Чудеса природы
Шрифт:
Силовые линии магнитного поля Земли
Совсем недавно в научном мире заговорили о новой гипотезе, которая объясняет причину существования у Земли магнитного поля. Ее выдвинул геофизик из Татарстана Марсель Марданов. Вкратце его идеи сводятся к тому, что важнейшую роль в формировании эффекта геомагнетизма играет водно-воздушный океан нашей планеты.
Под воздействием энергии Солнца за сутки с освещенной поверхности Земли испаряется один триллион кубометров воды. При ее испарении микрокапельки электризуются – приобретают положительный заряд. Отрицательный заряд при этом уходит в землю. А на ночной поверхности планеты происходит иной процесс – конденсации жидкости.
Магнитные бури оказывают воздействие на самочувствие
Загадочное явление магнетизма
Воздушный океан непостоянен. Он движется. В результате и в атмосфере, и в коре Земли возникают потоки ионов. Отсюда и магнетизм. Ведь как пишут в учебниках физики: «Магнитное поле создается электромагнитной индукцией, когда электропроводящий материал окружен переменным или вращающимся электрическим полем». Иначе, магнитное поле может создаваться током заряженных частиц. Таким образом, нашу вращающуюся вокруг своей оси Землю, которая окружена движущимся воздушным океаном, несущим различные заряды, можно сравнить с динамо-машиной, которая постоянно вырабатывает магнитное поле.
Гипотеза Марданова объясняет отсутствие магнитного поля у планет, лишенных атмосферы и океанов. Понятно также, почему вспышки на Солнце так существенно влияют на земной магнетизм. Они сказываются и на испарении, и на состоянии газов в верхних слоях атмосферы. Можно также объяснить, почему в геологической истории нашей планеты ее магнитное поле порой резко менялось. Вероятно, это результат катастроф, вызванных падением крупных метеоритов. Следствие – глобальное изменение прозрачности атмосферы и падение уровня испарения воды под воздействием солнечных лучей.
Между прочим, многие экологи считают, что промышленная деятельность человека в течение последнего столетия начинает сказываться на состоянии атмосферы Земли. Возможно, в результате начнет меняться и магнитное поле нашей планеты. А ведь оно защищает нас с вами от губительного влияния солнечного ветра. О нем и его последствиях – северных сияниях – следующий рассказ.
Изложенная точка зрения – пока всего лишь гипотеза. Ее надо проверять и уточнять. Поэтому магнитная стрелка компаса продолжает хранить свою тайну, вернее тайну земного магнетизма.
Северное сияние
На севере, за Полярным кругом, можно порой наблюдать красивое и величественное зрелище. На ночном небе возникают полосы, ленты, дуги, вспышки и словно колышущиеся «занавеси» зеленоватого, красного и фиолетового свечения. От поверхности нашей планеты до этих огней далеко. Их нижняя граница находится на высоте 65 км, «занавеси» образуются на высоте около 113 км, а верхнюю границу огней может отделять от Земли почти тысяча километров. Удивительное явление длится от нескольких минут до нескольких суток и называется северным или полярным сиянием. Увидеть его можно не только на Крайнем севере, но и за Полярным кругом Южного полушария.
За Полярным кругом
В старинных индейских легендах говорится, что сияния появляются, когда живущие в небесном невидимом дворце духи умерших открывают ставни, и свет из них льется на облака. Наши северные поморы называли эти огни сполохами. Это слово недаром происходит от глагола «полошить», то есть «тревожить». На Севере рассказывают мрачные истории, связанные с «мерячкой» – странным зовом, который действует на некоторых людей во время северных сияний. И это не сказки.
В 1792 году был документально описан один такой случай. После появления яркого пульсирующего северного сияния сын капитана шхуны, промышлявшей в районе Шпицбергена, внезапно бросился за борт в ледяную воду. Спасти его не удалось. Другая трагедия произошла в 1898 году во время зимовки у берегов Антарктиды бельгийской экспедиции, возглавляемой лейтенантом Адриеном де Жерлашем. Когда небо над головами полярников осветилось огнями полярного сияния, молодой норвежец Толлефсен перепрыгнул через борт и побежал по льду в сторону полюса. За ним последовал еще один матрос. Того пытались остановить, но он вырвался, чуть не зарубив при этом топором штурмана. Этнографы и историки слышали рассказы о том, как почти все жители эскимосского или индейского поселка внезапно бросали свои дома и уходили в черноту полярной ночи, освещаемой лишь таинственными небесными сполохами.
Что мы знаем о полярных сияниях? Как они возникают? И могут ли действительно повлиять на психику человека? Современная физика утверждает, что полярные сияния являются следствием взаимодействия солнечного ветра, магнитного поля нашей планеты и ее самых верхних слоев атмосферы.
Мы нежимся, греемся и загораем под солнечными лучами потому, что наше светило постоянно испускает электромагнитное излучение. Однако помимо видимого света и тепла Солнце ежесекундно выбрасывает в космическое пространство около одного миллиона тонн вещества. Речь идет об ионах, то есть заряженных частицах. В основном это протоны, электроны, лишенные электронов ядра гелия, а также, в меньшем количестве, ионы кислорода, кремния, серы и железа. Все эти частицы обладают очень высокой энергией и отрываются от солнечной короны со сверхзвуковой скоростью – около 400 км в секунду. Так возникает солнечный ветер. Гипотеза о его существовании была выдвинута относительно недавно – в 1957 году – профессором Чикагского университета Е. Паркером. Позже было подтверждено, что солнечный ветер действительно состоит из отрицательных электронов и положительных ионов, то есть представляет собой плазму. Ее суммарный электрический заряд приблизительно равен нулю.
Если бы поток солнечного ветра беспрепятственно достиг поверхности Земли, наша планета превратилась бы в безжизненную пустыню. На пути этого смертоносного излучения стоят две преграды – атмосфера Земли и ее магнитное поле. Поскольку входящие в состав солнечного ветра частицы заряжены, их траектории в магнитном поле изменяются.
Проделайте простой опыт – насыпьте на лист бумаги железные опилки и поднесите снизу магнит. Металлические крошки выстроятся вдоль силовых линий электромагнитного поля, и вы увидите два магнитных полюса. В этих районах силовые линии сходятся, как деревянные спицы в ручке веера. Магнитные полюса есть и у нашей планеты, и они почти совпадают с Северным и Южным географическими полюсами. Теперь внимание! Важная информация. Заряженные частицы – протоны и электроны – двигаются вдоль линий электромагнитного поля. Это приводит к тому, что солнечный ветер начинает обтекать Землю в районе экватора и устремляться к овальным зонам-поясам в районах полюсов. Эти зоны называют авроральными овалами – по имени древнегреческой богини зари Авроры. Ведь именно в этих районах и появляется красивое свечение на фоне черного ночного неба.
Солнце ежесекундно выбрасывает в космос миллионы тонн вещества
Северное сияние – величественное природное явление
Возникает оно благодаря тому, что солнечный ветер отдает часть своей энергии атомам и молекулам газов, из которых состоит атмосфера Земли. Возбужденные таким образом атомы начинают в свою очередь испускать энергию – уже в виде света. Каждый газ светится по-своему. Кислород дает зеленое и красное свечение, азот – фиолетовое. Распределение различных газов в атмосфере Земли неравномерно, отсюда и возникают по-разному расположенные полосы северного сияния. Во мраке полярной ночи они колышутся совершенно беззвучно, хотя по сути – это настоящий энергетический шторм, по мощности сравнимый со средним землетрясением.