Знание-сила, 2006 № 08 (950) - [38]
До Миланковича, кстати, считалось, что оледенения поочередно наступают то в Северном, то в Южном полушарии. Он же настаивал на том, что движитель "климатической машины" находится в Северном полушарии, ведь большая часть суши расположена здесь, а ледники образуются на суше.
Правота выводов Миланковича стала подтверждаться в 1950-е годы. Именно тогда итальянский геолог Чезаре Эмилиани, используя относительно новый метод анализа изотопов кислорода, определил, как менялась температура в далеком прошлом. По- видимому, он первым, анализируя кривые изменения солнечного излучения, подсчитал продолжительность так называемых циклов Миланковича. Во всяком случае, ни в одной из публикаций Миланковича эти циклы не вычислены, да и выбранный им метод не позволял непосредственно определить их.
И все же окончательное признание гипотеза Миланковича получила в 1970-е годы, когда географы из Колумбийского университета Джеймс Хейс, Джон Имбри и Николас Шекелтон, исследуя глубоководные керны, проникли в прошлое на миллион с лишним лет, точно датировав сроки оледенения и продолжительность климатических циклов. Они впервые вычислили сразу несколько подобных циклов в истории Земли, длящихся 100 тысяч лет, 41 тысячу лет, 23 тысячи лет и 19 тысяч лет, и назвали их "циклами Миланковича". Одновременно их продолжительность теоретически рассчитал Андре Бержер (в 1994 году он будет награжден медалью Милутина Миланковича, учрежденной годом ранее Европейским геофизическим обществом).
В последние годы теория Миланковича — одна из самых обсуждаемых научных теорий. Ниже приведен перечень наиболее интересных недавних работ, так или иначе посвященных ей. Авторы одних исследований находят новые подтверждения этой теории, тогда как их оппоненты подбирают любопытные возражения.
• Тосицугу Ямадзаки, Геологическое управление Японии, 2002 год.
Периодические изменения эксцентриситета (их цикл составляет 100 тысяч лет) влияют на магнитное поле Земли. Это доказывают исследования морских отложений, охватывающих последние 2,25 миллиона лет.
• Кристина Гэллап, Миннесотский университет, 2002год.
Около 140 тысяч лет назад количество солнечного тепла, получаемого полярными областями планеты в летний период, достигло минимума, а затем стало увеличиваться. Началось таяние ледников. По теории Миланковича, это привело к заметному повышению уровня моря около 134 тысяч лет назад. Однако исследования ископаемых кораллов показали, что еще за две тысячи лет до этого большая часть льдов на планете растаяла. Может быть, дело в следующем. Под тяжестью ледников земная кора немного прогнулась. А поскольку температура воздуха зависит от высоты над уровнем моря — чем высота меньше, тем сильнее прогревается воздух, — то ледники в конце концов начали таять раньше, чем изменилась орбита Земли и "сработали" циклы Миланковича.
• Муку л Шарма, Дартмутский колледж (США), 2002 год.
Возможно, все дело в изменении солнечной активности. Судя по колебаниям содержания изотопа бериллия-10 в образцах отложений (этот изотоп образуется на Земле при бомбардировке ее атмосферы космическими лучами), активность Солнца меняется с периодичностью в 100 тысяч лет, и сейчас ее показатель достиг максимума. Колебания солнечной активности совпадают с периодическими колебаниями климата Земли. По словам Мукула Шармы, "удивительно, что ледниковые и межледниковые периоды за последние 200 тысяч лет тесно связаны с солнечной активностью". Впрочем, оппоненты сочли этот вывод поспешным, ведь он сделан на основании данных лишь за указанный период. Быть может, продолжительность цикла солнечной активности иная.
• Роберт Деконто, Массачусетсский университет (США), 2003год.
Около 34 миллионов лет назад началось оледенение Антарктиды. Компьютерная модель показала, что на протяжении многих миллионов лет количество льда на шестом континенте менялось в соответствии с циклами Миланковича. Лишь когда Антарктида полностью скрылась подо льдом, астрономические факторы, то есть параметры земной орбиты, перестали влиять на мощность ледяного покрова.
Нынешние ледника — лишь свидетели последнего оледенения, отступившего около 10 тысяч лет назад
• Чжунхуа Лю и Тимоти Херберт, университет Брауна (США), 2004год.
Анализ изотопов кислорода в известковых раковинах ископаемых морских животных показывает, что 1,8 миллиона лет назад температура в тропиках начала меняться с периодичностью в 41 тысячу лет, то есть в точности следовала изменению наклона земной оси. Чем сильнее ось Земли наклонена, тем больше солнечного тепла достается полярным областям, а вот тропические районы хуже прогреваются Солнцем. В принципе изменения не так велики. На экваторе количество получаемого планетой тепла меняется на 0,8%, на 65-м градусе северной широты — на три процента.
Однако, как выяснили Лю и Херберт, в подобном ритме меняется температура не только воздуха, но и воды. Если, например, полярные области получают особенно мало тепла, то аномально остужаются и воды океана близ экватора. Эта зависимость была особенно отчетливо видна 1,8—1,2 миллиона лет назад, ну а после того, как температура воды близ экватора достигла рекордно низкой отметки, мощность ледяного покрова в Северном полушарии достигла максимума. По мнению исследователей, мы по- прежнему плохо понимаем, как связаны друг с другом процессы, протекающие в атмосфере Земли и Мировом океане.
