Чтение онлайн

на главную

Жанры

Сенсационная история Земли
Шрифт:

* * *

В последнее время активно обсуждается возможность изменения оси вращения нашей планеты в соответствии с так называемым «эффектом Джанибекова».

Эффект был обнаружен космонавтом Владимиром Джанибековым в 1985 году во время полета на корабле «Союз Т-13» и орбитальной станции «Салют-7».

Рис. 39. Владимир Джанибеков

Виновницей открытия стала обычная гайка. Если быть более точным, не совсем обычная, а с «ушками», облегчающими ее закручивание/откручивание. Распаковывая грузы, приходящие на орбиту, космонавты, используя эти «ушки», просто откручивают руками гайки, закрепляющие разные части грузов и их упаковки.

При качественном изготовлении винтов и гаек (а в космической промышленности стараются все-таки на совесть), можно просто сильно крутануть гайку или даже стукнуть по одному из «ушек», и гайка сама скрутится с резьбового крепления и, будучи в невесомости, продолжит свое движение со вращением уже сама по себе.

Наблюдая за полетом гайки в пространстве кабины, Джанибеков заметил странные особенности ее поведения. Оказалось, что при движении в невесомости вращающаяся гайка через некоторый промежуток времени внезапно изменяла свое вращение, совершая своеобразный «кувырок». Этого не должно было происходить, но это происходило в реальности…

Рис. 40. Вращающаяся гайка с «ушками» слетает с резьбового крепления

Джанибеков решил попробовать с каким-нибудь другим объектом и налепил на гайку пластилин. Запущенный гайково-пластилиновый «шарик» точно так же, пролетев некоторое расстояние, перевернулся вокруг своей оси и полетел дальше. Эффект наблюдался и у других тел, имевших более крупные размеры и более сложную форму.

Естественно, родилась версия, что и наша планета, также летающая в невесомости, может периодически испытывать подобные кувырки. Нашлись и желающие заговорить о регулярных «концах света», связанных с такими кувырками планеты…

Ныне предпринимаются самые разные попытки объяснения «эффекта Джанибекова». Есть, например, вариант численного моделирования странной траектории гайки по стандартным формулам (формулам Эйлера), в которой кувырки оказываются следствием своеобразных начальных условий и особенностей моментов инерции вращающегося тела сложной геометрической формы. По этим же расчетам вроде бы получается, что симметричное сферическое тело типа нашей планеты кувырков испытывать не должно. Но численное моделирование – довольно тонкая вещь, требующая очень аккуратного с собой обращения. Чуть что-то в модели не учел, и она выдает совершенно иной результат. И кроме того, любая модель требует отдельного доказательства своей корректности. Так что в целом можно констатировать лишь, что окончательного решения проблемы пока так и не найдено.

На мой взгляд, кувырки, обнаруженные Джанибековым, вполне могут оказаться результатом воздействия неучтенных вторичных факторов. Например, проявлением так называемого «эффекта Магнуса».

Эффект Магнуса – достаточно хорошо изученное физическое явление, возникающее при обтекании вращающегося тела потоком жидкости или газа. Вращающийся объект за счет трения в тонком пограничном слое создает в среде вокруг себя вихревое движение. Там, где направление вихря совпадает с направлением обтекающего потока, скорость движения среды увеличивается. А там, где направление вихря противоположно направлению движения потока скорость движения среды уменьшается. Вследствие этого (и в соответствии с хорошо известным законом Бернулли) возникает разность давлений, порождающая поперечную силу.

Рис. 41. Эффект Магнуса

Эффект впервые был описан немецким физиком Генрихом Магнусом в 1853 году и на самом деле знаком очень многим. С его использованием связаны так называемые «крученые удары» во многих видах спорта – например, в футболе, большом и настольном теннисе (для некоторых из таких ударов иногда используется даже специальный термин «топ-спин»).

Все более-менее просто и однозначно для движения таких симметричных тел как сферический мяч или цилиндр. Однако в случае с «джанибековской» гайкой или другим телом более сложной формы, возникающий эффект Магнуса,

будет создавать не просто единую результирующую силу, влияющую на траекторию тела, но и сложную распределенную нагрузку, которая при определенных условиях запросто может порождать и «кувырки» вращающегося тела. На фоне сильного притяжения Земли, которое испытывает любой движущийся объект вблизи поверхности планеты, эти особенности движения можно и не заметить. Но в невесомости на орбите эффект Магнуса будет выходить на первый план.

Однако для возникновения эффекта Магнуса необходима довольно плотная среда, в которой движется тело. В кабине орбитальной станции и космического корабля, такой средой является воздух. Земля же движется в безвоздушном пространстве, и эффекта Магнуса тут не возникает. А следовательно, нечего бояться и спонтанных кувырков нашей планеты.

* * *

Итак, нужно искать иные причины изменения положения географических полюсов Земли. И тут может помочь одно достаточно простое соображение.

Дело в том, что для того, чтобы географические полюса планеты изменили свое положение, вовсе не обязательно менять положение оси ее вращения в пространстве. Достаточно повернуть, скажем, только кору планеты, не меняя положения оси вращения самой Земли относительно неподвижных звезд.

Соответствующая теория – теория «проскальзывания» земной коры– была предложена Шульцем, который предположил, что механизм изменений связан с «движением литосферы как единого целого... быстрыми рывками, за которыми следуют долгие паузы».

Для того, чтобы понять суть данной теории, нужно вспомнить строение Земли. Твердая земная кора (или литосфера) наподобие скорлупы в яйце покоится на мощных пластах мантии, состоящей из жидких расплавленных пород. При этом толщина коры по порядку величины составляет всего от 5 км в океанах до 50 км в районе материковых плит при общем радиусе Земли 6400 км.

Рис. 42. Строение Земли

Ясно, даже чисто умозрительно, что это дает возможность земной коре при определенных условиях «проскальзывать» по жидкому слою магмы, составляющей мантию Земли, без сколь-нибудь значительного изменения вращения всего гироскопа под названием «планета Земля». Насколько «легко» это может произойти, можно себе представить, если вспомнить, как легко и быстро способна передвигаться горячая лава (та же магма) при извержении вулканов.

Подобное «проскальзывание» коры способно обеспечить как изменение положения земных полюсов, сопровождаемое глобальными неоднородными изменениями климата, так и изменение видимого небесного свода (при «проскальзывании» видимое небо меняет наклон, хотя наклон самой оси вращения Земли по отношению к плоскости орбиты не изменяется).

Первоначальная версия этой теории предполагала, что данный эффект может быть обусловлен флуктуациями (колебаниями) притяжения Земли со стороны Солнца в совокупности с центробежными силами, действующими на ледниковые шапки планеты.

«Когда форма земной орбиты отклоняется от идеальной окружности больше чем на один процент, гравитационное воздействие Солнца на Землю возрастает, сильнее притягивая и всю планету в целом, и ее массивные ледовые шапки. Их громадный вес в свою очередь давит на кору, и это давление, в сочетании с возросшим наклоном земной оси, заставляет кору сдвинуться...» (Хэпгуд)

Однако простые физические оценки для такого процесса показывают его ничтожную вероятность.

Вследствие того, что масса ледяных шапок в полярных областях пренебрежимо мала по сравнению с массой земной коры (кора заведомо значительно толще мыслимой толщины ледяных шапок, больше льда по плотности и покрывает всю планету, в то время как ледяные шапки ограничены по площади), разница веса, вызываемая центробежными силами, на полюсе и на экваторе составляет менее одного процента (!), что низводит вращающее воздействие ледовых шапок на земную кору вообще на чрезвычайно низкий уровень. Такая разница находится на уровне приливных эффектов, вызываемых Луной, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, однако они же не приводят ежедневно к подобным катаклизмам.

Поделиться:
Популярные книги

В зоне особого внимания

Иванов Дмитрий
12. Девяностые
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
В зоне особого внимания

Сильнейший ученик. Том 2

Ткачев Андрей Юрьевич
2. Пробуждение крови
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Сильнейший ученик. Том 2

Нищенка в элитной академии

Зимина Юлия
4. Академия юных сердец
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Нищенка в элитной академии

Назад в СССР 5

Дамиров Рафаэль
5. Курсант
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
6.64
рейтинг книги
Назад в СССР 5

Столичный доктор. Том III

Вязовский Алексей
3. Столичный доктор
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Столичный доктор. Том III

Секретарша генерального

Зайцева Мария
Любовные романы:
современные любовные романы
эро литература
короткие любовные романы
8.46
рейтинг книги
Секретарша генерального

Мастер Разума III

Кронос Александр
3. Мастер Разума
Фантастика:
героическая фантастика
попаданцы
аниме
5.25
рейтинг книги
Мастер Разума III

Идеальный мир для Социопата 3

Сапфир Олег
3. Социопат
Фантастика:
боевая фантастика
6.17
рейтинг книги
Идеальный мир для Социопата 3

Ученик

Первухин Андрей Евгеньевич
1. Ученик
Фантастика:
фэнтези
6.20
рейтинг книги
Ученик

Попытка возврата. Тетралогия

Конюшевский Владислав Николаевич
Попытка возврата
Фантастика:
альтернативная история
9.26
рейтинг книги
Попытка возврата. Тетралогия

Ищу жену для своего мужа

Кат Зозо
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
6.17
рейтинг книги
Ищу жену для своего мужа

Сила рода. Том 3

Вяч Павел
2. Претендент
Фантастика:
фэнтези
боевая фантастика
6.17
рейтинг книги
Сила рода. Том 3

Крестоносец

Ланцов Михаил Алексеевич
7. Помещик
Фантастика:
героическая фантастика
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Крестоносец

На границе империй. Том 10. Часть 4

INDIGO
Вселенная EVE Online
Фантастика:
боевая фантастика
космическая фантастика
попаданцы
5.00
рейтинг книги
На границе империй. Том 10. Часть 4