В Глухов - На суше и на море

В опубликованной несколько лет назад монографии A. Л. Тахтаджяна, посвященной эволюции покрытосемянных растений, отмечается, что их молниеносное распространение представляет для нас величайшую «загадку», а, по словам Дарвина, оно является даже «ужасной тайной».

Известный советский ученый ботаник М. И. Голенкин еще в 1927 году писал в своей книге «Победители в борьбе за существование в мире растений»:

«Я склоняюсь к признанию главной роли в деле расцвета и победоносного наступления покрытосемянных за какой-то внезапной, следовательно, космогонической причиной. Что это за причина, конечно, я сказать не могу».

Было время, когда попытки объяснения земных явлений действием космических факторов встречали резкие возражения со стороны многих ученых.

С точки зрения современной науки подобные предположения бесспорно заслуживают самого серьезного внимания. Успехи астрономии и физики и в особенности многочисленные исследования, осуществленные с помощью ракет и спутников, убедительно показали, что природные явления, происходящие на поверхности нашей планеты, нельзя рассматривать изолированно от разнообразных процессов, протекающих в космическом пространстве.

Но если гибель гигантских ящеров действительно связана с воздействием какого-то космического фактора, то этот фактор должен был, очевидно, оставаться постоянным на протяжении десятков миллионов лет, а затем испытать столь резкое изменение, чтобы это могло существенно отразиться на развитии жизни на Земле.

Внимательное рассмотрение всех возможных причин космического порядка, с которыми можно было бы связать изменения растительного и животного мира нашей планеты, заставляет нас прежде всего обратить внимание на космические лучи.

Из неизведанных глубин Вселенной к Земле мчатся ядра атомов водорода и других химических элементов — космические лучи.

Во время своих межзвездных скитаний многие из частиц, входящих в состав космического излучения, приобретают огромные скорости и энергии. Однако, сталкиваясь с ядрами атомов воздуха, они постоянно растрачивают свою энергию и до поверхности Земли почти не доходят. Сюда проникает лишь вторичное излучение, порожденное первичными лучами в самой атмосфере.

В атмосфере Земли всегда имеется некоторое количество радиоактивных газов. Образование их происходит под действием различных причин, в том числе под влиянием космического излучения. Эти газы есть и в приземных слоях воздуха. Но их настолько мало, что они не могут принести нам никакого вреда.

Но всегда ли за время существования Земли интенсивность космического излучения оставалась неизменной? Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать, откуда приходят к нам космические лучи, где и при каких условиях они рождаются.

Главная трудность при исследовании космических лучей заключается в том, что нам приходится изучать их лишь в «конце пути». Поэтому разгадать тайну их происхождения не менее трудно, чем, например, восстановить биографию человека по его почерку. Для этого нам неизбежно понадобились бы дополнительные сведения.

Нельзя ли, однако, получить подробные сведения о космических лучах? Оказывается, это возможно. В космических лучах, наряду с ядрами атомов, имеются также электроны, движущиеся с большими скоростями. Подобные электроны, перемещаясь в межзвездных магнитных полях, должны излучать радиоволны. Эти своеобразные «радиопередачи» могут быть приняты с помощью чувствительных приемников — радиотелескопов. Таким путем можно получить информацию о местах скоплений космических частиц.

Где же располагаются такие скопления? Радиотелескопы указали на оболочки так называемых сверхновых звезд. В 1054 году в созвездии Тельца неожиданно вспыхнула необычная звезда. Она сияла так ярко, что ее можно было наблюдать даже днем. Странная звезда светила около полугода, а затем медленно погасла. Это удивительное событие описали в своих книгах китайские, японские и арабские летописцы. Впоследствии подобные же мощные вспышки наблюдались еще дважды — в 1065 и 1512 годах.

Явления эти получили название вспышек сверхновых звезд. В момент такой вспышки, происходящей под действием каких-то пока еще неизвестных нам физических процессов, звезда неожиданно увеличивается, сбрасывая с себя газовую оболочку. А в некоторых случаях может произойти даже полный разлет всего материала звезды. Взрыв звезды сопровождается выделением чудовищной энергии. Достаточно сказать, что иногда в течение нескольких дней сверхновая звезда излучает такое же количество света, как несколько миллиардов солнц.

После вспышки на месте взорвавшейся звезды образуется газовая туманность, состоящая из ее распыленных остатков. Одна из таких туманностей находится и в созвездии Тельца — на месте вспышки сверхновой 1054 года. За свою своеобразную форму она получила название Крабовидной. Наблюдения показали, что Крабовидная туманность, а также туманности, образовавшиеся в результате вспышек других сверхновых звезд, представляют собою мощные источники радиоизлучения. Это означает, что в подобных туманностях имеется множество быстрых электронов. Но как это проверить?

На помощь пришла оптика. В 1954 году советский ученый профессор В. Л. Гинзбург высказал мысль о том, что, если в Крабовидной туманности имеются быстрые электроны, ее излучение должно быть поляризовано.

Как известно, свет представляет собою электромагнитные волны. Волны эти поперечны, то есть направление колебаний в них перпендикулярно направлению распространения. В обычном свете лучи с различными направлениями колебаний хаотически перемешаны. Однако при известных условиях в световом луче могут происходить колебания лишь одного определенного направления. Такой свет называется поляризованным, а плоскость, в которой происходят колебания, — плоскостью поляризации.

Но как выяснить, поляризован луч света или нет? На помощь приходят особые вещества — поляроиды. Они пропускают световые лучи лишь с одним определенным направлением колебаний, задерживая все остальные. Попробуем рассматривать источник излучения сквозь поляроид, при этом постепенно его поворачивая. В тех случаях, когда свет поляризован, вращение поляроида будет сопровождаться периодическими усилениями и гашениями света.

Не прошло и года, как грузинскому астроному В. А. Вашакидзе удалось обнаружить поляризацию Крабовидной туманности, предсказанную В. Л. Гинзбургом. Так было доказано, что Крабовидная туманность содержит огромное количество электронов и других заряженных частиц, движущихся с гигантскими скоростями, то есть космических лучей. Следовательно, при вспышках сверхновых звезд рождаются космические лучи.