Земное ядро под микроскопом.

Уже без малого пять лет ученые Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН ведут абсолютные измерения гравитационного поля Земли. Точность измерений очень велика: две миллионные доли процента. Это не случайно, ведь нужно выявить гравитационные аномалии, связанные с циклическими смещениями твердого ядра планеты на расстояние не более 40 метров. А диаметр этого ядра - 1,3 тысячи километров! То, что такие смещения могут быть, следует из расчетов члена-корреспондента РАН Юрия Авсюка. Косвенно эту гипотезу подтверждают сейсмологи. Но только геофизики способны определить все циклы смещения ядра. Пока что они выявили суточные и полусуточные циклы изменения гравитационного поля планеты, которые связывают с движением ядра. Для уверенного выделения циклов с годовым периодом нужно еще несколько лет непрерывных наблюдений.Если коллективу во главе с доктором технических наук Львом Худзинским удастся достоверно зафиксировать необычный феномен, глобальные перемены, с периодичностью 200--250 млн лет изменявшие облик нашей планеты, предстанут в новом свете.

Научный руководитель работ Юрий Авсюк разработал теорию возмущенного движения небесных тел, которая дополняет классическую теорию Кеплера. В соответствии с ней расстояние от Земли до Луны может увеличиваться или уменьшаться на 12% относительно современного. Взаимодействие между Землей и Луной приводит к периодическим изменениям наклона земной оси и скорости, с которой вращается наша планета. При этом положение границ тропического пояса дрейфует на 6 градусов, сутки укорачиваются или удлиняются на 10 минут, а лунный цикл колеблется от 24 до 30 суток.
Точные значения этих параметров на любой момент времени от конца палеозоя, 230 млн лет назад, до наших дней можно рассчитать и сверить их с данными геологов и палеогеографов, хорошо изучивших этот период земной истории. Но теория проверяется практикой, и колебания земного ядра - та нить, которая поможет размотать весь клубок. Дело в том, что непосредственно вокруг Солнца по элиптической орбите вращается не Земля, а барицентр, то есть центр тяжести системы Земля--Луна. Сама же Земля вращается вокруг этого центра с периодом 27,3 сут. по орбите с радиусом немного менее 5000 километров. То есть центр вращения заглублен на четверть радиуса внутрь нашей планеты. Это дополнительное вращение, которое не учитывает механика Кеплера, и вынуждает смещаться твердое внутреннее ядро Земли. На поверхности Земли движение ядра проявляется в аномалиях силы тяжести и сказывается на океанах и коре нашей планеты так же, как и прямой приливный эффект Луны и Солнца.

Самое неприятное в том, что смещение ядра способно ускорять или замедлять вращение планеты вокруг оси - это чревато глобальным изменением климата. В первом случае вода с высоких широт перетекает в тропики, затопляя низкую часть суши. Появляются обширные мелководные области. А при замедлении вращения гидросфера перемещается от низких широт к полюсам. При этом ранее обнаженные шельфы постепенно затопляются, исчезают сухопутные мосты между континентами, такие, как перешеек, соединявший Азию и Америку. В тропических же районах океан отступает, а площади мелководья сокращаются.

Именно эта циклическая смена природных условий, по мнению доктора физико-математических наук Юрия Геншафта из Института физики Земли РАН, привела к гибели динозавров. Палеогеографические карты мезозойской эры свидетельствуют, что в ее начале уровень океана в тропиках повышался, тогда как шельфовые зоны высоких широт обнажались. В течение юрского периода, длившегося около 60 млн лет, природные условия на Земле менялись незначительно, что позволило сообществу динозавров достичь невиданного разнообразия. Потом произошли резкие изменения. В частности, уровень океана понизился более чем на 100 м по отношению к современному. Постепенный переток воды от тропиков сначала высушил тропические мелководья, уничтожив привыкших к ним ящеров. Скопление воды у полюсов привело к похолоданию, отчего вымерли и сухопутные рептилии, которые заселяли Землю вплоть до широты современного Шпицбергена. Эта модель, в отличие от метеоритной теории, объясняет, почему ящеры вымирали миллионы лет.

В настоящее время большинство ученых полагается на классическую теорию движения планет, предложенную Кеплером, - делится своими впечатлениями Лев Худзинский, только что вернувшийся из очередной экспедиции по измерению аномалий гравитационного поля. - Но с каждым годом число сторонников Юрия Авсюка в нашей стране и за рубежом растет. Лично мне его теория импонирует, но, как воспитанник МИФИ, я верю только в эксперимент.

Сейчас регулярные синхронные наблюдения аномалий гравитации проводятся в Обнинске и Новосибирске. Чтобы поймать несколько метров, на которые может сместиться огромное ядро, этого маловато. В идеале следовало бы добавить хотя бы одну станцию на другой стороне земного шара, в Северной Америке. Но контакты с зарубежными учеными развиваются медленно - слишком долго все гравиметрические наблюдения в нашей стране были закрытыми. Однако перспективы у наблюдений хорошие, и со временем мы точно узнаем, чем и когда грозит нам перемещение ядра Земли.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>