100 великих рекордов стихий
Шрифт:
Через несколько дней на место происшествия прибыли специалисты, в том числе и военные с полигона. Они уверяли, что ночью никаких стрельб не велось, да и не похоже это было на локальный взрыв боеприпасов. Специалисты почесали затылки и, не придя к какому-либо общему заключению, убыли восвояси. На всякий случай прошлись вдоль нерукотворной канавы с радиометром, но все оказалось чисто. Правда, обнаружилась странная особенность: у одного из деревьев кроме корней обгорела и вершина, словно ее поразил молниевый разряд. Но метеорологи дали справку, что в это время никакой грозы не было.
Если бы этот случай произошел лет сто назад, исследователи без труда объяснили бы его следствием подземной грозы. «Земное электричество
Но прошло некоторое время, и теория подземной грозы была забыта. Теперь световые вспышки геофизики пытаются объяснить возгоранием вырвавшегося из недр газа. Однако световая вспышка во время мощнейшего тяньшанского землетрясения в 1976 году была видна за сотни километров от эпицентра! В начале 70-х годов гипотезу подземной грозы рискнул реанимировать профессор Томского политехнического института А.А. Воробьев. Собрав группу единомышленников из молодых сотрудников, он приступил к экспериментам в разных районах страны. Воробьев с сотрудниками высказал идею: во время подземной грозы, как и во время обычной, должны генерироваться радиоволны, и если попытаться их зарегистрировать, они смогут стать такими же предвестниками землетрясений, как радиоволны в атмосфере – предвестниками обычных гроз. И исследователям действительно удалось зафиксировать усиление напряженности подземного радиофона непосредственно перед землетрясениями!
Но попытки представить результаты этой важной работы в самый престижный научный журнал «Доклады Академии наук СССР» натолкнулись на сопротивление оппонентов из ведущего института по землетрясениям – Института физики Земли АН СССР. Разгромив в пух и прах идею Воробьева, они сами провели аналогичные эксперименты, и… через пару лет статьи на аналогичные темы стали регулярно появляться в «Докладах».
Тогда Воробьев и его сотрудники проверили другую идею: обычная молния порождает много озона, а значит, и перед подземным землетрясением из-под земли должен выходить свободный озон! Эта идея также подтвердилась практическими экспериментами.
Самый большой магнит
Магнитные бури обычно не считаются грозным явлением природы, таким как землетрясения, цунами, тайфуны. Правда, они срывают радиосвязь в высоких широтах планеты, заставляют плясать стрелки компасов. Сейчас эти помехи уже не страшны. Дальнюю связь все чаще ведут через спутники, с их же помощью штурманы задают курс кораблям и самолетам.
Казалось бы, капризы магнитного поля уже могут никого не беспокоить. Но именно теперь
Одно из таких изменений поля происходит в наши дни…
С тех пор как немецкий математик и физик Карл Гаусс впервые дал математическое описание магнитного поля, последующие измерения – на протяжении 150 лет до сегодняшних дней – показывают, что магнитное поле Земли неуклонно ослабевает.
В связи с этим кажутся естественными вопросы: не исчезнет ли магнитное поле совсем, и чем это может грозить землянам?
Вспомним, что нашу планету непрерывно бомбардируют космические частицы, особенно интенсивно – протоны и электроны, излучаемые Солнцем, так называемый солнечный ветер. Мимо Земли они проносятся со средней скоростью 400 км/с. Магнитосфера Земли не пропускает заряженные частицы к поверхности планеты. Она направляет их к полюсам, где в верхней атмосфере те рождают фантастические сияния. Но если магнитного поля не будет, если растительный и животный мир окажется под таким непрерывным обстрелом, то можно предположить, что радиационное повреждение организмов самым губительным образом скажется на судьбе всей биосферы.
Чтобы судить о том, насколько реальна такая угроза, надо вспомнить, как возникает магнитное поле Земли и нет ли в этом механизме ненадежных звеньев, способных выйти из строя.
По современным представлениям, ядро нашей планеты состоит из твердой части и жидкой оболочки. Подогреваемое твердым ядром и охлаждаемое расположенной выше мантией, жидкое вещество ядра вовлекается в кругооборот, в конвекцию, распадающуюся на многие отдельные циркулирующие потоки.
Такое же явление знакомо земным океанам, когда источники глубинного тепла оказываются близко ко дну океана, благодаря чему оно нагревается. Тогда в толще воды возникают вертикальные течения. Хорошо исследовано, например, такое течение в Тихом океане неподалеку от берегов Перу. Оно выносит из глубин к поверхности вод огромную массу питательных веществ, благодаря чему этот район океана особенно богат рыбой…
Вещество жидкой части ядра – это расплав с большим содержанием металлов, и потому он обладает хорошей электропроводностью. Из школьного курса мы знаем, что если проводник движется в магнитном поле, пересекая его линии, то в нем возбуждается электродвижущая сила.
Во взаимодействие с потоками расплава могло первоначально вступить слабое межпланетное магнитное поле. Порожденный этим ток, в свою очередь, создал мощное магнитное поле, которое кольцами окружило ядро планеты.
В недрах Земли в принципе все происходит так, как в динамомашине с самовозбуждением, схематическую модель которой имеет обычно каждый школьный кабинет физики. Отличие в том, что вместо проводов в недрах действуют потоки жидкого электропроводящего материала. И, по-видимому, вполне правомерна аналогия между секциями ротора динамо и конвекционными потоками расплава в недрах. Механизм, создающий магнитное поле Земли, назвали поэтому гидромагнитное динамо.
Но картина, конечно, сложнее: кольцевые, иначе их называют тороидальные, поля не выходят на поверхность планеты. Взаимодействуя с той же электропроводной подвижной жидкой массой, они порождают другое, внешнее поле, с которым мы на поверхности Земли и имеем дело.
Нашу планету с ее внешним магнитным полем схематически обычно изображают как симметрично намагниченный шар с двумя полюсами. В действительности внешнее поле не столь идеально по форме. Симметрию нарушает множество магнитных аномалий.