Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

«ком» в мантии должен был рано или поздно вернуться в атмосферу, когда цикл прошел полный круг. Однажды это случилось в кембрии, 600 миллионов лет назад. Тогда на Земле произошла «великая раздача скелетов». Сразу сотни и тысячи палеонтологических невидимок, мягкотелых морских животных, появляются на страницах геологической летописи (подробнее об этом во второй половине этой книги). Второй большой выброс углекислого газа пришелся на меловой период.

Возможно, косвенно на размер «большого» периода указывает время между кембрийским и меловым максимумами в содержании углекислого газа в атмосфере Земли - полмиллиарда лет, одна восьмая от всего времени жизни планеты в се более или менее привычном виде, с горами и океанами, озерами и реками. Ведь, возможно, упрятанная в карбонаты, а затем и мантию первичная, венерианского типа атмосфера планеты до сих пор еще не растворилась равномерно по всей ее толще и очередной сгусток СО2 начнет поступать из плюмных, а потом и рифтовых и окраинно-океанических вулканов через четыреста миллионов лет

Все более уверенно ученые говорят теперь о том, что самые большие ритмы Земли - и климатические, связанные с большими выбросами углекислого газа, и круги обращения вещества между поверхностью и самой нижней мантией, влияющие, в свою очередь, на истинные странствия земных полюсов, - несомненно, увязаны с большими циклами геомагнитного поля, с его инверсиями, и эта связь говорит об участии во всех этих процессах земного ядра, где и работает генератор магнитного поля планеты.

Суперхрон.

Электрическое динамо в центре Земли

Ядро, вернее, наружная его часть, смежная с мантией,-  жидкое. Материал, из которого сложена планета, приобретает здесь под огромным давлением и при колоссальных температурах необычные свойства. Возможно, здесь происходят и какие-то ядерные реакции. Атомы здесь сдавлены, частично ионизованы, то есть их электронные оболочки частично с них содраны. Вещество становится своего рода плотной жидкой плазмой, хорошо проводящей электрический ток. К ядру Земли, существующему, вероятно, уже не менее 4 миллиардов лет, следует отнестись с почтением. Ничего подобного нет в недрах нашей ближайшей соседки Венеры. И там обыкновенный магнитный компас бесполезен. Там, как и на Луне, в настоящее время нет своего регулярного магнитного планетного поля.

Ученые мечтают преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую с помощью магнитогидродинамических генераторов. Я поучаствовал когда-то в подготовке эксперимента с МГД-генератором на перевале Газор-Чашма-боло на Памире. (Эксперимент проводился в целях разработки методов прогноза землетрясений. Мое участие можно счесть неудачным, мне сразу же опустили катушку с кабелем на ногу. Ступня болела месяц.) Струя плазмы, вещества, состоящего из электрически заряженных частиц, продувается между полюсами магнита. Плазма делится на положительно и отрицательно заряженные ионы, то есть возникает разность потенциалов. А значит, и электрическое напряжение.

Что-то подобное и происходит в наружном, жидком ядре Земли. Колеса циркуляции, вихри, имеют здесь уже не чисто механическое, как в мантии, а и электрическое, так сказать, содержание, как, к примеру, на Солнце.

Используя слабую остаточную намагниченность, сохраняющуюся в толще Земли, «геоплазма» в своем течении превращается в электрический ток. Этот ток в свою очередь вырабатывает магнитное поле посильнее. В нем электроток становится еще больше - и так далее, цикл и здесь замыкается. Динамомашина с самовозбуждением -  вот, в сущности, модель земного магнита.

Но это упрощенная модель. Ее усложняет многое -  и то, что Земля -  не «сырое яйцо» и не «сварено вкрутую», а подобно «сваренному в мешочек» (что можно обнаружить, не разбивая яйцо, именно раскрутив его на плоскости). Жидкое ядро отстает в своем вращении от твердой оболочки, проскальзывает внутри нее. От этого возникает «западный дрейф» многих элементов магнитного поля Земли. И скорость этого

вращения ядра в Земле - совсем не мала, один полный оборот - еще один ритм! -  в 20 тысяч лет. Ось жидкого ядра немного не совпадает с земной осью. Поэтому географический и магнитный полюсы Земли - это разные точки, и второй блуждает относительно первого.

В истории Земли эпохи частых переполюсовок земного магнита (в середине справа, в юрском периоде и слева, в нашем кайнозое) порой сменялись эпохами многолетней устойчивости.

Устойчивой, без переполюсовок, была эпоха в меловом периоде.

Неизвестно, по какой причине в этом периоде океанические окраины намного энергичнее подвигались под континенты, унося к центру Земли вдвое-втрое больше вещества, чем, например, в наше время. Эти огромные массы относительно холодного материала спускались к внешнему ядру, где вырабатывается земное магнитное поле, и как-то влияли на процесс. Соответственно в несколько раз интенсивней работали вулканы и гораздо грандиозней были восходящие горячие фонтаны от ядра, мантийные плюмы. С этими процессами связан еще один -  процесс истинного (в отличие от виртуального) движения земных полюсов вращения. В юре полюсы почти не двигались. В мелу и в нашу кайнозойскую эпоху они были способны передвигаться со скоростью до 4 сантиметров в год

Собственно, конвекция в жидком ядре и вращение внутреннего твердого шара в другом, жидком, и определяют преимущественное направление электронных вихрей в ядре, в результате которого получается привычный нам рисунок магнитного поля Земли.

Медленные колебания силы земного магнита можно объяснить, если, например, допустить, что меняется скорость вращения Земли вокруг оси. Все становится ясно: динамомашина сбавила обороты и магнитное поле убыло. Земля вращается то несколько быстрее, то медленнее, -  это факт. Но вот переменность в направлении, в полярности магнитного диполя Земли. Как ее объяснить?

Сравнительно недавно ученые сумели разобраться с аналогичным явлением на Солнце. Там магнитное поле очень сложное, но в основе тоже есть некий магнит, диполь, создающий основную часть межпланетного магнитного поля, в котором движутся все планеты, включая и нашу, и он тоже направлен то «нормально», то есть направление на северный магнитный полюс примерно параллельно нынешнему земному, то противоположно. Но это происходит значительно чаще, чем с земным диполем. За то время, что автор этой книги сознательно фиксирует события в солнечно-земной науке, солнечный магнит прошел два цикла. Дважды он был ориентирован «нормально» и дважды -  противоположно. Это выглядит так, как будто некий магнит, спрятанный в недрах нашей звезды, вращается «вертикально», в меридиональной плоскости. «Северный» магнитный полюс Солнца постепенно становится южным в течение примерно одиннадцати лет и возвращается к первоначальному положению еще через одиннадцать. Так образуется зафиксированный и космическими наблюдениями, и в разных процессах на Земле 22-летний цикл солнечной активности.

Но как бы ни объяснили в конце концов 22-летний солнечный цикл, он слишком не похож на процесс переполю-совки земного магнита. И прежде