Алим Войцеховский - Загадки Бермудского треугольника и аномальных зон
Приливные выступы постоянно перемещаются по земной поверхности вслед за Луной и Солнцем с востока на запад, то есть в направлении, обратном суточному вращению Земли. Естественно, что при таком перемещении возникают силы трения, которые тормозят вращение Земли. Вторая причина заключается в том, что Земля вращается не как твердое тело, угловая скорость вращения всех точек которого от центра до периферии одна и та же. У Земли же угловые скорости точек тем меньше, чем ближе они к центру Земли. На границе перехода сравнительно твердой мантии к жидкому ядру скорость вращения должна измениться плавным «скачком», вследствие чего между мантией и жидким яд возникает сила трения, тормозящая вращение мантии. Расчеты показывают, что из-за этого сутки должны удлиняться на 0,003 секунды за столетие…
Разумеется, лучше всего следствие вести по горячим следам. И такой случай представился относительно недавно. В феврале 1960 года директор Парижской обсерватории А. Данжон установил, что сразу же после регистрации яркой вспышки на Солнце было зафиксировано замедление вращения Земли на 0,85 миллисекунды в сутки, но затем, словно бы спохватившись, Земля стала стремительно наращивать свои обороты, сокращая длительность каждых последующих суток сразу на 3,7 миллисекунды.
Подозрение, павшее на солнечную активность, было проверено. Оказалось, что по данным, полученным за многие десятилетия, колебания интенсивности солнечной активности так или иначе отслеживаются скоростью вращения Земли. Но имеются и другие космические и земные факторы, которые тоже могут «проходить» по рассматриваемому делу.
Как известно, около 2 процентов всей воды на Земле находится в замерзшем состоянии (в основном в виде льда). Общая масса льда в современную эпоху равна 28,4x1018 килограмм: из них 90 процентов приходится на ледниковый щит Антарктиды, 9 процентов на ледник Гренландии и менее 1 процента на все остальные горные ледники. Площади ледниковых щитов составляют: в Антарктиде 13,9х1012 квадратных метров, в Гренландии 1,8х1012 квадратных метров, горных ледников 0,5х1012 квадратных метров.
Масса ледников во времени значительно меняется. Например, 12 000 лет назад растаял громадный ледниковый щит, покрывавший в четвертичном периоде почти всю Русскую равнину и значительные пространства Западной Европы и Северной Америки. Во время малого «климатического оптимума», который был около тысячи лет назад, ледниковый щит Гренландии имел меньшую массу, чем ныне. Такое перераспределение влаги между Мировым океаном и ледниковыми щитами неизбежно сопровождается изменением момента инерции Земли и в конечном счете должно приводить к неравномерности ее вращения.
Несколько лет тому назад группа крупных ученых выступила с идеей, что флуктуации скорости вращения нашей планеты обусловлены проникновением энергии солнечного ветра (например во время магнитной бури), что и приводит к возрастанию скорости суточного вращения Земли.
Исследования последней четверти века показали, что одной из существенных причин сезонной неравномерности вращения Земли является атмосферная циркуляция. Известно, что в среднем атмосфера движется относительно земной поверхности в низких широтах с востока на запад (дуют восточные ветры), а в умеренных и высоких – с запада на восток (преобладают западные ветры). Момент импульса восточных ветров отрицателен, а западных – положителен. Если бы эти моменты были равны по величине, то они бы компенсировали друг друга. Однако подсчеты показывают, что момент импульса восточных ветров в несколько раз меньше, чем западных ветров. Это обстоятельство и приводит в определенные моменты к изменению скорости вращения планеты.
Больше того, влияние атмосферы на вращение Земли можно оценить не только в результате подсчетов момента импульса атмосферы, но и путем вычисления моментов сил, действующих на Землю со стороны атмосферы. К ним относятся, как известно, моменты сил трения ветра о подстилающую поверхность и момент сил давления на горные хребты, которые подобно «парусам» стоят на пути ветров. Зная суммарный момент сил, легко вычислить ускорения вращения планеты, по которым в свою очередь нетрудно рассчитать неравномерность вращения Земли.
Современные нерегулярные увеличения скорости вращения Земли связывают также с приближением и «присоединением» в далеком прошлом к нашей планете гипотетического второго спутника, который получил в честь древнеславянского божества имя Перуна. Рассматриваемая гипотеза объясняет их тем, что отдельные скопления плотных обломков Перуна после землетрясений приходят в движение и перемещаются к центру планеты со всеми вытекающими из этого последствиями.
Вполне понятно, что, когда наша планета затормаживает или ускоряет свое вращение, грозные силы инерции вызывают в земной коре упругие деформации (механические напряжения) или, другими словами, являются инициаторами возникновения перемещений. Эти перемещения, как считают геологи, определяют основные причины вздымания гор и создания низин, возникновения значительных землетрясений и активной вулканической деятельности. Кстати, не только землетрясения, но и уровень Мирового океана, приливы и отливы, система теплых и холодных течений, устремляющихся то к полюсам, то к экватору, а следовательно погода и климат тоже зависят от неравномерности вращения нашей планеты.
Давно известно, например, что в Норвежском и Гренландском морях течение Гольфстрим ведет себя как качающийся маятник. Сначала оно отходит к востоку, к берегам Норвегии, потом к западу, к берегам Гренландии. Это связано с неравномерным вращением нашей планеты. Так, если Земля вращается быстрее, льды подступают к берегам Исландии и Гренландии, а при снижении же скорости вращения планеты ледовитость этих районов существенно уменьшается.
Таким образом, период вращения Земли вокруг своей оси апериодически изменяется от различных причин. Уменьшение или увеличение скорости вращения нашей планеты, как оказывается, обусловлены и тесно взаимосвязаны с рядом некоторых глобальных явлений, к которым можно отнести, в частности, следующие: взаимодействие и эволюция системы небесных тел «Солнце-Земля-Луна»; смещение ядра Земли и явления конвенции в нем; конвективные перемещения вещества в земной мантии; сезонные перемещения водных и воздушных масс (например, явление Эль-Ниньо в Тихом океане, то есть периодическое мощное потепление и изменение направления воздушных и морских течений в районе Южной Америки) и связанные с ними изменения центра масс и моментов инерции Земли; и, наконец, интенсивный вулканизм и мощные разрушительные землетрясения.
Большое значение в данном случае, как было установлено, играют и изменения величины магнитного поля Земли. Ведь Земля – гигантский магнит. Причем вращающийся магнит! Английский ученый К. Ранкорн считает, что изменения земного магнитного поля индуцируют электрические токи в мантии. Хотя мантия – довольно слабый проводник, но сила таких токов достаточна, чтобы вызвать вращающийся момент, способный ускорить или замедлить движение мантии, а тем самым и планеты в целом. Ученые установили, что кривые изменения скорости вращения нашей планеты по времени и соответствующие кривые изменения ее магнитного поля совпадают.
Здесь, правда, нет ясности – где причина, а где следствие. Вполне возможно, что и величина «моментного» поля, и скорости вращения Земли суть следствие какой-то одной причины. А какой именно – это уже совсем другой вопрос. Здесь также нет однозначности, но имеются различные гипотезы.
Достаточно хорошо, например, известно такое направление современной науки о Земле, как палеомагнетизм. Оно основано на том, что ферромагнетики, то есть крошечные частицы магнитных минералов в горных породах, способны частично сохранять приобретенную намагниченность после прекращения действия магнитного поля. Намагниченность ферромагнетиков зависит от величины намагничивающего поля и от внешних условий, среди которых наиболее существенным фактором является температура. Так, породы, излившиеся на поверхность Земли при температуре более 800 "С и остывшие в геомагнитном поле до обычных (атмосферных) температур, приобретают термоостаточную намагниченность, которую не разрушают действующие в последующем магнитные поля.
Таким образом, по остаточной намагниченности природных ферромагнетиков можно судить об истории магнитного поля Земли в прошлом. И судить не только о его величине, но и о направленности магнитных силовых линий, то есть о месторасположении магнитных полюсов Земли.
Да, именно о местах нахождения магнитных полюсов! Дело здесь в том, что палеомагнитологи столкнулись с фактом, который сначала казался многим из них невероятным. Действительно, может ли быть, чтобы магнитная ось Земли периодически «переворачивалась», и там, где недавно находился Северный полюс, появлялся Южный, и наоборот? И так сотни, а может быть, и тысячи раз за время существования нашей планеты. Такие повороты земного магнитного момента на 180° (его переполюсовки или инверсии) происходили через различные, совершенно случайные промежутки времени. За последние 76 миллионов лет такие переполюсовки происходили более 170 раз. Последний подобный случай был 730 тысяч лет назад.
