Технопарк юрского периода. Загадки эволюции
Шрифт:
Примерно так оно и вышло. Приливы были обнаружены в 1842 году британской метеостанцией на острове Святой Елены после 17 месяцев специальных наблюдений. Оказалось, что в тропиках, где приливы самые сильные, приливный перепад атмосферного давления составляет всего 0,1 миллиметра ртутного столба. В средних широтах он еще меньше.
Это что касается лунных приливов в атмосфере. Солнечные приливы, и океанские и земные, меньше лунных в 2,5 раза. Далековато все же Солнце от нашей планеты, потому и приливная сила Солнца на Земле, хотя Солнце и сильней притягивает Землю в целом, чем Луна, меньше лунной. (Приливная сила получается из разницы между притяжением близкого и дальнего «конца»
Однако ученые установили, что солнечный прилив в атмосфере больше лунного, и намного - в 16 раз! Или в 100 раз больше, чем это ему «положено» по теории.
Странное это явление долго объясняли «термическим», тепловым воздействием Солнца на земную атмосферу. Солнце по этой гипотезе усиливает свою приливную волну, нагревая, а следовательно, расширяя, приподнимая обращенную к ней часть земной атмосферы. Это объяснение удовлетворяло всех, пока английский ученый Уильям Томпсон довольно простыми расчетами и рассуждениями не доказал в 1882 году, что термический эффект не то что в 100 раз, а вообще не может заметно усиливать приливную волну. И предложил новое решение проблемы. Во всем виноват резонанс, объявил он.
По улице проехал грузовик, и вы поморщились от дребезжания стекол. Обратите внимание: вот грузовик взревел (водитель готовится переключить скорость) - и стекло перестает дребезжать, хотя мощность звука, казалось бы, увеличилась. Стекло «вышло» из резонанса, его собственная частота колебаний перестала совпадать с частотой колебаний мотора.
Собственной частотой колебаний обладает любое тело, от струны гитары до двутавровой балки и целого железнодорожного моста. В Петербурге в начале XX века был случай, когда рота солдат, вступившая чеканным шагом на вполне прочный
Египетский мост через Фонтанку, обрушилась вместе с мостом в воду. Ритм их марша совпал с собственной частотой свободных колебаний моста. Два ритма вошли в резонанс, усилили свободные колебания в сотни раз, и прочное сооружение не выдержало. С тех пор по уставу воинские части чуть ли не всех армий мира вступают на мосты не в ногу. На крышах высотных зданий, на телебашнях иногда можно ощутить ритм, с которым это здание раскачивается под ударами ветра. Это тоже собственная частота колебаний. Если бы вдруг ветер по какой-то случайности совпал На достаточно долгий срок своими порывами с этим ритмом, он повалил бы самое прочное здание.
То же происходит и с атмосферой. Она упруга и имеет собственную частоту колебаний. Период солнечных приливных колебаний, как известно, равен 12 часам. Дважды в сутки обегает Землю воздушная волна, вызванная притяжением светила. Расчеты показали, что, если собственная частота колебаний воздуха отличается от периода солнечно-приливных колебаний атмосферы не больше чем на 4 минуты, возникает резонанс, который и увеличит размах приливных колебаний в 100 раз. Оставалось найти эту собственную частоту атмосферных колебаний, и все стало бы на свои места. Но именно это и оказалось самым трудным. Теория Томпсона «повисла в воздухе», не подтвержденная доказательствам и, на целых полвека.
В 1883 году взорвался вулкан Кракатау. Взрыв был равен по силе термоядерному. И слышно его было, на расстоянии 3 тысяч километров. Катастрофа, стоившая жизни десяткам тысяч людей на островах Индонезии, раскачала- всю атмосферу планеты. Ученые не замедлили этим воспользоваться, чтобы найти период свободных колебаний воздушного океана. Получилось около 10 часов 30 минут. На 1,5 часа меньше, чем требуется для того, чтобы начал действовать резонанс! Ошибка? Нет. Изучение воздушных волн от взрыва знаменитого Тунгусского метеорита 30 июня 1908 года и от извержения
Целый ряд ученых - Дж. Тейлор, К. Пекерис, Сидней Чепмен и другие - разрабатывали до войны теорию волн в атмосфере. Они предположили, что атмосфера имеет не один, а несколько периодов свободных колебаний. Она похожа в этом отношении не на камертон, дающий всегда один и тот же тон, а на грубый орган, способный звучать на разные голоса.
Роль органных труб в земной атмосфере могут играть разные слои атмосферы, нагретые неодинаково.
К. Пекерис даже рассчитал температурный профиль атмосферы, при котором атмосфера «звучала» бы одновременно на несколько голосов. Ученый предположил, что на высоте 80- 85 километров над Землей расположен холодный слой. К этому же выводу пришли тогда российские ученые В.В. Федынский и К.П. Станюкович, изучая фотографии пролетающего через этот слой яркого метеорита. Так теория резонанса, объясняющая странно высокий солнечный атмосферный прилив, получила наконец подтверждение. И, как это часто бывает, разгадка одной тайны принесла дополнительные важные результаты. Задолго до эры высотных ракет ученые получили правильное представление об устройстве воздушного океана планеты.
ГЛАВА 5
ИЗ ГРЯЗИ В КНЯЗИ
Сходство или родство?
О, вулканы! Это прекрасно! Это поэтично, философично, грандиозно и грозно!
Это град раскаленных каменных ядер, нацеленных в голову отважного вулканолога.
Грязевой вулкан
Это газовая туча, в недрах которой может задохнуться население целого острова.
Это взрывы, равные по мощности взрывам водородных бомб.
Это слепая ярость потоков жидкого камня!
В общем, все это внушает уважение, но не это сегодня тема нашего разговора.
Обратим взор на гораздо менее громкое (хотя и не безгласное), менее прекрасное (а на чей-нибудь взгляд, нелепое) создание неистощимой на выдумки природы. Знакомьтесь: грязевой вулкан.
Он же: сальза (грязница), макалуба (разрушитель), салинелла (соляница), боллитори (кипун) - в Италии; вулканитос - в Боливии; номар - в Исландии; ахтарма (белуха), боздаг (сероглав), пильпиля (что-то вроде буль-буль), кейнар (опять же кипун), отманбоз (стрелец), порсугель (кипень-озеро), патлаух (переводится примерно как «ух, навалюсь!»)- это все у нас в Закавказье, где путешествовал отважный и мудрый араб Масуди. Не менее метки и русские прозвища странного создания природы. Русское население Предкавказья, где грязевые вулканы тоже есть, издавна именует их либо горелыми горами, либо кратко-презрительно - блеваки.
О грязевых вулканах пишут мало. Как-то неудобно. Все-таки грязь из него льет, самая настоящая. Черная, жидкая. Да и запах. Сероводород. Вулканологи грязевыми вулканами обычно не интересуются. Не то что гнушаются, а так, не считают за вулканы, и все. Осадочный вулканизм, говорят, это по части нефтяников. И действительно, сальзы часто сопутствуют месторождениям нефти. И потому нефтяники хорошо знакомы с ними.
И все-таки такой специальности - грязевулканолог - пока нет. Нет людей, посвятивших всю свою жизнь изучению странного и до сих пор малопонятного явления, нет своего певца, своего Гаруна аль Тазиева у бедных родственников великой династии вулканов благородных.