Текст книги "Технопарк юрского периода. Загадки эволюции"

Автор книги: Александр Гангус

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 31 страниц)

И наоборот. Подсчитано, что если за какое-нибудь лето лед, покрывающий одну только Антарктиду, подтает и потеряет в своей многокилометровой толщине всего лишь 1,2 сантиметра, то уровень мирового океана повысится на 1,2 миллиметра. Такое «похудение» ледникового щита Антарктиды и тем более ничтожное повышение уровня моря измерить практически невозможно. Но если подобное лето повторится 100 раз, то за один только век земные сутки удлинятся на 18 секунд!

Это не просто воображаемый, мысленный эксперимент. 20 тысяч лет назад наступление ледников сменилось их таянием и отступлением. Начиналось наше, длящееся и сегодня голоценовое межледниковье. Это датируется легко и просто по всей Земле. Прекратилось отступление мирового океана. Его уровень был на 125 метров ниже сегодняшнего, Персидский залив был сух и даже более чем сух, там была пустыня. С тех пор море наступает на сушу. Причем 110 из этих метров океан прибавил примерно за первые 11 тысяч лет. Считаем: 1 см в год! Сегодня наступление моря (а значит, и таяние ледников) замедлилось. За 9 тысяч лет лишь 15 метров –  1,7 миллиметра в год. Тоже немало.

Но на самом деле это в среднем море наступало и отступало. А вслед за этим варьировала скорость вращения планеты вокруг оси. И эти вариации можно отслеживать лишь по косвенным признакам.

Обыкновенный хронометр – а еще лучше не обыкновенный, а какой-то особо точный – может быть куда более надежным климатографом, чем самые точные измерители уровня моря и толщины ледового покрова.

Представим себе: пришел на берег моря океанолог. Он хочет узнать, как меняется здесь из года в год уровень моря. Узнает. Причем узнает, меряя от чего-то твердого, «надежного» – от суши, дна. А за несколько километров от океанолога похожие измерения проводит геолог, специалист по современным движениям земной коры. Он хочет выяснить, поднимается или опускается вверенный ему участок земной коры –  побережье, дно моря. И ведет он свои измерения от того, что кажется ему незыблемым и надежным,– от уровня моря. А потом оба специалиста составят каждый свой отчет, где одно и то же взаимное перемещение уровня моря и морского дна, берега будут трактовать абсолютно противоположно. Если полистать труды океанологов и тектонистов, то такие исключающие друг друга исследования попадаются нередко.

В Италии, вблизи местечка Поццуоли, у самого берега стоит храм Сераписа. О нем как раз очень любят рассказывать специалисты по современным тектоническим движениям. На многострадальных колоннах храма – следы размывающего действия прибоя, ракушки, прилепившиеся к мрамору. Во II веке до нашей эры, когда храм выстроили, от подножия его колонн до уровня моря было целых 6 метров. Но уже в V веке нашей эры этих колонн коснулись волны. А в X веке медленное погружение храма прекратилось и сменилось резким «всплыванием». К XVI веку с отметки минус 6 храм выдвинулся из воды на 7 метров. 13 метров за шесть веков! С тех пор храм снова опустился, и сейчас вокруг колонн опять плавают кефали.

Что в этой истории настораживает –  это профиль линии, которая получится, если нанести на график все приключения храма. Пики, самые высокие положения храма, вблизи веков страшных зим, и впадина там, где наступала золотая пора: годы, когда Лейф Удачливый основал Винланд, и нынешние времена, когда климат тоже быстро теплеет и становится суше. Похоже на связь с 1850-летним климатическим циклом А.В. Шнитникова! Так, может быть, все-таки уровень моря колеблется возле храма, а не храм ныряет в воду?

Если это так, то уровень Средиземного моря, во всяком случае северной его части, резко падал именно в века высокой увлажненности северного полушария, а в сухие годы сильно повышался.

Правда, Средиземное море связано с океаном, уровень которого тоже быстрее повышается в сухие годы (океан «отнимает воду» у суши). Но в океане это миллиметры и сантиметры, а здесь –  метры!

Теперь немного воображения.

Скорость вращения Земли в век страшных зим заметно возрастает. Возрастают и центробежные силы, сплющивающие Землю у полюсов. Земля сплющивается еще больше. Часть ее массы перетекает к экватору. Но если в твердой земле это происходит далеко не сразу, с расстановкой и инерцией, то водная поверхность «геоида» перестраивается быстро. К экватору перетекает масса воды. В морях умеренных и северных широт берега как бы поднимаются из пучины, обнажается морское дно. В сухие века, когда скорость вращения земли падает (например, сейчас), идет обратный процесс: морские воды текут на север.

Возможно, именно так можно объяснить приключения храма Сераписа и современное повышенное наступление Черного моря на его берега, особенно северные. Здесь уровень воды повышается в 2– 3 раза быстрее, чем в Мировом океане. Съедаются, правда не без помощи человека, километры пляжей, рушатся и обваливаются в море подмытые прибоем высокие берега.

Реки тоже «чувствуют» глубокое «внутреннее влечение» к северу, когда начинает быстро падать скорость вращения Земли. Если река течет на юг, то эта встречная сила как бы подпруживает ее. Течение реки замедляется, русло искривляется, появляются старицы, протоки, дельта расчленяет ее устье. Там медленно текущая вода нагромождает наносы. Пример –  дельты Волги, Днепра.

Быстрое падение уровня Каспия в XX столетии, помимо всего прочего, объясняется еще и тем, что Волга – а это 80 процентов всего «прихода» Каспия – тратит сейчас силы и влагу на борьбу с могучей встречной силой, влекущей ее к северу. Уменьшается наклон к югу огромной равнины, по которой течет Волга.

Если река течет на север, то эти события ей «на руку». Течение ее выпрямляется и ускоряется, русло быстрее вгрызается в горные породы ложа.

Но самое интересное происходит с реками, текущими в широтном направлении.

Реки движутся на север

Ровная, как стол, материковая плита, по которой текут, вырвавшись из горной теснины, Амударья и Сырдарья, слегка наклонена на северо-запад. Туда, к Аралу, и стремятся обе великие среднеазиатские реки.

Теперь перенесемся мысленно на 4,5 тысячи лет назад. Тогда был почти доисторический век страшных зим, век высокой влажности климата Земли. Катастрофические наводнения в междуречье Тигра и Евфрата, в долине Ганга остались в мифах как всемирные потопы.

В это время Арал, вероятно, наоборот, иссыхал и чах. Ибо Амударья питала в основном Сарыкамышское озеро, а через него и Узбой и текла в Каспий.Ускорялось вращение Земли –  и центробежная сила влекла реку к югу. Миновал полный шнитниковский цикл. Грянули страшные зимы исторического времени. Греки доходят почти до Арала, видят цветущие оазисы, орошенные пустыни, но ничего про море не сообщают. Но вот наступает иссушение климата VI-VIII веков нашей эры. Гибнет продуманная система ирригации. И не столько из-за возросшей сухости климата, сколько из-за того, что вся оросительная система учитывала стремление воды к югу.

Аму еще вернется в Узбой (и это сделает возможным расцвет Хорезма) в последний из веков страшных зим. Снова отклонение воды к югу облегчит орошение земель целого государства. А потом военное поражение (нашествие монголов) совпадет с началом новой тенденции –  поворотом реки на север.

Сарыкамыш – конкурент Арала. Он полон, когда Аму отворачивается от Арала. Он пуст, когда полон Арал.

Вся огромная равнина Средней Азии образована в результате блужданий Амударьи. Подчиняясь космическому сверхритму, река, как маятник, металась от Арала до Каспия тысячи, десятки тысяч лет. Разравнивала равнину, делала ее плодородной. Посильно помогала ей в этом и Сырдарья. Она тоже немало поблуждала, зачастую следуя за старшей сестрой. Когда Амударья текла в Сарыкамыш, Сырдарья впадала в Арал по самому южному из своих сухих ныне русл –  Жанадарье. Кстати, еще 100 лет назад это русло не было сухим. А сейчас обе реки упорно подмывают свои крутые северные берега и перемещаются вправо –  на 100 метров в 100 лет!

Природные климатографы

В истории Средней и Центральной Азии вода играла особую роль. И прихотливый режим вращения Земли часто губил здесь целые города.

Великий торговый центр Азии город Хара-Хото, одна из твердынь Тангутского царства. Один взгляд на его руины (а открыл его русский путешественник П. Козлов в начале XX века) –  и сразу ясно, в чем дело. Хара-Хото был расположен на острове посреди реки Эдзин-Гол. Сухие русла обоих рукавов и сейчас хорошо видны около развалин Хара-Хото. В средние века Эдзин-Гол заворачивал на восток, питая большое озеро.

Но в один прекрасный день Эдзин-Гол повернул на север: это случилось примерно тогда же, когда Аму последний раз отвернулась от Сарыкамыша. Эдзин-Гол заполнил водой другую котловину и образовал другое озеро. А прежнее высохло.

Пржевальский долго искал по древней китайской карте легендарное озеро Лобнор. И нашел его совсем не там, где искал. Впадающая в Лобнор Кончедарья, как стрелка гигантского климатографа, показывала попеременно одно тысячелетие «сухо, тепло», другое – «влажно, прохладно», подчиняясь центробежной силе Земли.

Если продолжить это сравнение рек с научным измерительным прибором, то низовья реки Хуанхэ – это весьма подробная шкала с плавными градациями между двумя крайними положениями. Особенно важно то, что китайцы, для которых Хуанхэ – источник плодородного ила и важнейшая транспортная магистраль, издревле точно отмечали в своих летописях все скачки своенравной реки.

Самая северная отметка («тепло») пришлась на 2300–  602 годы до нашей эры. Начало века страшных зим, следовательно, можно датировать примерно 600 годом до нашей эры. Самое южное сухое русло (отметка «холодно») оставили 1324–  1889 годы.

Сейчас Хуанхэ течет довольно близко к своему самому северному руслу. Можно подозревать, что она еще попытается в ходе нынешнего замедления вращения Земли прорвать дамбы и забраться на север далеко, как никогда.

Список подобных природных климатографов можно продолжать до бесконечности. Каждый из них – подтверждение смелой гипотезы, высказанной Т.Д. и С.Д. Резниченко.

Блуждания реки Хуанхэ за историческое время. Как стрелка гигантского прибора, река показывала то «тепло, сухо» (северные русла), то «влажно, прохладно» (южные русла)

Дунай, который втекает в Черное море по трем гирлам, все более предпочитает течь по северному из них (здесь проходит нынче 70 процентов всего стока Дуная). Кубань впадает в Азовское море, а ведь еще в начале XIX века часть ее вод втекала по одной из проток в Черное море и Таманский полуостров был островом.

А Балхаш, о странной судьбе которого мы уже упоминали? Балхаш – гигантское блуждающее озеро. В зависимости от эпохи – ускорения или замедления вращения Земли – он двигался по долготе то на юг, то, как сейчас, на север. Выгнувшись дугой, Балхаш прокладывает себе путь, подмывая северный высокий берег и на глазах усыхая на юге.

Даже Байкал, прочно уложенный в скальное ложе, проявляет признаки устремленности на север. Северная часть озера подтопляет понемногу берега. Впечатление такое, будто всю огромную чашу озера наклоняют к северу.

* * *

Итак, режим вращения Земли широко и неумолимо влияет на многие природные процессы, происходящие на поверхности планеты. И не только на поверхности. И не только раз в 2 тысячи лет. Ведь и землетрясения и горообразование тоже во многом зависят от внутренних напряжений в перестраивающейся фигуре земного волчка.

ГЛАВА 4

ЕЩЕ КОЕ-ЧТО О ПРИЛИВАХ

" Воистину ангел, что сидит над морем, ставит свою ногу в море, и вот наступает прилив; потом он поднимает ее, и вот наступает отлив. '' Пророк Мухаммед

В этой части книги не раз заходила и еще будет заходить речь о приливах. Приливы –  это проявление взаимодействия космических тел с помощью наиболее вездесущей силы Вселенной – тяготения. И не случайно многие совпадения в мировых ритмах ученые стремятся объяснить именно приливными силами.

13 братцев-месяцев

Я напомню несколько основных сведений о приливах. На Земле, в ее водной и воздушной оболочках, в твердом теле планеты действуют лунный и солнечный приливы. Они могут усиливать друг друга, если Луна, Земля и Солнце оказываются на одной прямой, и могут вычитаться один из другого, если эти тела образуют в пространстве прямоугольный треугольник с прямым углом вблизи Земли.

Приливы на Земле неодинаковы.Наибольшие – в моменты новолуний и полнолуний (сизигии), наименьшие

–

в моменты квадратур. В перигее Луна на 40 процентов сильнее притягивает к себе земные оболочки

Земля делает оборот за сутки. Значит, в сутки каждый меридиан планеты проходит под Луной или Солнцем только один раз. Но –  мы уже упоминали об этом –  по Земле прокатывается не по одной приливной волне от Солнца и Луны, а по две. Почему?

Это не такой уж простой вопрос. Роджер Бэкон, знаменитый ученый ХIII века, искал и не нашел на него ответа. Правильный ответ дал только Исаак Ньютон. Приливная волна образуется на ближайшей к Луне (Солнцу) стороне Земли потому, что эта сторона притягивается светилом сильнее, чем весь земной шар.

Но всю планету Солнце и Луна притягивают сильнее, чем дальнюю, «тыльную» по отношению к светилу сторону Земли. Земля как бы вытягивается слегка из своих оболочек. Так образуется «волна-антипод», прилив «в отсутствие светил».

Приливные волны, особенно твердые приливы, прокатываясь дважды в сутки вокруг всей Земли в сторону, противоположную ее вращению, тормозят земной волчок. Энергия, украденная приливами у вращающейся планеты, перекачивается в каменную толщу планеты в виде тепла. Несомненно, это один из источников разогрева недр Земли. Спутник Юпитера Ио разогревается приливным воздействием гигантской планеты так, что вулканизм на этой небольшой планете – один из сильнейших в Солнечной системе. Но там и приливной горб в твердом теле планеты не чета земному –  несколько километров!

Приливами очень много занимался Дж. Дарвин, внук знаменитого натуралиста, тоже выдающийся ученый. Со счетной линейкой в руках он создал стройную теорию приливов, картину мира, меняющего свой облик под действием приливных сил.

По этой теории, Луна, обращенная к Земле одним и тем же скорбным ликом, не вращается из-за того, что приливная волна, вызванная в теле Луны Землей, когда-то остановила это вращение. Тогда же, видимо, прекратился разогрев недр Луны под действием приливной силы Земли. (А ведь у Луны, как теперь установлено, было и раскаленное ядро и даже настоящее магнитное поле.) Приливные силы Луны и Солнца из века в век тоже удлиняют земные сутки. Но действие равно противодействию. Замедляя вращение Земли, Луна увлекается этим самым вращением в своем беге вокруг Земли. Значит, она стремится двигаться в пространстве быстрее. И следовательно, наш естественный спутник идет вокруг Земли не по совсем замкнутой орбите, а по раскручивающейся спирали. Поэтому прежде, говорил Дж. Дарвин, земные сутки были короче, зато и лунный месяц тоже был короче. Он длился не 29,5 дня, как теперь, а намного меньше, ибо Луна быстро вертелась над самой поверхностью Земли. Дж. Дарвин считал, что Луна и оторвалась-то от Земли в самом начале их совместной истории и с тех пор все время от нее удаляется.

И точно такое же взаимодействие существует между Землей и Солнцем. Земля, как и другие планеты, пусть слабо, но тормозит своим притяжением вращение Солнца, вызывая приливы в теле звезды. И испытывает обратное воздействие вращающегося вокруг своей оси Солнца. Ничтожный приливной горбик в оболочке светила, образованный Землей, катится по звезде против ее вращения, стремясь пристроиться точно под планетой. Его слегка тормозит сопротивление массы Солнца. Он немного отстает от движения Земли по небу Солнца, а если смотреть с Земли, то этот «горбик», наоборот, чуть-чуть «впереди» Земли. Он влечет за собой нашу планету, раскручивает ее вокруг Солнца. Земная орбита, следовательно, тоже ежегодно удлиняется – на ничтожную величину, но неуклонно. Увеличивается, следовательно, земной год.

К чему все это приведет? Луна удаляется от Земли и замедляет ее вращение вокруг оси. Эти два процесса направлены как бы навстречу друг другу. Земля стремится вращаться с той же угловой скоростью, что и Луна вокруг нее. Компромисс, по подсчетам американского ученого Дж. П. Койпера, будет достигнут на 50 теперешних сутках: 1200 теперешних часов – такова будет продолжительность и лунного месяца, и суток. Луна повиснет над какой-то одной точкой нашей планеты и станет идеальным ретранслятором телепередач для соответствующей половины планеты. Интересно, над какой? Это будет через многие миллиарды лет. Но и это будет еще не все. С этого момента вращение Земли будет тормозить только солнечная приливная сила. Земля начнет вращаться в обратную сторону относительно Луны. И приливная цепочка Луна –  Земля будет работать уже в сторону торможения Луны. Луна приблизится к Земле и упадет на нее. Но это будет уже через десятки миллиардов лет. Если будет... По подсчетам того же Дж. П. Койпера, Солнце, уже увеличившее свою яркость на четверть по сравнению с первоначальной, через 2 миллиарда лет раскалится настолько, что на Земле закипят океаны. А через 4 миллиарда лет нашу звезду, превратившуюся в красного гиганта, раздует чуть ли не до орбиты Земли.

Впрочем, мы отвлеклись. Насколько реальны все эти подсчеты ученых? Кто знает? Но если будущее закрыто для нас, то прошлое... Перенестись в прошлое. Возможно ли это?

Тут нам необходимо ненадолго перешагнуть из космоса на Землю, в глубины ее океанов.

Здесь огромными колониями живут кораллы. Многокилометровые рифы, кольцевые атоллы с райскими лагунами, хрупкие веточки на полках антикварных магазинов –  все это остатки совместных поселений удивительных животных, коралловых полипов, имеющих обыкновение строить гигантские коллективные склепы и, умирая, оставлять их в назидание потомкам.

Многие кораллы похожи на деревья – этакое ветвистое сооружение со звездочками щупальцев полипов на концах ветвей. И оболочка коралла (ее называют эпитекой) по своей структуре несколько напоминает древесину: она слоится, в ней можно различить самые настоящие годовые кольца.

Ведь хотя кораллы и тропические животные, они реагируют даже на ту небольшую разницу между зимними и летними температурами, которая все же есть в тропиках. Когда теплее, эпитека наращивается быстрее, в «холода» ее рост замедляется.

Но между дневными и ночными температурами тоже есть разница. Днем к тому же кораллы, живущие на мелководье, облучаются живительным солнцем. Нет ли в эпитеке «дневных» колец? Оказывается, есть. Если посмотреть эпитеку в микроскоп, между годовыми кольцами можно разглядеть множество гораздо более мелких слоев, в каждом году – около 360. Так, по мнению американского ученого доктора Гороу, запечатлевается в кораллах навеки их привычка питаться больше днем, чем ночью. Навеки...

Но если навеки, нельзя ли посмотреть под тем же углом зрения на древние ископаемые кораллы? В минувшие времена кораллов было иногда даже больше, чем сейчас, и распространялись они шире, чуть не по всей планете. Это, кстати, говорит о том, что климат тогда был теплее теперешнего: ведь кораллы теплолюбивые и вымирают везде, где температура воды опускается ниже 20 градусов.

От благословенных для кораллов времен остались огромные постройки. Например, мощная известняковая гряда, протянувшаяся вдоль всего Уральского хребта, – это остатки грандиозного кораллового рифа, миллионы лет нараставшего в мелком море, которое плескалось в этих местах. Я сам, ныряя за бычками в Азовском море (на крымском берегу), нашел там самый настоящий известняковый барьерный риф, но, конечно, не современный, а древний. И этот риф исправно служил, как и миллионы лет назад, убежищем и толковищем для всякой подводной живности...

Поразительно сохранившиеся ископаемые кораллы, найденные в США, в штатах Нью-Йорк и Онтарио, исследовал профессор Уэллс. Этим кораллам 370 миллионов лет, иначе говоря, они из среднего девона. Каменноугольный период был еще только прекрасным будущим...

Под микроскопом возникла знакомая картина. Годовые кольца и суточные тонкие слои. Но их намного больше, чем 360! Оказалось, что год в среднем девоне длился 400 суток! А «чуть» позже, в самом начале каменноугольного периода, как рассказали еще два ископаемых коралла, год стал длиться 385– 390 суток.

Итак, число суток в году со временем уменьшалось. Чем это объяснить?

Тут-то и приходит на помощь теория Дж. Дарвина. Если продолжительность года миллионы лет назад и отличалась заметно от сегодняшней, то по этой теории она могла быть только меньшей, чем сегодняшняя. А вот сутки действительно могли быть намного короче теперешних, и их больше помещалось в году. Лунный и солнечный приливы довольно активно тормозили вращение Земли.

Кстати, следы самих лунных приливов тоже остаются на «страницах» самого древнего календаря Земли. В эпитеке некоторых кораллов можно заметить месячные кольца. В году их 12, и каждое из них включает в себя около 30 суточных слоев. Это примерно равно лунному месяцу, периоду обращения Луны вокруг Земли. Как Луна влияет на кораллы? Да так и влияет –  через посредство приливов, которые не одинаковы в течение лунного месяца, а становятся то больше, то меньше в зависимости от взаимного положения Луны, Земли и Солнца. Слой воды над кораллами то становится толще, то почти сходит на нет, что не может не влиять на их рост.

И вот даже в самых старых кораллах нашли «лунные» кольца. Уже одно это было важно: были опровергнуты все гипотезы о том, что Луна –  пришелец из космоса, что она недавно, чуть ли не на памяти людской, была захвачена Землей.

Сколько же длился лунный месяц в древние времена? Оказалось, столько же, сколько нынешний, –  около 30 суток. Но сутки-то, как мы установили, были короче! Значит, и оборот вокруг Земли Луна совершала быстрее. Она действительно, как и предсказывала теория Дж. Дарвина, вращалась по более близкой к Земле орбите. А в году – об этом рассказали те же ископаемые кораллы – было 13 лунных месяцев!

Итак, Луна действительно была когда-то гораздо ближе к Земле, чем сейчас. И могла когда-то и оторваться от нее в самом начале. И продолжает медленно удаляться от Земли под действием приливных сил. Это, наконец, показали в 1994 году и прямые измерения с американского космолета «Аполло»: на 3,82 сантиметра в год. Примерно со скоростью роста наших ногтей.

Приливы в воздушном океане

Против того берега в море лежат острова, на одном из них на расстоянии трех дней пути от материка находится огромный вулкан. В определенное время года он ревет, огни его увеличиваются, поднимаясь к небу, как самые высокие горы, и он выбрасывает огня больше, чем размеры этого моря, так что видно его на расстоянии почти ста фарсахов от берега. Этот вулкан можно сравнить с вулканом Буркан, находящимся в Сицилии, в земле франков.

Масуди. Луга золота и рудники драгоценных камней (X век)

В этой книге уже упоминались лунные и солнечные приливы в атмосфере. С поисками приливных ритмов в атмосфере связано несколько интересных страниц в истории метеорологии. Воздушные приливы искали долго. Ведь «пятый океан» нашей планеты тоже должен подчиняться закону тяготения. Но как измерить приливы в небе, где нет ни поверхности, ни уровня, ни берегов?

Ведь в обычном океане, не будь у него берегов, тоже трудно было бы заметить прилив. Даже цунами, огромные океанские волны от землетрясений, смывающие с берегов целые поселения, остаются незамеченными с судов, которые совершают плавание вдали от суши. И если океанолог хочет измерить колебания уровня моря вдали от берегов, он помещает на дне или на любой фиксированной глубине на якоре манометр – измеритель давления. Показания передаются на поверхность. Вот давление упало, потом поднялось выше обычного, снова упало ниже среднего уровня, и, наконец, поколебавшись, стрелка манометра установилась на прежнем делении. Значит, в этом месте прошла волна.

А нельзя ли «уловить» подобным способом атмосферные приливы? Эта мысль пришла в голову еще Лапласу, знаменитому французскому ученому начала XIX века. Ведь барометры – измерители давления на дне воздушного океана – изобретены давно. Лаплас проанализировал измерения атмосферного давления, накопленные Парижской обсерваторией за восемь лет, и никаких данных, указывающих на существование воздушных приливов, не получил.

Дело в том, что ничтожные волны приливного происхождения буквально тонут в изобилии метеорологических бурь в воздушном океане. Лаплас с присущей этому ученому дотошностью исследовал причины своей неудачи и предсказал, что выявить лунные приливы в атмосфере можно в том случае, если тщательно сопоставить 40 тысяч измерений барометрического давления.

Примерно так оно и вышло. Приливы были обнаружены в 1842 году британской метеостанцией на острове Святой Елены после 17 месяцев специальных наблюдений. Оказалось, что в тропиках, где приливы самые сильные, приливный перепад атмосферного давления составляет всего 0,1 миллиметра ртутного столба. В средних широтах он еще меньше.

Это что касается лунных приливов в атмосфере. Солнечные приливы, и океанские и земные, меньше лунных в 2,5 раза. Далековато все же Солнце от нашей планеты, потому и приливная сила Солнца на Земле, хотя Солнце и сильней притягивает Землю в целом, чем Луна, меньше лунной. (Приливная сила получается из разницы между притяжением близкого и дальнего «конца» планеты, и для далекого Солнца эта разница меньше, чем для близкой Луны.) Логично предположить, что в атмосфере солнечный прилив почти неуловим: ведь он, наверное, подчиняется общей для приливов закономерности.

Однако ученые установили, что солнечный прилив в атмосфере больше лунного, и намного –  в 16 раз! Или в 100 раз больше, чем это ему «положено» по теории.

Странное это явление долго объясняли «термическим», тепловым воздействием Солнца на земную атмосферу. Солнце по этой гипотезе усиливает свою приливную волну, нагревая, а следовательно, расширяя, приподнимая обращенную к ней часть земной атмосферы. Это объяснение удовлетворяло всех, пока английский ученый Уильям Томпсон довольно простыми расчетами и рассуждениями не доказал в 1882 году, что термический эффект не то что в 100 раз, а вообще не может заметно усиливать приливную волну. И предложил новое решение проблемы. Во всем виноват резонанс, объявил он.

По улице проехал грузовик, и вы поморщились от дребезжания стекол. Обратите внимание: вот грузовик взревел (водитель готовится переключить скорость) –  и стекло перестает дребезжать, хотя мощность звука, казалось бы, увеличилась. Стекло «вышло» из резонанса, его собственная частота колебаний перестала совпадать с частотой колебаний мотора.

Собственной частотой колебаний обладает любое тело, от струны гитары до двутавровой балки и целого железнодорожного моста. В Петербурге в начале XX века был случай, когда рота солдат, вступившая чеканным шагом на вполне прочный

Египетский мост через Фонтанку, обрушилась вместе с мостом в воду. Ритм их марша совпал с собственной частотой свободных колебаний моста. Два ритма вошли в резонанс, усилили свободные колебания в сотни раз, и прочное сооружение не выдержало. С тех пор по уставу воинские части чуть ли не всех армий мира вступают на мосты не в ногу. На крышах высотных зданий, на телебашнях иногда можно ощутить ритм, с которым это здание раскачивается под ударами ветра. Это тоже собственная частота колебаний. Если бы вдруг ветер по какой-то случайности совпал На достаточно долгий срок своими порывами с этим ритмом, он повалил бы самое прочное здание.

То же происходит и с атмосферой. Она упруга и имеет собственную частоту колебаний. Период солнечных приливных колебаний, как известно, равен 12 часам. Дважды в сутки обегает Землю воздушная волна, вызванная притяжением светила. Расчеты показали, что, если собственная частота колебаний воздуха отличается от периода солнечно-приливных колебаний атмосферы не больше чем на 4 минуты, возникает резонанс, который и увеличит размах приливных колебаний в 100 раз. Оставалось найти эту собственную частоту атмосферных колебаний, и все стало бы на свои места. Но именно это и оказалось самым трудным. Теория Томпсона «повисла в воздухе», не подтвержденная доказательствам и, на целых полвека.

В 1883 году взорвался вулкан Кракатау. Взрыв был равен по силе термоядерному. И слышно его было, на расстоянии 3 тысяч километров. Катастрофа, стоившая жизни десяткам тысяч людей на островах Индонезии, раскачала– всю атмосферу планеты. Ученые не замедлили этим воспользоваться, чтобы найти период свободных колебаний воздушного океана. Получилось около 10 часов 30 минут. На 1,5 часа меньше, чем требуется для того, чтобы начал действовать резонанс! Ошибка? Нет. Изучение воздушных волн от взрыва знаменитого Тунгусского метеорита 30 июня 1908 года и от извержения сопки Безымянной на Камчатке 30 марта 1956 года подтвердили первоначальные измерения. Как быть?

Целый ряд ученых – Дж. Тейлор, К. Пекерис, Сидней Чепмен и другие –  разрабатывали до войны теорию волн в атмосфере. Они предположили, что атмосфера имеет не один, а несколько периодов свободных колебаний. Она похожа в этом отношении не на камертон, дающий всегда один и тот же тон, а на грубый орган, способный звучать на разные голоса.

Роль органных труб в земной атмосфере могут играть разные слои атмосферы, нагретые неодинаково.

К. Пекерис даже рассчитал температурный профиль атмосферы, при котором атмосфера «звучала» бы одновременно на несколько голосов. Ученый предположил, что на высоте 80– 85 километров над Землей расположен холодный слой. К этому же выводу пришли тогда российские ученые В.В. Федынский и К.П. Станюкович, изучая фотографии пролетающего через этот слой яркого метеорита. Так теория резонанса, объясняющая странно высокий солнечный атмосферный прилив, получила наконец подтверждение. И, как это часто бывает, разгадка одной тайны принесла дополнительные важные результаты. Задолго до эры высотных ракет ученые получили правильное представление об устройстве воздушного океана планеты.

ГЛАВА 5

ИЗ ГРЯЗИ В КНЯЗИ

Сходство или родство?

О, вулканы! Это прекрасно! Это поэтично, философично, грандиозно и грозно!

Это град раскаленных каменных ядер, нацеленных в голову отважного вулканолога.

Грязевой вулкан

Это газовая туча, в недрах которой может задохнуться население целого острова.

Это взрывы, равные по мощности взрывам водородных бомб.

Это слепая ярость потоков жидкого камня!

В общем, все это внушает уважение, но не это сегодня тема нашего разговора.