DSCN6041 (Kopiowanie)

31

I Ąyir i jr&> dcwrmmaniy

I.4J. Słońce jako źródło energii

Od najdawniejszych czasów znano funkcję Słońca, jako źródło ciepła i światła. Światło jest energią, którą rośliny wykorzystują do tworzenia związków organicznych z nieorganicznych » procesie fotosyntezy. Odpowiednia zaś ilość ciepła umożliwia z jednej strony - istnienie związków organicznych, z drogiej zaś - odpowiednie tempo reakcji chemicznych, w których związki te biorą udział. Zamrożenie na przykład kawałka mięsa w zamrażarce albo w lodach Antarktydy sprawi, że mięso lo się nie „zepsuje" - a więc nie zajdą w nim procesy chemiczne powodujące rozkład. Podniesienie temperatury powoduje, że cząsteczki poruszają się szybciej, częściej więc wchodzą ze sobą w kontakt i reakcje między nimi są częściej możliwe (czyli przebiegają szybciej). Podnoszenie temperatury w organizmie, tylko do pewnych granic powoduje przyspieszenie zachodzących w nim rcakcji chemicznych: temperatury rzędu 328-343 K (55-70°C) powodują denaturacie (zniszczenie własności biologicznych) białek. Istotą zaś metabolizmu jest funkcjonowanie enzymów, z których każdy zbudowany jest z białka. Gdy enzymy ulegną denaturacji - organizm ginie.

Spójtzmy na ryc. I -1 i na tabelę I -I. Ziemia - trzecia planeta od Słońca, znajduje się odeń w takiej odległości, że (otoczona atmosferą) utrzymuje na swej powierzchni temperatury od 193 K (-60°C) do 333 K (60°C), ze średnią temperaturą około 300 K (27°C).

Dzięki światłu i ciepłu życie istnieje dziś na Ziemi, a także mogło na niej powstać. Jak pamiętamy z rozdziału 1.2. - obszar zasiedlony przez istoty żywe stanowi jak gdyby „błonę”, stosunkowo cienką (w porównaniu z wymiarami planety) i przytwierdzoną do powierzchni globu, ściśle zaś uzależnioną od dopływu energii cieplnej i świetlnej ze Słońca. Ale czy życie na Ziemi uzależnione jedynie od ciepła i światła?

1.43. Promieniowanie kosmiczne

Najprawdopodobniej cały Kosmos wypełniony jest promieniowaniem o dużej energii, absolutnie zabójczym dla wszelkich istot żywych. Lecz promieniowanie to - tak zwane galaktyczne, nic dociera do powierzchni Ziemi. Dopływa jedynie do granic Układu Słonecznego. W Układzie Słonecznym przeważającą część owego przenikl i wego promieniowania zatrzymuje strumień cząstek wyrzucanych przez Słońce - tzw. wiatr (bądź „płaszcz”) słoneczny. Cząstki tworzące plazmę płaszcza słonecznego to przeważnie protony, elektrony, jądra helu (cząstki alfa) i cięższych pierwiastków, a także fale elektromagnetyczne o różnej długości. Całe promieniowanie słoneczne ma olbrzymią caeigię, rzędu 4 x 10” ergów w ciągu sekundy. Ogrom tego promieniowania przedstawi się nam bardziej plastycznie, jeśli wyrazimy je w jednostkach masy. Zgodnie ze wzorem Einsteina:

E = mc²

(E -energia, m - masa, c - prędkość światła w próżni) bżdy gram masy zawiera olbrzymie ilości energii. Gdybyśmy jeden kilogram masy zamienili całkowicie na energię, to wystarczyłaby nam ona do ogrzania 40 milionów ton granitowej skały (więcej niż Góry Świętokrzyskie) do temperatury 2800 K (ponad 2500°C), czyi i do zamiany ich na rozżarzoną lawę. Przeliczając - zgodnie ze wzorem Einsteina - energię promieniowania słonecznego na jednostki masy, Słońce w każdej sekundzie wysyła 4 200 000 000 kg promieniowania, z czego tylko 2 kg pada ■■Ziemię, stanowiąc na niej źródło życia i energii. Pozostała część promieniowania słonecznego ftzehodzi się w Kosmos, padając po drodze na inne planety i stanowi zaporę dla promieniowania galaktycznego.

A zatem słowo „płaszcz", określające promieniowanie jest w tym wypudku słuszne, bo Słońce ~pk płaszczem osłania Układ Słoneczny przed promieniowaniem galaktycznym. Lecz choć cząstki promieniowania słonecznego mają mniejszą energię (energia protonów wiatru słonecznego wynosi