Наталья Сердцева - 99 секретов науки

Можно задаться вопросом: почему горы не поглощают и не отдают тепло, как это делают низменности? Причина в отражающих поверхностях. Горы имеют форму конусов, и лучи падают на них не перпендикулярно, как на равнины, а под углом, что уменьшает теплопроводность. Самые теплые участки в горах – это плоские плато. Днем они прогреваются под солнечными лучами, правда, вечером быстро остывают из-за того, что разреженный воздух не сохраняет тепло. Вторая причина, мешающая горам впитывать солнечное тепло, – снеговые шапки. Они белые и отражают лучи, вместо того чтобы поглощать их.

Об этом явлении испокон веков ходили легенды. Китайцы называли его голосом дракона, индейцы – плясками мертвецов, арабы считали, что это сирены, заманивающие путников в безводные пустыни на верную гибель. Сегодня эту загадку природы называют поющими песками. Как же пески поют? Они издают звуки во время ветра или когда по ним кто-то ходит, иногда – без видимой причины. Эти звуки могут быть весьма музыкальными, часто они напоминают какую-то мелодию.

Чтобы выяснить, от чего зависит исполняемая мелодия, проводились эксперименты: в лабораторию привозили песок из самых «поющих» мест, сыпали его по склону, дули на него, при этом измеряя параметры звуков. Вывод был таким: на музыку, прежде всего, влияет размер и состав песчинок, во вторую очередь – сила воздействия ветра и других раздражителей.

Обычно у моря есть берега. Даже если оно граничит с океаном, то отделяется от него рельефом дна, например подводной горной грядой. Но есть одно море, у которого очень необычные границы: берега ему заменяют мощные океанские течения. Это море расположено посреди Атлантического океана, довольно далеко от суши. Оно называется Саргассовым – из-за водорослей саргассум, которыми покрыта практически вся его поверхность.

Если посмотреть на море сверху, его можно принять за сушу – оно выглядит как темное пятно. В густом ковре из водорослей живет множество различных морских обитателей: черепахи, крабы, актинии, десятки видов рыб. Все они наслаждаются теплой водой и уникальным микроклиматом моря. Границы моря подвижны, течения немного смещаются, и площадь меняется на 1 миллион квадратных километров.

Обычно после зимы, какой бы холодной и лютой она ни была, неизбежно наступает лето. Но только не в ледниковый период. В это время большая часть Земли покрыта льдом и снегом, а зима может длиться тысячелетиями.

Нам повезло – мы живем в период межледниковья. Предыдущий ледниковый период был на планете почти 15 тысяч лет назад, следующий наступит через 20 тысяч. Так что можно расслабиться и наслаждаться сменой времен года, в том числе и солнечным теплым летом.

Почему же время от времени Земля превращается в ледяное королевство? Все дело в наклоне земной оси. Эта воображаемая прямая, вокруг которой происходит суточное вращение планеты, расположена не строго вертикально, а под наклоном. То есть планета вращается как бы лежа на боку, подставляя Солнцу то одну, то другую сторону. Например, в июле в Северное полушарие попадает максимальное количество горячих солнечных лучей, поэтому здесь разгар лета. В южной половине планеты солнечного тепла в это время совсем мало – здесь зима. Когда Земля проходит половину пути вокруг Солнца, все меняется, теперь планета подставляет светилу другой бок – тот, где Южное полушарие.

Если бы земная ось находилась в стабильном положении, смена времен года происходила бы в таком порядке всегда. Но ось вращается, описывая конус, – как замедляющийся детский волчок. Через 20 тысяч лет она достигнет положения, в котором распределение солнечного света по планете изменится, и ледники начнут распространяться из Арктики и Антарктиды по другим континентам. Чем больше снега, тем больше отражающая поверхность, тем медленнее он тает. Зима удлиняется, температура уменьшается с каждым годом все больше. Через сотни лет наступает такой момент, когда снег не тает вовсе – это ледниковый период. Когда наклон оси снова меняется, жизнь постепенно возвращается на круги своя.

О прошлом Земли мы кое-что знаем, следы былых событий, происходивших на планете, сохранились повсеместно: в ее ландшафте, атмосфере, обитателях, наконец, в ископаемых останках. С будущим сложнее, его предсказать не так просто. Но для дотошных ученых нет ничего невозможного – скрупулезно изучая настоящее, они могут делать довольно точные прогнозы.

Итак, какие перемены ждут старушку Землю в ближайшие миллионы лет? Главные изменения придут со стороны центра нашей системы – Солнца. Температура его ядра будет постепенно расти, оно начнет светить еще ярче и беспощаднее. Через 3 миллиарда лет светимость Солнца возрастет на 33 %, и на этом процесс не закончится, наша звезда продолжит стремиться к тому, чтобы превратиться в красного гиганта.

Ясно, что жить на раскаленной планете будет невозможно, поэтому с нее постепенно исчезнут растения (этот процесс начнется через 600 миллионов лет) и все живые организмы. Океаны начнут испаряться и высыхать, а процесс дрейфа континентов закончится через 1 миллиард лет, потому что энергия земного ядра истощится. Вполне возможно, что к этому моменту все части суши соединятся, превратившись в суперконтинент.

Через семь с половиной миллиардов лет Солнце станет красным гигантом и поглотит Землю, на которой к тому моменту не останется ничего живого.

С яростным и горячим Солнцем все понятно, возникает вопрос: а как же люди? Насколько сильно их влияние на планету? Если человечество будет неосторожным, то жизнь на Земле может закончиться гораздо раньше, чем ее разогреет Солнце. Уже сегодня люди трансформировали почти две трети поверхности суши, нарушили баланс во многих экосистемах, изменили атмосферу, воду и почву. Но они еще не совершили роковую ошибку – не начали ядерную войну.

Остается надеяться, что у человечества хватит благоразумия воздержаться от самоуничтожения и попытаться восстановить разрушенное.

Чтобы вырастить огурцы и помидоры в холодном климате, садоводы строят парники из стекла, пропускающие свет и не выпускающие тепло. Такой же парник над Землей создает атмосфера: через нее легко проходят солнечные лучи, но в ней «застревает» инфракрасное излучение, идущее от нагретых объектов. Без этого эффекта на нашей планете было бы очень холодно (около –20 °C), и вряд ли когда-нибудь зародилась бы жизнь.