Юный техник 1983-06, страница 26

вой запас планеты? Взгляд ученого, конечно же, не всегда должен согласовываться с обычным, так называемым здравым смыслом. (Иначе откуда бы брались «безумные идеи», которые ведут науку к удивительным открытиям!) Ученых, когда они ставили проблему, поддерживала иная мысль. Химические реакции в недрах Земли должны происходить в условиях, которых не было ни в одном опыте за всю историю химии. Например, в нижней мантии температура может достигать нескольких тысяч градусов! Давление — примерно полутора миллионов атмосфер! В таком колоссально сдавленном пекле, быть может, и химическое взаимодействие веществ подчиняется каким-то необычным законам?

Но оснований для особых надежд на необычное поведение химических реакций в глубине Земли у ученых было немного. Скажем, из законов термохимии, изучающей тепловые эффекты реакций, следует (и этот вывод приводят учебники), что количество тепла в реакциях даже по величине мало зависит от температуры и давления. А уж знак тепла, выделяется оно или поглощается, совсем от них не зависит. Поэтому, как известно еще со школы, все химические реакции по тепловому эффекту делят на два класса: эндотермические, если тепло поглощается, и экзотермические, если оно выделяется. Так же хорошо известно, что большинство окислительных реакций идет с выделением тепла (например, горение), а восстановительные реакции обычно требуют подвода тепла, энер

гии. Материала для окисления внутри Земли мало. Вот и получается — искать химический источник тепла вроде бы бесполезно.

РЕАКЦИЯ-ХАМЕЛЕОН!

И все-таки у исследователей была одна серьезная зацепка для продолжения работы. Суть здесь вот в чем. Раньше Землю геохимики рассматривали, образно говоря, как грандиозный химический реактор, подобный тем, в которых мы получаем удобрения, пластмассы. Получалось, что все химические реакции внутри Земли идут как бы за непроницаемыми толстыми стенками своеобразного автоклава, закрытого, изолированного от атмосферы. Здесь невозможен обмен веществ между внешней средой и реакционной массой. Химики называют это закрытой системой. Выводы термохимии о невозможности химического источника внутриземного тепла сделаны именно для закрытой системы. А что, если земные недра представляют собой открытую систему, если реагирующие внутри Земли вещества могут сообщаться с атмосферой, скажем, по трещинам, разломам в земной тверди? Для расчета реакций здесь нужен особый аппарат химической термодинамики. Такого аппарата для открытых систем при больших температурах и давлениях не было.

И, только создав его, можно было, используя рабочую гипотезу, что земные недра — открытая система, выяснить наконец, работает ли в них химический источник тепла.

24