Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Возможно, косвенно на размер «большого» периода указывает время между кембрийским и меловым максимумами в содержании углекислого газа в атмосфере Земли - полмиллиарда лет, одна восьмая от всего времени жизни планеты в се более или менее привычном виде, с горами и океанами, озерами и реками. Ведь, возможно, упрятанная в карбонаты, а затем и мантию первичная, венерианского типа атмосфера планеты до сих пор еще не растворилась равномерно по всей ее толще и очередной сгусток СО2 начнет поступать из плюмных, а потом и рифтовых и окраинно-океанических вулканов через четыреста миллионов лет
Все более уверенно ученые говорят теперь о том, что самые большие ритмы Земли - и климатические, связанные с большими выбросами углекислого газа, и круги обращения вещества между поверхностью и самой нижней мантией, влияющие, в свою очередь, на истинные странствия земных полюсов, - несомненно, увязаны с большими циклами геомагнитного поля, с его инверсиями, и эта связь говорит об участии во всех этих процессах земного ядра, где и работает генератор магнитного поля планеты.
Суперхрон.
Электрическое динамо в центре Земли
Ядро, вернее, наружная его часть, смежная с мантией,- жидкое. Материал, из которого сложена планета, приобретает здесь под огромным давлением и при колоссальных температурах необычные свойства. Возможно, здесь происходят и какие-то ядерные реакции. Атомы здесь сдавлены, частично ионизованы, то есть их электронные оболочки частично с них содраны. Вещество становится своего рода плотной жидкой плазмой, хорошо проводящей электрический ток. К ядру Земли, существующему, вероятно, уже не менее 4 миллиардов лет, следует отнестись с почтением. Ничего подобного нет в недрах нашей ближайшей соседки Венеры. И там обыкновенный магнитный компас бесполезен. Там, как и на Луне, в настоящее время нет своего регулярного магнитного планетного поля.
Ученые мечтают преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую с помощью магнитогидродинамических генераторов. Я поучаствовал когда-то в подготовке эксперимента с МГД-генератором на перевале Газор-Чашма-боло на Памире. (Эксперимент проводился в целях разработки методов прогноза землетрясений. Мое участие можно счесть неудачным, мне сразу же опустили катушку с кабелем на ногу. Ступня болела месяц.) Струя плазмы, вещества, состоящего из электрически заряженных частиц, продувается между полюсами магнита. Плазма делится на положительно и отрицательно заряженные ионы, то есть возникает разность потенциалов. А значит, и электрическое напряжение.
Что-то подобное и происходит в наружном, жидком ядре Земли. Колеса циркуляции, вихри, имеют здесь уже не чисто механическое, как в мантии, а и электрическое, так сказать, содержание, как, к примеру, на Солнце.
Используя слабую остаточную намагниченность, сохраняющуюся в толще Земли, «геоплазма» в своем течении превращается в электрический ток. Этот ток в свою очередь вырабатывает магнитное поле посильнее. В нем электроток становится еще больше - и так далее, цикл и здесь замыкается. Динамомашина с самовозбуждением - вот, в сущности, модель земного магнита.
Но это упрощенная модель. Ее усложняет многое - и то, что Земля - не «сырое яйцо» и не «сварено вкрутую», а подобно «сваренному в мешочек» (что можно обнаружить, не разбивая яйцо, именно раскрутив его на плоскости). Жидкое ядро отстает в своем вращении от твердой оболочки, проскальзывает внутри нее. От этого возникает «западный дрейф» многих элементов магнитного поля Земли. И скорость этого
вращения ядра в Земле - совсем не мала, один полный оборот - еще один ритм! - в 20 тысяч лет. Ось жидкого ядра немного не совпадает с земной осью. Поэтому географический и магнитный полюсы Земли - это разные точки, и второй блуждает относительно первого.
В истории Земли эпохи частых переполюсовок земного магнита (в середине справа, в юрском периоде и слева, в нашем кайнозое) порой сменялись эпохами многолетней устойчивости.
Устойчивой, без переполюсовок, была эпоха в меловом периоде.
Неизвестно, по какой причине в этом периоде океанические окраины намного энергичнее подвигались под континенты, унося к центру Земли вдвое-втрое больше вещества, чем, например, в наше время. Эти огромные массы относительно холодного материала спускались к внешнему ядру, где вырабатывается земное магнитное поле, и как-то влияли на процесс. Соответственно в несколько раз интенсивней работали вулканы и гораздо грандиозней были восходящие горячие фонтаны от ядра, мантийные плюмы. С этими процессами связан еще один - процесс истинного (в отличие от виртуального) движения земных полюсов вращения. В юре полюсы почти не двигались. В мелу и в нашу кайнозойскую эпоху они были способны передвигаться со скоростью до 4 сантиметров в год
Собственно, конвекция в жидком ядре и вращение внутреннего твердого шара в другом, жидком, и определяют преимущественное направление электронных вихрей в ядре, в результате которого получается привычный нам рисунок магнитного поля Земли.
Медленные колебания силы земного магнита можно объяснить, если, например, допустить, что меняется скорость вращения Земли вокруг оси. Все становится ясно: динамомашина сбавила обороты и магнитное поле убыло. Земля вращается то несколько быстрее, то медленнее, - это факт. Но вот переменность в направлении, в полярности магнитного диполя Земли. Как ее объяснить?
Сравнительно недавно ученые сумели разобраться с аналогичным явлением на Солнце. Там магнитное поле очень сложное, но в основе тоже есть некий магнит, диполь, создающий основную часть межпланетного магнитного поля, в котором движутся все планеты, включая и нашу, и он тоже направлен то «нормально», то есть направление на северный магнитный полюс примерно параллельно нынешнему земному, то противоположно. Но это происходит значительно чаще, чем с земным диполем. За то время, что автор этой книги сознательно фиксирует события в солнечно-земной науке, солнечный магнит прошел два цикла. Дважды он был ориентирован «нормально» и дважды - противоположно. Это выглядит так, как будто некий магнит, спрятанный в недрах нашей звезды, вращается «вертикально», в меридиональной плоскости. «Северный» магнитный полюс Солнца постепенно становится южным в течение примерно одиннадцати лет и возвращается к первоначальному положению еще через одиннадцать. Так образуется зафиксированный и космическими наблюдениями, и в разных процессах на Земле 22-летний цикл солнечной активности.
Но как бы ни объяснили в конце концов 22-летний солнечный цикл, он слишком не похож на процесс переполю-совки земного магнита. И прежде
