Наконец, через каждые 1800–1900 лет Луна, Земля и Солнце входят в полосу «сверхсароса». В это время не только совпадают орбиты Луны и Земли, но Луна находится на своей орбите ближе всего к Земле, а Земля — ближе всего к Солнцу. И тогда наступает эпоха наиболее сильных приливов.
Таким образом, приливы дают прекрасный пример многослойной ритмичности с полусуточным, двухнедельным, 18,6-летним и 1850-летним периодами. Но что любопытно, с такими же периодами на Земле имеется и множество других ритмически повторяющихся природных процессов.
Выше уже упоминалось о «Саросе» — периоде в 18,6 года для ритмично повторяющейся череды солнечно-лунных затмений. Исследования советских географов, и в первую очередь А. В. Шнитникова, позволили выявить резкие колебания в увлажненности, динамике многих компонентов ландшафтной оболочки, происходящие с периодом в 1850 лет. Именно с таким периодом 8 раз за последние 15 тысяч лет наступали и отступали горные ледники. Как выявилось, наступление ледников контролируется не столько отрицательными температурами (усилием морозов), сколько повышением увлажненности. Колебания увлажненности с периодом около 2000 лет (1850 лет) проявились не только в горах, но и имели глобальный характер. Профессор Г. К. Тушинский приводит целый ряд любопытных и неожиданных сведений о колебаниях климата в Африке, Европе и Азии на основании изучения летописей, наскальных рисунков и других остатков былых цивилизаций (рис. 3). Цветущие оазисы на протяжении истории человека неоднократно превращались в пустыни (Сахара, Средняя Азия), а другие оазисы жизни погребались наступающим ледником (Гренландия).
А. В. Шнитников нарисовал стройную картину причинных взаимосвязей, обусловивших ритмическую миграцию границ ландшафтно-географических зон с периодом в 1850 лет. Она включает колебание приливообразующих сил, внутренних волн океанов, температурного режима океана, ледовитости Арктики, атмосферной циркуляции, температурного режима и увлажненности материков (стока рек, уровня озер, увлажненности торфяников, подземных вод, горных ледников, вечной мерзлоты).
Одним из самых больших стихийных бедствий являются землетрясения. Мы не только не в силах пока их предотвращать, но не умеем даже достаточно уверенно предсказывать их наступление. Любопытно, что и в этом случае фазы Луны помогают делать удачные прогнозы. Как показали исследования бакинского ученого Г. П. Тамзаряна, гораздо более часто землетрясения происходят в дни новолуния или полнолуния, то есть когда Луна, Земля и Солнце находятся на одной прямой и приливные воздействия в твердой оболочке Земли от Луны и Солнца складываются[19]. Статистически достоверно устанавливаются периодические изменения в сейсмичности на Земле, обусловленные приливными колебаниями с суточным, годовым и 18,6-летним периодами. Конечно, и в этом случае землетрясения происходят не от колебаний напряжений внутри земной коры, вызванных приливными воздействиями. Но слабые дополнительные приливные усилия могут, видимо, приводить к разрядке интенсивных эндогенных полей напряжения, охватывающих литосферу. Таким образом, приливные воздействия можно сравнить с искрами или детонаторами, которые, не обладая собственной большой силой, могут воспламенять заряды и вызывать огромные разрушительные взрывы.
В последнее время выяснилось, что суточная, сезонная и многолетняя ритмичность, обусловленная приливными эффектами, ощущается и в более слабых проявлениях активности недр, например в виде горных ударов и выбросов газа в рудниках и шахтах. Есть и другие случаи нарушения тонкого динамического равновесия напряженного состояния горных пород в активных сейсмических зонах ничтожными проявлениями дополнительных внешних возмущающих сил. Примером могут служить землетрясения, спровоцированные инженерной деятельностью человека (строительством и заполнением горных водохранилищ), а также колебаниями солнечной активности (числа пятен на Солнце), механизмы которых пока остаются не разгаданными до конца.
Приливы изменяют ритмичность
В повторности, периодичности природных процессов, явлений так и видится некая неизменность, закостенелость. Но ведь диалектика утверждает, что все изменяется. И диалектика права — изменяется даже ход процессов, имеющих на первый взгляд строго периодический, циклический характер.
Рассмотрим для примера такие, казалось бы, фундаментальные, неизменные величины, как продолжительность суток или года. Земля совершает один оборот вокруг своей оси, и на нее приходят новые сутки, еще оборот — опять сутки. И так без изменений до бесконечности? Нет. Исследователи, интересующиеся точным временем, знают, что даже на протяжении года Земля вращается неравномерно — в августе сутки самые короткие, в марте — самые длинные. Кроме того, продолжительность суток возрастает от года к году, так как скорость вращения Земли вокруг оси прогрессивно замедляется. Замедляется вследствие опять же приливных эффектов в системе Луна — Земля — Солнце.
Земля вращается вокруг своей оси гораздо быстрее, чем Луна вокруг Земли. Поэтому Земля стремится сдвинуть приливной «горбик» на Луне вперед по ходу вращения Луны, тем самым несколько ускоряя ее движение. Напротив, Луна как бы пытается задержать продвижение приливного «горбика» на Земле, тем самым слегка затормаживая вращение Земли (рис. 4). Вот почему со временем вращение Земли вокруг оси все замедляется и замедляется, а Луна, подталкиваемая Землей, движется по слегка раскручивающейся спирали, все более удаляясь от Земли. Чем же это все может кончиться и что было раньше?
Впервые такой вопрос поставил и дал на него довольно обоснованный ответ Д. Дарвин, сын знаменитого натуралиста Ч. Дарвина. Он рассчитал, что «раскручивание» Луны Землей будет продолжаться до тех пор, пока период оборота Земли вокруг оси не сравняется с периодом вращения Луны вокруг Земли. Произойдет это через много миллионов лет, когда сутки на Земле будут длиться 1320 часов (по уточненным подсчетам американского ученого Дж. П. Койнера — 1200 часов) — столько же, сколько и лунный месяц, а Луна станет видна только одному полушарию Земли.
Воздействие солнечного прилива на Землю имеет двойной эффект. С одной стороны, вращение Земли вокруг оси слегка подтормаживается, а с другой вращение Земли по орбите вокруг Солнца постепенно ускоряется, и Земля переходит на все более высокую орбиту. Получается, что продолжительность земного года, как и лунного месяца, должна неуклонно возрастать со временем. Однако этого не происходит. Изучение кораллов, живших в девонском периоде (370 миллионов лет назад), показало, что тогда год на Земле длился 400 суток. А через несколько десятков миллионов лет, в начале каменноугольного периода, продолжительность года уменьшилась до 390 суток. Но, несмотря на то что количество суток в году постепенно уменьшалось, абсолютная продолжительность года на Земле возрастала, с избытком компенсируясь увеличением длительности суток.
Таким образом, на этих примерах можно еще раз видеть, как слабые воздействия (приливные эффекты) приводят к значительным изменениям изменениям самой ритмичности ряда природных процессов, которые в свою очередь могут вызвать изменения в ритмичности других природных явлений (например, различных климатических факторов).
Год длиною в 200 миллионов лет
Если малозаметные приливные воздействия планет способны в значительной степени регулировать солнечную активность, а приливные воздействия в системе Луна — Земля — Солнце резко сказываются на климате, продолжительности суток и года на Земле, тем более серьезные изменения для Солнечной системы должны проистекать из-за перемещения Солнца в пределах Галактики.
19
Сейсмические толчки — лунотрясения, как показали записи сейсмографов, установленных американскими космонавтами на Луне, характеризуются той же периодичностью.