Вопрос о происхождении магнитного поля планет до конца не понят. В общем виде он был рассмотрен Лармором (1919) через идею самовозбуждающегося динамо, а в конце 1940-х развит Э. Буллардом [162, с. 92]. С. Брагинский в качестве источника энергии геодинамо выдвинул три причины. Это суммарная прецессия земной оси, вызывающая силы инерции и течение расплавов (внешняя); тепловая конвекция в жидком теле Земли (внутренняя) и концентрационная конвекция (внутренняя) [50, с. 40–43]. Безусловно, для создания магнитного поля большое значение должно иметь наличие во внешнем ядре ферромагнетиков, ориентировка спинов атомов и вихревые (магнитодинамические и, возможно, эфиродинамические) эффекты.
Вообще в идеале магнитное поле Земли можно было бы представить симметричным шаровым полем диполя. Но на поверхности в нем имеются четыре крупные аномалии (в Сибири, Северной Америке, Антарктиде и Южной Америке). Центры указанных аномалий находятся на пересечении параллелей 60° с. ш. и 60° ю. ш. и меридианов 120° в. д. и 120° з. д. Такая структура поля позволила Дж. Блоксхаму и Д. Габбинзу выдвинуть в 1990 году модель магнитного поля и течения жидкого вещества внутри Земли в зоне от внешнего до внутреннего ядра. Согласно С. Брагинскому, для «включения» геодинамо (МГД-генератора) необходима циркуляция токопроводящего расплава во внешней оболочке и возбуждение в нем электрического тока, порождающего магнитное поле. В качестве регуляторов потока расплава выступают силы Кориолиса и Архимеда и такие параметры как вязкость, гидростатическое давление и ряд других.
Сумма таких факторов, как нарушение конвекции расплавленного вещества в теле Земли и нарушение работы земного динамо, изменение наклона оси планеты и периодическое проявление парникового эффекта, может приводить к масштабным и драматичным природным явлениям. Из вышесказанного можно сделать вывод: колебания климата и магнитного поля Земли в определенной степени взаимосвязаны, происходят с некоторой периодичностью и вполне могли фиксироваться в памяти наших предков и дойти до нас в виде преданий об ужасающих катастрофах и бедствиях.
Глава 10
НЕПОХОЖИЕ СЕСТРЫ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЛУНЫ
У лунного моря особый секрет, —
На море оно не похоже.
Воды в этом море ни капельки нет.
И рыба не водится тоже.
Знайка… создал свою собственную теорию происхождения лунных кратеров. Ему бросилось в глаза, что лунная поверхность очень похожа на поверхность хорошо пропеченного блина с ноздреватыми дырками.
Датирование лунных пород, исследованных русскими и американскими учеными, варьируется в пределах 3,2–4,6 миллиарда лет Получается, что Луна старше Земли… Это сразу вызывает много других вопросов. И прежде всего: как она образовалась?
Исходя из идеи о протопланетном облаке, окружавшем Солнце, принято считать, что любая планета формирует свои спутники из своего же вещества по «остаточному принципу». Однако сопоставление относительных размеров Земли и Луны (а также Плутона и Харона) в сравнении с другими спутниковыми системами почему-то дает резкий «сбой» на один-два порядка (табл. 5).
Поэтому, по мнению многих ученых, нашу систему правильнее было бы называть двойной планетой. Но родственные ли это планеты?
Одна из первых гипотез о происхождении Луны была предложена в 1879 году английским астрономом Джорджем Дарвином (вторым сыном Чарльза Дарвина), использовавшим математические расчеты и геофизическую теорию. Специализировался он в изучении приливов, поэтому и возникновение Луны в его понимании подчинялось механизму отделения от первичного земно-лунного тела «капли», которая, остыв, и стала Луной.
В разных вариантах эта теория была трижды воскрешена в XX веке. В своих изысканиях ученые пытались выявить и объяснить причину разделения исходного более крупного протопланетного объекта. Одна из гипотез, в частности, приписывала ему слишком большой угловой момент вращения и получила известность как гипотеза отделения и коагуляции. Но все эти гипотезы и теории оказались несостоятельными в смысле объяснения существующего расстояния системы «Земля — Луна» и пределов, устанавливаемых зоной Роша[64], а также необычайно большого углового момента этой системы. Получалось, что в прошлом прото-Земля должна была иметь в 4 раза больший угловой момент, чем имеет его в настоящее время вся система Земля — Луна. Период обращения такой системы должен был составлять всего 4 часа. В 1930 году X. Джеффриз высказал очень серьезные физические аргументы против этой модели, и ее сочли крайне маловероятной.
Программы «Аполлон» и «Луноход» также «сработали.» против гипотезы отделения и коагуляции. Средняя плотность Луны (3,34 г/см3) близка к плотности земной мантии, составляющей 3,0–3,3 г/см3. Но при внешне кажущемся сходстве Земли и Луны их никак нельзя назвать «близнецами». Если бы Луна образовалась из мантийно-корового вещества прото-Земли, элементный состав обеих планет был бы почти идентичен. Однако лунная кора, сложенная преимущественно анортозитом [65], необычайно бедна сидерофильными элементами (фосфор, кобальт, молибден, никель и вольфрам). И напротив, она очень богата так называемыми «огнеупорами» (тугоплавкими элементами и соединениями: окислами алюминия, кальция, магния, титана и др.).
В «American Scientist» за сентябрь — октябрь 1975 года Стюарт Тейлор подвел итог: «С учетом всех этих факторов, отождествить состав Луны с составом внешних слоев Земли оказывается делом сложным». Планетолог А. Рингвуд в своей обстоятельной работе «Происхождение Земли и Луны» делает не менее серьезное заявление: «Луна не является истинной планетой земной группы» [193, с. 234].
Конференция, посвященная происхождению Луны, состоявшаяся в октябре 1984 года на Гавайях при участии большого числа ученых и специалистов различных наук, после анализа имеющихся данных и вовсе поставила на этой теории крест.
Проверка гипотезы захвата Луны тяготением Земли, предложенной X. Гестеркорном в 1955 году, постепенно привела к убеждению в том, что если Луна и была захвачена, то находилась она при этом всегда где-то рядом с Землей. Событие, которое Гестеркорн относил во времени на 2 миллиарда лет назад, является чрезвычайно маловероятным.
Третьей моделью стала также неудачная гипотеза совместного происхождения Земли и Луны (гипотеза двойной планеты, или бинарная гипотеза), основанная на идеях И. Канта и П. С. Лапласа (конец XVIII — начало XIX века). Выдвинули ее Г. Койпер (1952) и Е. Рускол (1960). Предполагалось, что из единого протогаганетного облака сначала образовалась Земля, а затем — из остатков вещества — Луна.
Эта внешне привлекательная гипотеза, к сожалению, не в силах объяснить наличия слишком большого углового момента системы Земля — Луна. Кроме того, поверхность и состав внешних слоев
