Сошедшие с небес и сотворившие людей - В Конелес

Несомненно, изменения ориентировки оси вращения Земли в пространстве отражаются на состоянии литосферы и приводят к активизации вулканизма. Однако одно только усиление вулканической деятельности может приводить к кратковременным изменениям климата (десятки — сотни лет). Тем не менее для живых существ и такие периоды могут иметь самые трагические последствия.

То, что магнитное поле в геологическом прошлом было совсем иным, стало очевидным лишь в XX веке. Палеомагнитные исследования однозначно установили, что за последние 1,2 миллиона лет произошло не менее 10 сложных геомагнитных событий и до 18 простых. Одно из таких событий — "олби-лашам" — имеет возраст 42 000-44 000 лет; событие "моно" — от 23 500 до 29 500 лет. Среди последних голоценовых сдвигов полюсов выделяют этрусский (5700 лет назад) и готенборгский (12 300—13 000 лет назад) [109, с. 44—49]. Последняя дата может представлять особый интерес.

Помимо медленных блужданий магнитных полюсов, объясняемых движением континентов друг относительно друга, известны и более быстрые и кратковременные. Эти периоды колебаний магнитного поля Земли также имеют свою периодичность. По данным Г. Петровой [179, с. 15], они близки к 100 000, 36 000, 23 000 и 12 000—15 000 лет, что, в общем, коррелирует с периодичностью оледенений. По данным В. С. Векслера (1928), около 13 000 лет назад магнитный момент Земли был минимальным за последние 25 000 лет. Соизмеримые минимумы наблюдались около 29 000, 62 000, 117 000 и 145 000 лет назад [179, с. 7, 14].

Магнитное поле не только колеблется по интенсивности; периодически происходят еще и так называемые переполюсовки (смены полярности магнитных полюсов Земли).-Впервые обратная намагниченность горных пород была обнаружена в 1906 году во Франции. Общая картина этого явления такова. Когда напряженность магнитного поля уменьшается примерно в 3,5 раза, начинаются "выбросы" — изменения направления геомагнитного поля большой амплитуды. При достижении семикратного снижения напряженности магнитные полюса перемещаются в низкие широты. Затем полярность изменяется, и поле постепенно восстанавливается, правда медленнее, чем разрушалось [179, с. 69—70]. В настоящее время дипольная составляющая земного магнитного поля уменьшается, причем с такими темпами, что через 2000 лет это магнитное поле может попросту исчезнуть [110, с. 81].

Совсем недавно журнал "Science" опубликовал гипотезу американских геофизиков Рональда Кохена и Ларса Штихруде. По их данным, ядро Земли, имея температуру около 4000°С и диаметр 2500 км, представляет собой цельный железный (железоникелевый) кристалл с гексагональной структурой (рис. 95) [311]. Данная гипотеза основывается на наблюдаемом, но труднообъяснимом явлении скоростной анизотропии сейсмических волн в теле Земли. Оно, кстати, дает основания предполагать, что основную роль в генерации магнитного поля играют не сами ферромагнетики, а циркуляция токопроводящих масс [110, 87-88].

Вопрос о происхождении магнитного поля планет до конца не понят. В общем виде он был рассмотрен Лармором (1919) через идею самовозбуждающегося динамо, а в конце 1940-х развит Э. Бул-лардом [162, с. 92]. С. Брагинский в качестве источника энергии геодинамо выдвинул три причины. Это суммарная прецессия земной оси, вызывающая силы инерции и течение расплавов (внешняя); тепловая конвекция в жидком теле Земли (внутренняя) и концентрационная конвекция (внутренняя) [50, с. 40—43]. Безусловно, для создания магнитного поля большое значение должно иметь наличие во внешнем ядре ферромагнетиков, ориентировка спинов атомов и вихревые (магнитодинамические и, возможно, эфиродинамические) эффекты.

Вообще в идеале магнитное поле Земли можно было бы представить симметричным шаровым полем диполя. Но на поверхности в нем имеются четыре крупные аномалии (в Сибири, Северной Америке, Антарктиде и Южной Америке). Центры указанных аномалий находятся на пересечении параллелей 60° с. ш. и 60° ю. ш. и меридианов 120° в. д. и 120° з. д. Такая структура поля позволила Дж. Блоксхаму и Д. Габбинзу выдвинуть в 1990 году модель магнитного поля и течения жидкого вещества внутри Земли в зоне от внешнего до внутреннего ядра. Согласно С. Брагинскому, для "включения" геодинамо (МГД-генератора) необходима циркуляция токопроводящего расплава во внешней оболочке и возбуждение в нем электрического тока, порождающего магнитное поле. В качестве регуляторов потока расплава выступают силы Кориолиса и Архимеда и такие параметры как вязкость, гидростатическое давление и ряд других.

Сумма таких факторов, как нарушение конвекции расплавленного вещества в теле Земли и нарушение работы земного динамо, изменение наклона оси планеты и периодическое проявление парникового эффекта, может приводить к масштабным и драматичным природным явлениям. Из вышесказанного можно сделать вывод: колебания климата и магнитного поля Земли в определенной степени взаимосвязаны, происходят с некоторой периодичностью и вполне могли фиксироваться в памяти наших предков и дойти до нас в виде преданий об ужасающих катастрофах и бедствиях.

Глава 10.

НЕПОХОЖИЕ СЕСТРЫ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ

У лунного моря особый секрет, —

На море оно не похоже.

Воды в этом море ни капельки нет.

И рыба не водится тоже.

Джанни Родари

Знайка... создал свою собственную теорию происхождения лунных кратеров. Ему бросилось в глаза, что лунная поверхность очень похожа на поверхность хорошо пропеченного блина с ноздреватыми дырками.

Николай Носов. "Незнайка на Луне"

Датирование лунных пород, исследованных русскими и американскими учеными, варьируется в пределах 3,2—4,6 миллиарда лет Получается, что Луна старше Земли... Это сразу вызывает много других вопросов. И прежде всего: как она образовалась?

Исходя из идеи о протопланетном облаке, окружавшем Солнце, принято считать, что любая планета формирует свои спутники из своего же вещества по "остаточному принципу". Однако сопоставление относительных размеров Земли и Луны (а также Плутона и Харона) в сравнении с другими спутниковыми системами почему-то дает резкий "сбой" на один-два порядка (табл. 5).

Таблица 5

Меркурий 0 Венера 0 Земля 1,2 10-2 Марс 2,0 10 -8 Юпитер 2,1 10-4 Сатурн 2,5 10-4 Уран 1,7 10-4 Нептун 1,3 10-3 Плутон 1,6 10-1

Поэтому, по мнению многих ученых, нашу систему правильнее было бы называть двойной планетой. Но родственные ли это планеты?

Одна из первых гипотез о происхождении Луны была предложена в 1879 году английским астрономом Джорджем Дарвином (вторым сыном Чарльза Дарвина), использовавшим математические расчеты и геофизическую теорию. Специализировался он в изучении приливов, поэтому и возникновение Луны в его понимании подчинялось механизму отделения от первичного земно-лунного тела "капли", которая, остыв, и стала Луной.

В разных вариантах эта теория была трижды воскрешена в XX веке. В своих изысканиях ученые пытались выявить и объяснить причину разделения исходного более крупного протопланетного объекта. Одна из гипотез, в частности, приписывала ему слишком большой угловой момент вращения и получила известность как гипотеза отделения и коагуляции. Но все эти гипотезы и теории оказались несостоятельными в смысле объяснения существующего расстояния системы "Земля—Луна" и пределов, устанавливаемых зоной Роша[63], а также необычайно большого углового момента этой системы. Получалось, что в прошлом прото-Земля должна была иметь в 4 раза больший угловой момент, чем имеет его в настоящее время вся система Земля—Луна. Период обращения такой системы должен был составлять всего 4 часа. В 1930 году X. Джеффриз высказал очень серьезные физические аргументы против этой модели, и ее сочли крайне маловероятной.

Программы "Аполлон" и "Луноход" также "сработали." против гипотезы отделения и коагуляции. Средняя плотность Луны (3,34 г/см3) близка к плотности земной мантии, составляющей 3,0— 3,3 г/см3. Но при внешне кажущемся сходстве Земли и Луны их никак нельзя назвать "близнецами". Если бы Луна образовалась из мантийно-корового вещества прото-Земли, элементный состав обеих планет был бы почти идентичен. Однако лунная кора, сложенная преимущественно анортозитом[64], необычайно бедна сидерофильными элементами (фосфор, кобальт, молибден, никель и вольфрам). И напротив, она очень богата так называемыми "огнеупорами" (тугоплавкими элементами и соединениями: окислами алюминия, кальция, магния, титана и др.).