Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего - Роберт Хейзен

Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего читать книгу онлайн
Роберт Хейзен — незаурядный ученый, меломан и успешный музыкант, и этим обусловлена структура его книги, повторяющая принципы построения симфонии. Ее лейтмотив — химический элемент № 6 в Периодической таблице, или углерод, без которого немыслима жизнь, с самого ее зарождения и до всего, что нас окружает в современном мире.
Временной охват книги — чуть менее 14 млрд лет, от возникновения Вселенной до наших дней. И на протяжении практически всего этого времени углерод исполняет свою уникальную партию в симфонии эволюции.
Глубинный углеродный цикл, минералогия углерода, вулканические газы, алмаз и графит, органическое топливо, нанотрубки, климат, ископаемые остатки животных и растений — вот лишь малая часть тем, затронутых в этой невероятно познавательной книге.
Bin Chen et al., “Hidden Carbon in Earth’s Inner Core Revealed by Shear Softening in Dense Fe7C3,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 111 (2014): 17755–58.
70
Clemens Prescher et al., “High Poisson’s Ratio of Earth’s Inner Core Explained by Carbon Alloying,” Nature Geoscience 8 (2015): 220–23.
71
Prescher et al., “High Poisson’s Ratio.”
72
Hystad, “Statistical Analysis of Mineral Diversity.”
73
Этот раздел является адаптацией материала: Robert M. Hazen, “Mineral Fodder,” Aeon, June 24, 2014, https://aeon.co/essays/how-life-made-the-earth-into-a-cosmic-marve.
74
Образование Земли из солнечной туманности описывается в книге: Robert M. Hazen, The Story of Earth: The First 4.5 Billion Years, from Stardust to Living Planet (New York: Viking, 2012). Перевод на русский язык: Хейзен Р. История Земли. От звездной пыли — к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет. — М.: Альпина нон-фикшн, 2015.
75
Средние химические составы образовавших Землю метеоритов-хондритов приведены в работе: H. Palme, K. Lodders, and A. Jones, “Solar System Abundances of the Elements,” Treatise on Geochemistry 2 (2014): 15–35.
76
Подробное описание органических молекул, найденных в метеоритах, см. в: Mark A. Sephton, “Organic Compounds in Carbonaceous Meteorites,” Natural Products Report 19 (2002): 292–311. Полезный обзор дан в статье: Puna Dalai, Hussein Kaddour, and Nita Sahai, “Incubating Life: Prebiotic Sources of Organics for the Origin of Life,” Elements 12 (2016): 401–6.
77
Предположения о составе ранней атмосферы рассмотрены в статье: Kevin Zahnle, “Earth’s Earliest Atmosphere,” Elements 2 (2006): 217–22.
78
Свежая теория образования Луны с ссылками на более ранние идеи изложена в статье: Matija Ćuk et al., “Tidal Evolution of the Moon from a High-Obliquity, High-Angular-Momentum Earth,” Nature 539 (2016): 402–6. См. также: Hazen, Story of Earth.
79
Понятие слабого молодого Солнца было введено в работе: Carl Sagan and George Mullen, “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures,” Science 177 (1972): 52–56.
80
См.: I. Rasool and C. De Bergh, “The Runaway Greenhouse and the Accumulation of CO2 in the Venus Atmosphere,” Nature 226, no. 5250 (1970): 1037–39.
81
См., напр., работу: John C. Armstrong, L. E. Wells, and G. Gonzales, “Rummaging through Earth’s Attic for Remains of Ancient Life,” Icarus 160 (2002): 183–96.
82
Эта научная экскурсия DCO под руководством итальянских геологов Карло Карделлини, Джованни Киодини, Маттео Лелли и Стефано Калиро состоялась во вторник 6 октября 2015 г.
83
Типичный пример этого можно найти в книге: James S. Trefil and Robert M. Hazen, The Sciences: An Integrated Approach, 8th ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2015), 431.
84
Глубинный цикл углерода был главной темой исследования, проводимого подразделением DCO Reservoirs and Fluxes. См. по ссылке: https://deepcarbon.net/content/reservoirs-and-fluxes, активной на 21 сентября 2018 г.
85
См., напр., работу: Peter B. Kelemen and Craig E. Manning, “Reevaluating Carbon Fluxes in subduction zones, What Goes Down, Mostly Comes Up,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112 (2015): E3997–4006.
86
Появление планктонных окаменелостей и последствия среднемезозойской революции описаны в работе: Andy Ridgwell, “A Mid-Mesozoic Revolution in the Regulation of Ocean Chemistry,” Marine Geology 217 (2005): 339–57. См. также: Andy Ridgwell and Richard E. Zeebe, “The Role of the Global Carbonate Cycle in the Regulation and Evolution of the Earth System,” Earth and Planetary Science Letters 234 (2005): 299–315.
87
Терри Планк, интервью в письме от 10 января 2018 г.
88
Сверженски выступил с короткой речью в ходе семинара по глубинному углеродному циклу, организованного фондом Слоуна в Вашингтоне (округ Колумбия) 15 и 16 мая 2008 г. Многие выступления с того семинара можно посмотреть на сайте Института Карнеги в разделе “Sloan Deep Carbon Cycle Workshop — Sessions”, доступном на 19 сентября 2018 г. по ссылке: https://itunes.apple.com/us/podcast/sloan-deep-carbon-cycle-workshop-sessions/id438928309?mt=2.
89
Ding Pan et al., “Dielectric Properties of Water under Extreme Conditions and Transport of Carbon in the Deep Earth,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110 (2013): 6646–50.
90
Исследование растворимости карбонатов можно посмотреть в статье: S. Facq et al., “In situ Raman Study and Thermodynamic Model of Aqueous Carbonate Speciation in Equilibrium with Aragonite under Subduction Zone Conditions,” Geochimica et Cosmochimica Acta 132 (2014): 375–90. Дополнительные сведения предоставила Изабель Даниэль, отвечая на мои вопросы по e-mail 12 января 2018 г.
91
Биографические сведения о Димитри Сверженски были получены от него в виде ответов на мои вопросы по e-mail 11, 12 и 14 января 2018 г.
92
Вот несколько наших публикаций о поверхностях минералов: Christine M. Jonsson et al., “Attachment of L-Glutamate to Rutile (α-TiO2): A Potentiometric, Adsorption and Surface Complexation Study,” Langmuir 25 (2009): 12127–35; Namhey Lee et al., “Speciation of L–DOPA on Nanorutile as a Function of pH and Surface Coverage Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS),” Langmuir 28 (2012): 17322–30; Charlene Estrada et al., “Interaction between L-Aspartate and the Brucite [Mg (OH)2] — Water Interface,” Geochimica et Cosmochimica Acta 155 (2015): 172–86, а также Teresa Fornaro et al., “Binding of Nucleic Acid Components to the Serpentinite-Hosted Hydrothermal Mineral Brucite,” Astrobiology 18, no. 8 (August 2018): 989–1007, https://doi.org/10.1089/ast.2017.1784.
93
Dimitri A. Sverjensky, Brandon Harrison, and David Azzolini, “Water in the Deep Earth: The Dielectric Constant and the Solubilities of Quartz and Corundum to 60 kb and 1,200 °C,” Geochimica et Cosmochimica Acta 129 (2014): 125–45.
94
См.: Fang Huang et al., “Immiscible Hydrocarbon Fluids in the Deep Carbon Cycle,” Nature Communications 8 (2017): art. 15798.
95
Dimitri