Оглавление

Введение

1. Солнечные ритмы и геология Земли

2. Солнечные циклы

3. Влияние циклов на эволюцию Земли

Заключение

Литература

Введение

Мы плохо знаем нашу Землю. Самые глубокие буровые скважины достигают глубин чуть больше 11 км, что составляет менее 1/600 земного радиуса. О том, что твориться в недрах Земли, нам известно лишь по косвенным данным, которые подчас можно истолковать по-разному. До сих пор не прекращаются споры о природе центрального ядра Земли, происхождении нефти, расширении земного шара. Не лучше обстоит дело и с изучением внешней газовой оболочки Земли. Земная магнитосфера изучена очень поверхностно. Долгое время считалось, что земная атмосфера постепенно сходит на нет где-то на высотах 1000-2000 км. и открытие вокруг нашей планеты внешней плазменной оболочки было настоящей сенсацией. Хотя ясно, что процессы в ней оказывают громадное влияние на Землю и солнечно-земные связи, механизм этих процессов почти не известен. А ведь в этом случае речь идёт о причинах магнитных бурь, полярных сияний, нарушениях радиосвязи. А что мы знаем о влиянии Солнца на развитие Земли? Давайте попробуем разобраться.

1. Солнечные ритмы и геология Земли

Солнечное излучение – электромагнитное и корпускулярное – вот могучий фактор, который играет огромную роль в жизни Земли как планеты. Солнечный свет и солнечное тепло создали условия для формирования биосферы и продолжают поддерживать её существование. С удивительной чуткостью всё земное – живое и неживое – реагирует на изменения солнечного излучения, на его своеобразные и сложные ритмы.

Когда-то, миллиарды лет назад, в недрах Солнца начал действовать тот самый цикл ядерных реакций, который поддерживает лучеиспускание Солнца и в современную эпоху. Переход к этому циклу, вероятно, сопровождался какой-то внутренней перестройкой Солнца. От прежнего состояния равновесия оно скачкообразно перешло к новому. И при этом скачке возникли какие-то ритмические колебательные процессы. Начались циклические переходы от активности к пассивности и обратно. Возможно, эти сохранившиеся до наших дней колебания и выражаются в циклах солнечной активности.

2. Солнечные циклы

Внешне Солнце кажется всегда одним и тем же, однако за этим внешним постоянством скрываются относительно медленные, но существенные изменения. Прежде всего, они выражаются в колебании числа солнечных пятен, этих локальных, более тёмных областей солнечной поверхности, где из-за ослабленной конвекции солнечные газы несколько охлаждены и поэтому вследствие контраста кажутся тёмными. Обычно астрономы подсчитывают для каждого момента наблюдений не общее число видимых на солнечном диске пятен, а так называемое число Вольфа, равное числу пятен, сложенному с удесятерённым числом их групп. Характеризуя суммарную площадь солнечных пятен, число Вольфа циклически меняется, достигая максимума в среднем через каждые 11 лет. Чем больше число Вольфа, тем выше солнечная активность. В годы максимума солнечной активности солнечный диск обильно усеян пятнами. Все процессы на Солнце становятся бурными. В солнечной атмосфере чаще образуются протуберанцы – фонтаны раскалённого водорода с небольшой примесью других элементов. Чаще появляются солнечные вспышки, эти мощные взрывы в поверхностных слоях Солнца, при которых "выстреливаются" в пространство плотные потоки солнечных корпускул – протонов и других ядер атомов, а также электронов. Корпускулярные потоки – солнечная плазма. Они несут с собой "вмороженное" в них слабое магнитное поле напряжённостью 79,6. 10-4 А/м. Достигая на вторые сутки Земли, они будоражат земную атмосферу, возмущают магнитное поле. Усиливаются и другие виды излучения Солнца.

Одновременно с одиннадцатилетним чётко выраженным циклом на Солнце действует и другой, удвоенный, двадцатидвухлетний цикл. Он проявляется в смене магнитных полярностей солнечных пятен. Каждое солнечное пятно – сильный магнит напряжённостью в несколько десятков и даже тысяч ампер на метр. Обычно пятна возникают близкими парами, причём линия, соединяющая центры двух соседних пятен, параллельна солнечному экватору. Оба пятна имеют разную магнитную полярность. Если переднее, головное (по направлению вращения Солнца) пятно обладает северной магнитной полярностью, то у следующего за ним пятна полярность южная. Раз в 11 лет совершается смена полярностей у всех пятен, а значит, первоначальное состояние повторяется через каждые 22 года.

Действует и утроенный, тридцатитрёхлетний цикл. Пока неясно, в каких солнечных процессах он выражен, но его земные проявления давно известны. Например, особенно суровые зимы повторяются каждые 33-35 лет. Такой же цикл отмечен в чередовании сухих и влажных лет, колебаниях уровня озёр и в интенсивности полярных сияний – явлений, заведомо связанных с Солнцем. На спилах деревьев заметно чередование толстых и тонких слоёв – опять со средним интервалом в 33 года. Во многих осадочных породах наблюдается микрослоистость, обусловленная сезонными изменениями. Зимние слои тоньше и более светлы вследствие обеднения органическим материалом, весеннее - летние – толще и темнее, так как они отлагались в период более энергичного проявления факторов выветривания пород и жизнедеятельности организмов. Сезонная слоистость связана с движением Земли вокруг Солнца, наклоном земной оси вращения относительно плоскости её орбиты, характером циркуляции атмосферы и многим другим. Но некоторые исследователи видят в сезонной слоистости и отражение тридцатитрёхлетних циклов солнечной активности, хотя если и можно говорить об этом, то только для ленточных отложений (в глинах и песках) эпохи последнего оледенения.

Ещё в прошлом веке было замечено, что максимумы солнечной активности не всегда одинаковы. В изменениях величин этих максимумов намечается "вековой" или точнее восьмидесятилетний цикл. Если "вековые" колебания солнечной активности сравнить с волнами, циклы меньшей продолжительности будут выглядеть как "рябь" на волнах. "Вековой" цикл достаточно ясно выражен в частоте солнечных протуберанцев, колебаниях их средних высот и других явлениях на Солнце.

На берегах Цюрихского озера есть древние террасы – высокие обрывы, в толще пород которых хорошо различимы слои разных эпох. И в этой слоистости осадочных пород, по-видимому, зафиксирован 1800- летний ритм. Тот же ритм заметен в чередовании илистых отложений, движении ледников, колебаниях увлажнённости и в циклических изменениях климата.

3. Влияние циклов на эволюцию Земли

"Вековой" цикл ныне выражается в очередном потеплении Арктики и Антарктики. Через некоторое время потепления сменится похолоданием и эти циклические колебания продолжаться неопределённо долго. "Вековые" колебания климата отмечены и в истории человечества – в летописях и других исторических хрониках. Порой климат становился необычайно суровым, порой непривычно мягким. Например, в 829 году покрылся льдом даже Нил, а с 12 по 14 век несколько раз замерзало Балтийское море. Наоборот, в 1552 году необычно тёплая зима осложнила поход Ивана Грозного на Казань. Впрочем, в колебаниях климата замешан не только "вековой" цикл. С 1800-летним циклом, вероятно, связаны периодические усыхания и увлажнения Сахары, сильное и длительное потепление Арктики, во время которого норманны заселили Гренландию (Зелёную землю) и открыли Америку.