Земля движется вокруг СолнцаОдин из самых характерных признаков космических явлений — правильная повторяемость, цикличность. Так, Земля периодически, раз за разом, повторяет свое движение вокруг Солнца, Солнце вокруг центра нашего звездного острова Галактики, следуют один за другим циклы солнечной активности, периодические изменения происходят в физическом состоянии многих звезд, перио­дически меняется интенсивность излучения некоторых источников радиоизлучения.С другой стороны, в последние годы было подмечено, что цикличностью отличаются и многие геофизические явления, в том числе сейсмические процессы. Это наво­дит на мысль, что они также могут быть связаны с ка­кой-то «космической» причиной. И естественно поэтому прежде всего искать связь с Солнцем.

Для астрономов уже давно не является секретом, что продолжительность земных суток постепенно увеличи­вается. Подсчитано, что в отдаленные времена сутки были гораздо короче современных и что через несколько десятков миллионов лет они станут заметно длиннее, чем наши привычные сутки. Известна и основная причина этого явления — лунные приливы, которые изо дня в день тормозят вращение Земли.

Однако с появлением точных методов измерения вре­мени — кварцевых и атомных часов — было замечено, что иногда имеют место изменения скорости вращения Земли, примерно в 100—200 раз более значительные, чем те, которые должны происходить вследствие при­ливов.

Что же представляют собой те силы, которые заста­вляют гигантское тело нашей планеты вращаться то бы­стрее, то медленнее?

Попытку ответить на этот вопрос сделал научный сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Э. И. Могилевский. Он вы­сказал мысль, что наблюдаемые изменения скорости вра­щения связаны с колебаниями солнечной активности.

Поэтому Могилевский предположил, что потоки за­ряженных частиц, которые выбрасываются Солнцем, влияют на вращение Земли через ее магнитное поле.

Как показывают расчеты, энергия нерегулярных из­менений скорости вращения нашей планеты составляет около 1028 эрг в сутки. С другой стороны, солнечные кор­пускулярные потоки ежесуточно приносят к Земле маг­нитную энергию порядка 1035 эрг.

Весь вопрос в том, каков механизм частичной пере­дачи этой энергии в магнитосферу Земли? Как показали математические выкладки, влияния магнитного поля корпускулярных потоков для полного объяснения нерегулярностей вращения Земли все же недостаточно.

В связи с этим Могилевский высказал интересную ги­потезу. Он предположил, что частицы выбрасываются с поверхности Солнца не только в виде потоков, но и в виде отдельных гигантских облаков плазмы — «плазмоидов».

Подобный плазмоид, перемещающийся в космическом пространстве и во много раз превосходящий по разме­рам нашу планету, обладает собственным мощным маг­нитным полем. При встрече с Землей он оказывает на земное магнитное поле столь сильное воздействие, что в результате возникают магнитные бури и нарушения скорости вращения Земли.

Хотя и эта гипотеза еще нуждается в дальнейших уточнениях и дополнительных математических расчетах, очень возможно, что именно она дает верное объяснение причины если не всех наблюдаемых колебаний скорости суточного вращения нашей планеты, то хотя бы их зна­чительной части.

С другой стороны, не исключена возможность, что определенная доля этих изменений вызывается перемещением воздушных масс в земной атмосфере, так назы­ваемой атмосферной циркуляцией. При движении воз­душных масс между ними и поверхностью планеты воз­никают силы трения. Через посредство этих сил атмо­сферная циркуляция может оказывать тормозящее или, наоборот, ускоряющее воздействие на вращение Земли.

Сейсмология Земли

Научный сотрудник Государственного астрономиче­ского института имени Штернберга Н. Сидоренков про­делал интересный подсчет. Он проанализировал карты среднемесячного атмосферного давления для всей Земли за несколько лет подряд и с их помощью вычислил, как должна вращаться Земля в период с 1956 по 1964 гг. под действием сил трения между воздушными массами и земной поверхностью. Полученные результаты ученый сравнил с данными наблюдений и обнаружил хорошее согласие.

Любопытно также, что движение воздушных масс мо­жет оказывать влияние не только на вращение Земли в целом, но и способствовать смещениям отдельных мате­риковых блоков.

Научному сотруднику Главной астрономической об­серватории АН СССР проф. Н. Павлову удалось обна­ружить явную зависимость между изменениями геогра­фических долгот Европы, Азии, Северной и Южной Америки, колебаниями скорости вращения Земли и сол­нечной активностью.

В связи с этим проф. Павлов высказал предположе­ние о том, что отдельные материковые блоки весьма подвижны и способны перемещаться на несколько мет­ров под действием сравнительно малых сил, возникнове­ние которых связано с атмосферной циркуляцией. С дру­гой стороны, смещение материков может вызываться действием сил инерции, возникающих при изменениях скорости вращения Земли.

Колебания скорости вращения должны неизбежно приводить к изменениям фигуры Земли и, следователь­но, к перераспределению масс в ее недрах. А это в свою очередь может вызывать сейсмические явления. Однако известно, что во время землетрясений выделяется огром­ная энергия. Может ли выделяться подобная энергия при изменениях скорости вращения Земли? Прежде всего нужно заметить, что для того, чтобы вызвать земле­трясение, вполне достаточно и сравнительно небольших энергетических затрат. В земной коре вследствие внут­ренних перемещений вещества, которые постоянно происходят в глубинах планеты, всегда имеются более или менее сильные напряжения. И в ряде случаев достаточ­но небольшой «добавки», ничтожного дополнительного толчка, чтобы соседние блоки, из которых состоит кора, пришли в движение. Физики метко называют подобные системы «курковыми». Нужно только «спустить курок» и все само приходит в движение.

Справедливости ради следует отметить, что, с другой стороны, энергия, выделяющаяся при колебаниях скоро­сти суточного вращения Земли, не так уж мала. Измере­ния показали, что в течение года период вращения ме­няется в среднем на 0,0025 секунды. Если принять во внимание массу нашей планеты, то кинетическая энер­гия, соответствующая этой величине, составит 1,5 • 1029 эрг. Величина не такая уж малая, если учесть, что она почти в полторы тысячи раз превосходит ежегодное энергопо­требление всего человечества. На землетрясения же каждый год наша планета «затрачивает» около 1027 эрг, т. е. в сто с лишним раз меньше.

Итак, энергия, выделяющаяся в результате измене­ния скорости вращения Земли, вполне достаточна для того чтобы вызывать все землетрясения. Мало того: ее подавляющая часть, видимо, расходуется по другому на­значению. По какому, еще не ясно. Не исключена воз­можность, что она идет на нагревание земных недр.

Таким образом, получается целая цепочка причин и следствий, на одном конце которой находится солнечная активность, а па другом — сейсмические процессы. Но если такая цепочка соответствует реальной действитель­ности, то периоды сейсмической активности должны в ка­кой-то мере совпадать с периодами активности солнеч­ной. Видимо, так оно и есть. Во всяком случае, годы по­следнего большого максимума солнечной активности ознаменовались крупнейшими сейсмическими катастро­фами в Агадире и Чили.

Нельзя также не обратить внимания па то обстоя­тельство, что новое очередное возрастание солнечной активности совпало с явным усилением геофизических процессов. Достаточно вспомнить землетрясения в Перу, в Скопле, в Ташкенте, в Афганистане, извержение Клю­чевской сопки и т. д.

Явная цикличность проявляется не только в сериях землетрясении, но и в геологических явлениях более крупного масштаба — горообразовательных процессах. Несомненная этапность этих процессов, их периодиче­ское нарастание и затухание было давно отмечено гео­логической наукой как неоспоримый факт.

Каледонский, герцинский, кимберийский и, наконец, альпийский этапы следовали один за другим, оставляя на лице Земли неизгладимые следы в виде многочислен­ных горных хребтов и могучих складок. И что самое уди­вительное: эти этапы разделяли одинаковые промежут­ки времени — они повторялись точно через 125 млн. лет. Может быть, именно такова продолжительность еще одного неведомого нам цикла солнечной активности? А может быть, существуют и другие космические факторы, другие процессы, обладающие такой же перио­дичностью?

Действительно, по крайней мере один такой фактор нам известен. Наша Земля участвует одновременно в не­скольких космических движениях. Наряду с собственным вращением и обращением вокруг Солнца она вместе со всей солнечной системой обращается вокруг центра на­шей звездной системы Галактики. Один такой оборот астрономы называют галактическим годом, и «год» этот, по имеющимся в распоряжении ученых данным, продол­жается около 250 млн. лет. А 250 миллионов — не что иное, как удвоенный промежуток времени между двумя соседними горообразовательными этапами.

В связи с этим советский ученый С. С. Николаев вы­двинул интересную гипотезу. Подобно тому как Земля движется вокруг Солнца по «вытянутой окружности» — эллипсу, так и само Солнце обращается вокруг галак­тического центра но эллиптической орбите, то прибли­жаясь к нему, то удаляясь. Согласно подсчетам Нико­лаева именно эти приближения и удаления совпадают по времени с периодами наибольшей активности горооб­разовательных процессов.

Пока это еще гипотеза, но не исключена возможность, что совпадение, о котором идет речь, не является про­стой случайностью. Дело в том, что массы вещества рас­пределены в Галактике неравномерно, звездная плот­ность в различных се районах неодинакова. Поэтому с  изменением положения  солнечной  системы   внутри нашего звездного острова меняется и величина галакти­ческих сил тяготения, действующих на Землю. Это может в свою очередь вызывать изменения фигуры Земли и влиять па характер процессов, протекающих в ее недрах.

Влияние Лунных приливов на Землю и на ее движение в космосе

Конечно, здесь возникает естественный вопрос: по­чему не вызывают геологических катастроф лунные при­ливы? Ведь они происходят не только в водной оболочке, но и в твердом веществе Земли. Например, в Москве дважды в сутки благодаря этим приливам почва подни­мается и опускается на 40 см.

Однако в этом нет никакого противоречия. Дело в том, что в настоящее время периодичность лунных при­ливов совпадает с собственной частотой упругих коле­баний нашей планеты. Возможно, что когда-то подобного «резонанса» и не существовало. Но нельзя забывать, что Земля и Луна формировались в едином процессе и в этом процессе происходили такие преобразования вещества, которые в конечном итоге привели систему Земля — Луна к устойчивому состоянию. Изменения же галактического притяжения, накладываясь на эти ус­тойчивые ритмы, могут вызывать значительные откло­нения от нормы.

50 млн. лет назад солнечная система прошла через апогей своей галактической орбиты, т. е. точку наиболь­шего удаления от центра, и активность горообразова­тельных процессов альпийского этапа заметно ослабе­вает. Но через 75 млн. лет солнечная система достигнет перигея, приблизясь на минимальное расстояние к га­лактическому центру, и вступит в области, отличаю­щиеся повышенной звездной плотностью. Если гипотеза Николаева верна, то это должно привести к очередному усилению глубинных процессов и новому этапу горооб­разования, которое геологи заранее назвали камчатским. Лик Земли может вновь существенным образом изме­ниться.

Однако 75 млн. лет — срок немалый. Можно на­деяться, что за это время человечество настолько хоро­шо изучит свою планету и закономерности космических воздействий на геофизические процессы, будет распола­гать настолько мощными источниками энергии, что оно сумеет управлять и ходом глубинных явлений по своему желанию.

Таким образом, как и в случае с солнечной активно­стью, мы приходим к своеобразной «гео-космической» цепочке, на одном конце которой стоят климатические изменения, а на другой положение солнечной системы среди звезд. И хотя гипотезы, о которых шла речь, нуждаются в тщательной проверке, сама связь между галактическим положением Солнца и Земли и рядом геофизических явлений несомненна. Вопрос лишь в том, каков механизм этой связи и к каким конкретным по­следствиям она приводит.
Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.

Комаров В. Н. «Увлекательная астрономия» 1968 год. «Наука»