С космическим путеводителем по Земле - Станислав Хабаров

Сталактиты пещер имеют свои кольцевые зоны. В водообильные периоды, повторяющиеся через 10—11 лет, наблюдается существенно большее отложение строительного вещества. Видна годичная зональность и в шлифованных срезах агата. Но особенно резко воспринимается вселенская цикличность живой природы. Об этом свидетельствуют годовые кольца деревьев и их 11-летние ритмы роста. Прирост деревьев резко замедляется во время вспышек сверхновых звёзд. На склонах 3еравшанского хребта на высоте три тысячи метров растёт 800-летняя арча. По кольцам этого древнего дерева отлично видно, как тормозился прирост в 1572 и 1604 годах, когда вспыхнули сверхновые Тихо Браге и Кеплера.

Давно замечено совпадение различных стихийных бедствий. Так, извержение Везувия в VI веке новой эры сопpовождалось римской чумой. Землетрясения, бури, наводнения соответствовали опустошительным эпидемиям, нашествиям саранчи. Теперь стало хорошо известно, что это связано с циклической деятельностью Солнца. При солнечных вспышках на Землю обрушивается лавина частиц высоких энергий, потоки электромагнитного излучения.

В 1915 году А. Л. Чижевский начал систематическое изучение зависимости биологических явлений от ритмов Солнца. В годы солнечной активности возрастап процент внезапных смертей, наблюдались вспышки вирусного клещевого энцефалита, массовых налётов насекомых. Оказалось, что все организмы, особенно микроорганизмы, весьма чувствительно реагируют на солнечное воздействие.

В последнее время зарегистрировано множество ритмов, не совпадающих, но близких 11-летнему хроноритму Солнца. С такой же периодичностью повторяются столь разные события, как максимумы численности зайцев и рысей, атлантических лососей, филинов и соколов. С подобной цикличностью размножаются насекомые, достигают максимума урожаи пшеницы, обостряются сердечно-сосудистые заболевания. Примерно наполовину меньший цикл определяет мор мышей и массовые самоубийства леммингов, массово устремляющихся к морю.

Спутниковые исследования уточнили механизм солнечно-земных связей. По современным представлениям Земля купается в солнечном корпускулярном потоке. Перемещаясь со скоростью 30 километров в секунду, она постоянно обдувается «солнечным ветром», дующим со скоростью 500 километров в секунду. В каждом кубическом сантиметре околоземного пространства содержится примерно десять выброшенных Солнцем частиц. Интересно, что, казалось бы, наивные представления Аристотеля дают довольно-таки точную качественную картину строения космических окрестностей Земли. Он писал, что сфера воздуха расположена между сферой Земли и сферой огня, за которой находятся сферы планет и звёзд.

Сфера огня – по нашим представлениям солнечная плазма – весьма влияет на земную погоду. Непосредственный зондаж околоземного пространства межпланетными космическими аппаратами помог прояснить взаимодействие солнечной водородной плазмы с магнитным полем Земли.

Магнитосфера Земли деформирована «солнечным ветром»: сжата на дневной стороне и вытянута на ночной (образует длинный геомагнитный хвост). При солнечных вспышках в «солнечном ветре» возникает бегущая волна, вызывающая магнитосферную бурю. Космические лучи, ультрафиолетовое

и рентгеновское излучения, генерируемые вспышкой, воздействуют на околоземное пространство, нарушают его тепловое равновесие, вызывают изменение погоды.

Полярные сияния – «отблески» магнитных бурь – изучались проходящими через них спутниками. В областях сияний обнаружены сильные электрические поля. Они-то и разгоняют электроны и протоны, столкновения которых с атомами и молекулами атмосферы рождают призрачный свет сияний. Конфигурация электрических полей соответствует форме полярных сияний.

Казалось, всё просто: генератор – Солнце – дистанционно управляет атмосферой и жизнью Земли. Но накопление фактического материала вспышечной «деятельности» Солнца и её последствий отрицало прямую связь.

Тщательные исследования обнаружили ряд дополнительных циклов. Само пятнообразование повторяется с периодами 9,9 и 11,1 года. А вот земные процессы обнаружили ещё два длительных цикла с периодами в 89 и 1900 лет. Первый отмечал в основном повторение климатических характеристик, таких как средняя годовая температура воздуха, суровость зим и связанная с ними площадь арктических льдов; второй оказался классическим по яркости проявления физико-географических процессов: земного магнетизма, вулканизма, колебаний уровня Мирового океана.

Интересно, что короткие циклы укладывались в длинные, и тут забрезжила догадка о причине солнечной цикличности, о связи процессов на Солнце с околосолнечным движением, с перемещением планет относительно светила. Прежде всего, выяснилось, что 11-летний цикл совпадает с моментами пересечений орбиты Юпитера с орбитой Солнца. Группировкой относительно Солнца других крупных планет объясняются и другие циклы.

В полёте советских автоматических межпланетных станций был отмечен любопытный феномен – колебание потока галактических космических лучей повторялось с 11-летней периодичностью, он то отставал от циклa солнечной активности, то опережал его. Этот факт повлёк за собой обработку многочисленных замеров, из которой был сделан вывод, что не пятна, а более мощный механизм является причиной возмущений в межпланетном магнитном поле. Внутри Солнца, вблизи его центра, расположен как бы мощный генератор магнитного поля. А пятна на Солнце и изменение потоков галактических космических лучей – вторичные проявления его воздействия.

Исследования последних лет обнаружили в космическом пространстве присутствие органических молекул. Считается, что органическая пыль составляет тысячную долю всей массы Млечного Пути. Предполагается также, что за первые 500 миллионов лет после образования земной коры на нашу планету выпало около одного миллиарда тонн органического вещества, ставшего строительным материалом первоначальной земной биосферы.

Жизнь зародилась на Земле миллиарды лет назад. Сначала в докембрийских отложениях Южной Африки были найдены бактериоподобные организмы, возраст которых оценивался в 3,5 миллиарда лет. Затем в других местах земного шара находили биогенные окаменелости. В древнейших горных породах юго-запада Гренландии обнаружили остатки древних бактерий, возраст которых – 3,8 миллиарда лет. Но этому биологическому рождению предшествовал процесс химической эволюции – усложнения молекул.

На внешних поверхностях станций «Салют» экспонировались молекулярные соединения предбиологической структуpы. Они подвергались гамме воздействий открытого космоса: излучению, смене температур, бомбардировке частицами и пылинками, воздействию вакуума и магнитного поля. Результаты показали, что молекулы, находившиеся в открытом космосе, усложнились.

Изучая эволюцию форм жизни, мы не перестаём интересоваться, как возникла жизнь? Что дало импульс первой клетке, подобно электрическому разряду, запускающему остановившееся сердце? Может быть, «стартером» жизни явилось атомное ядро, достигшее предбиологической структуры в потоке космических лучей? Такие вопросы были поставлены в экспериментах на исследовательских станциях «Салют» и ждут своего ответа. Ученые надеются разгадать и даже смоделировать процесс возникновения жизни.

Планета Земля – очень сложная система. Каждая оболочка Земли заслуживает многих монографий. Мы же ограничимся рассказом о её тонкой верхней корочке – земной коре, о земной поверхности и о том, как она выглядит со стороны.

Внешний облик планеты – результат взаимодействия и противоборства внутренних и внешних процессов. Тектонические движения и эрозионное воздействие непрерывно меняют «лик Земли». Былые вершины стираются общими усилиями солнца, воздуха и воды. Наоборот, иные возвышенности образуются, выделяясь из толщи мягких пород, слагающих равнины. Мягкие и трещиноватые слои убираются работой рек и ручьёв, обнажая твёрдые породы. Taкими сказочными фигурами поднимаются удивительные Ленские и Красноярские столбы, знаменитая Сахарная голова в Рио-де-Жанейро, северо-американская Башня Дьявола.

Ежегодно реки планеты уносят в океан с континентов 35 миллиардов тонн твёрдого вещества. При их беспрерывной работе достаточно нескольких десятков миллионов лет, чтобы смыть всю сушу, выровнять её, превратить повсеместно в придонный слой. Но континенты не стираются водой.

Существует ряд круговоротов веществ. В одном из них, «местном», в недрах Земли работает вода, она сортирует подкоровое вещество, обогащая металлами нижние слои и кремнием верхние. Из недр выносится магма, выводя вещество верхней мантии. Затем в результате сноса вещество континентов попадает на дно океанов, а потом отправляется в мантию на переплавку. Тектонические движения деформируют земную кору. Особенно изменяет поверхность планеты перемещение материков, а точнее, более обширных образований – литосферных плит.