жақын маңда көздің жауын алатын түрлі түсті сәулелер — поляр шұғыласын тудырады.
Жердің атмосферасы. Газдардан тұратын бұл “жамылғы” бізді ауамен қамтамасыз етумен қатар, сырттан келетін зиянды әсерден қорғайды. Атмосфераның жоғарғы қабаты стратосферада озон деп аталатын оттегінің ерекше түрі бар. Ол ультракүлгін сәулелерінің 99 пайызына дейінгі мөлшерін Жерге жеткізбей қармап отырады. Осылайша озон қабаты адамдарды және оттегінің көп мөлшерін шығаратын планктонды қоса алғанда, тіршілік иелерінің сан-алуан түрін зиянды радиациядан қорғайды. Озонның мөлшері тұрақты емес: ультракүлгін сәулелерінің ықпалы артқан сайын, оның да мөлшері көбейе түседі. Расында да, озон қабаты — Жер үшін қалқан іспетті нағыз қорғаныш.
Сонымен қатар атмосфера Жерді жаңбырша жауып тұратын ірілі-ұсақты денелерден қорғайды. Бұл кесек денелердің көбісі атмосферада ыдырап, біздің көзімізге “ақпа жұлдыз” болып көрінеді. Алайда атмосфера тіршілік үшін қажет Күннің жылуы мен жарығын бөгемейді. Ол тіпті жылудың бүкіл жер бетіне бірқалыпты таралуына септігін тигізіп, түнде жамылғы сияқты жылуды сақтап тұрады.
Иә, Жердің атмосферасы мен магнит өрісін әлі де зерттелетін асқан шеберліктің бірден бір көрінісі деуге болады. Тіршілік үшін қажет табиғаттағы айналымдар да — өзінше жатқан бір дүние.
Көгілдір планетамыздың мықты қос қалқанмен қорғалғаны жай кездейсоқтық па?
Табиғаттағы айналымдар
Қандай да бір үйге таза ауа кірмей, су мен канализация құбырлары бекітіліп, қоқыс шығарылмаса, ол жерде тұру мүмкін болмай кетер еді. Біздің Жеріміз сыртқы ортадан оқшауланған осындай үйге ұқсайды: тіршілікке қажетті ауа мен су сырттан, яғни ғарыштан келмейді, қалдықтар да сонда әкетілмейді. Алайда Жер өздігінен жаңарып, тіршілікке қолайлы болып қала береді. Қалайша? Бұл су, көміртегі, оттегі және азот айналымдарының арқасында мүмкін. Төменде осы айналымдардың әрқайсысы түсіндіріледі.
Су айналымы. Су тіршілік үшін өте қажет. Адам сусыз бірнеше күн ғана өмір сүре алады. Су айналымының арқасында Жер сулары жаңарып, тазарып отырады. Бұл айналым үш сатыдан тұрады. 1. Күн қызуының әсерінен су буланып, атмосфераға көтеріледі. 2. Осы тазартылған бу конденсацияланып, яғни қоюланып, бұлттар түзеді. 3. Сосын, жауын-шашын түрінде қайтадан жерге түседі. Жыл сайын осындай айналымнан өтетін судың мөлшері қандай? Ғалымдардың есептеуінше, ол жер бетін шамамен 1 метр биіктікке дейін басып қалуға жетеді4.
Көміртегі мен оттегі айналымы. Өмір сүру үшін біз тыныс аламыз, яғни оттегін жұтып, көмірқышқыл газын шығарамыз. Алайда барлық адамдар мен жануарлардың тыныс алатынын ескерсек, оттегі қалайша таусылып қалмайды? Мәселе оттегі айналымында. 1. Фотосинтез процесі кезінде өсімдіктер біз шығарған көмірқышқыл газын сіңіріп, күн сәулелерінің көмегімен көмірсу мен оттегін бөліп шығарады. 2. Ал біз сол оттегімен тыныс аламыз. Көміртегі мен оттегі айналымы зиянды қалдықсыз, шусыз әрі зор үйлесімділікпен өтеді.
Азот айналымы. Тіршілік иелері үшін ақуыз сияқты органикалық молекулалардың маңызы зор. А. Мұндай молекулалар азоттың арқасында түзіледі. Атмосфераның 78 пайызы азоттан тұрады. Найзағай жарқылы оны өсімдіктер сіңіре алатын қосылыстарға айналдырады. Ә. Ал өсімдіктер осы қосылыстарды қолданып, органикалық молекулалар түзеді. Жануарлар, өз кезегінде, осындай өсімдіктермен қоректеніп, сондағы азотты сіңіреді. Б. Ақырында, өлі жануарлар мен өсімдіктердегі азот қосылыстары бактериялардың әсерімен ыдырайды да, бөлініп шыққан азот қайтадан топыраққа және атмосфераға тарайды.
Қалдықсыз өндіріс
Бүгінде технология саласы жақсы дамығанмен, адамдар жыл сайын миллиондаған тонна қайта өңделмейтін зиянды қалдықтар шығарады. Ал Жер болса өз қалдықтарын ғажап химиялық процестердің арқасында толығыменқайта өңдеп отырады.
Жердің қайта өңдеу жүйесі қалай пайда болды? Дін мен ғылым саласының жазушысы М. А. Кори былай дейді: “Жердің экожүйесі, расында да, соқыр кездейсоқтықтың арқасында ғана пайда болса, ондағы процестердің барлығы, сірә, осыншалықты үйлесімді бола алмас еді”5. Сіз осы сөздермен келісесіз бе?