Ритмы Галактики

ЭВОЛЮЦИЮ ЗЕМЛИ

Циклы И Ритмы Вселенной И ИХ ВЛИЯНИЕ НА

Ритмы и циклы Вселенной в иерархической последовательности: Галактика – (созвездие Стрелец) – Солнце – Земля и их влияние на геофизические процессы. Ритмы Галактики. Ритмы Солнца. Ритмы Земли. Эволюция географической оболочки Земли. Вариации скорости вращения, прецессия и эклиптика Земли.

Цикл – это совокупность явлений, процессов, составляющих кругооборот в течение определенного промежутка времени. Под ритм ом понимается чередование каких-либо элементов, процессов, происходящих с определенной последовательностью и частотой. Изучение цикличности и ритмичности в природных процессах, их проявление в окружающей нас географической среде и закономерности позволяют предвидеть изменение этой среды в будущем. Ритмичность – одно из наиболее ярких и широко распространенных явлений, присущих природной среде. Начиная с суток, через сезоны года, через десятилетия и столетия к тысячелетиям и миллионам лет ритмы, как четкие периоды циклов, неизменно сопровождают развитие земной оболочки. Ритмы свойственны как явлениям неорганической природы, так и явлениям биологическим. Причем ритмичность последних зависит от первых и неразрывно с ними связана.

Изучением циклов и ритмов Вселенной занимались многие ученые еще с глубокой древности. На этапах познания их привлекали внимание суточные, сезонные, годовые и многолетние ритмы. Непосредственную причину этих ритмов они видели в Солнце. Постепенно появился интерес к Луне и ее фазам, от которых зависели затмения. Так, уже у древних халдеев были известны периоды «большой» и «малый» Сарос (первый – длительностью 18-19 лет, второй – 9-10 лет), игравшие в их религиозных обрядах, а через них и в жизненном укладе большую роль.

Условия обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли формируют закономерности взаимного положения этих трех небесных тел и большинство природных ритмов Земли. Они приводят к периодической изменчивости в условиях облучения Земли солнечной радиацией и интенсивности приливообразующих сил, что, в свою очередь, влияет на состояние всех элементов географической среды.

Ритмы изменчивости параметров взаимного положения Земли, Солнца и Луны по своему происхождению обладают свойствами «периодов», т.е. возникают в весьма точных пределах времени и каждый – в пределах одной амплитуды по мощности его воздействия на Землю. Они определяют условия охлаждения и потепления высоких широт земного шара, с чем, в свою очередь, связаны некоторые ритмы развития оледенения, а также крупные климатические колебания.

Другой фактор возникновения ритмических природных процессов – это солнечная активность, приводящая к изменению мощности колебаний коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца. Один из хорошо известных и изученных циклов солнечной активности – 11-летний, амплитуда которого колеблется от 7-14 лет. Циклы и ритмы, возникающие и повторяющиеся в виде некоторых временных волн, ритмично влияют на биосферу. От них зависит периодичность землетрясений, вулканических извержений, изменений климата. Климатические волны, с которыми связано потепление и похолодание в течение ряда лет, приводили то к пересыханию рек и озер, то к наводнениям. В биологическом мире ритмический характер климата проявлялся в изменении ландшафтов. По мере развития цивилизации и повышения уровня знаний человек обращал все большее внимание на ритмичность природных явлений, стремясь научиться их предвидеть и предотвратить неблагоприятные последствия.

Большой вклад в изучение цикличности природных явлений внесли работы крупных советских ученых геофизиков А.В. Шнитникова, А.А. Гангнуса, Д.В. Наливайкина, М.В. Стовас и других, которые систематизировали ритмические процессы и делали попытки объединения их в единую систему галактической среды.

Наша Галактика – скопление звезд и газовых туманностей спиралеобразного вида, в одном из рукавов которого вращается Солнце, как рядовая желтая звезда. Галактика имеет форму диска с утолщением по центру с диаметром диска около 3х10⁴ парсек: она находится в постоянном вращательном движении (рис. 7.1.1).

Рис. 7.1.1. Структура Галактики.

(+, -) –магнитное поле Галактики

а, б – продольная и поперечная структура Галактики

В одном из рукавов Галактики (созвездие Стрельца) вращается вокруг галактического ядра Солнце со скоростью 247 км/сек и совершает полный оборот за 176 млн. лет. Солнце находится на расстоянии около 104 парсек от центра Галактики. Центр Галактики почти постоянно скрыт от нас облаками межзвездной пыли. Огромные спиральные ветви содержат наиболее горячие и яркие звезды, а также массивные и газовые облака.

Галактика – колоссальная звездная система. В ней существует поток космических лучей, направленных из густо заселенного звездами центра к краям вдоль магнитных силовых линий в открытый космос. На этом пути поток галактических космических лучей, следуя магнитным силовым линиям Галактики неизбежно проходит через Солнечную систему и возвращается обратно, при этом частично передавая другим галактикам свою энергию в открытом космосе.

По данным известного российского астронома П.П. Паренаго, галактический год длится 212 млн. лет, однако геологов больше интересует другой период – 176 миллионов лет. Дело в том, что орбита Солнца (эллиптическая, с перигалактием – моментом наибольшего сближения Солнца с центром Галактики и апогалактием – моментом максимального удаления) оказалась весьма непростой. Сама плоскость этой орбиты как бы вращается навстречу движению Солнца. Из-за этого, покинув перигалактий, Солнце придет в него снова не через полный галактический год, а раньше – через 176 млн. лет (рис. 7.1.2).

Итак, раз в 176 миллионов лет Солнце вместе со всей своей планетной семьей приближается к центру Галактики, проходит через пространство, более насыщенное звездами, межзвездной материей, магнитными полями, космическими лучами. Таким образом, Солнце подвергается волновым импульсам воздействия галактической плазмы, исходящей из галактического ядра, и вращающихся газово-пылевых облаков межзвездной материи. Это регулирует солнечную активность, и, соответственно, проявляется в виде геомагнитных возмущений, в геофизических, гидродинамических и биофизических процессах атмосферы над северным и южным полушариями и изменениях климата в целом.

Очередное максимальное (хотя и не такое уж близкое) сближение Солнца с центром Галактики наступит через 12 млн. лет (рис. 7.1.2.). Это значит, что через 12 млн. лет Солнце окажется под более сильными пульсирующими потоками галактической плазмы. К такому состоянию оно будет идти постепенно в течение 10 млн. лет.

Солнце, погружаясь в моменты перигалакгиев в самую гущу нашей звездной системы, попадёт в гораздо более мощные поля электромагнитных сил и сил тяготения, чем те, которые воздействовали на него в дальних частях орбиты.

Близость Солнца к галактическому ядру усилит приливные воздействия непосредственно на планеты. Сейчас Земля обращена к центру южным своим полушарием. И именно в южном полушарии Земли находится самый высокий её материк – Антарктида. Через четверть галактического года центр Галактики будет над экватором Земли. Его приливная сила будет то складываться с приливными силами Луны или Солнца, то вычитаться из них. Пройдет еще один галактический сезон – и центр Галактики окажется над северным полушарием Земли.

Фигура Земли вынуждена будет подстраиваться к изменяющимся условиям каждую четверть галактического года, то есть каждые 40–50 млн. лет. Именно с этими циклами связаны отдельные фазы большого горообразовательного процесса и изменения климата Земли.

Плоскость орбиты Солнца не совпадает с плоскостью Галактики. Значит, только дважды в галактический год Солнце попадает точно на эту плоскость. Это очень важно, ибо Галактика – очень плоское образование, вроде блина, и, чуть-чуть удаляясь от этой плоскости Солнце довольно резко меняет среду обитания, звездная плотность колеблется, поэтому в ритмах влияния Галактики на земные процессы следует учитывать и периоды, равные половине галактического года (80-100 млн. лет).

Главная часть космических лучей приходит к нам из галактического ядра (созвездие «Стрелец»). Некоторые частицы, самые энергичные, – метагалактического происхождения. В максимумы солнечной активности Солнце после мощных хромосферных вспышек наводняет всю планетную систему своими собственными, малоэнергичными, но изобильными космическими лучами. Околосолнечный космос становится опасно радиоактивным для космонавтов. Поэтому вспышки – это серьезная угроза межпланетному сообщению.

Но все ли вспышки одинаково опасны? Если бы это было так, то в годы максимума одиннадцатилетнего ритма солнечной деятельности космос был бы просто закрыт для всяких полетов. Годы тщательных наблюдений на десятках космостанций планеты показали, что особо опасные потоки солнечных космических лучей приходят в окрестности нашей планеты только в одном случае, если вспышка произошла в западной части солнечного диска.

Силовая линия Солнце – Земля всегда начинается на западном краю светила и подходит к планете, изогнувшись в пространстве плавной дугой.

И сейчас, зная все это, ученые безошибочно могут предсказать, насколько опасна та или иная вспышка для космонавта. Большое значение имеет 18-часовая вариация потока космических лучей. Стройная картина магнитной солнечной короны со спиралями силовых линий соответствует реальному околосолнечному пространству (рис. 7.1.3).

Солнечный ветер – поток заряженных частиц от Солнца вместе с «пузырьками» – дефектами, нарушениями регулярного, однородного магнитного поля дует то ровно, то порывами от Солнца в период появления солнечных вспышек, стремясь при этом двигаться не по спирали, а напрямик, по радиусу.

Рис. 7.1.3. Секторная структура межпланетного магнитного поля (ММП). Выделено 4 сектора с различным направлением ММП, показанным стрелками. Маленькой стрелкой показано направление вращения Солнца.

Солнечный ветер выдувает галактические космические лучи, оттесняя их на задворки планетной системы тем дальше, чем он сильнее. Но вот его напор ослабевает, и упругая граница между ослабевшим солнечным ветром и напирающим галактическим фоном космического излучения начинает возвращаться к Солнцу. Возникает сравнительно медленный поток космических лучей. Он, медлительный и неуверенный, уже обязательно течет вдоль магнитных силовых линий солнечного магнита.

Поскольку магнитные силовые линии имеют спиральный вид, галактические космические лучи идут к Солнцу не прямо, а под углом, причем этот поток можно разложить на две составляющие.

Образование вспышечной ударной волны представлено на рисунке (рис. 7.1.4.).

Одну составляющую, направленную к Солнцу, почти полностью уравновешивает ослабевший, но все же дующий навстречу солнечный ветер. А вторая составляющая, направленная по окружности с запада на восток, вслед за вращением Земли, образует суточный ритм космических лучей.

Космические лучи, представляющие собой потоки электрически заряженных высокоэнергичных частиц, разгоняются до скоростей, близких к скорости света, и приобретают огромную энергию в гравитационных и магнитных волнах. Вращаясь вокруг галактического ядра, звезды оказываются то в положительном, то в отрицательном знаке межзвездного магнитного поля Галактики. Это приводит к инверсии магнитных полей звезд и формирует в них ритмическую цикличность в излучении.

Дата добавления: 2014-11-29