Текст книги "Неоткрытая планета"
Автор книги: Борис Ляпунов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 16 страниц)
Лихорадит Землю постоянно. Да и как же иначе, если она живет, а не стала космическим мертвецом, каким считали Луну! Впрочем, и на Луне наблюдали выброс газов – над одним из кратеров заклубились вулканические пары. Что же говорить о Земле, у которой еще предостаточно нерастраченных внутренних сил?
Она покрыта шрамами – как старыми, так и более молодыми. Старые – следы когда-то происходивших сдвигов коры, новые – те самые опасные места, где волнения случаются сейчас. Именно там сосредоточено большинство вулканов, и именно оттуда доносит тревожные вести телеграф.
Через весь земной шар тянутся эти зловещие шрамы – они окаймляют Атлантику и Тихий океан, они есть на берегах Средиземного моря. Иногда на картах красной краской обозначают места, где следует ожидать всяких каверз.
В Тихоокеанском огненном кольце землетрясения самые сильные, и происходят они чаще всего. Толчки подо дном океана будоражат Землю. Практически можно сказать, что она здесь никогда не остается в покое.
Раньше думали, что Земля в общем-то спокойна, и лишь иногда ее сотрясает сильная дрожь. Не так на самом деле.
Казалось, что древние платформы материков неподвижны. На них не бывает землетрясений, как в горах или близ разломов, где неустойчива земная кора. До равнинных участков могли бы дойти только слабые отзвуки случившихся где-то вдалеке катастроф.
Но вдумаемся поглубже. Материки – часть единого целого, именуемого планетой, и под ними такая же неспокойная подстилка, как и под огненным кольцом. Неужели никак не скажется это на том, что находится наверху?
Однако приборы не обнаруживали никаких признаков ненормального, лихорадочного поведения равнинной земной коры. Никаких… И все же, может быть, микроземлетрясения существуют, только нам не удается их уловить?
И, представьте себе, предположение оправдалось. Чувствительнейшие приборы записали слабые колебания земной коры – не в Чили или Иране, не в Средней Азии или Закавказье, а в казавшемся неподвижным Поволжье. Два-три десятка местных микроземлетрясений в сутки – такой сразу же был получен результат.
Источник тот же: очаги и этих потрясений, пусть ничтожно малых по сравнению с другими, лежат в глубине.
Вывод? Еще и еще раз подтверждается, что вся планета живет единой жизнью, что происходящее на больших глубинах отражается на всей Земле.
Теперь, когда мы знаем это, нам уже не покажется невероятной другая цифра: на всем земном шаре – полтора миллиона землетрясений в год!
По меткому выражению геолога профессора Г. Л. Поспелова, землетрясения – быт Земли.
Сейсмографы – приборы для записи колебаний – повсюду следят за движениями земной коры. День и ночь самописцы вычерчивают ломаные линии. При сильных землетрясениях за какие-нибудь считанные секунды высвобождается накопленная энергия недр.
Гигантские валы цунами обрушиваются на берег.
Нечто подобное происходит при взрыве. Разница лишь в скорости: тысячные доли секунды и секунды. Землетрясение – своего рода растянутый во времени взрыв.
Не проходят бесследно землетрясения и для океана. Во впадинах рвется кора, возникают сбросы и оползни, рождаются коварные волны, которые японцы назвали «цунами».
В открытом море они редко заметны. Бывали, правда, такие случаи, когда судно словцо натыкалось на невидимую преграду – это возникала ударная «стоячая» волна.
Но чаще всего волны цунами незаметно подкрадываются к берегам. В открытом море они движутся со скоростью самолета – до восьмисот километров в час. Никакие препятствия им не помеха. Это своеобразное эхо подводного землетрясения может пересечь даже весь Тихий океан. А на мелководье они превращаются в настоящую водяную стену в десятки метров высотой. Она движется неотвратимо, она обрушивается на сушу и может швырять корабли, с корнем вырывать деревья и вообще причинять неисчислимые беды.
Есть, однако, одно «но». Как бы быстро ни шло цунами, куда быстрее бегут упругие волны в земле. Звук от подводного землетрясения распространяется на тысячи километров. Цунами тем самым как будто само предупреждает о себе. Для спасения людей остается время. Так, кстати, и было во время той же чилийской катастрофы. Аукнулось в Чили, откликнулось на Курилах и на Камчатке. Но волны цунами не принесли такого вреда нашему Дальнему Востоку, какой могли бы принести.
Кстати сказать, красной краской особенно неспокойные зоны отмечены еще не всюду, где они есть, – лишнее доказательство того, что открытие мира, где мы живем, не закончено до сих пор.
Подземный толчок – и почва начинает колебаться. Конечно, когда на твоих глазах дом проваливается в бездну, а земля уходит из-под ног, такой сигнал из глубин нельзя не заметить.
Ныне множество станций, разбросанных по всему земному шару, прислушиваются к голосу глубин. Теперь сейсмографы начинают устанавливать даже и глубоко под водой, на дне океанов. И уже появляется служба землетрясений в сейсмически опасных районах. Не остается не замеченным ни одно, даже самое слабенькое землетрясение, которое никто из нас и не ощутит.
Ведь на вооружении сейсмологов – сверхчувствительные приборы, им помогает электроника. Зарегистрировать малейшее перемещение в доли не то что миллиметра – его тысячной, микрона, для электроники вполне посильная задача. И потому толчки – очень слабые, очень отдаленные – за сотни, тысячи километров будут заметны на лентах сейсмограмм.
О чем же говорят линии, то слегка волнистые, то словно выведенные дрожащей рукой?
В каком-то подземном очаге освободилась энергия, и волны побежали во все стороны, как это бывает при взрыве. «Взрыв» произошел где-то очень глубоко. Волна прошла длинный путь, прежде чем добралась до поверхности и вызвала толчок.
Слово «землетрясение» очень точно отражает суть дела. Действительно, сотрясается вся Земля.
Вот почему пока это единственное, хотя и нежелательное средство разведки самых глубоких недр. Только внезапные высвобождения энергии глубоко под нашими ногами и служат сигналами о том, что происходит с Землей. Она после такого взрыва долго не успокаивается. Сейсмографы долго потом продолжают судорожно выписывать свои зигзаги.
Но теперь надо сказать о другом. Волне не безразлично, где идти – сквозь твердое тело или жидкость, сквозь одну горную породу или другую.
Так мы и нашли ниточку, за которую надо ухватиться. Землетрясения – подлинные вестники больших глубин. И недаром еще давно русский сейсмолог академик Б. Б. Голицын заметил как-то, что они словно фонарем освещают внутренность нашей планеты.
Хотя «фонарь» и дорого обходится и беды от него бывает больше, чем пользы, все же для науки, разгадывающей тайны Земли, он пока единственный. Иногда возникают настолько сильные колебания, что они проходят сквозь ядро и успевают по нескольку раз обежать земной шар.
Вызванные чилийской катастрофой волны совершили семь кругосветных путешествий, семь раз отмечали их появление чувствительные приборы. И вот что интересно: волны шли и шли целых две недели, хотя, конечно, уже более слабые. Две недели прошло, пока не успокоился гигантский резонатор – земной шар. Если бы можно было слышать эти колебания, то мы бы убедились, что Земля, «крикнув», долго еще продолжает «петь», лишь постепенно затихая.
Мощные Землетрясения – здесь это слово написано с большой буквы – колеблют всю Землю-планету. Интересно, что удалось обнаружить недавно волны, принадлежащие самой планете. Помогли новые, еще более чувствительные приборы, расчеты, электронно-вычислительные машины. Мешали шумы, микросейсмы от разных причин, вроде волнения моря. Они тоже «слышны» за тысячи километров и искажают истинную картину. Когда смогли от них избавиться, узнали, как колеблется весь земной шар. Более того, такие «собственные» волны рассказали кое-что новое и о строении глубин. Вероятно, есть еще слой, о котором не подозревали раньше, – он гасит волны и, выходит, устроен иначе, чем соседние. Не расплавленное ли там вещество?
Нам, конечно, было бы интересно знать, где вспыхивает этот «фонарь», луч которого доходит до поверхности. Самые глубокие землетрясения зарождаются на глубинах до семисот километров. Правда, там располагаются лишь единичные очаги, зато ближе к поверхности их куда больше. Ближе – здесь значит не глубже ста – двухсот километров. Вот как, оказывается, судьбы людей зависят от поведения земных недр глубоко под их ногами!
Земля сама позволяет заглянуть в свои сокровенные тайники. Как же не воспользоваться такой возможностью, предоставленной природой!
Воспользуемся. За десятки лет, с тех пор как был изобретен сейсмограф, накопились горы кривых и цифр. Это зашифрованные отчеты о величайших трагедиях.
150 тысяч погибших – Италия, год 1908-й…
174 тысячи погибших, 104 тысячи раненых, 576 тысяч полностью разрушенных домов – Япония, 1923-й…
25 тысяч погибших – Чили, 1939-й…
10 тысяч погибших – Эквадор, 1949-й…
Вот одно из многих сообщений: 1963 год.
«Мягкие хлопья грязно-серого вулканического пепла, подобно снегу, покрывают широкие пальмовые листья, дороги, нежную зелень рисовых полей на острове Бали. Толщина пепла достигает во многих местах двадцати и более сантиметров. Пепел выпал даже в городах соседнего острова Ява… Вулкан похоронил уже более полутора тысяч человек, судьбы многих неизвестны, тысячи раненых балийцев заполнили больницы. Более пятидесяти тысяч гектаров плодородной земли погребены под толстым слоем лавы и пепла. Разрушены многие плотины, мосты, дороги. Целые деревни смыты бешеными потоками воды, смешанной с пеплом. Это извержение вулкана Агунг – сильнейшее со времени взрыва вулкана Кракатау, происшедшего восемьдесят лет назад».
Скорбный и, увы, еще неполный список. Вспомним о разрушениях в городе Скопле (Югославия). Сейсмограммы не скажут о них, как не расскажут обо всех ужасах, вызванных разгневанной Землей.
Из этих отчетов становится ясным, какие и с какой скоростью двигались волны, что с ними происходило по дороге.
Скорость, говорят сейсмограммы, изменилась внезапно, скачком. Что-нибудь случилось? Да, видимо, на пути волн встретилось какое-то иное глубинное вещество, более или менее плотное, твердое или жидкое. Уже немало: можно судить, что же скрывается под «кожурой», на которой мы и живем.
В начале века югославский ученый А. Мохоровичич, наблюдая за волнами землетрясений, обнаружил границу, раздел между корой и нижней, более глубокой оболочкой – мантией. Эту границу назвали по его имени – границей Мохо. Планета неоднородна: у нее есть центральная, по всей вероятности жидкая, часть и какая-то оболочка – мантия, а над ней, над границей Мохо, – кора. К такому выводу ученые пришли уже давно, и, в общем-то, он хорошо согласуется с логикой других фактов.
Открыто и «ядро в ядре» – небольшое твердое тело радиусом более тысячи километров. Возможно, и оно, в свою очередь, состоит из двух слоев.
Из недр выползает лава. «Твердые» приливы вызываются Солнцем и Луной, и не только в океанах, а и в толщах Земли; поэтому слегка то сжимается, то растягивается кора, поэтому не остаются на месте земные полюса, будоражатся и без того беспокойные недра. Приливы повторяются с точностью часового механизма. В течение суток, полумесяца, месяца периодически возникают сотни волн разных типов. Далеко не все из них мы пока научились замечать.
Мы не замечаем, что земля уходит из-под наших ног, а это происходит постоянно. Москвичей совершенно не волнует, что в сутки они бывают то ближе, то дальше от центра планеты. Не мудрено: сорок сантиметров в сравнении с тысячами километров земного радиуса – просто не о чем говорить.
Пустяк, если материки движутся со средней скоростью каких-нибудь нескольких сантиметров в год. И уже, конечно, сущая ерунда – те несколько миллиметров в год, на которые местами смещается земная кора под водой океанов.
Геолог, впрочем, посмотрит на это иначе. Он ведь имеет дело с сотнями тысяч и миллионами лет, когда обращается к прошлому или смотрит в будущее. Для него местами земная кора «геологически» поднимается быстро. И если из-за этого не выросли, например, на равнинах горы, то, как думают, лишь потому, что подкладка коры упруга, мантия как бы перетекает, уступая давлению верхней толщи пород. Правда, это пока еще предположение. А факты – перемещения, ничтожно малые и, казалось бы, никак не влияющие на нашу жизнь.
Однако стоп! Есть люди, которым все эти миллиметры и сантиметры далеко не безразличны. О них знают строители и с ними считаются, когда возводят дома, ставят опоры электропередач, тянут нитки газопроводов под землей. О них, конечно, должны знать геологи. Как менялась и меняется Земля – это же их очень интересует. Потому ученые и хотят даже составить новую, особую карту – мировых современных движений коры.
Поднятия и опускания земной поверхности, вызванные твердыми приливами в земной толще, ничтожно малы. Около полуметра высоты приходится на двадцать тысяч километров длины волны. Вот и посчитайте, какой будет угол наклона! Подскажу – тысячные доли угловой секунды. Но и такой угол замечают теперь совершенные приборы.
Всего на полметра смещается земная кора. Однако этого достаточно, чтобы изменилось напряжение силы тяжести. На нее влияют и приливы в океане – они сказываются и далеко от берегов. И хотя изменения ничтожны, их тотчас заметит прибор. Именно исключительная точность измерений, именно новые приборы геологов позволили сделать новые открытия.
Приливная волна запаздывает, приходит позднее, чем предсказывает расчет. Хотя трудно было измерить на сколько, но задачу тоже решили.
Приливы, оказывается, тормозят Землю, потому что внутри нее – глубинное вязкое вещество. В дальнейшем узнают, как вращалась планета раньше, когда и на сколько замедлилась, как разогревалась она при этом и как отразилось это на ее развитии.
Продолжал накапливаться материал о строении «глубинной Земли». Первоначальная картина уточнялась. Всё те же волны-разведчики докладывали, что внутри наша планета устроена не так-то просто.
Кора и ядро, шарик, заполненный чем-то жидким внутри, – такое простейшее представление неверно. Земля оказалась слоеным пирогом. Снаружи – кора толщиной не более ста километров. Под ней – оболочка (мантия), тоже слоеная, которая простирается почти до трех тысяч километров в глубину. Дальше, до самого центра, идет ядро и тоже не простое, а двойное – из внешней и внутренней частей.
Ясность полная? Отнюдь нет. Хотя бы уже потому, что никто не бывал ни в одном из почти десятка слоев, какие насчитали до сих пор ученые. Окончательный ответ даст будущее, когда мы сможем узнать, из чего же состоят эти таинственные слои.
Ядро железное?
Из вещества, которое под действием сверхвысоких давлений и температур приобрело свойства металла?
Или еще какое-либо иное?
Идут ожесточенные споры, и мы еще примем участие в них. А пока – в дальнейший путь!
…Он должен повести нас опять в космос. Отчего так – понять нетрудно, если присмотреться поближе к тому, чем же еще заявляет ядро о себе.
Думают, что именно ядро служит причиной появления у Земли магнитного поля.
Земля – гигантский магнит. Но почему? На этот вопрос пока отвечают по-разному, и никто еще не доказал своей правоты. Быть может, истина на стороне тех, кто считает, что течения в жидком ядре создают электрические токи. Добавим, что поле, по-видимому, действительно менялось за миллионы лет истории планеты и даже магнитные полюса блуждали (и блуждают с места на место). Однако первопричина магнитного поля Земли остается, увы, пока окончательно неразгаданной.
Не надо забывать, что глубинное вещество необычное. Какое – сейчас не будем говорить. Важно другое: давление и температура делают свое дело. У него появляются новые свойства, иначе и не может быть.
В лаборатории сжатие и нагрев превращают мягкий графит в твердый алмаз. Происходит перестройка, перетасовка мельчайших кирпичиков материи. Здесь, в недрах земных, они подвергаются воздействиям куда более сильным.
Давление разрушает атомные оболочки, и потому, возможно, возникают в глубинах блуждающие токи – текут электрические частицы, уже не связанные прочно в единую систему, имя которой атом.
Где электричество, там и магнетизм. И потому возникает магнитное поле, проникающее сквозь земную кору, уходящее далеко за пределы породившей его Земли. Возникает земная магнитосфера.
Спутники и космические ракеты доказали, что у нашей планеты есть еще и своеобразный магнитный хвост. Он тянется на полмиллиона километров, уходя за орбиту Луны. Это подтвердил и наш лунный спутник «Луна-10». «Луна» Луны проходила через хвост, столь далеко уходящий от нашей планеты. Он – результат взаимодействия Солнца и Земли: вдоль линии, их соединяющей, возникают потоки заряженных частиц.
В космосе обнаруживаются теперь интересные новинки.
– Навсегда исчезла классическая картина симметричного магнитного поля вокруг земного шара с силовыми линиями, равномерно опускающимися со всех сторон к точкам у полюсов, – так сказал о Земле-магните, которую мы теперь узнали, один из американских ученых.
Значит, наша планета, как космическое тело, со всеми принадлежащими ей ореолами, спутниками и полями простирается очень далеко в космос! Ядро с его течениями – это своего рода динамо-машина.
Но одно такое объяснение не удовлетворило ученых, ищущих ответ на вопрос: почему Земля магнит?
Может быть, магнетизм присущ всем небесным телам? Может быть, причина в том, что Земля вращается? Или здесь повинно железо, которого очень много в ее недрах?
Даже там, где нет скоплений железных руд, зачастую присутствуют как примеси атомы железа. Там, где его скопилось особенно много, и поле особенно сильно. Но как же намагнитилось железо?
О причинах того, почему Земля стала магнитом, можно спорить. Можно в общей картине отделить то, что вызвано ионосферными токами в электропроводящих слоях верхней атмосферы от того, в чем повинны токи глубин. Можно, не зная, почему же именно ядро породило поле, рассчитать, как далеко простирается оно в космос.
Теория говорит: на десятки тысяч километров. Это подтверждается и практикой. Магнитометры были на борту спутников и ракет. Но…
Тут начались новые загадки. Поле не уходит в бесконечность, оно постепенно сходит на нет. А приборы, залетавшие куда дальше границы поля, говорили: оно существует везде.
Наверное, причина тому – Солнце да и другие космические тела. И, наверное, «то» поле, поле космоса, было даже тогда, когда не было Земли. Благодаря ему и могло намагнититься земное железо.
Земные токи служат как бы зеркалом космоса, отражая даже малейшие изменения, происходящие в околоземном пространстве. Стоит появиться вблизи Земли даже слабенькому облаку заряженных частиц, не говоря уже о вспышках на Солнце, – и меняются токи. А установлено, что земной шар постоянно обдувается «солнечным ветром» – встречается с потоками солнечной плазмы, и это не может не отразиться на магнитном поле, на магнитосфере Земли.
Меняется магнитное поле, и планета – сердечник гигантского электромагнита – отзывается на перемены. Может даже замедлиться ее вращение. Уловить сокращение суток сумеют лишь очень точные часы: оно не более тысячных долей секунды. Вдобавок лишь чрезвычайно мощные солнечные взрывы, которые происходят довольно редко, так изменяют магнитное поле, что тормозится Земля.
Земля изменяет скорость вращения и за совсем короткие сроки. Замечено, что она вращалась то медленнее, то быстрее – и так повторялось трижды в десять лет. Конечно, кроме сверхточных часов, никто этого не заметит. И все же сутки непостоянны.
Можно сказать: подумаешь, какие-то ничтожные доли секунды! Стоит ли о них говорить? Нет, астрономия – наука точная. И ведь не прихоти ради вычислили, например, астрономы с такой точностью длительность марсианских суток: 24 часа 37 минут 22,669 секунды! Малое у астрономов часто оборачивается большим, – это мы еще дальше увидим.
Постепенно проясняются космические влияния в жизни Земли, сложной, многослойной, окруженной невидимой магнитной броней. Новые связи открываются между ней и Солнцем.
Приглядевшись к тому, как часто бывают землетрясения, сделали еще одно любопытное предположение.
Мощные потоки частиц обрушиваются на нашу планету. Магнитное и электрическое земные поля возмущаются и под натиском этих частиц начинают колебаться. Посланцы от Солнца врываются в атмосферу, и на больших высотах, как в газосветной трубке, разгораются полярные сияния. Рвутся атмосферные ионизированные слои, которые отражают радиоволны, – прерывается дальняя связь.
Нарушается равновесие в природе. Потрясения, вызванные Солнцем, не доходят ли и до самых глубоких недр Земли? Там накоплены огромные запасы энергии. Она только и ждет, чтобы ее освободили. Нужен первый толчок. Его-то и дает, возможно, солнечный взрыв. И ведь известно, между прочим, что в годы, когда Солнце неспокойно, землетрясений бывает больше.
Вообще нет ли связи между солнечной активностью и тем, что происходит в земных глубинах? Попробуем построить эту цепочку, которая начинается в ста пятидесяти миллионах километров от нас. Солнце – магнитное поле; магнитное поле – вращающаяся Земля. Солнце меняет свою активность, меняется магнитное поле, меняется и скорость вращения планеты вокруг оси. Но кора и ядро различны, у них разная инерция. Равновесие нарушается – и не в этом ли причина, казалось бы, внезапного бунта недр?
Пятна движутся по солнечному диску. А наиболее сейсмичные районы Земли тоже вступают в действие не все сразу – больше всего землетрясений бывает сначала в северных широтах, потом эта своеобразная волна спускается к югу. Солнце успокаивается, затем все повторяется в том же порядке. И подобная связь – связь между встряской недр и жизнью Солнца – наводит на мысль: хотя и косвенно, что виновником, дающим изначальный «толчок» (не буквально, конечно, – что-то вроде спущенного курка), является именно ближайшая к нам звезда. Сложные влияния, сложные механизмы, и искать разгадку тайн Земли, ее недр приходится и в космических далях…
Еще гипотеза. Время покажет, насколько она верна. Покамест остается близким к истине предположение о том, что явления земные и космические связаны между собою, и притом тесно и глубоко. Последнее в прямом и переносном смысле.
Итак, планета – сверхгигантский магнит. Все живое на ней, от рождения и до смерти, подвержено действию магнетизма. Кто знает, быть может, оно как-то повлияло на нас самих и на все, что нас окружает. Правда, об этом говорить рановато, нет пока достаточных оснований. Зато есть другое, с чем мы встретимся, когда вновь отправимся в космос.
На сей раз обратимся не к пилотам спутников-кораблей. Они не поднимались еще выше примерно пятисот километров, нам же предстоит удалиться подальше. Прибегнуть, естественно, придется тоже к помощи ракеты. Только она и может забросить приборы сколь угодно далеко в околоземное пространство.
Установим на ней счетчики излучений, радиопередатчик и отправим летающую лабораторию в далекий путь. Пусть счетчики станут охотиться за бродягами – электронами, протонами, ионами, которые в космосе непременно должны быть.
Непременно, потому что существуют звезды – скопления раскаленной материи в еще более необычном состоянии, чем необычное вещество земных недр. Они испускают энергию, пронизывающую и ионизирующую межзвездный газ. Их магнитные поля, точно невиданной мощности ускорители, разгоняют и посылают в разные уголки Вселенной потоки заряженных частиц.
Внимание! Ракета вышла на свою внеземную трассу. Начали поступать вести с нашего космического посланца. Нам сразу же бросится в глаза: количество частиц, которые попадаются ему на пути, вдруг резко возрастает. Счетчики едва поспевают считать. Похоже, будто целый рой частиц скопился неподалеку, в нескольких сотнях километров от Земли. Потом – спад, роя как не бывало.
И встретились еще с одной неожиданностью. Плотность частиц все возрастала – и вдруг прибор отказался дальше их считать. Это случилось на высоте около тысячи километров. Что же, скопление внезапно исчезло? Пояс оборвался?
Нет, причина была иной. Наоборот, частиц встретилось так много, что счетчик захлебнулся. Он не успевал вести счет и замолчал. Лишь с помощью более совершенных приборов удалось установить границы этого внутреннего ореола планеты.
Нужно пролететь не один десяток тысяч километров, пока то же самое не повторится опять: снова скопление, словно что-то заставило собраться частицы, как мошкару.
Что же? Конечно, Земля, Земля-магнит! Силовые линии магнитного поля играют для частиц роль погонщиков – там, где они сгущаются, и возникает электрический рой.
Можно провести параллель. Земное магнитное поле – ловушка для заряженных частиц. Поймав, оно больше их не выпускает, заставляет все время двигаться по замкнутым кривым. Поле удерживает частицы, не дает им добраться до Земли. И физики пользуются тем же самым приемом. Стремясь удержать скопище частиц – плазму, они заключают ее в магнитную «ловушку».
Как обнаружить силовые линии поля? Очень просто: посыпать вокруг магнита железные опилки, и они выстроятся цепочками, выходящими из одного полюса и входящими в Другой.
Забежим немного вперед: есть оригинальное предложение сделать видимыми, «проявить» линии земного магнитного поля, выходящие в космос.
Пусть отправится космическая ракета и где-то вдали от планеты выбросит натриевый заряд. Такого рода опыт уже был сделан, и не раз, но с другой целью. Тогда создавались искусственные светящиеся облака, чтобы уточнить путь ракеты.
Но надо не просто рассеять светящиеся частицы легкого металла. Они должны стать заряженными, превратиться в ионы. Ионизатором будет Солнце или искусственный источник радиации, посланный в космос. Тогда радиация превратит частицы в ионы. Магнитное поле заставит их двигаться вдоль силовых линий.
Остается только обнаружить пути наших посланцев, что вполне возможно. Ионы станут по-своему отражать солнечный свет, спектральный анализ немедленно это заметит.
Но вернемся к тому, что мы узнали. Поле есть у Земли, не в пример Луне, Венере и Марсу, близ которых уже пролетали космические ракеты с чувствительными приборами. Первоначалом же служит ядро, в котором зарождаются вихревые токи. Оттуда уходят магнитные силовые линии – далеко-далеко от земного шара.
Сейчас можно сказать, что пояса радиации открыли случайно, хотя такая случайность была предопределена всем ходом событий.
В полет отправлялся третий советский спутник. Ему дали задачу: исследовать космические лучи и поискать рентгеновское излучение Солнца – ведь оно посылает не только видимый свет, но и лучи-невидимки.
Для этого на спутнике установили довольно сложный счетчик, который замечал каждую пойманную частицу – будь то электрон, гамма-частица или порция рентгеновского излучения.
Радиопередатчик «Маяк» посылал на Землю сигналы счетчика. Передача велась на такой частоте, что ее можно было слушать, как обычную морзянку – точки и тире, но только сами эти точки и тире были неодинаковы. Именно так и сообщал счетчик о том, что он ловит.
Множество приемных станций во время коротких сеансов связи вели запись на магнитную ленту. В конце концов скопилось огромное количество лент.
Когда стали их изучать, с самого начала подметили интереснейшую особенность: как только спутник пересекал шестидесятую параллель, частиц встречалось столько, что счетчик не успевал их считать. Кривая счета резко взлетала вверх. Потом, за самой северной точкой орбиты, все снова приходило в норму. Шестидесятая параллель оказалась границей, за которой что-то происходило. Что же?
Счетчик был не просто счетчиком. Он мог еще и измерять энергию влетевшей в него частицы, иными словами – рожденный ею ток.
Сотни раз пролетал спутник этот загадочный район, и повторялось одно и то же: рентгеновское излучение, несомненно, возникало, как только спутник забирался за шестидесятую параллель.
Солнце винить было в этом нельзя. Не могло же оно посылать рентгеновские лучи только по выбору. Токи появились в счетчике малые, но зато частиц он насчитывал очень много. Значит, каждая частица выделяла энергию небольшую.
Вспомнили, что прибор окружен оболочкой, защитой, и тогда уже без труда догадались, что произошло.
Спутник на время превращался в самую настоящую рентгеновскую трубку. Он встречался с потоком электронов. Электроны попадали в корпус, тормозились и создавали рентгеновы лучи – точь-в-точь, как в обыкновенном рентгеновском аппарате. В нем ведь тоже резко тормозится электронный пучок. И энергия выделяется такая же, о какой сообщал спутник.
Любопытно, что, как только прибор приближался к магнитным полюсам, излучение исчезало. У полюсов магнитные линии уходят в землю. В этом нет ничего удивительного: электроны – заряженные частицы – попадали в плен магнитного поля и двигались по силовым линиям, образуя пояс вокруг нашей планеты.
Охотились за солнечным излучением, а открыли неожиданно нечто совсем новое – скопление энергии вблизи Земли!
Поясов радиации оказалось два. Второй открыт был тоже неожиданно. Сигналы пропадали, когда спутник уходил к экватору, но только потому, что их сначала не удавалось поймать.
Когда же стали наблюдать в Антарктиде и Южной Америке, Австралии и других странах, то снова обнаружили ту же картину: излучение, и очень сильное, появлялось также вблизи экватора. Энергия частиц в излучении столь велика, что спутник становился искусственно радиоактивным. А физикам известно: на это способны только протоны.
Итак, два пояса, два типа частиц, два ореола, вложенных друг в друга, опоясывают Землю. О них не подозревали раньше. Позднее выяснилось: пояса устроены сложнее, их форма изменчива. Особенно это относится к поясу внешнему – он чутко откликается на то, что происходит на Солнце, и во время магнитных бурь сильно меняется всего за каких-нибудь несколько часов.
И пояса оказались не изолированными, а связанными в единую систему, только состоящую из разных частиц разных энергий. Электроносфера, протоносфера, высокоэнергетическая внешняя электронная оболочка – вот порожденные магнитосферой ореолы планеты, которая, словно комета, имеет магнитный шлейф с противосолнечной стороны. Все слои, окружающие Землю, очень подвижны. Они, как и глубины, тоже «кипят»…
Выход в космос обогатил наши знания о своей планете. И не только о своей. Если нет магнитного поля у Луны и Венеры, значит, и недра у них устроены иначе. У них, по-видимому, не может быть жидкого ядра. Космос позволяет мысленно проникать в глубь космических тел.
Магнитное поле Земли, рожденное ее ядром, дает о себе знать далеко за ее пределами. Значит, иная «внутренность» у наших соседей.
