Техника - молодёжи 1967-05, страница 39

ИЛИ и щы

кислорода. Во льду каждая из таких молекул крепко связана со своими четырьмя ближайшими соседками. Получается сетчатая, или, как говорят физики, ажурная, структура, в которой остается много свободного объема. При плавлении эта структура разрушается. Заполняются пустоты, компактнее становится «упаковка» молекул, и вода приобретает большую плотность.

ОТЧЕГО

Р азрушение структуры льда при плавлении происходит не сразу. При ЖИВУТ РЫБЫ 1 0°С она в большей мере сохраняется и в воде. Поэтому сначала плотност воды сравнительно низка. С ростом же температуры число связанных молекул воды становится меньше и ее плотность вопреки всем законам возрастает. Так продолжается до тех пор, шока а действие не- вступит обычное тепловое расширение. Примерно с +4" С его роль в поведении воды начинает преобладать й плотность уменьшается.

Этот «горб» изменения плотности с температурой присущ только воде и ее производным растворам. Правда, по мере увеличения концентрации раствора аномалия постепенно ослабевает.

А если бы вода вела себя нормально? Тогда е наступлением зимы поверхностный слой воды, охладившись до 0°С, опустился бы на дно, освобождая место более теплым глубинным слоям. Процесс длился бы до тех пор, пока вся масса воды не приобрела температуру 0° С, а затем замерзла. И в водоемах, каждую зиму промерзающих насквозь, навсегда исчезла бы всякая органическая жизнь.

Но, к счастью, наибольшая плотность воды оказалась при -J-4° С. Поэтому перемещение слоеа кончается, когда, вода приобретает именно эту температуру. Охлажденный слой, оставаясь на поверхности как более легкий, постепенно замерзает и словно крышей прикрывает водоем от холода.

А вот морская вода не похожа На пресную. У нее вовсе нет четырехградусного порога. Но не следует опасаться, что океан вдруг промерзнет до дна; уж слишком много тепла надо у него «отнять». Больше того, в нормальном повё-| Дении морской воды кровно заинтересованы обитатели глубин. С понижением температуры плотность морской воды непрерывно увеличивается. Поэтому охлажденный поверх-. ностный слой «тонет» <и перемешивается с более теплой глубинной водой, беспрерывно снабжая ее кислородом воздуха. И если бы морская вода вдруг . проявила солидарность с пресной, вся жизнь в океанских глубинах давно бы задохнулась от недостатка кислорода. Все учтено, предусмотрено природой, даже такие анормальности^- и «ненормальности» морской и пресной воды!

У воды есть и еще одна хитрость — влияние давления на точку ее замерзания. Обычно под давлением жидкости замерзают при более высокой температуре. У воды опять все наоборот. При замерзании она расширяется, поэтому давление, препятствуя увеличению объема воды, понижает температуру ее замерзания. Это в некотором смысле Следствие предыдущей аномалии. ,

В океанах на больших глубинах вода нередко охлаждена до нуля, и тем не менее она не замерзает. Причина этому — колоссальное давление, существующее там, " Если учесть, что давление в 130 атм отодвигает Точку замерзания на один градус, то, например,' уже на глубине двух километров вода, будет замерзать только при —1,5° С.

ПУСТЬ ЛУЧШЕ 537..,

И при испарении вода ведет себя необычно. Не меньше 537 калорий необходимо сообщить одному грамму воды, чтобы обратить ее в пар! Эта " ееличина' настолько велика, что считается аномальной. А что, если теплота парообразования воды была бы раз в десять . меньше — ну,⁴ скажем, как у жидкого азоте, кислорода, ке~

почету

торе

соленое?

]сли верить народной ■^легенде, этим мы обязаны некоему доброму молодцу. Где-то по протекции достал он карманную волшебную мельнйцу. Стоило промолвить: «Мельннца, начинай!» — как та начинала работать; из нее обильно сыпалась чистая пищевая соль. При словах: «Мельница, кончай!» — она автоматически выключалась.

И вот ликующий молодой человек возвращается на корабле домой. Заметьте, море тогда еще было пресное. Во время обеда ой решил поселить какое-то блюдо и включил мельницу. Но то ли от переживаний, то лн от морской болезни парень забыл, как ее остановить. Соль сыпалась без остановки. Постепенно она заполнила трюмы корабля и пустила его ко дну. А мельница продолжала свое черное дело. За это время она посолила 1 370 ООО ООО км³ воды, ваполняющсй моря и океань:1

Вот тут-то начинается самое главное. Рассеянный молодой человек не только потопил свой корабль. НО и йадал труднейшую задачу ученым. Оказывается, кроме NaCl, в морской воде можно встретить почти все химические влементы — одного только' золота в Ьей около трех миллиардов тонн, то есть по весу столько Же, сколько всей рыбы в морях и океанах!

Откуда же нзялись примеси?

•Согласно одной из гипотев некогда блнэ нашего светила промчалась звезда икс. Под действием ее прнтя- • ження от Солнца оторвался порядочный кусок вещест ва, из которого затем сформировались планеты. Когда поверхность Земли остыла до 100° С, водяной пар, скопившийся в атмосфере, стал конденсироваться, и иа нашей планете прошел самый сильный за всю ее историю ливень. На месте углублений образовался первичный океан. Тогда он еще был, пресный, но постепенно, за миллиарды лет, прошедшие с того времени, посоловел — реки вымывали иэ горных пород соль и выносили ее в океан.

Однако сейчас в космогония превалирует другая гипотеза. По ней образование и раввитие Земли и других планет происходило совсем иначе. Когда-то в космическом пространстве было рассеяно огромное количество пыли. Постепенно оиа скопилась около отдельных звезд и коагулировалась <в самостоятельные космв-ческие тела. Так образовалась Земля. Сначала, холодная, она под влиянием возрастающего давления медленно разогревалась. Немалая заслуга в этом и радвоак-тивных элементов. Начались бурные вулканические Катаклизмы. Наряду с другими минералами иэ глубин Земли выбрасывалась и вода. По пути оиа растворяла примеси и попадала на поверхность уже соленой.

Теперь понятно, как Важно нам знать, был ли первоначально океан соленым или пресным. Ведь от втого в корне зависит решение одной из наиболее захватывающих тайн жосмогойни. Но где искать ответ?

По-видимому, на дне морском. Отдельные дЪнные слон ила очень схожи с тодичвыми кольцами дерева. По ннм можно установить содержание соли в океане В различные геологические периоды. Здесь прямая зависимость, Чем глубже мы заберемся, тем о более Отдаленных эпохах сумеем увнать.

Конечно, это дело не простое. Бурить придется на глубину нескольких километров. Только там сокрыты правдивые данные, не (Искаженные влиянием материка. Ученым удалось пробурить и вытащить со дна океана столб грунта высотой 34 м. Он дал информацию о последних ста тысячах лет. Но это еще слкшком мало. Сейчас делаются попытки пробурить дно океана до слоя Мохоровйчича. Если они закончатся удачно, то ученые, наконец, разгадают ету тайну.

Перевод с польского Г. МАРТЫНОВОЙ

35

t