Интеллектуальные развлечения. Интересные иллюзии, логические игры и загадки.


Виновница земных бед.
Автор: ВОЙЦЕХОВСКИЙ Алим Иванович - член Бюро научно-технического совета Федерации космонавтики СССР, кандидат тех-.нических наук, автор нескольких книг и брошюр, многих статей и очерков в периодической печати. Главные темы: научно-технические достижения советской космонавтики, взаимодействие человеческой цивилизации с космосом, перспективы развития космических исследований в будущем.
К читателю
В науке все время возникает немало новых, так называемых нетрадиционных, а подчас и спорных направлений, которые активно поддерживаются одними группами специалистов и не менее активно отрицаются другими. Известный советский ученый академик Ю. Б. Кобзарев об этом сказал следующее: "...Теперь, когда мы проникли в сокровенные глубины атомов и в бесконечные дали космоса, некоторые ученые не понимают, что на пути исследования живой природы мы делаем лишь первые шаги и непрерывно наталкиваемся на загадки... Но увы, есть деятели науки, которые активно борются против признания существования не объясненных еще явлений, выступая под флагом борьбы с "лженаукой" в печати и по телевидению..."
Можно вспомнить здесь и слова, когда-то сказанные русским публицистом и литературным критиком Д. И. Писаревым: "Если оглянуться назад на историю науки в последние два-три столетия, то увидим с немалым удивлением, что почти каждое великое открытие, почти каждая плодотворная идея встречала в научных корпорациях самое грубое непонимание, самое недобросовестное преследование". Стоит ли проецировать эти слова на наше время? Увы, подобные истории повторяются нередко и сейчас...
Вернемся, однако, к теме данной брошюры...
Хочу сказать сразу: эта брошюра - результат раздумий, долгих и упорных, о различных загадках, предположениях, гипотезах.
Гипотезы... Дерзкие предположения ученых о природе того, что сегодня еще неизвестно, о том, что остается пока загадкой... Однако приходит день, и гипотеза становится непреложным фактом, но вместо нее появляются десятки новых вопросов и вновь гипотез, потому что человечество не останавливается на своем пути в незнаемое.
Сознаюсь, не сразу решился взяться за написание этой непростой брошюры. Много раз меня одолевали сомнения: имею ли я право на публикацию этих размышлений? Уж слишком брошюра необычна, да и автора ее можно заподозрить в легкомыслии, поскольку он занимается такими несолидными гипотезами.
Но один из моих любимых писателей Иван Антонович Ефремов считал "подлинно отважными людьми тех, кто находит в себе силы биться с трехглавой гидрой из трех "Н" - гидрой Неожиданного, Неизвестного и Неблагоприятного". Это обстоятельство и вдохновляло меня на тяжелую, отнимающую много сил и времени работу.
Каждый ученый имеет любимые проблемы, которые, как звезды на небе, то кажутся близкими, то так удаляются, что не хватает ни возможностей, ни желания к ним приблизиться. И только новое осмысливание накопленных за многие годы материалов позволяет найти новые факты, способствующие решить ту или иную проблему.
В брошюре изложены некоторые гипотезы, которые могут показаться читателю сугубо фантастическими. Автор не претендует на их полную доказательность или достоверность. Эти гипотезы скорее своеобразный, нестандартный и непривычный подход к явлениям природы и историческим событиям, позволяющим увидеть их в необычном свете.
Автором обобщен и осмыслен огромный"фактический материал. С одной стороны, брошюра представляет собой вполне научное повествование, основанное на современных данных различных научных направлений, с другой - это насыщенные занимательностью и связанные единой нитью, в качестве которой используется комета Галлея, отдельные очерки о "катастрофизме" в истории Земли, о последствиях сближений кометы Галлея с нашей планетой, о некоторых загадочных природных явлениях, вызванных появлениями этого космического объекта.
Автор не ищет себе оправданий, так как понимает, что брошюра может содержать упущения, несовершенства и отдельные неточности, но все же надеется на снисходительное и благосклонное отношение читателя к возможным ее недостаткам.
Кометы - загадка Солнечной системы
Кометы - самые эффектные и самые загадочные тела Солнечной системы, приходящие с ее окраин к нашему светилу и имеющие вид туманных пятнышек. Дело, однако, в том, что не любое туманное пятнышко - комета. Мы знаем, что так выглядит целый ряд астрономических объектов: планетарные и диффузные туманности, шаровые и рассеянные скопления, галактики.
Когда комета находится далеко от Солнца, ее трудно отличить от этих неподвижных пятнышек - астрономических образований. Поскольку в это время комета очень незначительно меняет свое положение на небе от ночи к ночи, наблюдатель, чтобы заметить такие изменения, должен быть очень искусным.
Для того чтобы не путать туманности и галактики с кометами, французский астроном Шарль Мессье (1730-1817) составил специальный каталог статичных образований, содержащий более ста объектов и являющийся даже сегодня настольной книгой для астрономов - "вылавливателей комет".
По мере приближения к Солнцу вид кометы преображается. Самая главная ее часть - ледяное ядро, состоящее, по современным представлениям, из замороженных газов сложного химического состава, водного льда, тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов,- прогревается и вокруг него возникает светящаяся оболочка, которая называется комой. Кома вместе с ядром составляет голову кометы.
Голова кометы при движении по орбите принимает различную форму. Вдали от Солнца голова выглядит круглой и симметричной, что может быть объяснено слабым воздействием солнечного излучения на составные части головы, а ее очертания определяются изотропным (равнонаправленным) расширением кометного газа в межпланетном пространстве.
Однако, приближаясь к Солнцу, такая "бесхвостая" голова постепенно становится овальной. Затем голова удлиняется, принимает форму цепной линии, а в противоположной от Солнца стороне из нее начинает развиваться длинный светящийся хвост. Таковы основные части кометы, как они выглядят в видимом свете: ядро, кома и хвост (рис. 1).
Массы ядер комет заключены в пределах от нескольких тонн (микрокометы) до нескольких сотен, а возможно, и тысяч миллиардов тонн. Столь же неопределенными являются геометрические параметры ядра.
По мере приближения к Солнцу диаметр видимой головы вначале растет, достигая максимальных размеров в интервале гелиоцентрических расстояний от 0,9 до 1,6 а. е. (астрономическая единица - а. е. ~ 150 миллионов километров - среднее расстояние от Солнца до Земли), а затем постепенно уменьшается с уменьшением гелиоцентрического расстояния. После прохождения кометой перигелия орбиты (точки наиболее близкого расстояния от Солнца) голова снова увеличивается и достигает максимальных размеров между орбитами Земли и Марса.
Вытянутость кометного хвоста от Солнца объясняется действием на его газопылевые частицы как светового давления, так и солнечного ветра.
В окрестностях Солнца хвосты комет тянутся на десятки миллионов километров, т. е. превосходят по своей протяженности все объекты Солнечной системы, включая и само наше светило. Такие протяженные хвосты наблюдаются у комет в течение нескольких лет.
Форма кометных хвостов зависит от соотношения гравитационных сил и сил отталкивания, воздействующих на частицы хвоста. Существует несколько классификаций форм кометных хвостов.
Так, например, по одной из них, предложенной русским астрофизиком Ф. А. Бредихиным и развитой советским астрофизиком С. В. Орловым, различается пять типов хвостов (рис. 2): прямолинейные (1); почти прямолинейные и слегка отклоненные назад (в сторону, противоположную направлению движения кометы), (2); значительно изогнутые назад (3); прямые, но сильно отклоненные назад (4); аномальные, направленные к Солнцу.
У некоторых комет (например, у кометы Аренда - Ролана 1957 г.), наблюдалось несколько хвостов разных типов.
Нередко в тех или иных частях кометы можно наблюдать удивительные структуры. К ним прежде всего можно отнести галосы и лучи. Галосообразование заключается в появлении на фоне диффузного свечения комы системы расширяющихся концентрических светящихся колец, которые постепенно сливаются с фоном неба и становятся невидимыми. Галосы характерны обычно для голов ярких комет.
Очень часто в кометных хвостах первого типа можно наблюдать тонкие прямые лучи, которые выходят под различными углами из ядра и составляют в совокупности лучистый хвост.
Кроме того, в головах комет иногда наблюдают несколько сжимающих оболочек и периодические вспышки яркости. В то же время омегообразные изгибы и облачные образования характерны для хвостов ярких комет. Однако самыми активными процессами являются разделение ядер комет на отдельные фрагменты (до восьми), а также отрывы и сдвиги хвостов.
Название "комета" происходит от греческого слова "кометис", что в переводе на русский язык означает "волосатый". И в древние времена, и в средние века было принято изображать комету в виде головы с развевающимися волосами. Вполне понятно, что появление "огненной звезды" с распущенными "пылающими волосами", простирающимися иногда на полнеба, не могло не вселять ужас в сердца впечатлительных людей, которые от таких "рандеву" ничего хорошего не ждали.
Кометы во все времена у многих народов считались вестниками несчастий и дурными знамениями. История человечества изобилует войнами, эпидемиями, изменениями климата, голодом, дворцовыми переворотами, так что почти всегда появлению кометы может сопутствовать какое-нибудь трагическое событие.
Не отсюда ли возникла та волна предрассудков и пророчеств, которая связана с кометами? Так, например, разве прошедшая рядом с Солнцем комета Перейры не возвестила убийства американского президента Кеннеди в Далласе в 1963 году?..
Появления комет не такие уж редкие события для астрономов. Каждый год появляется более десятка комет, из которых половина на поверку оказывается "старыми знакомыми", уже наблюдавшимися когда-то ранее, совершившими еще один полный оборот по орбите. Однако большинство из наблюдаемых комет - слабые туманные объекты, видимые только в крупные телескопы. Их мало кто замечает, и занимается ими лишь узкий круг астрономов-специалистов. Комету же, видимую невооруженным глазом, наблюдают десятки астрономов и тысячи любителей. И уже совсем редко, два-три раза в столетие, появляется яркая комета с пышным хвостом, волнующая умы и поражающая воображение. Она привлекает всеобщее внимание.
Кометы прилетают к нам во внутренние области Солнечной системы издалека. Но откуда? На этот вопрос ищут ответа с древних времен, но окончательно он еще не разрешен.
Сегодня можно говорить о нескольких гипотезах происхождения комет, каждая из которых по-своему правомерна и каждая в чем-то уязвима.
Еще во времена средневековья астрономы считали, что кометы рождаются при извержениях вулканов на Юпитере и Сатурне. Отметим, что древние мудрецы были не так уж наивны, поскольку гипотеза о вулканической природе комет в несколько измененном виде жива и сейчас. Многие современные ученые считают, что кометные ядра извергаются не только из недр самих планет-гигантов, но также из недр их спутников.
Впервые эта гипотеза была предложена известным французским математиком Лагранжем, а в последние десятилетия развита киевскими учеными под руководством профессора С. К. Всехсвятского. Интересно, что полеты американских космических кораблей вблизи Юпитера обнаружили вулканическую деятельность на ближайшем к Юпитеру спутнике И о.
Конкурирующая гипотеза заключается в том, что кометы приходят к нам с периферии Солнечной системы, где на расстоянии 50-150 тысяч а. е. существует большое скопление безымянных невидимых комет. По имени голландского астронома Я. Оорта эта часть Солнечной системы называется облаком Оорта. Из него под действием сил притяжения со стороны звезд, находящихся близко к Солнечной системе, кометы медленно начинают свое движение к Солнцу. Через миллионы лет, постепенно разгоняясь, они врываются по параболической траектории в окрестности нашего светила, огибают его и уносятся вдаль. Однако, пролетая близко от одной из больших планет, из-за ее притяжения кометы могут изменить траекторию своего движения и, направившись в глубь Солнечной системы, стать периодическими.
Возможно, что облако Оорта образовалось одновременно с планетами - около 4,5-5,0 миллиардов лет назад. В этом случае исследования комет помогут узнать о свойствах вещества, пришедшего с далеких окраин Солнечной системы и, может быть, присутствовавшего при ее рождении.
Третья гипотеза, выдвинутая советским академиком В. Г. Фесенковым и американским астрономом Ф. Уиплом, говорит о межзвездном происхождении комет.
Не исключено, что облако Оорта было захвачено после образования Солнечной системы и по сей день регулярно обменивается кометами с межзвездной средой. Это происходит благодаря захвату большими планетами, например Юпитером или Сатурном, блуждающих между звездами комет. Однако эта гипотеза не объясняет частого появления комет в Солнечной системе. Впрочем, полученные в последнее время доказательства того, что вещество комет по своему изотопному составу близко к веществу Солнечной системы, делает эту гипотезу особенно уязвимой. Существуют также и другие гипотезы о происхождении комет, не получившие столь широкого распространения как три вышеперечисленные.
Здесь уместно вспомнить высказывание академика Б. П. Константинова, который предложил в 1960 году гипотезу об антивещественной природе комет. Исходя из модели симметричной Вселенной (равноправия существования вещества и антивещества), Константинов считает, что во Вселенной возможен обмен между звездными системами из вещества и антивещества на уровне макроскопических объектов, таких, как астероиды, кометы и метеориты.
И в первую очередь, по мнению Константинова, такими макротелами являются кометы, поведение которых существенно отличается от поведения других небесных тел в Солнечной системе (яркие вспышки, колоссальные ускорения в хвостах и т. д.).
И все же ни одна из приведенных гипотез не нашла всеобщего согласования и поддержки у астрономов, так как не смогла объяснить большинства особенностей строения, состава и движения комет. Именно поэтому вопрос об их происхождении до настоящего времени считается нерешенным.
Впрочем, нет-нет да и высказываются совсем экзотические гипотезы. Некоторые авторы считают, что отдельные кометы являются кораблями-разведчиками иных цивилизаций, которые вот уже более 1000 лет собирают информацию о Солнечной системе и, в частности, о нашей планете. Кстати, имеющиеся сведения о кометах этой гипотезе не противоречат.
Так, например, в движении некоторых комет обнаружены явления, не объяснимые притяжением их известными телами Солнечной системы. Одни из комет испытывают вековые ускорения движения, другие, наоборот, замедления. Спрашивается, по какой причине безжизненное тело в безвоздушном пространстве меняет свою скорость?
Далее. Всякий раз, находясь рядом с Солнцем, комета значительную часть своего вещества расходует на образование хвоста. Но, исчезнув с небосвода, через некоторое время появляется вновь и вновь! Какова причина такого постоянства? Где же закон сохранения вещества? Очевидно, где-то в космической бездне кометы претерпевают неизвестные и непонятные нам сегодня изменения...
Когда комета движется далеко от планет и Солнца, но находится в его гравитационном поле, ее первичная орбита, согласно закону всемирного тяготения, должна представлять собой одну из кривых, получающихся при пересечении прямого кругового конуса плоскостью,- окружность, эллипс, параболу или гиперболу, в фокусе которых находится Солнце. Но как только комета входит в зону планет, ее орбита по действием гравитационных возмущений этих небесных тел трансформируется в орбиту, которую нельзя представить ни одним классическим коническим сечением. Особенно значительно влияние на движение комет Юпитера и Сатурна, во время сближения с которыми орбиты их могут изменяться до неузнаваемости.
Кометы, являющиеся "членами" Солнечной системы, называются периодическими. Они движутся вокруг нашего светила по вытянутым эллиптическим орбитам, которые могут быть как угодно ориентированы в пространстве и иметь самые различные параметры. Периоды обращения комет также крайне разнообразны, в связи с чем они подразделяются на долгопериодические (период обращения которых более 200 лет) и короткопериодические (с периодами менее 150 лет).
Очевидно что короткопериодические кометы, которые чаще возвращаются к Солнцу, теряют каждый раз некоторое количество своего вещества Этот процесс происходит значительно быстрее, чем у долго-периодических, орбиты которых больше поперечника нашей планетной системы. Такие кометы приближаются к Солнцу через промежутки времени в миллионы лет. Именно поэтому среди долгопериодиче-ских комет наблюдается больше ярких, чем слабых. В то же время у подавляющего большинства короткопериодических комет яркость незначительна, почему они и не видны невооруженным глазом.
Первое зафиксированное в хрониках появление кометы относится к 2296 году до н. э. Эта комета наблюдалась китайскими астрономами, которые внимательно следили за перемещением небесной странницы по созвездиям.
За всю историю человечества до наших дней наблюдалось всего около 2000 кометных появлений. К сожалению, около половины случаев из указанных появлений не имеют зафиксированных сведении о точных положениях этих комет для трех фиксированных моментов времени. В связи с этим ничего определенного об орбитах наблюдавшихся комет сказать нельзя.
Таким образом, почти все, что мы знаем сегодня о небесных кометных телах, начинается с грустного слова "вероятно"...
Комета Галлея в семье сестер
Комета Галлея, несомненно, самая популярная из комет. История открытия этой кометы такова. Английский астроном Э Галлей (1656-1742), вычисляя по совету своего друга И. Ньютона элементы орбит 24 наиболее ярких комет, обнаружил сходство орбит комет 1531, 1607 и 1682 годов. Галлей пришел к выводу, что это одна и та же комета, и предсказал ее очередное появление в конце 1758 года. Это предсказание ученого полностью подтвердилось: комета была обнаружена в декабре 1758 года, а 13 марта 1759 года она прошла перигелий С тех пор эта яркая комета и называется именем Галлея.
Эту достопримечательность Солнечной системы увидеть можно практически только один раз на протяжении человеческой жизни. Комета с удивительным постоянством появляется на земном небосклоне через 76 лет. Период ее обращения вокруг Солнца меняется в пределах от 74,4 до 79,2 года, так что 76 лет - это средний период за последние 2200 лет, на протяжении которых земляне регистрируют появление кометы.
Семья комет Солнечной системы достаточно многочисленна. В последнем издании каталога известного астронома доктора Б. Марсдена зарегистрировано 710 комет. Как указывает каталог азербайджанских астрофизиков, выпущенный республиканским издательством в 1986 году, 589 таких небесных тел имеют периоды обращения вокруг Солнца, превышающие 200 лет. Остальные (121) кометы, являются коротко-периодическими. Среди этой группы комет наибольшим вниманием пользуется комета Галлея.
Необычная форма кометы, пышный хвост, заметное перемещение среди звезд представляют собой красочное, волнующее зрелище, не оставляющее никого равнодушным. Но не эти факторы являются причиной широкой известности кометы Галлея. Все дело в сочетании параметров орбиты кометы с ее удивительной "молодостью". Именно поэтому ниже, хотя бы кратко, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями орбиты кометы Галлея.
Обычно в гравитационном поле Солнца астрономы отличают одну периодическую комету от другой и одно их появление от другого по набору шести основных параметров (элементов) орбиты.
О периоде обращения кометы Галлея вокруг Солнца уже говорилось выше. Вторая особенность кометы состоит в том, что ее орбите свойственна большая вытянутость (эксцентричность). Она обладает одним из самых значительных эксцентриситетов (е = 0,97) среди периодических комет, а это означает, что у кометы незначительное пери-гелийное (g = 0,58 а. е.) и большое афелийное (Q = 35,32 а. е.) расстояния.
Следовательно, перигелий орбиты расположен между орбитами Меркурия и Венеры, а в афелии комета пролетает между орбитами Нептуна и Плутона. В соответствии с законами небесной механики скорость кометы в перигелии составляет 54,5 км/с, а в афелии всего 0,9 км/с.
Еще одна особенность кометы Галлея - ее движение происходит в направлении, противоположном движению Земли (обратное, или ретроградное, движение). Другими словами, комета и Земля движутся по своим орбитам навстречу друг другу. Это обстоятельство имеет очень важное значение. Дело в том, что все планеты в своем движении вокруг Солнца вращаются в ту же сторону, что и Земля. Таким образом, комета и планеты пролетают мимо друг друга на "встречных курсах", и их относительные скорости значительны по величине.
Плоскость орбиты кометы Галлея расположена под углом 18° к плоскости эклиптики, т. е. плоскости, в которой движется Земля (рис. 3). Однако из-за обратного движения кометы наклонение ее орбиты считается 180° -18° = 162°. Плоскости орбиты кометы и эклиптики пересекаются по прямой, называемой линией узлов. Переходя из Южного полушария в Северное, комета проходит через восходящий узел орбиты, а обратно - через нисходящий. Благодаря указанному наклону перигелий орбиты находится на расстоянии 0,17 а. е. над плоскостью эклиптики, а афелий - 10 а. е. под плоскостью эклиптики.
Следовательно, комета Галлея большую часть времени проводит далеко внизу от плоскости эклиптики, что в сочетании с ее обратным движением приводит к очень редким сближениям (причем на значительных скоростях) с большими планетами Солнечной системы, которые в принципе могут значительно "искажать" траекторию движения кометы.
Именно поэтому ее орбита не является стационарной, она как бы "дрожит" от воздействия планетарных возмущений. Иначе говоря, элементы орбиты кометы Галлея слегка меняются во времени и "плавают", хотя и незначительно, возле своих средних значений.
С кометой Галлея связаны, два метеорных потока: Майские Аквариды и Октябрьские Ориониды. Оба потока являются результатом прохождения Земли через один и тот же метеорный рой. Однако благодаря тому что геометрические и физические условия этого прохождения неодинаковы, внешний вид потоков на небесной сфере также различен. Оба потока считаются одними из самых древних и длительных.
История кометы Галлея, теряющаяся в глубине веков, уже несколько столетий интересует астрономов. После изучения древних и средневековых летописей было установлено, что ее появление в 1910 году было 29-м, а в 1986 году - 30-м из зафиксированных. Хотя комета Галлея, как отмечалось выше, известна очень давно, только лишь во время последнего свидания ее ждали с особым нетерпением и основательно готовились к долгожданной встрече.
Все дело в том, что в 1986 году впервые в истории человечества комету удалось наблюдать с достаточно близкого расстояния. Это произошло в процессе ее встречи с целой "флотилией" межпланетных станций: двух советских "Вега-1" и "Вега-2", западноевропейского аппарата "Джотто" и двух японских станций - "Суисей" и "Саки-гаке".
Результаты "рандеву" с небесной странницей превзошли все ожидания. С расстояния тысяч и даже нескольких сотен километров удалось увидеть детали загадочного ядра кометы, которое оказалось эллиптической формы 14x7,5x7,5 км. Оно вращается вокруг своей оси с периодом около 53 часов. Поверхность ядра чрезвычайно неровна: на ней имеются образования круглого или овального вида, напоминающие кратеры ударного происхождения (рис. 4).
У кометы обнаружено два основных пылевых "выброса", три более узких со средней интенсивностью и два очень слабых. На границе области наиболее интенсивных "выбросов" видны такие детали, как корни и промежутки между отдельными пылевыми струями. Большая же часть ядра (около 85% поверхности) активности не проявляет.
Температура на освещенной стороне ядра составляет примерно 315°К (42 С), а лед внутри его имеет температуру ниже 150°К. Ядро покрыто тонкой (около сантиметра толщиной) коркой со степенью отражения падающего света около 2%. Эта своеобразная мантия состоит из углеводородов, сходных с обычным асфальтом. Другими словами, ядро кометы Галлея можно отнести к числу самых темных объектов Солнечной системы.
Космические аппараты зафиксировали также большой объем данных о физико-химических свойствах ядра, о процессах, протекающих в окружающей его газовой оболочке, о количестве водяного пара и пыли, покидающих кометное ядро ежесуточно, и т. д.
Согласно выполненным расчетам, ядро сокращается в размерах с интенсивностью 1 сантиметр в день, а сама комета теряет несколько сотен миллионов тонн своей массы при каждом сближении с нашим светилом. Это очень небольшая часть массы кометы. Учитывая, что объем ядра более 90 кубических километров, можно установить, что комета может безболезненно совершить еще свыше 330 оборотов вокруг Солнца.
Как показывают расчеты некоторых ученых, через несколько десятков сближений комета Галлея потеряет газовую оболочку и превратится в обычный астероид - очень слабую быстродвижущуюся звездочку, которую будет очень трудно обнаружить.
По другим прогнозам, напротив, считается, что на своей нынешней (или близкой к ней) орбите комета будет пребывать, возможно, еще более 100 тысяч лет и, как ни парадоксально, продолжать оставаться весьма активной - яркой, с бурным выделением газов, развитой атмосферой и достаточно пышным хвостом.
Да, многое в природе кометы Галлея стало в настоящее время ясным и понятным, но немало принципиальных вопросов нужно еще выяснить. И среди них - причины, порождающие вспышки блеска кометы, последняя из которых зарегистрирована совсем недавно, когда комета, удаляясь от Земли, находилась на расстоянии 1,2 миллиарда километров; особенности увеличения при удалении от Солнца длины ее хвоста; предполагаемое наличие в ядре собственного источника энергии; механизм деления ядра на составные части, что наблюдалось в 1910 году, и т. п.
Некоторые параметры орбиты, а также движения кометы вызывают недоумение. Известно, например, что строй девяти планет Солнечной системы подчиняется определенной закономерности. Хотя ученые сегодня еще однозначно не выяснили, в каком движении - вращательном или колебательном - находятся орбиты планет, но для шести давно открытых и хорошо изученных планет (с Меркурия по Сатурн) величина смещения перигелия находится в прямой зависимости от расстояния планеты до Солнца: чем дальше она расположена, тем больше смещение в единицу времени. Эта физическая закономерность, как установлено, еще больше подчеркивается кометой Галлея, у которой как смещение, так и местоположение перигелия находятся в промежутке между значениями этих величин Меркурия и Венеры. Действительно, вычисленные величины смещения перигелия (угловые секунды) за сто лет составляют: Меркурий - 575, комета Галлея - 630, Венера - 860, Земля--1158, Марс - 1603, Юпитер - 1780 и Сатурн - 2250.
Несомненный интерес в рассматриваемом аспекте имеет угол наклона орбиты кометы, равный 18°. По мнению москвича В. Сироткина (Химия и жизнь.-1986.- № 4), с таким значением угла прямо связано замечательное соотношение "золотого сечения". Действительно, если вокруг правильного десятиугольника, сторона которого равна значению перигелия кометы, описать окружность, то ее радиус будет равен одной астрономической единице. Сторона же рассматриваемого десятиугольника по тригонометрическим соотношениям будет равна величине, обратной знаменитому "золотому сечению", т. е. 0,618; периметр соответственно равен 6,18; а добавка 1/10 части радиуса даст блестящее соотношение между "золотым сечением" и не менее известной константой 2л = = 6,28. Вполне резонно спросить: можно ли считать простой игрой случая для "глыбы льда" перечисленные зависимости?
Если вспомнить, что точки пересечения траектории кометы Галлея с плоскостью эклиптики (узлы) находятся между орбитами Марса и Юпитера (восходящий узел), а также между орбитами Земли и Венеры (нисходящий узел), то становится очевидным, что из всех планет только Земля и Марс облетаются кометой как изнутри собственных орбитальных кругов, так и снаружи.
Спрашивается, нельзя ли все это интерпретировать как информацию, предназначенную землянам от братьев по разуму - представителей иных, неизвестных нам цивилизаций, а не своеобразную игру цифр и воображения.
Кто установил, например, что связь с неземлянами обязательно должна осуществляться путем использования хорошо известных сегодня радио- или телевизионных сигналов, а не каких-то других, еще неведомых нам каналов связи? Или возьмем такую характеристику, как яркость кометы. О том, что она через неопределенные промежутки времени меняется, было известно давно. Но совсем недавно сотрудники Медонской обсерватории (Франция) установили, что регулярно, примерно раз в сутки, яркость кометы Галлея в течение часа резко возрастает, а затем столь же быстро угасает. Ранее никто из астрономов не замечал такой странности этой кометы. Кому, если не нам, предназначены эти непонятные "подмигивания"?
Так почему же нельзя предположить, что некоторые из комет, в том числе и комета Галлея, являются, как уже упоминалось, космическими зондами других цивилизаций? Действительно, значительная часть вещества комет возле Солнца расходуется на образование хвостов. Но, исчезнув с небосвода, кометы впоследствии появляются вновь. Значит, где-то в неведомых нам небесных мастерских они восстанавливают или, вернее, воссоздают свое вещество. Тысячи лет кто-то с помощью этих своеобразных зондов-комет собирает информацию о нашей Солнечной системе. Эта информация, возможно, передается посредством образования длинных хвостов, изменения их структуры и формы.
В связи с этим зададимся вопросом; "Выполняется ли для кометы Галлея тот комплекс требований, который мы предъявляем на данном этапе своего развития к подобным объектам и сигналам?"
Многие ученые и специалисты, обсуждающие критерии (характерные свойства) сигналов и объектов, которые могли бы быть направлены высокоразвитыми космическими цивилизациями землянам, высказывают мнение, что эти "послания" должны:
1) быть адресованы определенным планетам Солнечной системы (Марсу или Земле),
2) привлекать внимание (яркостью, необычностью), но и не быть навязчивыми,
3) быть долговечными (долговременными),
4) быть предназначены всему человечеству, а не отдельной личности,
5) быть информативными (не в языковом смысле, а в математическом, вызывающем интерес к космосу),
6) иметь периодичность, не свойственную какому-либо природному явлению.
Поскольку орбита кометы Галлея, как утверждает Б. В. Борисевич (Химия и жизнь.- 1986.- № -4), закономерно приводит это небесное тело к Земле, можно предположить, что оно адресовано планете Земля, обращающейся вокруг Солнца (критерий 1).
Критерии 2 и 3 можно считать реализованными исходя из того, что за многие столетия комета Галлея стала для землян давно привычным и известным небесным телом. Соответствие с критерием 4 очевидно само собой, а о выполнении критерия 5 достаточно подробно говорилось выше. Что касается критерия 6, то и его выполнение не вызывает никаких сомнений.
Таким образом, широко известная комета Галлея может быть вполне подходящим кандидатом на роль чужеродного небесного тела, прилетевшего в нашу Солнечную систему по повелению другой космической цивилизации, которая намного обогнала нас в раз Катастрофы в истории Земли
В последние годы накапливается все больше и больше данных о том, что нынешний облик нашей планеты сформировался не только за счет медленных эволюционных процессов, наподобие ветровой эрозии поверхности, но и вследствие относительно кратких по продолжительности, однако чрезвычайно мощных катастроф, неоднократно имевших место в геологической истории Земли.
Действительно, в толщах осадочных пород геологи находят свидетельства гигантских природных катаклизмов. Так, например, начиная с позднего палеозоя, т. е. в течение последних 250 миллионов лет, в эволюции живых организмов заметны некоторые "сбои". Палеонтологи установили, что 247, 220 и 65 миллионов лет назад на Земле погибло около 95% всего живого. В последний раз, например, вымерли гигантские динозавры. Известны еще семь случаев массового вымирания - от 20 до 50% видов.
Откладывая на геологической шкале времени эпизоды массового вымирания (по горизонтальной шкале - время в миллионах лет в обратном исчислении от нашей эпохи, по вертикальной - процент выживших видов), палеонтологи обнаружили между ними регулярные интервалы в 26 миллионов лет (рис. 5). Очевидно, что такие вымирания земных живых организмов - процессы сложные и зависящие от множества причин: резких изменений климата, оледенений, флуктуации уровня океанов, уменьшений концентрации кислорода в водах морей и океанов, что вызывает кислородное голодание, и наконец, различных внеземных обстоятельств.
Однако назвать однозначную причину, определявшую упомянутые вымирания, было крайне трудно. Летопись ископаемых останков слишком неточна, трудно поддается чтению, изобилует пропусками и противоречивыми данными.
Но все меняется. Появились новые геохимические методы исследований, которые позволили установить искусно замаскированные секреты древних горных пород и ископаемых останков живых организмов.
В 1980 году точными измерениями американский ученый Л. Альварес со своими коллегами обнаружил на границе мелового и третичного периодов в горах Губбио (Италия) существенное повышение концентрации иридия. Поскольку иридий редко встречается на Земле, но обычен для метеоритов, ученые предположили, что в то время Земля подверглась бомбардировке небесными телами, например крупными астероидами. Вызвавшее вначале большие возражения, это предположение было подтверждено многочисленными доказательствами из разных мест земного шара. Многие ученые сегодня согласны с тем, что в период массовой гибели динозавров произошло по крайней мере одно столкновение внеземного тела, имеющего диаметр около 10 километров, с нашей планетой. Каковы же наиболее вероятные последствия такого события?
Если удар пришелся по суше, то должно было резко похолодать, если же по поверхности океана или моря, то водяной пар должен был вызвать парниковый эффект и повсеместно наступить потепление. Могли выпадать, вероятно, горячие азотнокислые дожди, воздействие которых на окружающую среду и животный мир было катастрофичным.
Действительно, такие дожди способствовали торможению процесса фотосинтеза, повреждению дыхательных систем организмов, насыщению состава почв ядовитыми веществами, уничтожению листвы растений, а также растворению известковых раковин и скелетов живых существ.
Впрочем, это еще не все. Аспирантка Чикагского университета У. Уолбач обнаружила в породах, относящихся ко времени вымирания динозавров, огромное количество сажи, которое позволяет предположить, что сгорело около 90% мировых лесных массивов того времени.
Однако какова истинная причина этой и других сходных с ней катастроф, которые периодически происходили в прошлом на нашей планете и которые таким непростым образом воздействовали на облик и биосферу Земли?
Ни один известный нам физический процесс, а впрочем, и биологический, не происходят на нашей планете со столь растянутой во времени повторяемостью. В связи с этим было выдвинуто предположение, что причину массовых вымираний следует искать не на Земле, а в Солнечной системе или даже в Галактике. Поэтому было предложено несколько космических вариантов объяснения этого загадочного цикла.
Космическими факторами, определяющими его, могут являться резкое повышение уровня космической радиации в результате близкой вспышки сверхновой звезды, вертикальные отклонения всей Солнечной системы от плоскости Галактики, влияние гипотетической звездной напарницы Солнца - Немезиды и, что наиболее вероятно, падения на Землю комет или астероидов.
Известно, что следами падения крупных кометных ядер или метеоритов на земной поверхности являются кольцевые структуры, получившие название "астроблемы" - звездные раны. Сейчас на Земле более 100 таких образований.
Проверить гипотезу о периодической космической "бомбардировке" Земли взялась группа астрономов и геологов (М. Рампино, Р. Стозерс и Р. Маллер). Ученые изучили распределение возрастов крупных ударных кратеров на поверхности Земли. Для этого брались только кратеры диаметром более 10 километров, а их возраст определялся геологическими методами с точностью ± 20 миллионов лет. Количество таких кратеров с возрастом от 5 до 250 миллионов лет оказалось незначительным - всего 13. Однако и эта информация позволила сделать вывод о том, что крупные космические тела падали на Землю не равномерно, а в виде своеобразных периодических ливней с промежутками между ними в 28,4 миллиона лет.
В результате анализа имеющихся данных удалось установить циклическую взаимосвязь между событиями в земной биосфере и эпохой кратерообразования на нашей планете, которая была вызвана падением комет и метеоритов.
Для последних 100 миллионов лет четко прослеживается синхронность этих двух процессов. Так, последний пик вымирания и "бомбардировки" датируется 11 миллионами лет до нашей эры. Предыдущие три пика массового вымирания расположены в такой последовательности: 38, 65 и 91 миллион лет назад. Все эти пики совпадают с эпохами кратерообразования на Земле. В результате проведенного анализа с большой достоверностью ученые установили, что массовые вымирания животных и эпохи кратерообразования повторяются каждые 27-28 миллионов лет. Наиболее вероятными причинами, устанавливающими эту взаимосвязь, как полагают многие исследователи, являются внеземные события.
Время от времени рой комет срывается со своего "законного места", которое расположено в облаке Оорта, окружающем Солнечную систему, и направляется к нашему светилу, встречаясь "по дороге" и с Землей. Подсчитано, что облако Оорта посылает к Солнцу примерно пять комет в год. А в процессе воздействия "кометного ливня" в центральном районе нашей планетной системы за сравнительно короткое время может появиться до 200 комет, причем продолжительность таких "ливней" в 1000 раз короче, чем промежутки между самими ливнями. По данным американского астрофизика Дж. Хилса, бывали периоды, когда кометы падали на поверхность Земли с промежутками около 2000 лет.
Предложено три возможных механизма, объясняющих эффект возникновения "кометных ливней", действующих в течение нескольких миллионов лет. Одни считают, что кометы возмущаются Немезидой, другие - десятой планетой X, а третьи - характером движения Солнечной системы в плоскости Галактики.
Во Вселенной существует большое количество парных звезд, обращающихся вокруг общего центра. Немезида (по имени древнегреческой богини, каравшей всех возвысившихся за надменность), полагают астрономы, если она действительно существует, должна совершать оборот по своей орбите за 26 миллионов лет. Сейчас она от Солнечной системы далеко, но примерно через 15 миллионов лет должна подойти на достаточно близкое расстояние к Солнцу (рис. 6).
Неизвестная нам пока планета X, по мнению авторов другой гипотезы, совершает один оборот вокруг Солнца за 1000 лет. Примерно раз в 28 миллионов лет эта планета сильно будоражит плотное облако Оорта.
И наконец, по мнению сторонников третьей гипотезы, наша Солнечная система периодически проходит через плотную звездную спираль Галактики - Млечный Путь Считается, что кометное облако нашей планетной системы возбуждается, когда пересекает ту или иную ветвь спирали.
Согласно всем вышеизложенным версиям, следующий смертоносный пик должен наступить на Земле еще не скоро или, другими словами, мы живем в, казалось бы, безопасном периоде. Но опять же такое предположение поддерживают не все исследователи.
Как считают некоторые специалисты, такой кризис уже начался несколько миллионов лет тому назад.
Ученые (сторонники такого мнения) утверждают, что сейчас наша планета переживает период крупнейшего за последние 66 миллионов лет вымирания животных и растений. Причина этого одна: бомбардировка нашей планеты кометами. Однако возникает важный вопрос, где же кратеры от таких столкновений?
Прежде всего в данном случае надо иметь в виду тот факт, что значительная часть кратеров может располагаться в местах, покрытых сейчас водной поверхностью, а также может быть уничтожена эрозией и другими геологическими процессами. Известный американский ученый М. Рампино указывает на три больших кратера - Бозумтви в Гане с диаметром 10,5 километра и два в Советском Союзе - Эльгы-гытгын и Жаманшин с диаметрами соответственно 23 и 13 километров (рис. 7). Все эти кратеры появились на лике Земли 3,5 миллиона лет тому назад.
Далее. Ученые, проводящие исследования в Антарктиде, установили, что ледяной панцирь этого материка может периодически исчезать и восстанавливаться. Последний раз такое восстановление произошло 2 миллиона лет назад в связи с резким похолоданием в этом районе земного шара.
И еще один интригующий факт. Недавно на дне океана в 600 километрах от мыса Горн обнаружены осколки значительного по размерам небесного объекта, который столкнулся с Землей 2, 3 миллиона лет тому назад... О чем говорят все эти данные?
"Мы все еще находимся в потоке комет,- считает М. Рампино._ Комета Галлея часть его. Мы еще не выбрались из этого душа". Можно согласиться с этим мнением.
Таким образом, сегодня наблюдается своеобразный возврат к теории катастроф. Этот взгляд на историю нашей планеты включает учет как длительных эволюционных изменений, так и происходящих периодически катаклизмов.
Метеориты - скульпторы лика Земли
Падение одних небесных тел на другие - самое обычное и даже заурядное явление в Солнечной системе. Земля, будучи одним из тел Солнечной системы, не может в этом плане быть каким-то исключением она не является закрытой мишенью для метеоритного "обстрела" из космоса.
Таким образом, кратеры - самая распространенная форма рельефа на Луне, Меркурии, Венере, Марсе, спутниках Марса - Фобосе и Деймосе.
На Земле в отличие от других небесных тел кратеры обнаружить труднее. Однако космическое фотографирование и аэрофотосъемка, выполненные в косом солнечном освещении, в сочетании с исследованиями на местах подтвердили предположение, что Земля действительно несет на себе следы встреч с небесными телами.
Изучение метеоритных структур Земли началось недавно. До 60-х годов нашего века, кроме нескольких малых кратеров и кратерных полей, был известен только Аризонский кратер диаметром 1,2 километра (рис. 9). Затем по мере обнаружения в различных районах земного шара многочисленных метеоритных кратеров самых разнообразных размеров достоверные сведения о количестве геологических структур на Земле, связанных с космическим происхождением, стало непрерыв но изменяться. Число доказанных метеоритных кратеров и структур удваивается каждые 5-6 лет.
Как уже отмечалось выше, к настоящему времени установлено около 100 "астроблем". Распределены они следующим образом (рис. 10): в Европе их насчитывается 30, в Северной Америке - 26, в Африке - 18, в Азии - 14, в Австралии - 9, в Южной Америке - 2. Хотя в связи с биологическими катастрофами, происходившими на нашей планете, ученых, как было показано выше, интересуют преимущественно столкновения Земли с кометами, необходимо отметить, что значительно чаще она должна была сталкиваться с относительно мелкими космическими телами - метеоритами.
Метеориты -^родные братья комет. Основным источником метеоритов (буквально "парящие в воздухе") служит пояс астероидов (малых планет) - кольцеобразной группы небольших небесных тел, которые обращаютстгтку гелиоцентрической орбите между Марсом и Юпитером.
Общее число астероидов очень велико. Самый крупный из них - Церера - имеет диаметр 1025 километров. Большинство же астероидов - это просто глыбы и мелкие обломки, несущиеся в пространстве; их число превышает многие миллионы.
Астероиды движутся по своим орбитам беспорядочно, испытывая бесчисленные возмущения, обусловленные влиянием главным образом гравитационного поля Юпитера. Вследствие этого происходят непрерывные изменения параметров орбит астероидов, что приводит к многочисленным взаимостолкновениям и как следствие дроблению этих небесных тел на более мелкие фрагменты.
Общее число сближающихся с Землей ,малых планет, изучение которых только начинается, достигает 1000, но вместе с более мелкими осколками их количество значительно больше. Астероиды или их отдельные фрагменты и осколки, которые вырвались из пределов пояса малых планет и попали в сферу притяжения Земли, а затем вошли в ее атмосферу и достигли земной поверхности,- это и есть, по существу, метеориты.
Польский астроном Я. Гадомский в одной из своих работ привел размеры земных площадей, которые могут пострадать вследствие столкновения Земли с метеоритом, в зависимости от его геометрических размеров.
К счастью, столкновение нашей планеты с метеоритами происходит достаточно редко. Вероятность встречи с метеоритным телом диаметром 250 метров не превышает, по расчетам, одного раза в 120 тысяч лет.
Долгое время считалось, что основным источником "поставки" на нашу планету всех метеоритов является пояс астероидов. Однако в последние годы появилось множество свидетельств о возможном происхождении части метеоритов из короткопериодических или коме-топодобных объектов.
Это подтверждают, в частности, исследования распределений малых космических тел по определенной комбинации элементов орбит. Оказывается, большая часть метеоритообразующих тел генетически связана с астероидами, а менее 10% из них могут иметь исключительно к сметное происхождение.
Отметим наконец и тот момент, что орбиты некоторых астероидов с большим эксцентриситетом очень близки к орбитам короткопериодических комет и практически не отличимы от них.
В качестве примера можно отметить сильно вытянутую орбиту астероида Гидальго, расположенную между орбитами Сатурна и Марса. При среднем расстоянии пояса астероидов от Солнца 2,7- 2,8 а. е. астероид Гидальго удаляется в перигелии от Солнца на 5,8 а. е., что дает некоторым специалистам основание считать его кометным ядром, захваченным планетами околосолнечного расположения.
Упомянем еще об одном источнике появления в окрестностях Земли метеоритов, который в некоторой степени связан с кометами.
В любой паре двух небесных тел существует так называемая точка либрации (точка Лагранжа), в которой небесное тело, движущееся под влиянием притяжения двух других тел значительной массы, может находиться в состоянии относительного равновесия.
Имеются такие точки и в системе "Земля - Луна". Из них для нас наибольший интерес представляют точки устойчивого равновесия, в которых практически не сказывается влияние Солнца, планет и других небесных тел. По логике вещей, зоны вокруг таких точек играют роль своеобразных гравитационных ловушек, в которых могут "застревать" небесные тела диаметром до нескольких десятков метров.
В 1956 году польским астрономом К. Кордылевским в окрестностях точек Лагранжа были обнаружены сгущения из частиц метеорной пыли и льда. Эти скопления, получившие названия облаков Кордылевского, доступны наблюдению, как очень слабо светящиеся протяженные пятна, в прозрачные ночи. Они были сфотографированы самим Кордылевским в 1961 году и американскими астрономами - в 1964 году. Уже в те годы была высказана гипотеза о постепенной сгущении облаков и превращении их в достаточно плотные космические тела с растущей массой.
Вполне понятно, что появление каждого такого тела способствует возникновению систем "Земля - сгусток" и "Луна - сгусток" со своими точками Лагранжа, в которых опять же должны образовываться новые скопления вещества.
В принципе такие процессы непрерывны и за многие сотни миллионов лет должны были привести к появлению в системе "Земля - Луна" множества разнокалиберных космических тел. Однако этого не произошло. Спрашивается, какие внешние силы могли взять на себя роль "санитаров", очищающих околоземное пространство от постоянно возникающих сгустков космического вещества?
Ответ может быть только один: с такими "обязанностями" справляются кометы, которые, периодически врываясь в пределы Солнечной системы, нарушают ее извечный баланс сил. Правда, у большинства комет масса незначительна и как следствие возмущения от них ничтожны. Иное дело - одна из самых больших комет - комета Галлея, которая каждые 76 лет возвращается к Солнцу, почти под прямым углом пересекает плоскость системы "Земля - Луна" и каждый раз "расходится" с Землей на достаточно близких по астрономическим понятиям расстояниях. Вполне понятно, что образующиеся в окрестностях нашей планеты сгустки вещества никак не защищены от периодических воздействий кометы Галлея.
Можно предположить, что еще задолго до того, как эта комета войдет в пределы Солнечной системы, силы ее гравитационного притяжения нарушают равновесие, в котором пребывают сгустки пыли и льда, а также отдельные метеорные тела различных размеров. Они покидают точки Лагранжа и, набирая скорость, устремляются под воздействием сил притяжения к Земле или к Луне.
Таким образом, комета Галлея может являться "виновницей" периодических бомбардировок нашей планеты метеоритами.
При встрече с Землей метеориты разных типов ведут себя, в общем, одинаково. При полете в условиях плотной атмосферы от трения о воздух движение метеорита затормаживается, и он плавится по фронтальной поверхности. Расплав мгновенно сдувается, образуя дымный след метеорной пыли, состоящей из микроскопических капелек метеоритного вещества. Эти капельки постепенно выпадают на земную поверхность в виде силикатных или металлических шариков. Если метеорит мал, то он может практически целиком распылиться в атмосфере. Крупные метеориты (болиды) при пролете через атмосферу теряют лишь небольшую часть своей массы. При&heip;