Вокруг Света 2003 № 03 (2750) - [26]
В 1600 году Уильям Гильберт, личный врач английской императрицы Елизаветы I, на основе своих бесконечных опытов, которым он посвятил всю жизнь, пришел к мысли о том, что большим магнитом является сама Земля.
XVII столетие ознаменовалось новыми открытиями в области геомагнетизма. И самым замечательным из них можно считать открытие явления «векового хода». Эдмунд Галлей, королевский астроном при Английском дворе, произведя многочисленные повторные измерения склонения как в Лондоне, так и в других пунктах, доказал, что оно подвержено систематическим закономерным изменениям.
В XVIII – XIX веках проблемами геомагнетизма занимались такие выдающиеся ученые-энциклопедисты, как Гумбольдт, Гей-Люссак, Максвелл и Гаусс. Среди проектов, организованных Гауссом и Гумбольдтом, был, в частности, беспрецедентный по масштабам в истории геомагнетизма «Геттингенский союз». В рамках этого проекта в 50 точках земного шара на протяжении 5 лет (с 1836 по 1841 год) в течение 28 интервалов времени проводились одновременные измерения геомагнитного поля.
В начале XX века, в 1909 году, на воду была спущена плавучая магнитная лаборатория – яхта «Карнеги», принадлежавшая Отделу земного магнетизма Института Карнеги в Вашингтоне. На ней в течение почти 20 лет производились измерения магнитного поля в самых разных точках Мирового океана, а в 1953 году в свой первый рейс отправилась советская немагнитная шхуна «Заря», которая за три десятка лет постоянных экспедиций прошла все океаны, оставив за бортом 350 тысяч морских миль.
В 1947 году советским физиком Я.И. Френкелем для объяснения причин возникновения магнитного поля была предложена гипотеза земного динамо, впоследствии развитая и существенно дополненная другими учеными и превратившаяся в стройную теорию происхождения геомагнитного поля.
Эпохальным событием в истории магнитологии стало объяснение природы магнитных аномалий океана. Честь этого открытия принадлежит двум ученым – Д. Метьюзу и Ф. Вайну. В своей единственной совместной статье, опубликованной в 1963 году в журнале «Nature» под названием «Магнитные аномалии над океаническими хребтами», они предложили модель, которая объясняла все главные особенности океанических магнитных аномалий с необыкновенной легкостью и изяществом. Эта работа и легла в основу всех современных исследований геомагнитного поля.
Как только были сформулированы основные постулаты теории литосферных плит, стало ясно, что дно океана – это грандиозный носитель информации об инверсиях магнитного поля за многие миллионы лет.
Действительно, согласно тектонике литосферных плит – восходящие конвективные потоки мантии приподнимают литосферу и, раздвигая ее, образуют срединно-океанические хребты, сквозь трещины в которых изливаются базальтовые лавы. Магма же, заполнив трещину в срединно-океаническом хребте, остывает и превращается в кристаллическую горную породу – таким образом разрастается и постоянно обновляется океаническая литосфера. Ее формирование невозможно без постоянной подпитки расплавами горных пород, поднимающимися из недр Земли. А это значит, что в процессе охлаждения и кристаллизации изверженные расплавы неизбежно «запишут» всю информацию о магнитном поле Земли.
Таким образом, дно океана представляет собой гигантский «конвейер», две ленты которого перемещаются с одинаковой скоростью – от оси срединно-океанического хребта к берегам континентов. Так, в Атлантическом океане одна лента конвейера движется от оси Срединно-Атлантического хребта к берегам Американского континента, а вторая – к Европе и Африке. Состоят эти ленты из изверженных горных пород, которые поднимаются из глубин Земли в осевой части хребта сначала в расплавленном состоянии. У поверхности дна океана они, соприкасаясь с морскими водами, затвердевают и начинают свое движение в сторону континентов, причем поднявшийся из глубин блок горных пород раскалывается надвое вдоль оси хребта и каждая из половинок движется к «своему» берегу.
Таким образом, расплавленные горные породы, поднимаясь вверх по каналам к трещинам в оси срединно-океанического хребта, остывают и намагничиваются в соответствии с направлением и величиной геомагнитного поля в тот момент. А литосферные плиты разъезжаются от оси срединно-океанического хребта, унося на своих «спинах» свидетельства инверсий геомагнитного поля.
Пожалуй, самым важным следствием этой модели явилось осознание того факта, что непрерывная последовательность магнитных аномалий от оси хребта до окраин континента – есть не что иное, как законченная, полная история инверсий геомагнитного поля за все время жизни океанов.
Михаил Лейбов
Досье: Vita germetika
Что роднит противогаз, который еще в германскую натягивали на стриженые головы солдаты, пытаясь спастись от тевтонского иприта в сыром окопчике у мазурских болот, и современный космический скафандр? Общее между ними в том, что и простейший противогаз времен Первой Мировой, и космический скафандр наших дней – призваны «отгораживать» человека от враждебной среды, несущей ему гибель. способ спасения тоже общий. Его можно назвать «герметизацией» жизни.
