Модели воды

В настоящее время существуют и другие модели воды, объясняющие её аномальные свойства. Так, профессор Мартин Чаплин из Лондонского университета (Martin Chaplin Professor of Applied Science Water and Aqueous Systems Research of the London South Bank University) рассчитал и предположил иную структуру воды, в основе которой лежит икосаэдр (рис. 32).

Рис. 32. Формирование икосаэдра воды. Модель М. Чаплина.

Согласно этой модели вода состоит из 1820 молекул воды - это в два раза больше, чем в модели Зенина. Гигантский икосаэдр в свою очередь состоит из 13 более мелких структурных элементов. Причем, так же как и у Зенина, структура гигантского ассоциата базируется на более мелких образованиях.

См. ссылку: /article/learn/mathmodel.htm

В Черном море наблюдается другой интересный феномен. На глубинах в воде присутствует сероуглерод (H₂S), концентрации которого настолько высоки, что ниже 120-200 метров в Чёрном море жизни почти нет. Причиной наличия таких высоких концентраций сероводорода в водах Черного моря является деятельность особых бактерий Bacterium hydrosuifureurn Penticum, Vibro sulfureus и Microspira aestuaria, способных выделять сероводород при восстановлении сульфатов, солей, растворенных в морской воде. В начале эволюции некоторые хемосинтетические бактерии использовали и энергию, полученную в результате окисления сероводорода (H₂S) до серы (S).

В разные геологические эпохи сероводородные зоны занимали различную площадь. Около 3,5 — 3,7 миллиарда лет назад (самый ранний докембрий), когда атмосфера Земли содержала крайне мало кислорода, причем небиологического происхождения (образовывавшегося, например, при остывании базальтовой магмы, по гипотезе геохимика В.И. Вгатова), воды океана были полностью сероводородными. И первая жизнь в океане тоже была анаэробной. Первые живые простейшие, вероятно, мало отличались от современных нам анаэробных бактерий. Даже при отсутствии или малом количестве органического вещества, как это было в первичном океане, анаэробные бактерии могли выделять сероводород. Потом, по мере того как состав атмосферы изменялся, в ней скапливался кислород, сероводородные зоны уменьшались. Этот процесс продолжался сотни миллионов лет. Вероятно, вода Черного моря “сохранила” память о том первичном океане.

Биогенное происхождение имеет также и кислород атмосферы Земли, который образовался за счет процесса фотосинтеза зелеными растениями. Жизнь на Земле, как подтверждают данные палеогеологии, возникла в докембрийскую эпоху. Так, в научной литературе сообщалось о находках ископаемых водорослей в Южной Африке, возраст которых 2,7 млрд. лет. Обнаружены также остатки органического происхождения в южноафриканской формации Фиг-Три, возраст которой приблизительно 3,5 млрд. лет. Академик Б.С. Соколов на основе имеющихся сведений о развитии жизни на нашей планете в раннем докембрии сделал вывод, что биогенные накопления кислорода в океане начались 3,0 — 3,5 млрд. лет назад, а в атмосфере - 2 млрд. лет тому назад.

По мере того как атмосфера Земли в процессе её эволюции эволюционировала из восстановительной в окислительную, постепенно стало происходить „очищение” водной среды – гидросферы от дейтерия. По мнению Мосина, в те времена существовало два очень важных процесса. В первичной атмосфере Земли не было защитного кислородно-озонового слоя, защищающего поверхность Земли от жёсткого коротковолнового излучения Солнца. Поэтому, вследствие вулканических геотермальных и электрических процессов могло происходить обогащение гидросферы Земли дейтерием. Кроме того под действием излучения мог происходить фотолиз воды (Мосин, 1996).

На более позднем этапе вода могла очищаться от дейтерия при помощи горных пород. Большую роль в этом процессе, по-видимому, играли карстовые породы. В настоящее время содержание дейтерия в карстовых источниках равняется 30-35 г/тонна. В морской воде его содержание 130-150 г/тонна. Очевидно, что когда в воде меньше дейтерия, эволюция происходит быстрее. Если на Земле не начался бы природный процесс очищения от дейтерия, эволюция могла „застыть” на очень низком уровне.

С годами температура Земли понижалась. На определенном этапе эволюции Земли, температура воды была на10-15°C выше теперешней. А когда температура снизилась до 3,8 °C, в первую очередь замерзала тяжёлая вода. Это означает, что лед сначала встраивает в свою кристаллическую решётку атомы дейтерия (Д-р Игнатов, 2010). При этом природный лёд обычно значительно чище, чем вода, так как при кристаллизации воды в кристаллическую решётку встраиваются молекулы воды, а примеси вытесняются в жидкость. Растущий кристалл льда, тем самым, всегда стремится создать идеальную кристаллическую решетку и вытесняет посторонние вещества. В планетарном масштабе именно замечательный феномен замерзания и таяния воды играет роль гигантского очистительного процесса - вода на Земле постоянно очищает сама себя.