Научные эксперименты. За ответами в космос - Александр Яровитчук

поля, причем большинство аномалий располагалось в областях с тектонической историей: вдоль хребтов и разломов. Потенциально перед извержением вулкана или землетрясением поднимающиеся и опускающиеся потоки магмы могут изменять магнитное поле, и это можно зафиксировать заранее. Над изучением вопроса и созданием методов работает много ученых. Хотя об эффективности пока говорить не приходится, направление перспективно.

Зато были получены точные модели магнитного поля со всеми аномалиями. Эти знания нужны для верной работы компасов и навигации.

Кроме этого, искажения поля могут указывать на наличие полезных ископаемых. Известно, что самые знаменитые аномалии – Курская и Бразильская – связаны с крупными залежами железа, которое намагнитилось очень давно, когда магнитное поле у Земли имело другую структуру. Конечно, этот эффект искажения есть и в других местах, где наблюдается высокое содержание магнитных металлов. Причем магнитное поле может указывать и на наличие немагнитных залежей. Например, когда извергается вулкан, магма стремится выйти наружу. При этом в канале происходит расплавление породы и ее сжатие под огромным давлением. После застывания получается трубка, которая может искажать поле. Во время этого процесса образуется множество ценных материалов, например алмазы.

Во время первых полетов спутников и межпланетных станций с третьего советского спутника (объекта Д) начались исследования количества пыли и астероидов в космосе. В первую очередь нужно было выяснить, не будут ли они пробивать корпус космического аппарата, а если будут, то как часто. Крупные астероиды встречаются довольно редко. Их обнаруживают наземные телескопы. А вот сколько мелких, которые невозможно разглядеть? Объекты в космосе размером от 100 микрометров до 10 метров условно называют метеороидами. Не стоит их путать с метеоритами и метеорами. Метеорит – это камень, который уже упал на Землю или другую планету. Когда крупный астероид входит в атмосферу, он начинает тереться об окружающий воздух и нагреваться. Если хотя бы часть небесного тела после удара о поверхность планеты останется целой, то она и будет метеоритом. Метеором называют явление свечения, возникающее от нагрева астероида. В этом случае чаще всего речь идет о маленьких камушках-метеороидах, которые не добираются до Земли и полностью сгорают в атмосфере.

Космической пылью мы будем называть песчинки меньше 100 микрометров.

Что таких пылинок много, астрономы прекрасно знали. Иногда после заката или перед восходом можно наблюдать эффект под названием зодиакальный свет. Космическая пыль рассеивает излучение Солнца и очень мешает вести наблюдения за звездами и планетами. Исследования показали, что вокруг Земли летает на первый взгляд достаточно мало пыли – одна частичка на миллион кубических метров. Можно представить, что мы проедем по дороге Москва – Ростов-на-Дону и столкнемся только с одной крохотной песчинкой.

Однако если масштабировать на космические объемы и расстояния, цифра становится весьма внушительной. Например, в день на Землю падает 60–100 тонн космического вещества.

Дальнейшие исследования в этом направлении провели американские спутники серии «Пегас» и советские ДС – МТ. По совместным данным удалось точнее узнать распределение космической пыли по размерам. Частицы меньше 0,04 миллиметра бьются о спутник примерно 100 раз в день. Такая пылинка в два раза тоньше волоска и не оказывает влияния на аппарат даже с учетом большой скорости удара.

Пылинки побольше, до 0,4 миллиметра, сталкиваются со спутником один-два раза в день. Они уже размером со среднюю песчинку и, хотя пробить даже относительно тонкий корпус не могут, негативное воздействие на солнечные батареи и чувствительные приборы оказывают.

Еще более крупные микрометеориты встречаются на пути спутника не чаще раза в год. В случае с крупной орбитальной станцией может быть и больше столкновений. Они уже могут нанести серьезный урон, если угодят в незащищенное место.

Количество метеороидов и космической пыли варьируется в связи с прохождением планеты сквозь метеорные потоки. Они образуются из хвостов комет. При приближении небесных тел к Солнцу их поверхность нагревается. Если, как в случае с кометами, в составе есть вещества с низкой температурой испарения, например водяной или углекислый лед, начнется процесс сублимации. Напомним: это когда твердое тело, минуя жидкое состояние, становится газообразным. Солнечное излучение своим давлением отбрасывает получившиеся молекулы и атомы в сторону от себя. Гравитация кометы не может их удержать. Газ улетает от кометы по собственной траектории, и группы атомов вдали от Солнца могут снова стать крохотными твердыми льдинками. В кометах есть не только лед, но и вмерзшая в него пыль. Она высвобождается и тоже улетает в космос. В результате большие группы метеороидов летают по схожим орбитам вокруг Солнца. Когда Земля пересекает их траекторию, планету начинают бомбардировать тысячи частиц. При этом люди видят метеорный дождь, который часто называют звездным дождем, и загадывают желания. Бывали случаи, когда возникала паника во время очень активных подобных событий. Например, в 1833 году наблюдалось падение 150 тысяч метеоров час. Многие очевидцы описывали метеорный дождь как судный день. Сейчас же ученые не без труда, но могут предсказать такие события.

Многие метеорные потоки достаточно стабильны и бывают в одно и то же время в году. Самый известный – Персеиды. Он наблюдается 10–13 августа.

На первый взгляд может показаться, что изучение метеорных потоков и, соответственно, космической пыли интересно только для получения фундаментальных знаний и для поддержания безопасности космических исследований. Действительно, звездные дожди, хотя и страшны для космонавтов, для жителей Земли достаточно безобидны, но они могут влиять на многие моменты. Так, считается, что метеоры являются причиной образования серебристых облаков. Дело в том, что эти облака образуются в мезосфере, куда пар с Земли не может попасть. Во-первых, газообразная вода из-за снижения температуры сконденсируется гораздо раньше, а во‐вторых, в стратосфере (между тропосферой и мезосферой) температура растет с высотой, и поэтому там практически отсутствуют конвективные потоки, которые поднимали бы пар еще выше.

Тем не менее серебристые облака существуют. Вероятно, вода в этот слой попадает из космоса. Есть несколько примеров, когда после падения астероидов и сильных звездных дождей серебристых облаков становилось больше.

Также метеоры могут приводить к увеличению осадков за счет появления большего количества центров конденсации. Для того чтобы испаренная вода в облаках собиралась в большие капли, нужна пылинка, вокруг которой начнется процесс конденсации. Чаще всего достаточно пыли, которая поднимается ветром с Земли, но и космическая пыль может играть большую роль.

Метеороиды рассеивают, поглощают и отражают свет, который идет к Земле. Кроме образования зодиакального света, который мешает астрономам изучать звезды, они влияют на нагрев планеты и, соответственно, климатические изменения. Правда, по сравнению с другими эффектами, например парниковым, воздействие незначительное.

Нельзя забывать, что космическая пыль в конце концов оседает на Землю. Она составляет