Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга Страница 12

на людей прямое и опосредованное влияние. При этих мощных выбросах в виде огромных пузырей из Солнца выталкиваются миллиарды тонн солнечного вещества, которые устремляются в межпланетное пространство со скоростью до 2000 км в секунду. Эти потоки состоят преимущественно из высокоэнергетических протонов, электронов и полностью ионизированных атомов. Когда такой поток частиц наталкивается на магнитное поле Земли, он вызывает не только чудесное северное сияние, но может при определенных условиях вызвать поломку искусственных спутников, нарушения в системах телекоммуникаций, нарушить навигацию судов и летательных аппаратов и даже привести к повреждению в линиях электропередачи. Событие Каррингтона, имевшее место в 1859 году, могло бы сегодня оказать поистине катастрофическое действие на наш сетевой мир. В том году астроном К. Каррингтон наблюдал величайший в истории протуберанец с гигантским выбросом солнечной материи. Эта вспышка была так сильна, что полярное сияние было зафиксировано в Риме, Гаване и на Гавайях, хотя обычно оно бывает только в высоких широтах. Произошло также отключение телеграфных сетей. Сегодня такой протуберанец мог бы поставить на грань смертельного риска астронавтов, находящихся вне защитной атмосферы, например на МКС, а в будущем на Луне или на Марсе. Поток ускоренных высокоэнергетических частиц может повредить материал наследственности, ДНК и привести к развитию рака.

С точки зрения космологии Солнце достигло своего зрелого возраста, а то, что будет с нашей звездой дальше, космологи и астрономы знают достаточно хорошо из сравнения с другими неподвижными звездами. При данных размерах Солнца запасов его водорода хватит для процессов ядерного синтеза приблизительно на 5 млрд лет. Дальнейшие события представляются довольно мрачными для жизни и существования людей на Земле. Дело в том, что в результате реакций ядерного синтеза Солнце понемногу теряет массу. В дальней перспективе это приведет к уменьшению силы тяжести, что повлечет за собой расширение Солнца. Солнце развивается; в будущем оно вырастет до размеров красного гиганта, границы которого достигнут орбит обращения Меркурия и Венеры, то есть Солнце «поглотит» эти планеты, а возможно, и Землю. Но задолго до этого наша планета станет необитаемой; моря испарятся, и вся поверхность Земли обратится в пустыню; она станет голой и раскаленной – и абсолютно непригодной для жизни. В конце концов, красный гигант взрывоподобно сбросит окружающую его водородную оболочку. Остаток звезды под действием силы тяжести схлопнется и образуется белый карлик, который после остывания станет черным карликом; гипотетически – это финальная стадия эволюции звезды. Внешняя температура упадет так низко, что Солнце перестанет излучать инфракрасные и видимые лучи.

Как и Луна, Земля была в самом начале полностью расплавленной. В ядре Земли сконцентрировались такие тяжелые элементы, как железо и никель, – они до сих пор пребывают в жидком состоянии, поскольку температура в ядре Земли достигает приблизительно 5000°. Также и земная мантия до сих пор имеет такую высокую температуру, что каменные породы в ней имеют жидкую консистенцию лавы. Скопления воды на доисторической Земле были поэтому тоже очень горячими. В течение сотен миллионов лет наша планета медленно остывала. Образовалась океаническая и континентальная земная кора, состоящая преимущественно из таких элементов, как кремний, магний и алюминий, при этом океаническая кора богаче магнием, а континентальная – алюминием. Океаны образовались, когда температура земной поверхности снизилась настолько, что вода перестала испаряться сразу после соприкосновения с раскаленными породами. При этом вода земных океанов имеет неземное происхождение. Появление воды было обусловлено, так же как и в случае «лунных морей», столкновениями с глыбами пыли и льда во время так называемой большой бомбардировки, которая имела место 3,9 млрд лет назад. Кажется странным, что 60 % воды нашего организма имеет такое космическое происхождение. Помимо этих столкновений особая система «Земля – Луна» оказала также решающее влияние на развитие земной жизни. Земля, в отличие от других планет Солнечной системы, имеет относительно большой спутник – Луну. Значение этой системы «Земля – Луна» не столь очевидно, и поэтому его редко правильно оценивают. Сегодня планетологи исходят из того, что Луна возникла в результате гигантского столкновения протоземли с похожим на Марс космическим объектом на раннем этапе развития Солнечной системы. Эта теория, среди прочего, может объяснить, почему Земля обладает относительно большим железным ядром, а Луна – малым. В ходе столкновения, как полагают планетологи, железный материал лунного ядра отложился в земное ядро, так сказать, инъецировал его; одновременно при столкновении земная кора, отделившись от протоземли, стала обращаться вокруг нее. Этот материал из горных пород обращался вокруг протоземли, затвердевал и в конце концов превратился в нашу Луну.

Образование Луны и ее гравитационного поля привело к стабилизации положения земной оси, к возникновению приливов и отливов в морях и к смене времен года в северных и южных широтах. Эта гипотеза развития системы «Земля – Луна» позволяет изящно объяснить наблюдаемое сходство обнаруживаемых на Земле и Луне изотопов кислорода и другие геохимические особенности, такие как, например, малое количество летучих веществ, которые под влиянием высоких температур в виде газов выделяются из исходного материала. В ходе столкновения Луна, кроме того, получила значительный импульс силы, приведший ее в движение. В наше время Луна обращается вокруг Земли приблизительно за 28 дней. Этому астрономическому факту мы обязаны этимологическим подарком – отрезок времени, соответствующий этой продолжительности, во множестве языков этимологически связан с обозначением Луны (месяц, Monat, month). В ранней фазе развития системы «Земля – Луна» скорость обращения была существенно выше, Луна была намного ближе к Земле, и это обстоятельство обусловливало гораздо более мощные приливы в первобытных океанах. Согласно некоторым подсчетам, 4 млрд лет назад Луна была на 150 000 км ближе к Земле, чем сейчас, и благодаря большой силе притяжения удалялась от Земли очень медленно – приблизительно на 2 см в год. Сейчас скорость удаления Луны от Земли составляет около 3,8 см в год, то есть почти удвоилась. Приливные силы замедляют вращение Земли. Одновременно термодинамические восходящие и нисходящие потоки в массивном жидком железном ядре Земли привели к образованию сильного магнитного поля. Это мощное магнитное поле и обширнейшие водные массы защитили феномены ранней жизни от губительного воздействия ультрафиолетового излучения.

В наши дни вода занимает две трети земной поверхности или 361 млн км2; общая площадь земной поверхности составляет 510 млн км2. Оставшаяся треть представлена континентальной сушей. В раннюю фазу развития Земли, 4,5 млрд лет назад, поверхность Земли была слишком горячей для того, чтобы на ней удерживалась жидкая вода. Потребовалось приблизительно 200–600 млн лет, чтобы земная кора остыла достаточно и вода перестала с нее испаряться. Вопреки ранним гипотезам о том, что вода возникла из земной коры, новейшие теории утверждают, что она была принесена на Землю кометами из пояса Койпера или облака Оорта. Пояс Койпера начинается за орбитой Нептуна. Этот пояс простирается на