Станислав Зигуненко - Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества
Электромагнитные колебания очень низкой частоты индуцируют, к примеру, в волосах незначительные заряды, которые заставляют их вибрировать в такт. В результате предмет начинает действовать подобно мембране громкоговорителя. Даже очки, как выяснил ученый, могут слегка вибрировать. А поскольку их опорой служат черепные кости, вероятность «услышать» ОНЧ-волны возрастает.
Эффект преобразования радиоволн объясняет, почему одни свидетели падения «австралийского» болида слышали звуки, а другие не слышали почти ничего. Просто первые стояли рядом с «громкоговорителями» – елками или соснами. Кстати, по этой же причине никому еще не удалось записать эти звуки. Ученые размещали микрофоны подальше от любого потенциального источника интерференции – деревьев или электрических проводов. Но если поблизости нет ни одного преобразователя, метеор пролетит по-тихому.
Другой вопрос: каким образом небесные гости генерируют ОНЧ-волны? «Я уж совсем было отчаялся, пока не решился вплотную заняться турбулентностью», – рассказывал Кэй.
Он, очевидно, не знал о работах Астаповича и его коллег, а потому вспомнил о теории, предложенной английским физиком Фредом Хойлом. Тот в свое время воспользовался турбулентной плазмой для объяснения природы солнечных пятен. Вероятно, заключил Кэй, ОНЧ-волны порождает взаимодействие магнитного поля Земли и плазмы в хвосте метеора.
Врезаясь в плотные слои атмосферы Земли, метеор ионизирует вокруг себя воздух. И оставляет за собой плазменный хвост, который в нескольких метрах позади метеора начинает завихряться. Поскольку плазма есть не что иное, как смесь ионов и электронов, она может улавливать, удерживать и завихрить магнитное поле Земли.
«Плазма закручивается так быстро, что магнитное поле не в состоянии вырваться наружу. Вдобавок оно перемешивается и становится похожим на спагетти», – поясняет Кэй.
Пока метеор несется по небу, плазма, которую он оставляет позади, остывает. А находящиеся в ней электроны и ионы начинают воссоединяться и терять электрический заряд, который мог бы удержать линии магнитного поля в едином пучке. Они распутываются и начинают вибрировать подобно скрипичной струне.
«Голоса умерших соплеменников»
Этот «электрофонный» шум, кстати, объясняет и еще одно природное явление: вздохи, издаваемые северным и южным сияниями. Давно известно, что появление цветного занавеса, наблюдаемого в небе в районах магнитных полюсов Земли, довольно часто сопровождают странные звуки. А у некоторых народов Севера они даже ассоциируются с «голосами душ умерших соплеменников».
Сияния возникают по мере того, как магнитное поле Земли улавливает заряженные частицы, переносимые солнечным ветром. Они выстраиваются вдоль линий поля и устремляются вниз, в направлении магнитного полюса. На своем пути частицы ударяются о верхний слой атмосферы, ионизируя молекулы кислорода и водорода. В результате возникают красное и зеленое свечения.
Во время этих электрических «бурь» ученые регистрируют необычайно высокий уровень электрических полей. Многие думали, что именно эти поля и объясняют шумы сияний. Они, дескать, вызывают так называемый кистевой электрический разряд. Он пробивает атмосферу, когда под действием электрических полей в предметах, находящихся на Земле, наводится градиент электрического потенциала. И если эти предметы имеют заостренные части, будь то кончики листьев или иглы сосен, на них может возникнуть электрический разряд, который на слух люди воспринимают как потрескивание или своеобразный шепот.
И все же Кэй полагает, что электрические поля редко бывают настолько сильными, чтобы вызвать кистевой разряд. У шепота сияний должна быть другая причина. Он уверен, что, как и в случае с шумами метеоров, звуки, издаваемые сияниями, генерируются ОНЧ-волнами. Причем функции приемников-преобразователей в этом случае могут выполнять опять же волосы. По-видимому, эти волны генерируют присутствующие в солнечном ветре ионы и электроны, которые под действием магнитного поля Земли начинают совершать колебания.
Всему виною электроны?
Итак, модель Кэя может объяснить природу звуков, издаваемых крупными метеорами и полярными сияниями. Однако в случае с малыми космическими объектами она не столь безупречна. В ноябре 1998 года астрономы со всего света съехались в Монголию, чтобы наблюдать довольно редкое явление – крупнейший метеорный поток Леониды. В течение двух ночей они зарегистрировали столько метеоров, сколько не увидеть и за четыре года в обычных условиях. За время наблюдений кое-кто расслышал и электрофонные «голоса» метеоров. А один «хлопок» даже удалось записать на пленку.
Все записи метеоров, сделанные ранее, содержали временную задержку между зрительным контактом и звуковым сигналом, похожим на помехи. Однако в данном конкретном случае ученым из Хорватии, сделавшим запись, удалось доказать, что ОНЧ-сигнал, регистрируемый радиоприемником, практически совпадает по времени со звуком, который улавливали микрофоны, и изображением, записанным на видео. Разница, во всяком случае, не превышала сотой доли секунды. Согласитесь, это более чем достаточно, чтобы отмести все обвинения в некорректности эксперимента.
Тем не менее, если верить теории Кэя, то шума не должно было быть вообще. Леониды – небольшие объекты, состоящие из пористого и хрупкого вещества. Масса – с горошину. И сгорают они задолго до того, как войдут в нижние слои атмосферы.
А ведь именно там, благодаря турбулентности плазмы метеорного хвоста, генерируются ОНЧ-волны. Выходит, что только гигантские метеоры, диаметром не менее одного метра, имеют шансы произвести электрофонный эффект.
«Яркость такого метеора должна быть весьма значительной, что никак не соответствует реальным наблюдениям, – полагает Дежан Винкович, астрофизик из Университета штата Кентукки, который сам вел наблюдения в Монголии. – Кроме того, Леониды издают короткие хлопки или щелчки. А по теории Кэя они должны продолжительно шипеть».
Разгадать загадку попытался Мартин Бич, астроном из Университета Регины (Канада). Он изучал шумы Леонид на протяжении последнего десятилетия и не так давно опубликовал статью, в которой дал объяснение странным хлопкам.
В модели, которую он разработал со своим коллегой Луиджи Фоскини, электромагнитный сигнал образуется внезапно, когда быстрый и легкий метеор разрывается на кусочки. Когда это происходит, поясняет Бич, ударная волна накрывает плазменный хвост. В плазме электроны и ионы имеют различную массу. Ударная волна относит более легкие электроны от медленных ионов.
«В результате отделения отрицательно заряженных электронов от положительных ионов образуется пространственный заряд, – объясняет Бич. – Такое положение не может быть стабильным, и заряды сразу возвращаются в исходное состояние. Электрическое поле существует непродолжительное время, однако успевает испустить ОНЧ-импульс, который, достигнув Земли, генерирует звук точно так же, как и сигнал от крупных метеоров…»
Кэй тем временем нашел связь между электрофонными болидами и… атомной бомбой. «По сути, ядерный взрыв – это быстро расширяющаяся плазма, которая сотрясает магнитное поле Земли, благодаря чему генерирует импульс электромагнитного излучения», – объясняет он.
Другие исследователи допускают, что и в том, и другом случае физические процессы могут быть схожими. «Однако, если эффект от атомного взрыва вполне объясним, то в случае с метеорами такой энергии просто взяться неоткуда», – говорят они.
Выходит, нужно признать, что, несмотря на очевидный прогресс, единой теории, которая объясняла бы все эти явления, все еще не существует. Исследователям не хватает данных для продолжения своих изысканий.
Электрофонный эффект
Чтобы собрать побольше сведений, Мартин Бич установил на территории Университета Регины видеокамеры и микрофоны, которые держат под пристальным контролем все небо. «Дальнейший успех будет зависеть от того, сможем ли мы получить надежные данные», – говорит он.
Винкович тоже не сидит сложа руки. В 2000 году ученый организовал глобальный форум под названием Global Electrophonic Fireball Survey для того, чтобы собрать максимум сведений о метеорных шумах со всего мира. Сейчас в его базе данных есть информация о десятках различных случаев. И теперь он рассчитывает подключить различные группы энтузиастов к исследованиям шумов.
А еще он всерьез рассчитывает на помощь искусственных метеоров. Ученый сообразил, что для этого нужно наблюдать за искусственными спутниками Земли, сгорающими в атмосфере. Они должны вести себя подобно метеорам. Удобство же наблюдений в том, что заранее известны не только размеры объекта, его материал, но и время, когда тот или иной спутник начнет падать.
Подобного добра в космосе хватает. В марте 2001 года, например, свели с орбиты станцию «Мир». И при ее падении были зафиксированы какие-то шумы. Кроме этого существуют неподтвержденные данные, что при возвращении на Землю американские «челноки» тоже издают электрофонное потрескивание.
