Борис Ляпунов - Неоткрытая планета
Магнитное поле Земли, рожденное ее ядром, дает о себе знать далеко за ее пределами. Значит, иная «внутренность» у наших соседей.
Так оказываются тесно связанными между собой космос и большие земные глубины.
Невидимая, но вполне ощутимая связь. Не будь ее, весь поток частиц высоких энергий обрушился бы на поверхность планеты. Магнитным полем она как бы защищается от солнечно-звездной бомбардировки. Пояса радиации, окружающие Землю, порождены Землей, и трудно предугадать, что произошло бы без созданной ею же магнитной защиты.
Но с другой стороны, пояса таят в себе опасность для человека, если он захочет сквозь них пролететь. Ему угрожает лучевая болезнь. Спутники-корабли не достигали первого, внутреннего пояса. Но ведь когда-нибудь через него придется пробираться! Капитанам уже не спутников, а межпланетных кораблей надо будет, как лоцманам, выбирать наиболее удобную дорогу, искать проходы сквозь радиационные рифы. Поэтому карта опасных зон сослужит космонавту незаменимую службу.
Отправляясь в космический рейс, надо считаться и с Солнцем. Когда оно бывает спокойным, можно и спокойно лететь. Когда же оно яростно вскипает вспышками, резко увеличиваются потоки посланных им частиц.
Опасность возрастает.
Почему возникают вспышки? Почему Солнце внезапно начинает испускать мощные потоки излучений и заряженных частиц?
— Потому что на его поверхности в отдельных местах время от времени возникают особые очаги, — отвечает профессор А. Северный. — Солнечная плазма в этих очагах быстро разогревается. Температура достигает там тридцати миллионов градусов вместо обычных шести тысяч! Выделяется колоссальное количество энергии — словно взорвались сотни тысяч водородных бомб. Вот тогда-то отзвуки происходящего на Солнце доходят до Земли.
Наблюдения подтвердили правильность такой картины. Ученый пошел дальше. Вспышки не возникают произвольно. Их появление и даже мощность можно предсказать. А это важно для космонавтов, потому что им прогнозы «космической погоды» нужны так же, как летчикам прогнозы погоды земной. Это важно и для геофизиков: если подтвердится, что между солнечными взрывами и землетрясениями есть прямая связь, то появятся и сейсмические прогнозы.
И еще одну связь можно подметить между строением Земли и ее магнитным полем. В один клубок переплетаются электричество и магнетизм, физика и химия. Одно зависит от другого, одно позволяет судить о другом. «Поверхностный» магнетизм рассказывает о глубинном электричестве, а глубинное электричество — о свойствах глубинных пород.
Скопления заряженных частиц образуют электрическую «корону» Земли. Однако есть еще и другое окружение у земного шара.
Крошечные частицы-пылинки рассеяны в космосе повсюду, Солнечная система «пропылилась»… Пылевое облако есть близ Солнца, и оно простирается до самой Земли. Вот почему иногда удается видеть «зодиакальный свет»: это пыль отражает солнечные лучи.
Космос загрязняет атмосферу пылью, только пылью не простой, а металлической — мельчайшими частицами железа, никеля и кобальта, причем никеля больше всего.
Сколько падает на Землю космической пыли — микрометеоритов? Частичка весит ничтожную долю грамма. Но на всю планету получается немало. Точная цифра неизвестна. Одни называют десять тысяч, другие — даже десять миллиардов тонн в год! Внушительная разница! Во всяком случае, Земля «запыляется» изрядно.
Непрерывно подвергается Земля обстрелу из космоса. Крайне редко падают крупные метеориты, мелкие же залетают в атмосферу постоянно. Они сгорают, и каменная либо железная пыль медленно оседает. Сколько же такой пыли падает ежегодно? Тонны или даже десятки тонн. Но и Земля не остается в долгу — она отдает космосу свою пыль, водород и гелий из своей атмосферы. Газовое окружение планеты обменивается с космическим пространством, и обмен этот (как и энергетический обмен) идет постоянно.
Пыль — вот, пожалуй, главное, за счет чего пополняется масса Земли. Внеземную пыль пробовали собирать приборами на ракетах. Спутники подвергаются ударам пылинок постоянно, и, бывало, им встречались настоящие пылевые потоки. Пылинки — тоже метеориты, но только микроскопических размеров: диаметром в сотые и даже тысячные доли миллиметра. Их и глазом не увидишь, а потому название дано им совершенно точное — микрометеориты.
Перед своими более крупными «родственниками» у них есть одно преимущество. Им удается благодаря своей малости проскользнуть сквозь атмосферу, не разогревшись и не расплавившись: она не успевает их затормозить. Поэтому крохотные частицы из космоса свободно достигают поверхности Земли. Более того, они достигают даже дна океана.
Однажды шведское судно брало в Тихом океане пробы осадочных пород. В осадках нашли мельчайшие шарики, которые никак не могли появиться из воды. В них было столь же много никеля, как и в металлических метеоритах. Ясно, что это пришельцы из космоса.
Попробовали подсчитать, сколько же их приходится на долю всей Земли. Ответ — несколько тысяч тонн в год. Но вскоре последовало другое открытие. Взяли пробу воздуха на вершинах гор и убедились: ежегодная прибавка в весе планеты не тысячи, а миллионы тонн!
Нечего сказать, хорошее совпадение! Может быть, космические шарики, найденные на дне океана, — только часть всего метеорного вещества? Вопрос интересный, и помочь его решению призваны спутники и ракеты. Вот почему на них устанавливают счетчики мельчайших частиц.
Пока еще не надо спешить с окончательным выводом, измерения нужно продолжать. Когда накопится достаточно данных, тогда станет ясно — о тысячах или миллионах тонн говорить. И подобно тому как счетчики заряженных частиц обнаружили пояса радиации, так и счетчики микрометеоритов позволяют судить о скоплениях пыли вблизи Земли.
Думали, что Землю окружает не только то облако пыли, которое тянется от Солнца до Плутона, и у Земли есть своя, гораздо более плотная, пылевая оболочка. Но советские ученые доказали, что это не так. Приборы на спутнике «Космос-135» не нашли повышенной плотности пыли. Причина ошибки — тепловые помехи, искажавшие показания приборов.
Еще одно интересное открытие сделано в последние годы.
Сначала оно появилось на бумаге, подобно тому как планета Нептун была сначала открыта путем вычислений — «на кончике пера». У Земли не один, а несколько спутников, несколько лун! Расчеты польских астрономов показывали: в определенных точках между нашей планетой и Луной могут находиться малые небесные тела.
Может быть, это астероиды, которые взяло в плен земное притяжение? Стали искать.
Направили телескопы на предсказанные расчетом участки неба. И… не нашли. На фотографиях не оказалось ни малейшего следа новых лун. Только после долгих поисков обнаружили наконец темные пятнышки именно там, где их ждали. Оказалось, спутники состоят из пыли. Есть все-таки еще луны — только пылевые…
Открытия делаются там, где, казалось бы, все уже открыто и открывать больше нечего. Я рассказывал о том, что сумели уловить слабые землетрясения на равнинах, которые раньше заметить никак не могли. Вот еще пример, тоже недавний.
Астроном П. Щеглов занялся поисками водорода в окрестностях Земли. Этот легкий газ не удерживается в верхних слоях атмосферы и уходит… куда? Чувствительность приборов пришлось увеличить в десятки раз. Тогда-то и удалось обнаружить «невидимку» — водородное облако, плоский диск, окружающий нашу планету. Еще один космический ореол!
* * *Исследования последних лет перевернули и наши представления о земной атмосфере. Вместо сравнительно тоненького газового слоя — как думали раньше — оказался воздушный океан, который простирается на высоту — тысячи километров. И, только удалившись от Земли примерно на три тысячи километров, мы попадаем в настоящее межзвездное пространство. Газовое одеяние планеты плотнее и обширнее, чем считали еще недавно. Конечно, на больших высотах встречаются лишь следы воздуха, вся масса атмосферы сосредоточена в ее нижних слоях. И все-таки границу между Землей и космосом пришлось передвинуть, и, как видим, довольно далеко.
Спутники подметили и другие интересные вещи.
Вспышка на Солнце — и уменьшается скорость искусственной луны. Что же тормозит ее полет? Атмосфера! Атмосфера нагревается сильнее, чем обычно, расширяется и мешает лететь. Планетное одеяло как бы дышит, попеременно охлаждаясь и разогреваясь. К тому же оно еще и обдувается солнечным ветром, который тоже способствует бурной жизни атмосферы.
Однако вспомним, что поблизости от верхней атмосферы находится внутренний радиационный пояс Земли. Воздух проникает туда, взаимодействует с частицами и тем самым лишает их заряда, словно опустошая это скопление энергии. Дыхание самой верхней планетной оболочки отражается на ее энергетическом окружении.
