Страницы: -
1 -
2 -
3 -
4 -
5 -
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
15 -
16 -
17 -
18 -
19 -
20 -
21 -
22 -
23 -
24 -
25 -
26 -
27 -
28 -
29 -
30 -
31 -
32 -
33 -
34 -
35 -
36 -
37 -
38 -
39 -
40 -
41 -
42 -
ько макромир, но и мир молекул, атомов, -
считает ученый.- Причем на микро уровне расширение должно носить
квантовый, то есть скачкообразный характер.
Гипотеза дает логическое объяснение некоторым непонятным прежде
явлениям, позволяя предсказать их дальнейшее течение. Например,
радиоактивный распад очередного вещества, сопровождающийся выделением
большого количества тепла, может диктовать ритм эпох оледенения и
потепления, которые много раз сменяли друг друга и ярко выражены в
геологических отложениях.
Земля "растет"
Причем загадочно быстро. Подсчитано даже, что для того чтобы все
материки земного шара точно сомкнулись по береговым линиям, его диаметр
должен быть вдвое меньшим. Но откуда взялось столько вещества? Новые
представления о характере процессов, протекающих в веществе, похоже, дают
ответ и на этот вопрос. Масса Земли практически не увеличилась. Изменилась
в результате постоянного "дрейфа" нашей планеты от центра Галактики
плотность земного вещества, которое теперь занимает больший объем.
Весьма интересное предположение и о поведении спутников планет. Как и
наша Луна, они всегда обращены к телу, вокруг которого вращаются одной и
той же стороной. Логика рассуждений здесь такова. Зная об огромной роли
вулканизма в эволюции нашего спутника, можно утверждать, что ядро Луны
жидкое. Во всяком случае, было жидким прежде. Под действием постоянного
мощного притяжения Земли и центробежных сил в нем неизбежно должна была
произойти сепарация элементов, различных по атомным и молекулярным массам.
Более тяжелые концентрировались в одной половине ^Лра, легкие - в
противоположной.
По мере остывания и затвердевания лунных пород такое разделение
фиксировалось. /О том, что плотность Луны неравномерна, свидетельствует
значение так называемого безразмерного момента инерции, которое удалось
определить с помощью искусственных спутников. Более того, под действием
гравитационного поля Земли Луна постепенно приобретала грушеобразную
форму, вытянутую к нашей планете.
Лунные "кувырки"
А дальше происходило уж совсем неожиданное. Каждый радиоактивный рубеж,
который проходила Луна, двигаясь с Землей от ценра Галактики, вызывал
распад все новых элементов. Последовательно превращаясь в более легкие,
они нарушали устойчивость Луны. Наступал момент, когда механическое
равновесие терялось, и наш спутник совершал "кувырок", поворачиваясь к
Земле противоположной стороной. Разогреваясь от радиоактивного распада,
ядро вновь "разжижалось", нарастал вулканизм, вновь происходило разделение
элементов. И так до следующего "кувырка".
Аналогичные процессы, возможно, протекают ныне в недрах многих планет и
их спутников. Причем, переворачиваясь всегда в сторону большей плотности
вещества, небесные тела нарушают сложившиеся структуры в Галактике и
порождают своеобразную цепную реакцию нестабильности. В результате
галактики постепенно закручиваются в спиральные структуры.
Иллюстрацией к гипотезе, по мнению ее автора, может служить и то, что в
последние годы у многих галактик обнаружены громадные слабосветящиеся
короны. Возможно, это не что иное, как следы постепенного распада
расширяющегося вещества окраин стареющих звездных систем...
Не означает ли это, что у человечества в отдаленном будущем возникнет
гораздо более высокая причина для переселения в другие области Галактики,
чем простая тяга к странствиям?
На пыльных перекрестках космических дорог
Летчик-космонавт Г. Гречко в свое время весьма заинтриговал
журналистов, заявив, что вместе с Ю. Романенко они собственными глазами
видели...
НЛО - неопознанный летающий объект. И, выдержав паузу, добавил, что
через несколько минут его "опознали" - это был сверкающий в лучах Солнца
контейнер с отходами. Словом, фантасты не так уж далеки от истины, когда
утверждают, что "летающие тарелки" прибывают к нам из космоса.
Во всяком случае, некоторые из них...
Но, как видите, это не звездные корабли собратьев по разуму.
Изготовлены они на Земле.
Отработавшие ступени ракет, топливные баки, переходные отсеки, люки,
различные фрагменты космических аппаратов подолгу движутся по околоземным
орбитам. А когда, наконец, они сходят с орбит и врываются с огромной
скоростью в верхние слои атмосферы, то, сгорая в ней, поражают очевидцев
красочными зрелищами, и легковерные люди порой принимают их за корабли
"пришельцев".
Особенно яркими "тарелки" бывают в утренние и вечерние часы, когда
объекты подсвечиваются лучами Солнца.
По словам летчика-космонавта, профессора К. Феоктистова, ежедневно
орбиты покидают от 5 до 20 космических тел искусственного происхождения.
Они не так уж и безобидны, эти космические отходы. Так, в 1983 году, когда
американский корабль "Челленджер" вернулся на Землю с трещиной в лобовом
стекле, инженеры вначале решили, что оно пострадало от удара метеорита.
Однако анализ следов, оставленных в трещине, показал, что столкновение
произошло с предметом искусственного происхождения.
Особую опасность представляют мелкие детали размером с теннисный мяч.
По зарубежным данным, их в космосе около 40 тысяч. А количество совсем уж
маленьких частиц вообще подсчитать трудно.
Основная доля мусора на орбитах образуется при авариях космических
аппаратов или при их вынужденной ликвидации. Так, взорвавшаяся в 1961 году
вторая ступень ракеты ВВС США развалилась на 260 фрагментов, которые можно
было наблюдать с Земли. Около двухсот из них до сих пор находятся на
орбите. Более 1400 обломков образовалось при взрывах двигателей второй
ступени американских ракет "Дельта" - они тоже изрядно засорили космос.
Что же говорить о более чем миллиарде металлических иголок, которые
вывели на орбиту ВВС США, чтобы проверить возможность организовать связь
через искусственно созданный слой, отражающий радиоволны. Именно из-за
столкновения со скоплениями иголок, как считают специалисты, развалился на
части в 1975 году спутникзонд "Пагеос".
Самые опасные трассы в космосе - это орбиты, пролегающие над полюсами
или вблизи них. Большинство метеорологических, американских
разведывательных, а также некоторых научных спутников выводится на
полярные орбиты - в этом случае они могут пролетать над каждой точкой
земного шара примерно раз в две недели. Их орбиты пересекаются над
полюсами, на них-то и сосредоточено большое число космических обломков.
Словом, сейчас опасность столкновения космического аппарата с обломками
искусственного происхождения в два-пять раз превышает риск встречи с
метеоритом.
Сегодня это кажется шуткой, но не исключено, что в будущем на орбитах
появятся "уборочные машины", которые будут очищать космические "улицы" от
скопившегося и столь опасного в заоблачных высях мусора.
Радиотелескоп солнечного патруля
Солнечная активность, как известно, влияет не только на околоземное
космическое пространство, но и на Землю.
Вспышки на Солнце приводят к помехам в работе систем радиосвязи,
навигации, вызывают необычные и особо опасные изменения погоды. Чтобы
предупредить нежелательные последствия или свести к минимуму ущерб от них:
необходимо круглосуточное комплексное наблюдение Солнца. Для этогс
создаются специальные станции, экспедиционные пункты наблюдений е
различных регионах Земли, ведется патрульное наблюдение на
научноисследовательских судах в океане.
Специалисты одного из предприятий города Горького демонстрировали на
ВДНХ СССР экспедиционный радиотелескоп для патрульных наблюдений!
радиоизлучений Солнца.
Он работает в автоматическом режиме и непрерывно принимает,
регистрирует и оценивает радиоизлучения нашего светила в миллиметровом и
сантиметровом диапазонах волн. При~ вод радиотелескопа имеет два режима
работы - автоматического и полуавтоматического слежения за Солнцем.
2. О ЧЕМ ШУМИТ ЗЕМЛЯ
Луна-свидетель
Возраст нашей планеты около 4,6 миллиарда лет. О том, что происходило
на Земле в начальные периоды ее развития, какую площадь занимали воды
Мирового океана, а какую - континенты, как эти континенты располагались,
как перемещались,- обо всем этом мы теперь можем судить лишь по косвенным
данным.
Научные сотрудники Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта АН СССР
недавно предложили способ реконструкции древней геологической истории
Земли, основанный на анализе эволюции орбиты земного спутника - Луны.
По современным представлениям, возраст Луны близок к возрасту Земли.
Она в наши дни находится на расстоянии 60,3 земных радиуса /такое
измерение дает более наглядное представление о расстоянии, чем
традиционное-в тысячах километров/, но расстояние это непрерывно меняется.
Луна удаляется от нас. С помощью лазерной локации установлено, что она
отодвигается со скоростью 3,8 сантиметра в год. Ученые считают, что
расстояние между Землей и Луной 4 миллиарда лет назад было в 3 раза меньше
современного: Луна была удалена примерно на 20 земных радиусов.
Однако скорость "убегания" Луны не остается постоянной. Если бы это
было не так, то Луне для того, чтобы отодвинуться с расстояния 20 земных
радиусов на расстояние более 60 земных радиусов /сегодняшнее/,
потребовалось бы не менее 6 миллиардов лет. А мы знаем, что возраст Земли
и Луны - 4,6 миллиарда лет.
Если принять, что механический момент количества движений для системы
Земля - Луна оставался постоянным в течение длительного времени, то,
опираясь на законы механики, можно рассчитать, как за последние 4
миллиарда лет изменилась орбита Луны.
Эти же расчеты дают возможность определить и периоды вращения Земли:
число дней в году и продолжительность земных суток в разные периоды
истории планеты. /Заметим, что эти расчетные величины есть с чем
сравнивать: слои роста ископаемых кораллов, двустворчатых моллюсков,
водорослей позволяют определить число дней в году почти на 3 миллиарда лет
назад.
Расчет, проведенный сотрудниками Института физики Земли, показал,
например, что 2,6 миллиарда лет назад, когда Луна была удалена на
расстояние 23,2 земных радиуса, сутки на Земле длились всего 8,4 часа; в
более близкое к нам время, когда Луна отстояла от Земли на 50 земных
радиусов, продолжительность земных суток составляла 22,4 часа.
Расчет изменений лунной орбиты позволил получить интересные данные о
соотношении площади континентов и океана на древней Земле. Как в наши дни,
так и в далеком прошлом Мировой океан испытывал действие приливов. Уровень
океанских вод периодически поднимался и опускался под действием лунного
притяжения. При этом запаздывание приливных явлений по фазе было тем
больше, чем больше океанские волны рассеивались, выходя на берег, то есть
чем больше на поверхности Земли было мелких краевых морей. И наоборот,
меньшее запаздывание приливов должно говорить о том, что территории,
занятые мелководными бассейнами, составляют малую долю. Такой подход и
расчет величины запаздывания позволили судить о расположении континентов в
древние геологические эпохи. Из расчетных данных следует, что был на Земле
период, когда континенты были сгруппированы в один суперконтинент-Пангею.
Затем в эпоху, отстоящую от нас на 2,5-1,5 миллиарда лет, началось
раздвижение континентов.
Оно сопровождалось сильным ростом площади краевых мелководных
бассейнов. В этом же промежутке времени Луна отодвигалась от Земли гораздо
быстрее, чем в настоящее время. Проведенные расчеты дают возможность
проследить, как постепенно возрастала площадь земной суши. Примерно 1,6
миллиарда лет назад территория континентов была почти в 3 раза меньше, чем
нынешняя, а 0,6 миллиарда лет назад континенты занимали площадь, которая
лишь на 20 процентов меньше современной.
Размышления о будущем геологии
Рассказывает академик А. Яншин
С начала каменного века и до середины XX столетия человек искал,
разведывал и добывал только те полезные ископаемые, которые он находил на
поверхности Земли. Так было во всех странах мира, так было и у нас. Угли
Донбасса, Кузбасса и Караганды, железные руды Кривого Рога и Нижнего
Тагила, золотые россыпи Урала и Колымы, полиметаллические руды Алтая и
Забайкалья - все это было найдено по выходам полезных ископаемых на
поверхность Земли, причем обычно не геологами, а крестьянами, пастухами,
охотниками, штейгерами и рабочимирудознатцами горных заводов. Геологи
приходили лишь потом - изучать и оценивать сделанные открытия.
За последние три десятилетия наша страна вступила на принципиально
новый путь поисков, разведки и эксплуатации месторождений полезных
ископаемых, невидимых с поверхности, залегающих на глубине. Каковы
закономерности размещения в земной коре полезных ископаемых? По этой
важной проблеме теоретические исследован). ведутся в двух направлениях.
Первое из них - разработка ученых о геологических формациях, ОСНОЕ
которого были заложены трудами ак демика Н. С. Шатского. Формациям ученый
называл естественные сообщ, ства горных пород, которые возникаь при
определенном тектоническом pi жиме и обладают определенны только им
свойственным набором п лезных ископаемых. Н. Шатский из чал формации
осадочных и вулкаьческих пород, а его идеи были ПОДХЕ чены сибирскими
геологами и переь сены на породы магматического прохождения. Эти
исследования увенчались открытием новых месторожден богатых железных руд в
горах вокр Кузбасса и полиметаллических месрождений на востоке Сибири. За
серию монографий, в которых были описа результаты этих исследований,
большой группе сибирских ученых в 1983 ду была присуждена Государственой
премия.
Другое направление. С учением формациях связано выяснение многих
закономерностей размещения в земной коре различных полезных ископ мых.
Оказалось, что даже одинаков или близкие по составу пород фор ции могут
содержать разные компп сы полезных ископаемых в зависи. сти от времени
своего образование наоборот, однотипные полезные ископаемые в разные
периоды геологической истории Земли свойственны ным формациям. Характерный
гмер - оолитовые железные руды, тоящие из маленьких шариков, женных
чередованием концентре окислов и силикатов железа. Мы хс шо изучили условия
их образован отложениях последних 150 миллис лет. Их место залегания -
мелкое ные прибрежные песчано-глинис формации, и возникли они за счет
ветривания богатых железом вулк ческих пород в условиях жаркогвлажного
климата.
Однако в более древних слоях ной коры оолитовые железные руды
образовывались в совершенно других условиях: они связаны с глубоководными
морскими вулканогенно-осадочными формациями, а источником железа для них
служили подводные выходы горячих термальных вод.
Такие примеры оказались многочисленными, и возникла необходимость
изучения эволюции состава и рудоносности геологических формаций в истории
Земли. В разработке этой важной проблемы советские геологи оказались
пионерами, что особенно ярко выявилось на прошедшем в Москве в 1984 году
Международном геологическом конгрессе. Изучение эволюции геологических
процессов и связанных с ними геологических формаций сейчас довольно широко
развернулось.
В результате этих работ выявлены интервалы геологической истории Земли,
когда по тем или иным причинам существовали особенно благоприятные условия
для образования определенного типа полезных ископаемых.
Для поисков богатых железных руд, содержащих магнетит, большое значение
имеет изучение магнитного поля поверхности Земли. Именно с помощью такого
изучения были открыты месторождения районов Курской магнитной аномалии, а
в послевоенные годы - в Кустанайской области Казахстана и некоторые из
месторождений Ангаро-Илимского района Восточной Сибири.
Большое значение приобрели сейсмометрические и электрометрические
методы геофизики, особенно метод отраженных волн общей глубинной точки. До
глубин 2-3 километров этот метод не только дает сведения об условиях
залегания слоев, выявляет все их поднятия и прогибы, что очень важно для
выбора мест заложения поисковых скважин, но и позволяет видеть изменение
состава пород каждого слоя. Теперь указанный метод получил особенное
развитие при поисках нефти и газа в наших морских акваториях.
Сейчас он с успехом применяется и для поисков новых нефтяных залежей на
равнинах Западной Сибири.
Слои известняков и песков, насыщенные нефтью или газом, обладают
высоким электросопротивлением, а там, где эти слои погружаются и насыщены
подпирающей нефть минерализованной водою, они становятся хорошими
проводниками. На этом основано применение электроразведки для поисков
месторождений нефти и газа в благоприятных условиях их скопления, а также
для оконтуривания обнаруженных залежей.
До недавнего времени при разведке нефтяных и газовых месторождений
большой объем бурения затрачивался для установления их точных контуров,
без чего невозможен подсчет запасов.
Сейчас для этого с успехом стала применяться недорогая электроразведка.
В 1983 году туркменские геологи были награждены Государственной премией
за открытие и разведку крупного Даулетабад-Донмезского месторождения газа,
а в 1984 году Государственную премию получили тюменские геологи за
открытие Ямбургского месторождения газа и конденсата. В обоих случаях для
оконтуривания залежей применялась электроразведка, лишь кое-где
проверенная скважинами, что позволило дать экономию в сотни тысяч рублей.
Руды металлов, если они залегают не в виде вкраплений в горную породу,
а сплошными массивами, обладают хорошей электропроводностью. На этом
основан один из геофизических методов их поиска, успешно применяемый в
последнее десятилетие в ряде районов нашей страны, в частности в Рудном
Алтае.
Определенные успехи имеют и разрабатываемые в нашей стране
геохимические методы поисков. Фильтрация подземных вод, частично растворяя
находящееся на глубине рудное тело, создает вокруг него "ореол рассеяния"
его атомов, которые могут быть обнаружены в почве над рудным телом или
в золе растений чувствительными химическими методами, ибо многие из них
имеют способность концентрировать определенные химические элементы. Именно
так были открыты актюбинскими геологами новые крупные месторождения
сульфидов меди в бассейне реки Обь, а бурятскими геологами - новые залежи
полиметаллических руд в Забайкалье.
Сейчас космическое землеведение - использование космических снимков и
наблюдений из космоса для изучения рельефа и природных ресурсов суши и
океана - превратилось в мощную отрасль науки и производства.
Большое значение имеет космическое землеведение и для поисков скрытых
месторождений полезных ископаемых.
С поднимавшимися по разломам из глубин Земли расплавами и горячими
водами связано образование многих рудных месторождений, в частности
большинства руд вольфрама, молибдена и ртути. Далеко не с каждым разломом
связаны месторождения этих металлов, но если мы знаем такое месторождение,
попадающее на космическом снимке в зону разлома, то поиски других
месторождений этого типа можно уверенно вести не вообще вокруг, а именно
вдоль этого разлома.
Космические снимки равнинных пространств иногда позволяют обнаружить
скрытую под наносами структуру, которая проявляет себя особым характером
растительности. Так, на полуострове Бузачи, к востоку от Каспийского моря,
было известно нефтяное месторождение, которому на космических снимках
соответствовало темное пятнышко. Однако такое же пятнышко имелось на
снимках и в восточной части полуострова Бузачи, где никто поисков нефти не
производил. Проверочное бурение показало, что и здесь под пластом недавних
осадков Каспийского моря есть купольная структура, а в ней залежи нефти.
И наконец, немного об экспериментальной минералогии. Эта область науки
и техники до войны у