Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

Но ученые не теряли надежды. Они ждали. Они искали среди звезд Ориона ту, которая могла посылать мощный поток гамма-квантов. И удача как будто улыбнулась им. Космофизик Мураяма на Международной конференции по космическим лучам сообщил, что подозреваемая - звезда W-Ориона. Звезда оказалась слабопеременной. Японцы изучили по старым фотоснимкам колебания яркости этой звезды, составили их график за несколько лет и «положили» рядом кривую изменений таинственного потока. Кривые почти совпали! То же падение интенсивности в 1954 году, колебания до 1956 года. Даже в 1957- 1958 годах слабые, близкие к ошибке измерений всплески космического излучения в точности повторяли все колебания блеска W-Ориона. Но наступил 1959 год. Яркость звезды стала расти, а поток космических лучей с периодом в одни звездные сутки так и не появился.

Что это было?

Оказывается, подобных несостоявшихся открытий источников космических лучей было немало, особенно в 30-х годах. Самое интересное, что эти открытия часто вопиюще противоречили друг другу и не подтверждались при проверочных наблюдениях.

Помните, мы говорили об айсберг-эффекте, опасности, поджидающей ученых в тот момент, когда они переходят от сбора фактов к обобщениям? Может быть, и тут ошибка состояла в том, что за достоверную вариацию принималось случайное отклонение числа частиц от «среднего».

Тут вступают в действие законы статистики. Это знакомо социологам: чтобы вернее судить, скажем, о том, сколько семей предпочитает готовить обеды из Полуфабрикатов, а сколько вообще получают готовые обеды, нужно опрашивать возможно большее число хозяек. Чем меньше группа опрошенных, тем случайнее результаты опроса, тем меньше оснований выводить из них какую-то закономерность.

Именно так и получилось с многократно открытыми суточными вариациями космических лучей в 30-е годы. Площади приборов были малы, и они могли «опросить» только небольшое число небесных гостей. А вот с опытами японцев дело обстоит сложнее. Может быть, действительно, один точечный источник гамма-квантов, настолько мощный, что он вызывал суточную вариацию в тогдашних слабых наземных приборах, ненадолго появился в 50-х годах в созвездии Ориона. Ведь почти через сорок лет с помощью новейшей техники ученые все же нашли в молекулярных облаках этого созвездия слабый, но постоянно действующий источник гамма-квантов. Причем сумели определить, при каких именно ядерных реакциях они произведены. Похоже - при столкновениях ядер кислородных и углеродных атомов с атомами водорода. Еще одним результатом этой реакции является один из изотопов алюминия. А присутствие именно этого изотопа в метеоритах, свидетелях и участниках процесса рождения нашей Солнечной системы, давно уже было загадкой для астрономов. Облака в созвездии Ориона сегодня считаются наилучшей моделью нашего прошлого и ближайшей к нам фабрикой звезд.

Гамма-квантовая теория космических лучей в целом все же не подтвердилась. Это был важный научный результат. Но тогда, полвека назад, из него были сделаны ошибочные выводы. Было решено, что солнечно- и звездно-суточных ритмов в потоке космических лучей вообще нет. Получалось, что этот поток равномерно, как говорят ученые -  изотропно, обдувает планету со всех сторон. Как мы теперь знаем, во-первых, в каких-то очень важных случаях и гамма-кванты делают все-таки свой вклад. А во-вторых, и остальные ритмы со временем обнаружились, и из этого проистекло целое направление в науке.

Так кто же они?

Что-то тщательно перемешивает, рассеивает первичные космические лучи во Вселенной. Что же? Тут долгих гаданий не было. Довольно скоро восторжествовала точка зрения, что это «что-то» - магнитные поля космоса, Солнца, а сами первичные космические лучи -  это заряженные частицы.

Но в науке даже очевидные выводы нуждаются в проверке. Как это сделать? До дна атмосферного океана первичные лучи не доходят, а вторичные вроде бы ни о чем не говорят: ведь они одинаково выбиваются из атомов атмосферы и частицами; и гамма-квантами. А межпланетных станций, спутников тогда еще не было.

И тут снова на помощь пришла вариация космических лучей, на этот раз пространственная. Космические лучи не одинаково интенсивно бомбардируют разные широты Земли.

Еще в начале XX века норвежец Штермер предсказал так называемый широтный эффект.

Земля -  большой двухполюсный магнит. Его магнитное поле отклоняет заряженные частицы. Ближе к экватору частицам с трудом удается пробиться к поверхности Земли: здесь им трудно преодолеть сопротивление мощного пучка силовых линий земного магнита, барьером вставших на их пути. Ближе к полюсам магнитные силовые линии как бы «втыкаются» в Землю. И по ним, как по рельсам, частицы довольно легко приближаются к планете. Отсюда и закономерность, предсказанная Штермером: в район экватора могут пробиться «потомки» только редких, энергичных частицы. Уже в районе Москвы отбор в 7 раз менее строг. А около Мурманска частица с энергией в 150 раз меньшей, чем у экваториальной» частицы, может долететь до атмосферы и вызвать в ней ливень вторичных космических лучей.

Научные суда, десятки станций северного и южного полушарий, приборы на самолетах «ловили» этот эффект. И обнаружили его. Значит, действительно частицы. Но какие? Оказывается, и это можно было определить во времена, предшествовавшие космической эре. Заряженные частицы заворачиваются магнитным полем, причем так: положительные должны влетать в атмосферу в основном с запада, а отрицательные с востока.

Снова тщательные измерения на десятках станций. Результат: «ветер» космических лучей с запада явно, как говаривал великий кормчий, довлеет над «ветром» с востока (только, кажется, там было наоборот). Итак, первичные космические лучи имеют положительный заряд. Это ядра разных атомов; водорода (протоны), гелия, лития, кальция и т.д.

Уже в эру спутников выяснилось, что есть в космических лучах и отрицательные электроны, и (все-таки!) гамма-кванты. Но немного: один-два процента того и другого.

Каждые сутки, в 18 часов

Итак, еще в 30-е годы стало ясно, что в пространстве, окружающем земной глобус, движение частиц космических лучей скорее похоже на хаотичное броуновское движение молекул воздуха в запертой комнате, чем на мощный сквозняк из открытой балконной двери.

И все же слабые «сквозняки» -  не более процента от общего фона космического излучения - ученые надеялись зарегистрировать. Чувствительность приборов довольно медленно, но упорно подбиралась к этой величине. Вот-вот счетчики должны были поймать, наконец, долгожданные суточные вариации - бесспорные и многое говорящие о структуре окружающего Землю пространства.

Почему же ученые, невзирая на поражение гамма-квантовой теории космических лучей, ждали все-таки этих вариаций?

Снова представим себе Землю-глобус в наглухо запертой, без сквозняков, комнате. Порассуждаем.

Наш глобус не стоит на месте. Он мчится по кругу, по гаревой дорожке своей орбиты вокруг Солнца. И, как спортсмен, рассекающий воздух, он должен получать «ветер в лицо». Ветер космических лучей. Можно ли