Курсова робота
по «Теоретичні основи прогресивних технологій»
на тему
Сонячно-Земні зв'язки та їх вплив на Людину
Виконав: студент гр.
№ залікової книжки
Науковий керівник:
Доц., К.х.н.
2009
ЗМІСТ
Введення
1. Сонце - джерело життя на землі
2. Сонячна атмосфера
3. Склад сонця
4. Що говорить наука про сонце
5. Які джерела енергії Сонця
6. Сонячні та місячні затемнення
7. Сонячно-земні зв'язку
8. Магнітні бурі
9. Магнітосфера
10. Радіаційні пояси землі
11. Геомагнітні пульсації
12. Природні ритми і людство
Висновок
Література
ВСТУП
Сонце є найближчою до нас і досить типовою зіркою, яка спостерігається як протяжний об'єкт. Воно саме і його корона являють собою природну лабораторію для вивчення фундаментальних характеристик плазми.
Наукова значимість досліджень Сонця полягає ще й у тому, що воно робить вирішальний вплив на основні процеси на Землі, в тому числі на деякі технічні системи. Такий вплив позначається на роботі різних радіосистем, енергомереж, провідних ліній зв'язку в Арктиці, на інтенсивності індукованих електричних струмів в трубопроводах і т.д. Серйозність проблеми зайвий раз було продемонстровано повним виходом з ладу телевізійного ретрансляційного супутника "Telstar-401" сталося 11 січня 1998 р . в результаті його посиленого опромінення енергійними частками.
Поступово виникає усвідомлення того, що прояви сонячної активності має сильний вплив і на організм людини. Починає розвиватися служба медичного попередження про виникнення геомагнітних бур викликаних сонячною активністю.
1. Сонце - джерело життя на землі
Якщо запитати будь-якої людини, яке з небесних світил має найбільше значення для нас на Землі, то, напевно, почуємо, що Сонце. Не будь Сонця, не було б на Землі зелених лугів, тінистих лісів і річок, квітучих садів, хлібних полів, не могли б існувати ні людина, ні тварини, ні рослини.
Значення Сонця для життя на Землі людина відчувала вже в далекі часи. Але первісним людям Сонце уявлялося якимсь надприродним істотою. Воно обожнювалося майже всіма народами давнини.
Наші предки слов'яни поклонялися богу сонячних променів - Ярила. У стародавніх римлян був бог Сонця - Аполлон. Царі і князі, щоб звеличити свою владу, намагалися вселити людям уявлення про своє походження від бога Сонць
Різні релігійні вірування та обряди, пов'язані з цими давніми уявленнями про Сонце, збереглися і до наших днів, наприклад у святкуванні паски, яке завжди пов'язане з настанням весни і оновленням всієї природи від цілющих сонячних променів.
Будь-яке рух на Землі відбувається головним чином за рахунок енергії, яка надходить до нас в сонячних променях. Сонце - джерело життя на Землі.
Великий російський вчений К.А. Тімірязєв у своїй чудовій книзі «Життя рослини» писав: «Коли-то где-то на Землю впав промінь Сонця, але він впав не на безплідну грунт, він упав на зелену билинку пшеничного паростка, або, краще сказати, на хлорофілові зерно. Б'ючись об нього, він потух, перестав бути світлом, але не зник ... В тій чи іншій формі він увійшов до складу хліба, який послужив нам їжею. Він перетворився в наші м'язи, у наші нерви ... Їжа служить джерелом сили в нашому організмі тому тільки, що вона - не що інше, як консерв сонячних променів ... »
2. Сонячна атмосфера
Під час повних сонячних затемнень, коли вся фотосфера закрита місячним диском, навколо Сонця, в самого його краю, видно слабо світиться червоним світлом облямівка. Це шар розжарених газів над фотосферою. За своє забарвлення він названий хромосферою. Вона складається з безлічі вузьких виступів полум'я, окремих струменів, що перебувають у русі. У сильний телескоп хромосфера має вид палаючої трави в степу. Хромосфера простягається над фотосферою на висоту до 14 тис. км. Вона загалом так само нагріта, як фотосфера у своєму верхньому шарі. Часом в хромосфері спостерігаються блискучі спалаху поблизу сонячних плям, що розвиваються протягом декількох хвилин і потім згасаючі, - як би вибухи. Вони відрізняються дуже сильним випромінюванням, яке, досягаючи Землі, має великий вплив на деякі явища в земній атмосфері.
В окремих місцях хромосфери під час затемнень бувають видно здіймаються над нею червонуваті виступи газів, названі протуберанцями. Астрономи, спостерігаючи протягом довгого часу Сонце, з'ясували, що протуберанці - це величезні струменя сонячної речовини, однакові за своїм складом з хромосферою.
Астрономи встановили, що протуберанці змінюються по-різному: одні повільно, зберігаючись дні і місяці, інші - швидко. Нерідко вони здіймаються над сонячної поверхнею на сотні тисяч кілометрів і незабаром зникають. Іноді протуберанці з'являються високо над хромосферою і потім опускаються до неї. Деякі протуберанці пов'язані з темними плямами. Спостерігається також рух сонячної речовини від одного протуберанця до іншого. Протуберанці можуть з'являтися на всій поверхні Сонця - від екватора до полюсів. Температура протуберанців 7000 - 10 000 °, тобто вище температури хромосфери.
Кількість протуберанців на Сонці змінюється в середньому за той же 11-річний період, як і число плям і смолоскипів. У роки максимуму плям завжди більше і протуберанців. Під час сонячних затемнень можна бачити не тільки червонувату хромосферу і виступаючі з неї - протуберанці, а й саму зовнішню оболонку Сонця, що світиться слабким сріблястим світлом. Її називають короною. У різні роки сонячна корона має неоднаковий вигляд. Астроном А.П. Ганський встановив, що вид корони пов'язаний з кількістю плям на Сонці. У роки максимуму плям корона широко розкинута навколо Сонця, утворюючи як би світлий вінець. У роки ж мінімуму плям корона витягнута уздовж екватора Сонця. Корона Сонця і його хромосфера випромінюють радіохвилі, які приймають на Землі за допомогою радіотелескопів.
Загалом же всі явища на Сонці пов'язані між собою, а їх інтенсивність періодично посилюється і послаблюється в середньому через кожні 11 років. Так як цей період не завжди однаковий, не можна наперед точно передбачити настання максимумів і мінімумів явищ на Сонці та їх інтенсивність; необхідно весь час спостерігати за Сонцем і відзначати все що відбуваються на ньому зміни.
3. Склад сонця
З чого складається Сонце? Про це розповідає нам спектр сонячних променів.
Сонячні промені йдуть до нас від дуже гарячої фотосфери і проходять через гази сонячної атмосфери, з яких кожен хімічний елемент поглинає певні промені. Тому спектр сонячних променів і виходить у вигляді кольорової смуги з окремими темними лініями. За цим лініям і визначили склад сонячної атмосфери.
Виявилося, що на Сонці найбільше водню, а потім гелію. Відкрито там багато й інших хімічних елементів (кисень, кальцій, залізо, магній, натрій тощо), але все замість вони складають дуже малу частку в порівнянні з воднем. На Сонці не виявлено ніяких хімічних елементів, крім тих, які є на Землі. Це вказує на те, що небесні тіла складаються з тих же речовин, що і Земля. Але на різних небесних тілах речовина може знаходитися в самих різних станах.
Корона у внутрішній частині являє собою надзвичайно розріджений хмара легких частинок, головним чином частинок електрики - електронів, що виділяються з нижчих шарів. Всі вони швидко рухаються в різних напрямках, але переважно в бік від Сонця. Швидкість їх так само велика, як у газу при температурі до мільйона градусів. У зовнішній частині корони до них домішані і частинки пилу, яка носиться в міжпланетному просторі.
Астрономи багато зробили для вивчення різних явищ на Сонці, особливо під час повних сонячних затемнення. Адже ті кілька хвилин, протягом яких відбувається повне сонячне затемнення, є найкращим часом для спостереження сонячної корони, хромосфери, протуберанців і багатьох інших явищ, що відбуваються на Сонці. В даний час, втім, створені спеціальні прилади і методи, за допомогою яких можна дослідити багато областей Сонця і без затьмаренні; побудовані і спеціальні сонячні обсерваторії.
У нашій країні вивченням Сонця особливо успішно займаються Кримська астрофізична обсерваторія і Гірська сонячна станція Пулковської обсерваторії біля Кисловодська на Кавказі.
4. Що говорить наука про сонце
Що ж говорить нам наука про Сонце? Як далеко Сонце від нас і як воно велике?
Відстань від Землі до Сонця складає майже 150 млн. км. Легко написати це число, але уявити собі таку велику відстань важко. Швидше за все в природі поширюється світло. Він йде зі швидкістю 300 тис. км / сек. Протягом однієї секунди світло може майже вісім разів обійти навколо Землі. При такій величезній швидкості світла все ж потрібно більше 8 хвилин, щоб дійти до нас від Сонця.
На небі ми спостерігаємо Сонце у вигляді диска порівняно невеликого розміру. Знаючи ж відстань від нас до Сонця і кут, під яким видно диск Сонця, можна обчислити дійсний його діаметр. Сонячний діаметр виявляється в 109 разів більше діаметру земної кулі.
Щоб скласти куля, рівний за обсягом Сонця, потрібно взяти 1301000 таких куль, як наша Земля. Уявіть собі великий кавун і зернятко пшона - це і дасть вам поняття про порівняльних розмірах Сонця і нашої планети. Вивчаючи рух планет під дією тяжіння Сонця, астрономи визначили масу Сонця. Вона виявилася майже в 333 400 разів більша за масу Землі. Зіставте це число з числом 1301000, яке представляє обсяг Сонця порівняно з обсягом земної кулі. Це показує, що Сонце складається з речовини, майже в 4 рази менше щільного, ніж Земля. Середня щільність Землі по відношенню до води 5,5, а Сонця - 1,4, і тим не менше маса Сонця надзвичайно велика. Якщо навіть взяти всі планети разом з їхніми супутниками, то виявиться, що загальна їх маса майже в 750 разів менше маси одного Сонця.
Від Сонця ми отримуємо дуже багато тепла і світла. А знаючи, на якому величезній відстані воно знаходиться від нас, можна зробити висновок, яким же гарячим воно повинно бути. Справді, чим вище температура тіла, ніж воно сильніше розжарене, тим воно яскравіше. Сонце яскравіше електричної дуги, яку вперше відкрив і описав російський фізик В.В. Петров. Але ж температура електричної дуги доходить до 3500 °, і всі речовини при такій температурі не тільки плавляться, але й звертаються до пар (газ). Температура Сонця ще вище. За допомогою спеціальних приладів ученим вдалося визначити, що температура на поверхні Сонця досягає 6000 °.
Внаслідок такої високої температури Сонце не може бути ні в твердому, ні в рідкому стані.
Сонце - це колосальний куля, що складається з розжарених газів, в центрі якого температура сягає 20 млн. градусів. Розпечені сонячні гази перебувають у постійному русі.
5. Які джерела енергії Сонця
Звідки береться енергія Сонця, не остигає воно і чи довго ще буде постачати Землю теплом і світлом? Робилося багато різних припущень про джерела сонячної енергії. Але тільки нові відкриття фізики дозволили це пояснити. Знаючи, що відбувається в зовнішніх шарах Сонця, і користуючись законами фізики, астрономи встановили, що в надрах Сонця температура близько 20 млн. градусів. У цих умовах відбувається складне перетворення самого легкого елемента - водню - в гелій. При цьому виділяється величезна кількість атомної енергії, якої цілком достатньо, щоб забезпечити випромінювання Сонця. Водню ж на Сонце дуже багато. Підраховано, що його вистачить ще на десятки мільярдів років. Тому нам не загрожує ніяка катастрофа через ослаблення сонячного випромінювання
6. Сонячні та Місячні затемнення
30 червня 1954 р . на території Кавказу, Україною і Білорусії спостерігалося повне сонячне затемнення. Ще задовго до цього дня газети і радіо широко сповістили населення нашої країни про майбутній цікавому явищі природи. Вчені Москви, Петербурга, Казані і багатьох інших міст з'їхалися в смугу видимості сонячного затемнення. Вони привезли з собою складні прилади. І ось настав день затемнення Сонця. Природа живе своїм звичайним життям. У синьому небі яскраво сяє Сонце. Ніщо не віщує прийдешньої події. Але поступово сонячне світло починає слабшати. На правому краї Сонця з'являється збиток. Він повільно збільшується, і сонячний диск приймає форму серпа, зверненого опуклістю вліво. Темрява згущується. Стає прохолодніше. Нарешті, останній сонячний промінь гасне, на всю навколишню місцевість лягає напівтемрява. Небо приймає нічний вигляд, на ньому спалахують яскраві зірки. Уздовж горизонту з'явиться кільце оранжевого відтінку.
Це наступило повне сонячне затемнення. На місці погаслого світила видно чорний диск, оточений сріблясто-перловим сяйвом.
Налякані раптово темрява, тварини та птиці замовкають і поспішають сховатися на нічний спокій, багато рослин згортають листя, 2, 3, іноді 5 хвилин триває незвичайна темрява. Але ось справа з-за чорного диска з'являється край Сонця, і знову спалахують яскраві сонячні промені. У ту ж мить зникає сріблясто-перлове сяйво, гаснуть зірки. Немов на зорі, співають півні, сповіщаючи про настання дня. Вся природа знову оживає.
Сонце знову приймає вигляд серпа, але тепер вже повернутого опуклістю в інший бік, як серп молодого Місяця. Серп збільшується, і вже за годину в небі все як завжди.
Сонячне затемнення представляє собою величне і дуже красиве явище природи. Ніякої шкоди рослинам, тваринам і людині воно, звичайно, заподіяти не може. Але не так думали люди в далекому минулому. Явище сонячного затемнення знайомо людині з глибокої давнини. Коли наука тільки зароджувалася, людина не знала, чому відбуваються затемнення. Панічний страх викликало у людей несподіване, таємниче зникнення променистого світила. У згасанні Сонця серед білого дня вони бачили прояв невідомих, надприродних сил.
У східних народів існувало повір'я, що під час затемнення якесь зле чудовисько - дракон - пожирає Сонце. У Стародавньому Китаї під час сонячних затемнень жителі, щоб відігнати дракона і звільнити Сонце, били в барабани, зустрічали затемнення звуками гонгу, дзвоном дзвіночків, співали молитви.
Відгомони цих стародавніх уявлень людини зустрічалися й у порівняно недавні часи. Так, у Туреччині під час затемнення 1877 р . перелякані жителі стріляли з рушниць в Сонце, бажаючи прогнати шайтана - злого духа, на їхню думку пожирав Сонце.
І навіть тоді, коли справжня причина сонячних затемнень була вже відома вченим, все-таки часто затемнення викликало у населення страх. Люди вважали, що затемнення послано богом і віщує кінець світу, голод, яке-небудь нещастя. Ці забобонні уявлення сіяли серед народу служителі сектантських культів, щоб тримати народні маси в покорі.
Що ж таке сонячне затемнення? Нам часто доводиться спостерігати, як в ясний, сонячний день тінь від хмари, гнаний вітром, пробігає по землі і досягає того місця, де ми знаходимося. Хмара приховує Сонце. Тим часом інші місця, що знаходяться поза цією тіні, залишаються освітленими Сонцем.
Під час затемнення Місяць проходить між нами і Сонцем і приховує його від нас.
Розглянемо докладніше умови, при яких може наступити затемнення Сонця.
Наша планета, Земля, обертаючись протягом доби навколо своєї осі, одночасно рухається навколо Сонця і за рік робить повний оборот. У Землі є супутник - Місяць. Місяць рухається навколо Землі і повний оборот робить за час близько місяця.
Взаємне розташування цих трьох небесних тіл весь час змінюється. При своєму русі навколо Землі Місяць опиняється між Землею і Сонцем.
Місяць - темний непрозорий твердий кулю. Опинившись між Землею і Сонцем, вона, немов величезна заслінка, закриває собою Сонце.
У цей час та сторона Місяця, яка звернена до Землі, виявляється темною, неосвітленою. Отже, сонячне затемнення може відбутися тільки під час молодика. У повню Місяць проходить від Землі осторонь, протилежною Сонцю, і може потрапити в тінь, що відкидається земною кулею. Тоді ми будемо спостерігати місячне затемнення.
Середня відстань від Землі до Сонця становить 149,5 млн. км, а середня відстань від Землі до Місяця - 384 400 км . Чим ближче предмет, тим більшим він нам здається.
по «Теоретичні основи прогресивних технологій»
на тему
Сонячно-Земні зв'язки та їх вплив на Людину
Виконав: студент гр.
№ залікової книжки
Науковий керівник:
Доц., К.х.н.
2009
ЗМІСТ
Введення
1. Сонце - джерело життя на землі
2. Сонячна атмосфера
3. Склад сонця
4. Що говорить наука про сонце
5. Які джерела енергії Сонця
6. Сонячні та місячні затемнення
7. Сонячно-земні зв'язку
8. Магнітні бурі
9. Магнітосфера
10. Радіаційні пояси землі
11. Геомагнітні пульсації
12. Природні ритми і людство
Висновок
Література
ВСТУП
Сонце є найближчою до нас і досить типовою зіркою, яка спостерігається як протяжний об'єкт. Воно саме і його корона являють собою природну лабораторію для вивчення фундаментальних характеристик плазми.
Наукова значимість досліджень Сонця полягає ще й у тому, що воно робить вирішальний вплив на основні процеси на Землі, в тому числі на деякі технічні системи. Такий вплив позначається на роботі різних радіосистем, енергомереж, провідних ліній зв'язку в Арктиці, на інтенсивності індукованих електричних струмів в трубопроводах і т.д. Серйозність проблеми зайвий раз було продемонстровано повним виходом з ладу телевізійного ретрансляційного супутника "Telstar-401" сталося 11 січня
Поступово виникає усвідомлення того, що прояви сонячної активності має сильний вплив і на організм людини. Починає розвиватися служба медичного попередження про виникнення геомагнітних бур викликаних сонячною активністю.
1. Сонце - джерело життя на землі
Якщо запитати будь-якої людини, яке з небесних світил має найбільше значення для нас на Землі, то, напевно, почуємо, що Сонце. Не будь Сонця, не було б на Землі зелених лугів, тінистих лісів і річок, квітучих садів, хлібних полів, не могли б існувати ні людина, ні тварини, ні рослини.
Значення Сонця для життя на Землі людина відчувала вже в далекі часи. Але первісним людям Сонце уявлялося якимсь надприродним істотою. Воно обожнювалося майже всіма народами давнини.
Наші предки слов'яни поклонялися богу сонячних променів - Ярила. У стародавніх римлян був бог Сонця - Аполлон. Царі і князі, щоб звеличити свою владу, намагалися вселити людям уявлення про своє походження від бога Сонць
Різні релігійні вірування та обряди, пов'язані з цими давніми уявленнями про Сонце, збереглися і до наших днів, наприклад у святкуванні паски, яке завжди пов'язане з настанням весни і оновленням всієї природи від цілющих сонячних променів.
Будь-яке рух на Землі відбувається головним чином за рахунок енергії, яка надходить до нас в сонячних променях. Сонце - джерело життя на Землі.
Великий російський вчений К.А. Тімірязєв у своїй чудовій книзі «Життя рослини» писав: «Коли-то где-то на Землю впав промінь Сонця, але він впав не на безплідну грунт, він упав на зелену билинку пшеничного паростка, або, краще сказати, на хлорофілові зерно. Б'ючись об нього, він потух, перестав бути світлом, але не зник ... В тій чи іншій формі він увійшов до складу хліба, який послужив нам їжею. Він перетворився в наші м'язи, у наші нерви ... Їжа служить джерелом сили в нашому організмі тому тільки, що вона - не що інше, як консерв сонячних променів ... »
2. Сонячна атмосфера
Під час повних сонячних затемнень, коли вся фотосфера закрита місячним диском, навколо Сонця, в самого його краю, видно слабо світиться червоним світлом облямівка. Це шар розжарених газів над фотосферою. За своє забарвлення він названий хромосферою. Вона складається з безлічі вузьких виступів полум'я, окремих струменів, що перебувають у русі. У сильний телескоп хромосфера має вид палаючої трави в степу. Хромосфера простягається над фотосферою на висоту до 14 тис. км. Вона загалом так само нагріта, як фотосфера у своєму верхньому шарі. Часом в хромосфері спостерігаються блискучі спалаху поблизу сонячних плям, що розвиваються протягом декількох хвилин і потім згасаючі, - як би вибухи. Вони відрізняються дуже сильним випромінюванням, яке, досягаючи Землі, має великий вплив на деякі явища в земній атмосфері.
В окремих місцях хромосфери під час затемнень бувають видно здіймаються над нею червонуваті виступи газів, названі протуберанцями. Астрономи, спостерігаючи протягом довгого часу Сонце, з'ясували, що протуберанці - це величезні струменя сонячної речовини, однакові за своїм складом з хромосферою.
Астрономи встановили, що протуберанці змінюються по-різному: одні повільно, зберігаючись дні і місяці, інші - швидко. Нерідко вони здіймаються над сонячної поверхнею на сотні тисяч кілометрів і незабаром зникають. Іноді протуберанці з'являються високо над хромосферою і потім опускаються до неї. Деякі протуберанці пов'язані з темними плямами. Спостерігається також рух сонячної речовини від одного протуберанця до іншого. Протуберанці можуть з'являтися на всій поверхні Сонця - від екватора до полюсів. Температура протуберанців 7000 - 10 000 °, тобто вище температури хромосфери.
Кількість протуберанців на Сонці змінюється в середньому за той же 11-річний період, як і число плям і смолоскипів. У роки максимуму плям завжди більше і протуберанців. Під час сонячних затемнень можна бачити не тільки червонувату хромосферу і виступаючі з неї - протуберанці, а й саму зовнішню оболонку Сонця, що світиться слабким сріблястим світлом. Її називають короною. У різні роки сонячна корона має неоднаковий вигляд. Астроном А.П. Ганський встановив, що вид корони пов'язаний з кількістю плям на Сонці. У роки максимуму плям корона широко розкинута навколо Сонця, утворюючи як би світлий вінець. У роки ж мінімуму плям корона витягнута уздовж екватора Сонця. Корона Сонця і його хромосфера випромінюють радіохвилі, які приймають на Землі за допомогою радіотелескопів.
Загалом же всі явища на Сонці пов'язані між собою, а їх інтенсивність періодично посилюється і послаблюється в середньому через кожні 11 років. Так як цей період не завжди однаковий, не можна наперед точно передбачити настання максимумів і мінімумів явищ на Сонці та їх інтенсивність; необхідно весь час спостерігати за Сонцем і відзначати все що відбуваються на ньому зміни.
3. Склад сонця
З чого складається Сонце? Про це розповідає нам спектр сонячних променів.
Сонячні промені йдуть до нас від дуже гарячої фотосфери і проходять через гази сонячної атмосфери, з яких кожен хімічний елемент поглинає певні промені. Тому спектр сонячних променів і виходить у вигляді кольорової смуги з окремими темними лініями. За цим лініям і визначили склад сонячної атмосфери.
Виявилося, що на Сонці найбільше водню, а потім гелію. Відкрито там багато й інших хімічних елементів (кисень, кальцій, залізо, магній, натрій тощо), але все замість вони складають дуже малу частку в порівнянні з воднем. На Сонці не виявлено ніяких хімічних елементів, крім тих, які є на Землі. Це вказує на те, що небесні тіла складаються з тих же речовин, що і Земля. Але на різних небесних тілах речовина може знаходитися в самих різних станах.
Корона у внутрішній частині являє собою надзвичайно розріджений хмара легких частинок, головним чином частинок електрики - електронів, що виділяються з нижчих шарів. Всі вони швидко рухаються в різних напрямках, але переважно в бік від Сонця. Швидкість їх так само велика, як у газу при температурі до мільйона градусів. У зовнішній частині корони до них домішані і частинки пилу, яка носиться в міжпланетному просторі.
Астрономи багато зробили для вивчення різних явищ на Сонці, особливо під час повних сонячних затемнення. Адже ті кілька хвилин, протягом яких відбувається повне сонячне затемнення, є найкращим часом для спостереження сонячної корони, хромосфери, протуберанців і багатьох інших явищ, що відбуваються на Сонці. В даний час, втім, створені спеціальні прилади і методи, за допомогою яких можна дослідити багато областей Сонця і без затьмаренні; побудовані і спеціальні сонячні обсерваторії.
У нашій країні вивченням Сонця особливо успішно займаються Кримська астрофізична обсерваторія і Гірська сонячна станція Пулковської обсерваторії біля Кисловодська на Кавказі.
4. Що говорить наука про сонце
Що ж говорить нам наука про Сонце? Як далеко Сонце від нас і як воно велике?
Відстань від Землі до Сонця складає майже 150 млн. км. Легко написати це число, але уявити собі таку велику відстань важко. Швидше за все в природі поширюється світло. Він йде зі швидкістю 300 тис. км / сек. Протягом однієї секунди світло може майже вісім разів обійти навколо Землі. При такій величезній швидкості світла все ж потрібно більше 8 хвилин, щоб дійти до нас від Сонця.
На небі ми спостерігаємо Сонце у вигляді диска порівняно невеликого розміру. Знаючи ж відстань від нас до Сонця і кут, під яким видно диск Сонця, можна обчислити дійсний його діаметр. Сонячний діаметр виявляється в 109 разів більше діаметру земної кулі.
Щоб скласти куля, рівний за обсягом Сонця, потрібно взяти 1301000 таких куль, як наша Земля. Уявіть собі великий кавун і зернятко пшона - це і дасть вам поняття про порівняльних розмірах Сонця і нашої планети. Вивчаючи рух планет під дією тяжіння Сонця, астрономи визначили масу Сонця. Вона виявилася майже в 333 400 разів більша за масу Землі. Зіставте це число з числом 1301000, яке представляє обсяг Сонця порівняно з обсягом земної кулі. Це показує, що Сонце складається з речовини, майже в 4 рази менше щільного, ніж Земля. Середня щільність Землі по відношенню до води 5,5, а Сонця - 1,4, і тим не менше маса Сонця надзвичайно велика. Якщо навіть взяти всі планети разом з їхніми супутниками, то виявиться, що загальна їх маса майже в 750 разів менше маси одного Сонця.
Від Сонця ми отримуємо дуже багато тепла і світла. А знаючи, на якому величезній відстані воно знаходиться від нас, можна зробити висновок, яким же гарячим воно повинно бути. Справді, чим вище температура тіла, ніж воно сильніше розжарене, тим воно яскравіше. Сонце яскравіше електричної дуги, яку вперше відкрив і описав російський фізик В.В. Петров. Але ж температура електричної дуги доходить до 3500 °, і всі речовини при такій температурі не тільки плавляться, але й звертаються до пар (газ). Температура Сонця ще вище. За допомогою спеціальних приладів ученим вдалося визначити, що температура на поверхні Сонця досягає 6000 °.
Внаслідок такої високої температури Сонце не може бути ні в твердому, ні в рідкому стані.
Сонце - це колосальний куля, що складається з розжарених газів, в центрі якого температура сягає 20 млн. градусів. Розпечені сонячні гази перебувають у постійному русі.
5. Які джерела енергії Сонця
Звідки береться енергія Сонця, не остигає воно і чи довго ще буде постачати Землю теплом і світлом? Робилося багато різних припущень про джерела сонячної енергії. Але тільки нові відкриття фізики дозволили це пояснити. Знаючи, що відбувається в зовнішніх шарах Сонця, і користуючись законами фізики, астрономи встановили, що в надрах Сонця температура близько 20 млн. градусів. У цих умовах відбувається складне перетворення самого легкого елемента - водню - в гелій. При цьому виділяється величезна кількість атомної енергії, якої цілком достатньо, щоб забезпечити випромінювання Сонця. Водню ж на Сонце дуже багато. Підраховано, що його вистачить ще на десятки мільярдів років. Тому нам не загрожує ніяка катастрофа через ослаблення сонячного випромінювання
6. Сонячні та Місячні затемнення
30 червня
Це наступило повне сонячне затемнення. На місці погаслого світила видно чорний диск, оточений сріблясто-перловим сяйвом.
Налякані раптово темрява, тварини та птиці замовкають і поспішають сховатися на нічний спокій, багато рослин згортають листя, 2, 3, іноді 5 хвилин триває незвичайна темрява. Але ось справа з-за чорного диска з'являється край Сонця, і знову спалахують яскраві сонячні промені. У ту ж мить зникає сріблясто-перлове сяйво, гаснуть зірки. Немов на зорі, співають півні, сповіщаючи про настання дня. Вся природа знову оживає.
Сонце знову приймає вигляд серпа, але тепер вже повернутого опуклістю в інший бік, як серп молодого Місяця. Серп збільшується, і вже за годину в небі все як завжди.
Сонячне затемнення представляє собою величне і дуже красиве явище природи. Ніякої шкоди рослинам, тваринам і людині воно, звичайно, заподіяти не може. Але не так думали люди в далекому минулому. Явище сонячного затемнення знайомо людині з глибокої давнини. Коли наука тільки зароджувалася, людина не знала, чому відбуваються затемнення. Панічний страх викликало у людей несподіване, таємниче зникнення променистого світила. У згасанні Сонця серед білого дня вони бачили прояв невідомих, надприродних сил.
У східних народів існувало повір'я, що під час затемнення якесь зле чудовисько - дракон - пожирає Сонце. У Стародавньому Китаї під час сонячних затемнень жителі, щоб відігнати дракона і звільнити Сонце, били в барабани, зустрічали затемнення звуками гонгу, дзвоном дзвіночків, співали молитви.
Відгомони цих стародавніх уявлень людини зустрічалися й у порівняно недавні часи. Так, у Туреччині під час затемнення
І навіть тоді, коли справжня причина сонячних затемнень була вже відома вченим, все-таки часто затемнення викликало у населення страх. Люди вважали, що затемнення послано богом і віщує кінець світу, голод, яке-небудь нещастя. Ці забобонні уявлення сіяли серед народу служителі сектантських культів, щоб тримати народні маси в покорі.
Що ж таке сонячне затемнення? Нам часто доводиться спостерігати, як в ясний, сонячний день тінь від хмари, гнаний вітром, пробігає по землі і досягає того місця, де ми знаходимося. Хмара приховує Сонце. Тим часом інші місця, що знаходяться поза цією тіні, залишаються освітленими Сонцем.
Під час затемнення Місяць проходить між нами і Сонцем і приховує його від нас.
Розглянемо докладніше умови, при яких може наступити затемнення Сонця.
Наша планета, Земля, обертаючись протягом доби навколо своєї осі, одночасно рухається навколо Сонця і за рік робить повний оборот. У Землі є супутник - Місяць. Місяць рухається навколо Землі і повний оборот робить за час близько місяця.
Взаємне розташування цих трьох небесних тіл весь час змінюється. При своєму русі навколо Землі Місяць опиняється між Землею і Сонцем.
Місяць - темний непрозорий твердий кулю. Опинившись між Землею і Сонцем, вона, немов величезна заслінка, закриває собою Сонце.
У цей час та сторона Місяця, яка звернена до Землі, виявляється темною, неосвітленою. Отже, сонячне затемнення може відбутися тільки під час молодика. У повню Місяць проходить від Землі осторонь, протилежною Сонцю, і може потрапити в тінь, що відкидається земною кулею. Тоді ми будемо спостерігати місячне затемнення.
Середня відстань від Землі до Сонця становить 149,5 млн. км, а середня відстань від Землі до Місяця -
Місяць в порівнянні з Сонцем ближче до нас майже в 400 разів, і в той же час її діаметр менше діаметра Сонця також приблизно в 400 разів. Тому видимі розміри Місяця і Сонця майже однакові. Місяць, таким чином, може закрити Сонце.
Проте відстані Сонця і Місяця від Землі не залишаються постійними, а злегка змінюються. Відбувається це тому, що шляхи Землі навколо Сонця і Місяця навколо Землі не кола, а еліпси.
Зі зміною відстаней між цими тілами змінюються і їх видимі розміри. Якщо в момент затемнення місячний диск буде більше сонячного, Місяць повністю закриє собою Сонце, і затемнення буде повним. Якщо ж під час затемнення Місяць буде знаходитися в найбільшому видаленні від Землі, то вона буде нам здаватися меншого розміру і закрити Сонце повністю не зможе. Залишиться незакритим світлий обідок Сонця, який під час затемнення буде видно як яскраве тоненьке кільце навколо чорного диска Місяця. Таке затемнення називають кільцеподібним.
Здавалося б, сонячні затемнення повинні траплятися щомісячно (кожне молодика).
Якби Земля і Місяць рухалися в одній площині, то в кожне молодик Місяць справді виявлялася б точно на прямій лінії, що з'єднує Землю і Сонце, і відбувалося б затемнення. Насправді ж Земля рухається навколо Сонця в одній площині, а Місяць навколо Землі - в іншій. Ці площини не збігаються. Тому часто під час молодиків Місяць проходить або вище Сонця, або нижче. Видимий шлях Місяця на небі не збігається з тим шляхом, по якому рухається Сонце. Ці шляхи перетинаються у двох протилежних точках, які називаються вузлами місячної орбіти. Поблизу цих точок шляху Сонця і Місяця близько підходять один до одного. І тільки в тому випадку, коли молодик відбувається поблизу вузла, воно супроводжується затемненням.
Затемнення буде повним або кільцеподібним, якщо в молодика Сонце і Місяць перебуватимуть майже точно у вузлі. Якщо ж Сонце в момент молодика опиниться на деякій відстані від вузла, то центри місячного і сонячного дисків не співпадуть і Місяць закриє Сонце лише частково. Таке затемнення називається приватним.
Місяць переміщується серед зірок із заходу на схід. Тому закриття Сонця лунів починається з його західного, тобто правого, краю. Ступінь закриття називається в астрономії фазою затемнення.
Щорічно буває не менше двох сонячних затемнень.
Важко уявити собі, щоб затемнення відбувалися так часто: адже кожному з нас спостерігати затемнення припадає надзвичайно рідко. Пояснюється це тим, що під час сонячного затемнення тінь від Місяця падає на Землю. Що впала тінь має форму майже круглого плями, поперечник якого може досягати найбільше 270 км . Це пляма покриє лише мізерну частку земної поверхні. У даний момент тільки на цій частині Землі буде видно повне сонячне затемнення. Тінь від Місяця рухається до Землі зі швидкістю 1 км / сек, тобто швидше рушничного кулі. Малі розміри тіні і велика швидкість її руху призводять до того, що тінь не може закрити надовго якесь одне місце на земній кулі.
Повне сонячне затемнення не може тривати більше 8 хвилин. У минулому столітті найбільша тривалість затемнень була в 1955 р . і в 1973 р . (Не більше 7 хвилин).
Місячна тінь, рухаючись по Землі, описує вузьку, але довгу смугу, на якій послідовно спостерігається повне сонячне затемнення. Протяжність смуги повного сонячного затемнення сягає кількох тисяч кілометрів. І все ж площа, що покривається тінню, виявляється незначною в порівнянні з усією поверхнею Землі. Крім того, в смузі повного затемнення часто виявляються океани, пустелі і малонаселені райони Землі.
Навколо плями місячної тіні розташовується область півтіні, де затемнення буває приватним. Поперечник області півтіні становить близько 6-7 тис. км. Для спостерігача, який буде знаходитися поблизу краю цій галузі, лише незначна частка сонячного диска покриється Місяцем. Таке затемнення може взагалі пройти непоміченим.
Чи можна передбачити настання затемнення?
Вчені ще в далекій давнині встановили, що через 6585 днів 8 годин, що становить 18 років 11 днів 8 годин, затемнення повторюються. Відбувається це тому, що саме через цей проміжок часу розташування в просторі Місяця, Землі і Сонця повторюється. Цей проміжок був названий саросом, що означає «повторення».
Протягом одного Сарос в середньому буває 43 сонячних затемнення, з них 15 приватних, 15 кільцеподібних й 13 повних. Додаючи до дат затемнень, що спостерігалися протягом одного Сарос, 18 років 11 днів і 8 годин, ми зможемо передбачити настання затемнень в майбутньому.
Однак у сарос міститься не ціле число днів, а 6585 днів і 8 годин. За ці 8 годин Земля повернеться на третину обороту і буде звернена до Сонця вже інший своєю стороною. Тому наступне затемнення спостерігатиметься в іншому районі Землі.
В одному і тому ж місці Землі повне сонячне затемнення спостерігається один раз на 250 - 300 років.
Як бачите, передбачити день затемнення дуже легко. Передбачення точного часу його настання і умов його видимості - важке завдання; щоб вирішити її, астрономи протягом декількох сторіч вивчали рух Землі і Місяця. В даний час затемнення передбачають дуже точно. Помилка в прогнозі моменту настання не перевершує 2 - 4 секунд.
Схема повного сонячного затемнення
Схема кільцеподібного сонячного затемнення
7. Сонячно-земні зв'язку
Процеси, що йдуть в космосі і усередині Сонця, призводять до випромінювань енергії у вигляді електромагнітних хвиль різної довжини. Тварини і люди є перетворювачами енергії і невіддільні від світу рослин і мікроорганізмів. Всі ми включені в енергетичні цикли Всесвіту. Енергія електромагнітних випромінювань Сонця і космосу сприймається живим речовиною в різних діапазонах, а віддається в основному в інфрачервоному - у вигляді тепла. На теплову (інфрачервону) складову енергії припадає 51% сонячної радіації, що досягає Землі. Близько 10% енергії досягає поверхні планети з ультрафіолетовими променями (при сучасному стані озонового шару атмосфери). Щільність сумарної енергії на поверхні Землі в зонах з помірним кліматом влітку близько 200 Вт / м, взимку близько 10 Вт / м. Океани, моря, озера і річки є акумуляторами енергії, згладжуючими температурні перепади. При замерзанні вода віддає 300 Вт / м.
Земля безперервно бомбардується потоком частинок, що летять від Сонця, - так званим сонячним вітром. Зіткнення сонячного вітру з магнітним полем Землі призводить до порушення електричних полів і струмів. Хвіст магнітосфери Землі витягується в міжпланетний простір принаймні на тисячу радіусів Землі. У хвості містяться величезна енергія - 10 МДж. Частина цієї енергії припадає на область, що знаходиться поблизу Землі. З нею пов'язано утворення полярних сяйв на висотах близько 100 км . Коли магнітосферної хвіст "переповнюється" енергією, відбувається її вивільнення. Гігантський згусток енергії у вигляді макрообразованій ("плазмоїдів") відривається і зі швидкістю 500-1000 км / с покидає магнітосферу, несучись у міжпланетний простір. При цьому решта магнітосфери скорочується і частково замикається через іоносферу Землі, викликаючи обурення її магнітного поля. Розрізняють явища, пов'язані з втратою магнітосферою накопиченої енергії, і магнітні бурі. Перші мають тривалий період накопичення енергії і швидку її віддачу (протягом години). Магнітні бурі, навпаки, мають тривалість більше доби і визначаються не стільки періодичними процесами в магнітосфері, скільки виникненням ударних хвиль в сонячному вітрі в результаті спалахів на Сонці. Хоча фізика причин різна, для біосфери Землі виявився важливим сам факт зміни електромагнітних полів в атмосфері. Поблизу поверхні Землі вплив сонячного вітру ослаблене атмосферою, але тим не менш воно існує з періодом 4-7 діб з накладеними на нього за рахунок обертання Землі навколо своєї осі денними і нічними коливаннями. Механізми впливу електромагнітних полів на живі організми і людину повністю поки не відомі, але факт їх впливу встановлений. Земля отримує від Сонця не тільки світло і тепло, що забезпечують необхідний рівень освітленості і середню температуру її поверхні, але і піддається комбінованому впливу ультрофиолетовое і рентгенівського випромінювання, сонячного вітру, сонячних космічних променів. (Див. схема.)
Для порятунку себе людство зобов'язане берегти атмосферу і водні простори планети від зміни їх властивостей, що екранують і згладжуючих енергетичні стрибки в біосфері.
8. Магнітні бурі
У період, коли на Сонці виникають плями, відбуваються виняткової сили вибухи і викидаються потужні потоки заряджених частинок - корпускул і ультрафіолетових променів. Приблизно через два дні частинки досягають земної кулі, де вони захоплюються його магнітним полем і "сортуються" по зарядам і масам. Навколо Землі утворюється гігантський круговий електричний контур радіусом в 20-25 тисяч кілометрів. Магнітне поле цього струму в основному і створює бурю, що охоплює всю земну кулю. Іонізація атмосфери посилюється, провідність зростає, виникають сильні, порівняно короткочасні електричні струми, які виявляються на Землі у вигляді магнітних збурень.
Число сильних світових магнітних бур протягом року невелика: одиниці в роки "спокійного" Сонця або кілька десятків в роки сильної сонячної активності. Що стосується помірних магнітних бур або магнітних збурень, то вони бувають часто, особливо в полярних районах, де спокійні магнітні дні надзвичайно рідкісні. Протягом сильної магнітної бурі відмінювання змінюється на кілька градусів, а вертикальна і горизонтальна складові - на тисячі гам і більше. Амплітуди магнітних бур змінюються із зміною географічної широти: на півночі вони більше, на півдні менше. Тривають магнітні бурі протягом декількох днів (у середньому 4-5 доби), проте дуже сильні, як правило, 1-2 доби.
Магнітні бурі охоплюють земну кулю частіше в дні весняного і осіннього рівнодення (березень-квітень, серпень-вересень), а також в роки інтенсивної сонячної активності, що має чітко виражену періодичність близько 11 років. Спостерігається в частоті появи магнітних бур і 27-денна повторюваність, пов'язана з періодом обертання Сонця навколо своєї осі. Таким чином, магнітне поле Землі дуже чуйно вловлює ступінь активності нашого світила, його "настрій"
Сонячний вітер, або плазма, що складається з іонізованого, дуже розрядженого газу, охопивши земну кулю, викликає в його магнітному полі різні обурення і коливання. У дні, коли земна куля знаходиться у владі невидимою магнітної бурі, в Арктиці і Антарктиді палахкотять сильні полярні сяйва, а дослідники космічних променів - частинок, що летять з космосу і від Сонця, що володіють колосальною енергією, спостерігають зміни інтенсивності потоків цих частинок.
9. Магнітосфера
Існування постійного плазмового потоку, що виходить від Сонця і званого сонячним вітром, доведено експериментально, і порожнина, в якій укладено магнітне поле, називається магнітосферою. Вона лежить вище області іоносфери. Це найбільш велика з усіх сфер Землі, хоча кількість речовини її не складає і сотої частки відсотка від кількості нижележащих областей. Її зовнішня межа визначається тією умовою, щоб величина магнітного поля Землі перевищувала деяку постійну величину - постійне значення міжпланетного магнітного поля. Магнітосфера не є сфера, це складне просторове освіту, не симетричне відносно Землі. З боку Сонця магнітосфера підібгана тиском сонячного вітру і відстоїть від поверхні Землі на 10-12 її радіусів, а з нічного боку вона витягнута, утворюючи так званий магнітний хвіст Землі. Останній дуже протяжен, і поки точно не встановлено, де він закінчується. В усякому разі на відстанях орбіти Місяця він ще зафіксований космічними апаратами. Під тиском сонячного вітру магнітні силові лінії, які виходять з областей Північного і Південного полюсів, зносяться з денною на нічний бік Землі, утворюючи згаданий магнітний хвіст, який складається з двох силових нейтральним шаром з напруженістю магнітного поля близько нуля.
Нейтральний шар, "щілини" або "Каспі", які поділяють силові лінії трубок, відповідним двох полярних шапок і розділених плоским денної сторони і хвоста, представляє особливий інтерес для нас, так як саме ці щілини збирають гарячу плазму сонячного вітру, викликаючи різноманітний спектр відповідної реакції земної атмосфери. У всіх інших містах земна магнітна броня надійно захищає Землю, і можливо лише слабке "просочування" за рахунок дифузії частинок сонячної плазми.
10 Радіаційні пояси Землі
Дослідження показали, що в околицях Землі є частинки досить високих енергій. Вони сконцентровані в основному в двох зонах, які утворюють так званий радіаційний пояс Землі. Він представляє серйозну небезпеку для людини під час польоту в космос. Внутрішня зона починається на висоті 500 - 600 км і простягається до відстаней порядку радіуса Землі (близько 6 тис. км). Межі зон збігаються з відповідними силовими лініями магнітного поля Землі. Внутрішню зону в основному складають протони з високою енергією, а зовнішню - високоенергетичні електрони. Частинки рухаються по спіралях навколо силових ліній. Наближаючись до Землі, де магнітне поле сильніше, вони відображаються їм, як дзеркалом, і рухаються в бік іншого півкулі. Крім того, через неоднорідність магнітного поля Землі вони роблять повільний за широтою дрейф (рух поперек силових ліній). При такому дрейфі позитивно заряджені частинки відхиляються на захід, а негативно заряджені на схід. Так утворюється кільцевої струм. Слід зауважити, що в результаті ядерних вибухів на великих висотах були створені штучні радіаційні пояси, які спотворили природні зони, так що тепер важко вивчати властивості радіаційних поясів у чистому вигляді. Радіаційні зони мають порівняно симетричний вигляд тільки приблизно до відстаней 6-7 радіусів Землі. Далі розподіл часток і, отже, магнітне поле стає не симетричним. Воно витягується від Сонця. Вся картина схожа на конусоподібну хвилю, що породжуються в повітрі летять снарядом. Земля з її магнітним полем як би рухається щодо потоку сонячного вітру зі швидкістю 300-500 км / сек. Під час магнітної бурі ця швидкість збільшується.
11. Геомагнітні пульсації
Іонізований газ безперервно "дует" з боку Сонця, то слабше, то сильніше, як вітер на березі моря. Досягнувши зовнішнього кордону магнітного поля Землі, тобто кордону магнітосфери, він взаємодіє з нею і утворює електромагнітні хвилі. Чутливі хвилеміри в обсерваторіях виявляють ледь помітні коливання, звані пульсаціями, або короткоперіодних коливаннями магнітного поля.
Пульсації були помічені близько 100 років тому в англійській обсерваторії Кью (поблизу Лондона), але тільки в останні 10-15 років стали об'єктом самостійних досліджень. Спектр частот геомагнітних пульсацій укладений в межах від декількох міллігерц до одного кілогерц, тобто період їх складає від тисячної частки секунди до декількох хвилин. Особливо цікаві пульсації, образно названі радянським геофізиком В.А. Троцької перлинами. Найчастіше перлини з'являються протягом першого тижня після магнітної бурі. Амплітуда пульсацій становить максимум кілька гам, але частіше всього близько однієї гами.
Деякі типи пульсацій відзначаються одночасно на всій земній кулі, як ніби силові лінії геомагнітного поля коливаються подібно струнах гітари. Іноді пульсації мають регіональний характер. На думку Троцької "в даний час повної теорії геомагнітних пульсацій не існує. Встановлені лише загальні принципи фізичної інтерпретації та дано пояснення окремим властивостям пульсацій".
12 Природні ритми і людство
У самому загальному випадку в еволюції людини можна виділити три основні етапи: поява археоантропа, зміна археоантропа палеоантропів і зміна палеоантропа неоантропам. Остання велика перебудова в органічному світі належить до кордону, яка визначається в інтервалі від 1,3 до 0,9 млн. років тому. Людина, судячи з даними, наведеними В.А. Зубакова, з'явився дещо раніше - 1,6-1,4 млн. років тому в Східній Африці.
Дуже ймовірно, що спалах радіоактивності, приурочена до холодного моменту ритму плейстоцену (і, може бути, що збігається з холодним моментом геологічного ритму), викликала мутацію, в результаті якої на Землі з'явилася людина. Це був археоантроп або пітекантроп, що жив в древню палеолітичну епоху або в еоплейстоцене і ранньому плейстоцені. Знаряддям його були грубо тесані камені і так звані рубала. Послідовність культур, пов'язаних з археоантропом, така: культура галек-Шельскі - ашельськой культура; остання частково поширилася і на середній плейстоцен.
В кінці раннього - початку середнього плейстоцену пітекантроп вимирає. Його місце займає палеоантроп, що жив в епоху середнього палеоліту. Неандертальці здебільшого мешкали в печерах і займалися полюванням. Вони створили кілька культур, з яких особливо важливі культури мустьє і Леваллуа. Перша бере початок з дніпровського зледеніння, тобто приблизно 100 тис. років тому, друга - з Лихвинські межледниковья, тобто приблизно 140 тис. років тому. Якщо судити з культури Леваллуа, то поява неандертальця треба віднести приблизно до 140 тис. років тому. У цей час будь-якого переломного моменту ритму плейстопена не було. Але приблизно до цього часу, 146 тис. років тому, приурочений вузол ритму, тобто перетин кривих теплообеспеченности і зволоженості. А при розгляді геологічного ритму вже було показано, що вузли ритму також пов'язані зі спалахами радіоактивності.
Час зникнення палеоантропів і заміни його неоантропам - кроманьйонці встановлено досить точно. Шари фінального мустьє наскальном навісі Ла-Кіна мають датування 3525 ± 530 років тому. Найдавніші датування пізнього палеоліту, 38160 ± 1250 і 38320 ± 2480 років тому, отримані з відкладень в печері Нетопержевой біля Кракова. Тепер можна з більшим ступенем упевненості сказати, що три найголовніші етапи в історії людства контролюються трьома характерними моментами ритму плейстоцену (рис.1).
Внутрішня структура плейстоцену утворена послідовними проявами 40700-річного ритму. Всього на плейстоцен падають п'ять реалізацій 40700-річного ритму. За цей час ритм пройшов щонайменше через 29 характерних моментів (20 переломних точок і вузлів), які мали відзначатися спалахами природної радіоактивності і супроводжуватися перебудовами людського суспільства. Звичайно, енергія спалахів по ходу 40700-річного ритму у багато разів нижче, ніж по ходу ритму плейстоцену. Тому навряд чи можна допустити, щоб по ходу 40700-річного ритму істотно змінювався тип людини. Мабуть, зміни, викликані спалахами радіоактивності, в основному супроводжувалися змінами культур всередині вже сталих типів.
1-хід теплообеспеченности в системі ритму плейстоцену;
2-хід зволоженості в системі;
3-хід теплообеспеченности в системі луна-ритму;
4-хід зволоженості в луна-ритмі;
5-момент народження людини.
Наші знання про давнє і середньому палеоліті ще дуже фрагментарні. Тому відновити послідовність культур палеоантропів і тим більше, прив'язати їх до хронологічної послідовності, ймовірно, не можна. Це можна зробити (і то приблизно) для пізнього палеоліту, що почався не раніше 40 тис. років тому.
Вже говорилося про те, що приблизно 40 тис. років тому відбулася зміна палеоантропа неоантропам. Однак зникнення неандертальця і поява кроманьйонця не слід розглядати як моментальний акт. Криза, що мав місце 40 тис. років тому, завдав смертельного удару неандертальцю і його культуру мустьє, але повністю їх не знищив. Інакше важко пояснити датування фінального мустьє близько 35 тис. років тому. З цим же кризою, мабуть, пов'язана поява кроманьйонця (датування близько 38 тис. років тому). Загалом, ранній період пізнього палеоліту, коли доживав свій вік неандерталець і тільки-тільки почав жити кроманьйонець, можна з однаковим підставою відносити і до середньопалеолітичні культурі фінального мустьє і до пізньопалеолітичної культури Ориньяк. Загальна чисельність населення в той час, мабуть, сильно скоротилася. Л.С. Срібний пише, що між кінцем мустьє і початком пізнього палеоліту в Західній Європі намічається розрив приблизно в 10 тис. років. С.Г. Неручев пов'язує завершення середнього палеоліту і початок пізнього палеоліту в кінці рисс-вюрма із зараженням Землі ураном, яке повинно було значно посилити мутагенез.
Абсолютна перевага пізньопалеолітичних пам'яток відноситься до часу пізніше 33-34 тис. років тому. Ця культура отримала найменування Ориньяк (Перигор). Приблизно 25 тис. років тому її змінила культура солютре, яка в свою чергу близько 17-20 тис. років тому поступилася місцем культурі мадлен (гравет). На кордоні плейстоцену і голоцену пізній палеоліт закінчився і почався мезоліт з його культурою азиль.
Які дані характеризують перехід від палеоліту до мезоліту? За повідомленнями П.М. Долуханова, в Азільськая епоху щільність населення на території Франції зменшилася. С.Г. Неручев відзначає падіння рівня культури. Так, мезолітичні Азільськая знаряддя в порівнянні з мадленской грубі та незграбні. Замість разюче розвиненого реалістичного мистецтва пізнього палеоліту для азиль характерні лише гальки з абстрактними і примітивними узорами. На кордоні плейстоцену і голоцену С.Г. Неручев реєструє підвищену концентрацію урану і сапропелевих органічної речовини. На його думку, цей спалах радіоактивності, сприяючи, з одного боку, прогресивному розвитку людини, з іншого, викликає занепад культури.
Під час кліматичного оптимуму голоцену здійснювався перехід від мезоліту до неоліту. У зв'язку з цим дуже симптоматично звучить фраза С.Г. Неручева про те, що "майже повна відсутність населення під час прояву" кліматичного оптимуму "виглядає досить дивним, якщо не брати до уваги виявилася радіоактивності середовища".
Характерні моменти 40700-річного ритму, мабуть, в деякій мірі впливають і на фізичний тип людини. Так, розрахунками Г.Ф. Дебеца встановлено, що в інтервалі між 8-4 тис. років тому стався стрибкоподібне зміна масивності рис людини.
Зв'язок етапів розвитку людства і його культур в пізньому палеоліті, мезоліті та неоліті з характерними моментами 40700-річного ритму показана на рис. Мабуть, характерні моменти 40700-річного ритму більш-менш збігаються з короткочасними інверсіями геомагнітного поля Землі. За останні 70 млн. років інверсії (зміна знака поля) відбувалися не менше 3-х разів за кожний мільйон років. Тривалість найбільш коротких з виявлених періодів з постійним напрямком поля близько 40-50 тис. років. Проте існували й тривалі періоди постійного знака поля. Наприклад, в період, близький до крейдяного (більше 40 млн. років тому), знак полярності залишався незмінним, ймовірно, багато мільйонів років.
Дослідження показують, що в період геомагнітних відхилень на планеті лютували страшні катастрофи, які і викликали різкі скачки в еволюції Землі та біосфери. Розпад Гондвани - стародавнього суперконтиненту в південному півкулі, зникнення Океану Тетіс, освіта Атлантичного і Тихого океанів, інші найбільші катаклізми та події грюкали саме тоді, коли відзначалися глобальні коливання магнітного поля Землі, які, безсумнівно, впливають і на стан земної кори. Тобто після зміни полярності загасали або набирали силу тектонічні процеси, починалася або закінчувалася магматична активність, посилювався чи слабшав вулканізм, збільшувався або знижувався рівень морів, змінювався клімат.
Під час переполюсовки - інверсій, коли величина геомагнітного поля різко зменшується і навіть може зникнути, Земля, втрачаючи своєї магнітної броні, на якийсь період залишається незахищеною і на неї звалюється вся міць жорстких потоків сонячної і космічної радіації.
Геомагнітне поле є та сама нитка, яка з'єднує неживе з біосферою. Магнітні коливання трансформують і генетику - викликають мутації.
У новітній історії людства провідну роль відіграють не стільки зміни культур, скільки зміни цивілізацій. Поняття цивілізації включає широке коло явищ. Це культурний, технічний підйом, зліт літератури, мистецтва, архітектури, будівництво міст, збільшення чисельності населення і багато іншого. Нас цікавить сам факт активізації великих спільнот людей і її зв'язок з природними ритмами.
Антична цивілізація відноситься до другої половини I тисячоліття до н.е. і перших століть нашої ери. Сучасна цивілізація почалася з епохи Відродження і досягла свого апогею у наш час. Між ними більше тисячі років тривало середньовіччя - епоха безсумнівного занепаду цивілізації. Але адже дві останні багатовікові стадії гірського заледеніння - егезен (VI) і Фернан (VII) - кульмініровалі, відповідно, протягом кількох століть біля кордону ер і в XVII-XIX ст. Значить, вони майже точно збігаються у часі з античної та сучасної цивілізаціями. Найбільш повну характеристику і широку панораму підйому, розквіту і занепаду цих двох "хвиль" цивілізації приводить О. Шпенглер у своїй книзі "Захід Європи" (М., Пг., 1923).
В.М. Массон пише, що "чотири тисячі років тому суспільство південних областей Середньої Азії перебувало на порозі народження міських цивілізацій". У цей час поширився штучне зрошення у землеробстві. У цей же час отримала розвиток цивілізація Хараппи в Індії. Здавалося, людство підійшло до етапу раннеклассической суспільства. Однак "відбулося щось, зовсім протилежне. Замість підйому і прогресу ми бачимо всюди занепад і руйнування. Приходять в запустіння поселення-гіганти ... Цей занепад видно в усіх галузях культури ... Грань цивілізації, поріг раннеклассической суспільства виявилися неперейденнимі". І далі В.М. Массон пише: "У той же II тисячоліття до н.е. відзначається явний регрес в областях, розташованих на протилежних полюсах тодішнього цивілізованого світу. У Греції та на Кіпрі в XIII-XII ст. До н.е. занепадає крито-мікенська культура ... Ще більш приголомшливим було запустіння в середині II тисячоліття до нашої ери гиганські давньоіндійських міст, відомих нам, як і Намазга-депе, за пізнього назвою їх руїн - Мехенджо-Даро і Хараппи ". Наведемо також цитату Т. Хейєрдала про цей час: "Всеосяжний крах цивілізацій Східного Середземномор'я датується приблизно 1200 р . до нашої ери. До дат близько 3100 і 1200 рр.. до н. е.. прив'язані надзвичайно важливі епохи в історії Середземномор'я і Близького Сходу. У першому випадку бачимо ломку культур на середземноморських островах та виникнення перших династій Єгипту і Дворіччя, у другому - знову ламка сформованих товариств, кінець старих династій, пошуки великими етнічними групами нових місць проживання ".
Що може чекати сучасне людство? Професор Г. Петрова пише: "Схоже, ми потрапили на якусь періодичну гілку. Відомі цикли в десятки, сотні мільйонів років, що відображають явища в мантії Землі. А процеси, пов'язані з витікання енергії з рідкого ядра планети, мають свій 10 000 - річний цикл, який, мабуть, і викликав нинішній спад магнітного моменту, а отже, ми живемо напередодні інверсії. Якщо це так, то від цієї катастрофи нас відділяють принаймні 5 тис. років. Інша справа - екскурс, коли наші полюси міняються місцями, і дуже швидко, скажімо, протягом якихось ста років! Але, зауважу, людство благополучно пережило кілька подібних екскурсів - останній трапився 3 тис. років тому - без будь-яких потрясінь ".
Існує думка: якщо геомагнітне поле і надалі буде хиріти такими ж темпами, то приблизно через 2 тис. років воно взагалі зникне, про що начебто говорять розрахунки, зроблені за намагніченими предметів давньоримської кераміки. Хтось називає і куди менші терміни. Скажімо, німецькі вчені з Геоцентр в Потсдамі укладають: "Багато що свідчить на користь того, що незабаром на Землі знову відбудеться зміна магнітних полюсів, як це вже було більше сотні разів за останні 40 млн. років. У цьому випадку наша планета виявиться практично беззахисною перед обличчям космічного випромінювання. Електронні прилади можуть перестати працювати, системи зв'язку і радарні системи прийдуть в непридатність "...
Як це відіб'ється на біосферу та людстві, які при цьому можуть бути потрясіння - питання найголовніший.
Висновок
На закінчення слід зазначити, що прояви відомих і поки ще не повністю розкритих форм сонячного випромінювання можуть бути корельовані між собою. Ця обставина ускладнює побудову повної моделі спостережуваних явищ. У зв'язку з цим слід нагадати, що пропоновані чисельні значення енергетичних параметрів повинні сприйматися тільки як суто попередні оцінки. Нетривалий моніторинг і подальший аналіз сукупності сонячних явищ та супроводжуючих їх відгуків у земній атмосфері дозволить виявити запізнювання відгуків на різних її рівнях і в різних географічних районах. При прийнятне збільшення обсягу спостережень, мабуть, вдасться остаточно оцінити всі види енергоносіїв, що беруть участь в процесі сонячно-земних зв'язків. Після уточнення деталей сполучних механізмів вивчення сонячно-атмосферних впливів знайде статистичну основу і, отже, стануть можливими впевнені передбачення аномальних змін погоди і катастрофічних подій у різних районах земної кулі.
ЛІТЕРАТУРА
1.http: / / schools.techno.ru/sch1567/dost/hp/astronom/solntse.htm
2. http://space.rin.ru/articles/html/395.html
3. http://domino.novsu.ac.ru/kse/pril/10.htm
4. http://www.1tv.ru/owa/win/ort6_main.main?p_news_title_id=78934
Проте відстані Сонця і Місяця від Землі не залишаються постійними, а злегка змінюються. Відбувається це тому, що шляхи Землі навколо Сонця і Місяця навколо Землі не кола, а еліпси.
Зі зміною відстаней між цими тілами змінюються і їх видимі розміри. Якщо в момент затемнення місячний диск буде більше сонячного, Місяць повністю закриє собою Сонце, і затемнення буде повним. Якщо ж під час затемнення Місяць буде знаходитися в найбільшому видаленні від Землі, то вона буде нам здаватися меншого розміру і закрити Сонце повністю не зможе. Залишиться незакритим світлий обідок Сонця, який під час затемнення буде видно як яскраве тоненьке кільце навколо чорного диска Місяця. Таке затемнення називають кільцеподібним.
Здавалося б, сонячні затемнення повинні траплятися щомісячно (кожне молодика).
Якби Земля і Місяць рухалися в одній площині, то в кожне молодик Місяць справді виявлялася б точно на прямій лінії, що з'єднує Землю і Сонце, і відбувалося б затемнення. Насправді ж Земля рухається навколо Сонця в одній площині, а Місяць навколо Землі - в іншій. Ці площини не збігаються. Тому часто під час молодиків Місяць проходить або вище Сонця, або нижче. Видимий шлях Місяця на небі не збігається з тим шляхом, по якому рухається Сонце. Ці шляхи перетинаються у двох протилежних точках, які називаються вузлами місячної орбіти. Поблизу цих точок шляху Сонця і Місяця близько підходять один до одного. І тільки в тому випадку, коли молодик відбувається поблизу вузла, воно супроводжується затемненням.
Затемнення буде повним або кільцеподібним, якщо в молодика Сонце і Місяць перебуватимуть майже точно у вузлі. Якщо ж Сонце в момент молодика опиниться на деякій відстані від вузла, то центри місячного і сонячного дисків не співпадуть і Місяць закриє Сонце лише частково. Таке затемнення називається приватним.
Місяць переміщується серед зірок із заходу на схід. Тому закриття Сонця лунів починається з його західного, тобто правого, краю. Ступінь закриття називається в астрономії фазою затемнення.
Щорічно буває не менше двох сонячних затемнень.
Важко уявити собі, щоб затемнення відбувалися так часто: адже кожному з нас спостерігати затемнення припадає надзвичайно рідко. Пояснюється це тим, що під час сонячного затемнення тінь від Місяця падає на Землю. Що впала тінь має форму майже круглого плями, поперечник якого може досягати найбільше
Повне сонячне затемнення не може тривати більше 8 хвилин. У минулому столітті найбільша тривалість затемнень була в
Місячна тінь, рухаючись по Землі, описує вузьку, але довгу смугу, на якій послідовно спостерігається повне сонячне затемнення. Протяжність смуги повного сонячного затемнення сягає кількох тисяч кілометрів. І все ж площа, що покривається тінню, виявляється незначною в порівнянні з усією поверхнею Землі. Крім того, в смузі повного затемнення часто виявляються океани, пустелі і малонаселені райони Землі.
Навколо плями місячної тіні розташовується область півтіні, де затемнення буває приватним. Поперечник області півтіні становить близько 6-7 тис. км. Для спостерігача, який буде знаходитися поблизу краю цій галузі, лише незначна частка сонячного диска покриється Місяцем. Таке затемнення може взагалі пройти непоміченим.
Чи можна передбачити настання затемнення?
Вчені ще в далекій давнині встановили, що через 6585 днів 8 годин, що становить 18 років 11 днів 8 годин, затемнення повторюються. Відбувається це тому, що саме через цей проміжок часу розташування в просторі Місяця, Землі і Сонця повторюється. Цей проміжок був названий саросом, що означає «повторення».
Протягом одного Сарос в середньому буває 43 сонячних затемнення, з них 15 приватних, 15 кільцеподібних й 13 повних. Додаючи до дат затемнень, що спостерігалися протягом одного Сарос, 18 років 11 днів і 8 годин, ми зможемо передбачити настання затемнень в майбутньому.
Однак у сарос міститься не ціле число днів, а 6585 днів і 8 годин. За ці 8 годин Земля повернеться на третину обороту і буде звернена до Сонця вже інший своєю стороною. Тому наступне затемнення спостерігатиметься в іншому районі Землі.
В одному і тому ж місці Землі повне сонячне затемнення спостерігається один раз на 250 - 300 років.
Як бачите, передбачити день затемнення дуже легко. Передбачення точного часу його настання і умов його видимості - важке завдання; щоб вирішити її, астрономи протягом декількох сторіч вивчали рух Землі і Місяця. В даний час затемнення передбачають дуже точно. Помилка в прогнозі моменту настання не перевершує 2 - 4 секунд.
Схема повного сонячного затемнення
Схема кільцеподібного сонячного затемнення
7. Сонячно-земні зв'язку
Процеси, що йдуть в космосі і усередині Сонця, призводять до випромінювань енергії у вигляді електромагнітних хвиль різної довжини. Тварини і люди є перетворювачами енергії і невіддільні від світу рослин і мікроорганізмів. Всі ми включені в енергетичні цикли Всесвіту. Енергія електромагнітних випромінювань Сонця і космосу сприймається живим речовиною в різних діапазонах, а віддається в основному в інфрачервоному - у вигляді тепла. На теплову (інфрачервону) складову енергії припадає 51% сонячної радіації, що досягає Землі. Близько 10% енергії досягає поверхні планети з ультрафіолетовими променями (при сучасному стані озонового шару атмосфери). Щільність сумарної енергії на поверхні Землі в зонах з помірним кліматом влітку близько 200 Вт / м, взимку близько 10 Вт / м. Океани, моря, озера і річки є акумуляторами енергії, згладжуючими температурні перепади. При замерзанні вода віддає 300 Вт / м.
Земля безперервно бомбардується потоком частинок, що летять від Сонця, - так званим сонячним вітром. Зіткнення сонячного вітру з магнітним полем Землі призводить до порушення електричних полів і струмів. Хвіст магнітосфери Землі витягується в міжпланетний простір принаймні на тисячу радіусів Землі. У хвості містяться величезна енергія - 10 МДж. Частина цієї енергії припадає на область, що знаходиться поблизу Землі. З нею пов'язано утворення полярних сяйв на висотах близько
Для порятунку себе людство зобов'язане берегти атмосферу і водні простори планети від зміни їх властивостей, що екранують і згладжуючих енергетичні стрибки в біосфері.
8. Магнітні бурі
У період, коли на Сонці виникають плями, відбуваються виняткової сили вибухи і викидаються потужні потоки заряджених частинок - корпускул і ультрафіолетових променів. Приблизно через два дні частинки досягають земної кулі, де вони захоплюються його магнітним полем і "сортуються" по зарядам і масам. Навколо Землі утворюється гігантський круговий електричний контур радіусом в 20-25 тисяч кілометрів. Магнітне поле цього струму в основному і створює бурю, що охоплює всю земну кулю. Іонізація атмосфери посилюється, провідність зростає, виникають сильні, порівняно короткочасні електричні струми, які виявляються на Землі у вигляді магнітних збурень.
Число сильних світових магнітних бур протягом року невелика: одиниці в роки "спокійного" Сонця або кілька десятків в роки сильної сонячної активності. Що стосується помірних магнітних бур або магнітних збурень, то вони бувають часто, особливо в полярних районах, де спокійні магнітні дні надзвичайно рідкісні. Протягом сильної магнітної бурі відмінювання змінюється на кілька градусів, а вертикальна і горизонтальна складові - на тисячі гам і більше. Амплітуди магнітних бур змінюються із зміною географічної широти: на півночі вони більше, на півдні менше. Тривають магнітні бурі протягом декількох днів (у середньому 4-5 доби), проте дуже сильні, як правило, 1-2 доби.
Магнітні бурі охоплюють земну кулю частіше в дні весняного і осіннього рівнодення (березень-квітень, серпень-вересень), а також в роки інтенсивної сонячної активності, що має чітко виражену періодичність близько 11 років. Спостерігається в частоті появи магнітних бур і 27-денна повторюваність, пов'язана з періодом обертання Сонця навколо своєї осі. Таким чином, магнітне поле Землі дуже чуйно вловлює ступінь активності нашого світила, його "настрій"
Сонячний вітер, або плазма, що складається з іонізованого, дуже розрядженого газу, охопивши земну кулю, викликає в його магнітному полі різні обурення і коливання. У дні, коли земна куля знаходиться у владі невидимою магнітної бурі, в Арктиці і Антарктиді палахкотять сильні полярні сяйва, а дослідники космічних променів - частинок, що летять з космосу і від Сонця, що володіють колосальною енергією, спостерігають зміни інтенсивності потоків цих частинок.
9. Магнітосфера
Існування постійного плазмового потоку, що виходить від Сонця і званого сонячним вітром, доведено експериментально, і порожнина, в якій укладено магнітне поле, називається магнітосферою. Вона лежить вище області іоносфери. Це найбільш велика з усіх сфер Землі, хоча кількість речовини її не складає і сотої частки відсотка від кількості нижележащих областей. Її зовнішня межа визначається тією умовою, щоб величина магнітного поля Землі перевищувала деяку постійну величину - постійне значення міжпланетного магнітного поля. Магнітосфера не є сфера, це складне просторове освіту, не симетричне відносно Землі. З боку Сонця магнітосфера підібгана тиском сонячного вітру і відстоїть від поверхні Землі на 10-12 її радіусів, а з нічного боку вона витягнута, утворюючи так званий магнітний хвіст Землі. Останній дуже протяжен, і поки точно не встановлено, де він закінчується. В усякому разі на відстанях орбіти Місяця він ще зафіксований космічними апаратами. Під тиском сонячного вітру магнітні силові лінії, які виходять з областей Північного і Південного полюсів, зносяться з денною на нічний бік Землі, утворюючи згаданий магнітний хвіст, який складається з двох силових нейтральним шаром з напруженістю магнітного поля близько нуля.
Нейтральний шар, "щілини" або "Каспі", які поділяють силові лінії трубок, відповідним двох полярних шапок і розділених плоским денної сторони і хвоста, представляє особливий інтерес для нас, так як саме ці щілини збирають гарячу плазму сонячного вітру, викликаючи різноманітний спектр відповідної реакції земної атмосфери. У всіх інших містах земна магнітна броня надійно захищає Землю, і можливо лише слабке "просочування" за рахунок дифузії частинок сонячної плазми.
10 Радіаційні пояси Землі
Дослідження показали, що в околицях Землі є частинки досить високих енергій. Вони сконцентровані в основному в двох зонах, які утворюють так званий радіаційний пояс Землі. Він представляє серйозну небезпеку для людини під час польоту в космос. Внутрішня зона починається на висоті 500 -
11. Геомагнітні пульсації
Іонізований газ безперервно "дует" з боку Сонця, то слабше, то сильніше, як вітер на березі моря. Досягнувши зовнішнього кордону магнітного поля Землі, тобто кордону магнітосфери, він взаємодіє з нею і утворює електромагнітні хвилі. Чутливі хвилеміри в обсерваторіях виявляють ледь помітні коливання, звані пульсаціями, або короткоперіодних коливаннями магнітного поля.
Пульсації були помічені близько 100 років тому в англійській обсерваторії Кью (поблизу Лондона), але тільки в останні 10-15 років стали об'єктом самостійних досліджень. Спектр частот геомагнітних пульсацій укладений в межах від декількох міллігерц до одного кілогерц, тобто період їх складає від тисячної частки секунди до декількох хвилин. Особливо цікаві пульсації, образно названі радянським геофізиком В.А. Троцької перлинами. Найчастіше перлини з'являються протягом першого тижня після магнітної бурі. Амплітуда пульсацій становить максимум кілька гам, але частіше всього близько однієї гами.
Деякі типи пульсацій відзначаються одночасно на всій земній кулі, як ніби силові лінії геомагнітного поля коливаються подібно струнах гітари. Іноді пульсації мають регіональний характер. На думку Троцької "в даний час повної теорії геомагнітних пульсацій не існує. Встановлені лише загальні принципи фізичної інтерпретації та дано пояснення окремим властивостям пульсацій".
12 Природні ритми і людство
У самому загальному випадку в еволюції людини можна виділити три основні етапи: поява археоантропа, зміна археоантропа палеоантропів і зміна палеоантропа неоантропам. Остання велика перебудова в органічному світі належить до кордону, яка визначається в інтервалі від 1,3 до 0,9 млн. років тому. Людина, судячи з даними, наведеними В.А. Зубакова, з'явився дещо раніше - 1,6-1,4 млн. років тому в Східній Африці.
Дуже ймовірно, що спалах радіоактивності, приурочена до холодного моменту ритму плейстоцену (і, може бути, що збігається з холодним моментом геологічного ритму), викликала мутацію, в результаті якої на Землі з'явилася людина. Це був археоантроп або пітекантроп, що жив в древню палеолітичну епоху або в еоплейстоцене і ранньому плейстоцені. Знаряддям його були грубо тесані камені і так звані рубала. Послідовність культур, пов'язаних з археоантропом, така: культура галек-Шельскі - ашельськой культура; остання частково поширилася і на середній плейстоцен.
В кінці раннього - початку середнього плейстоцену пітекантроп вимирає. Його місце займає палеоантроп, що жив в епоху середнього палеоліту. Неандертальці здебільшого мешкали в печерах і займалися полюванням. Вони створили кілька культур, з яких особливо важливі культури мустьє і Леваллуа. Перша бере початок з дніпровського зледеніння, тобто приблизно 100 тис. років тому, друга - з Лихвинські межледниковья, тобто приблизно 140 тис. років тому. Якщо судити з культури Леваллуа, то поява неандертальця треба віднести приблизно до 140 тис. років тому. У цей час будь-якого переломного моменту ритму плейстопена не було. Але приблизно до цього часу, 146 тис. років тому, приурочений вузол ритму, тобто перетин кривих теплообеспеченности і зволоженості. А при розгляді геологічного ритму вже було показано, що вузли ритму також пов'язані зі спалахами радіоактивності.
Час зникнення палеоантропів і заміни його неоантропам - кроманьйонці встановлено досить точно. Шари фінального мустьє наскальном навісі Ла-Кіна мають датування 3525 ± 530 років тому. Найдавніші датування пізнього палеоліту, 38160 ± 1250 і 38320 ± 2480 років тому, отримані з відкладень в печері Нетопержевой біля Кракова. Тепер можна з більшим ступенем упевненості сказати, що три найголовніші етапи в історії людства контролюються трьома характерними моментами ритму плейстоцену (рис.1).
Внутрішня структура плейстоцену утворена послідовними проявами 40700-річного ритму. Всього на плейстоцен падають п'ять реалізацій 40700-річного ритму. За цей час ритм пройшов щонайменше через 29 характерних моментів (20 переломних точок і вузлів), які мали відзначатися спалахами природної радіоактивності і супроводжуватися перебудовами людського суспільства. Звичайно, енергія спалахів по ходу 40700-річного ритму у багато разів нижче, ніж по ходу ритму плейстоцену. Тому навряд чи можна допустити, щоб по ходу 40700-річного ритму істотно змінювався тип людини. Мабуть, зміни, викликані спалахами радіоактивності, в основному супроводжувалися змінами культур всередині вже сталих типів.
1-хід теплообеспеченности в системі ритму плейстоцену;
2-хід зволоженості в системі;
3-хід теплообеспеченности в системі луна-ритму;
4-хід зволоженості в луна-ритмі;
5-момент народження людини.
Наші знання про давнє і середньому палеоліті ще дуже фрагментарні. Тому відновити послідовність культур палеоантропів і тим більше, прив'язати їх до хронологічної послідовності, ймовірно, не можна. Це можна зробити (і то приблизно) для пізнього палеоліту, що почався не раніше 40 тис. років тому.
Вже говорилося про те, що приблизно 40 тис. років тому відбулася зміна палеоантропа неоантропам. Однак зникнення неандертальця і поява кроманьйонця не слід розглядати як моментальний акт. Криза, що мав місце 40 тис. років тому, завдав смертельного удару неандертальцю і його культуру мустьє, але повністю їх не знищив. Інакше важко пояснити датування фінального мустьє близько 35 тис. років тому. З цим же кризою, мабуть, пов'язана поява кроманьйонця (датування близько 38 тис. років тому). Загалом, ранній період пізнього палеоліту, коли доживав свій вік неандерталець і тільки-тільки почав жити кроманьйонець, можна з однаковим підставою відносити і до середньопалеолітичні культурі фінального мустьє і до пізньопалеолітичної культури Ориньяк. Загальна чисельність населення в той час, мабуть, сильно скоротилася. Л.С. Срібний пише, що між кінцем мустьє і початком пізнього палеоліту в Західній Європі намічається розрив приблизно в 10 тис. років. С.Г. Неручев пов'язує завершення середнього палеоліту і початок пізнього палеоліту в кінці рисс-вюрма із зараженням Землі ураном, яке повинно було значно посилити мутагенез.
Абсолютна перевага пізньопалеолітичних пам'яток відноситься до часу пізніше 33-34 тис. років тому. Ця культура отримала найменування Ориньяк (Перигор). Приблизно 25 тис. років тому її змінила культура солютре, яка в свою чергу близько 17-20 тис. років тому поступилася місцем культурі мадлен (гравет). На кордоні плейстоцену і голоцену пізній палеоліт закінчився і почався мезоліт з його культурою азиль.
Які дані характеризують перехід від палеоліту до мезоліту? За повідомленнями П.М. Долуханова, в Азільськая епоху щільність населення на території Франції зменшилася. С.Г. Неручев відзначає падіння рівня культури. Так, мезолітичні Азільськая знаряддя в порівнянні з мадленской грубі та незграбні. Замість разюче розвиненого реалістичного мистецтва пізнього палеоліту для азиль характерні лише гальки з абстрактними і примітивними узорами. На кордоні плейстоцену і голоцену С.Г. Неручев реєструє підвищену концентрацію урану і сапропелевих органічної речовини. На його думку, цей спалах радіоактивності, сприяючи, з одного боку, прогресивному розвитку людини, з іншого, викликає занепад культури.
Під час кліматичного оптимуму голоцену здійснювався перехід від мезоліту до неоліту. У зв'язку з цим дуже симптоматично звучить фраза С.Г. Неручева про те, що "майже повна відсутність населення під час прояву" кліматичного оптимуму "виглядає досить дивним, якщо не брати до уваги виявилася радіоактивності середовища".
Характерні моменти 40700-річного ритму, мабуть, в деякій мірі впливають і на фізичний тип людини. Так, розрахунками Г.Ф. Дебеца встановлено, що в інтервалі між 8-4 тис. років тому стався стрибкоподібне зміна масивності рис людини.
Зв'язок етапів розвитку людства і його культур в пізньому палеоліті, мезоліті та неоліті з характерними моментами 40700-річного ритму показана на рис. Мабуть, характерні моменти 40700-річного ритму більш-менш збігаються з короткочасними інверсіями геомагнітного поля Землі. За останні 70 млн. років інверсії (зміна знака поля) відбувалися не менше 3-х разів за кожний мільйон років. Тривалість найбільш коротких з виявлених періодів з постійним напрямком поля близько 40-50 тис. років. Проте існували й тривалі періоди постійного знака поля. Наприклад, в період, близький до крейдяного (більше 40 млн. років тому), знак полярності залишався незмінним, ймовірно, багато мільйонів років.
Дослідження показують, що в період геомагнітних відхилень на планеті лютували страшні катастрофи, які і викликали різкі скачки в еволюції Землі та біосфери. Розпад Гондвани - стародавнього суперконтиненту в південному півкулі, зникнення Океану Тетіс, освіта Атлантичного і Тихого океанів, інші найбільші катаклізми та події грюкали саме тоді, коли відзначалися глобальні коливання магнітного поля Землі, які, безсумнівно, впливають і на стан земної кори. Тобто після зміни полярності загасали або набирали силу тектонічні процеси, починалася або закінчувалася магматична активність, посилювався чи слабшав вулканізм, збільшувався або знижувався рівень морів, змінювався клімат.
Під час переполюсовки - інверсій, коли величина геомагнітного поля різко зменшується і навіть може зникнути, Земля, втрачаючи своєї магнітної броні, на якийсь період залишається незахищеною і на неї звалюється вся міць жорстких потоків сонячної і космічної радіації.
Геомагнітне поле є та сама нитка, яка з'єднує неживе з біосферою. Магнітні коливання трансформують і генетику - викликають мутації.
У новітній історії людства провідну роль відіграють не стільки зміни культур, скільки зміни цивілізацій. Поняття цивілізації включає широке коло явищ. Це культурний, технічний підйом, зліт літератури, мистецтва, архітектури, будівництво міст, збільшення чисельності населення і багато іншого. Нас цікавить сам факт активізації великих спільнот людей і її зв'язок з природними ритмами.
Антична цивілізація відноситься до другої половини I тисячоліття до н.е. і перших століть нашої ери. Сучасна цивілізація почалася з епохи Відродження і досягла свого апогею у наш час. Між ними більше тисячі років тривало середньовіччя - епоха безсумнівного занепаду цивілізації. Але адже дві останні багатовікові стадії гірського заледеніння - егезен (VI) і Фернан (VII) - кульмініровалі, відповідно, протягом кількох століть біля кордону ер і в XVII-XIX ст. Значить, вони майже точно збігаються у часі з античної та сучасної цивілізаціями. Найбільш повну характеристику і широку панораму підйому, розквіту і занепаду цих двох "хвиль" цивілізації приводить О. Шпенглер у своїй книзі "Захід Європи" (М., Пг., 1923).
В.М. Массон пише, що "чотири тисячі років тому суспільство південних областей Середньої Азії перебувало на порозі народження міських цивілізацій". У цей час поширився штучне зрошення у землеробстві. У цей же час отримала розвиток цивілізація Хараппи в Індії. Здавалося, людство підійшло до етапу раннеклассической суспільства. Однак "відбулося щось, зовсім протилежне. Замість підйому і прогресу ми бачимо всюди занепад і руйнування. Приходять в запустіння поселення-гіганти ... Цей занепад видно в усіх галузях культури ... Грань цивілізації, поріг раннеклассической суспільства виявилися неперейденнимі". І далі В.М. Массон пише: "У той же II тисячоліття до н.е. відзначається явний регрес в областях, розташованих на протилежних полюсах тодішнього цивілізованого світу. У Греції та на Кіпрі в XIII-XII ст. До н.е. занепадає крито-мікенська культура ... Ще більш приголомшливим було запустіння в середині II тисячоліття до нашої ери гиганські давньоіндійських міст, відомих нам, як і Намазга-депе, за пізнього назвою їх руїн - Мехенджо-Даро і Хараппи ". Наведемо також цитату Т. Хейєрдала про цей час: "Всеосяжний крах цивілізацій Східного Середземномор'я датується приблизно
Що може чекати сучасне людство? Професор Г. Петрова пише: "Схоже, ми потрапили на якусь періодичну гілку. Відомі цикли в десятки, сотні мільйонів років, що відображають явища в мантії Землі. А процеси, пов'язані з витікання енергії з рідкого ядра планети, мають свій 10 000 - річний цикл, який, мабуть, і викликав нинішній спад магнітного моменту, а отже, ми живемо напередодні інверсії. Якщо це так, то від цієї катастрофи нас відділяють принаймні 5 тис. років. Інша справа - екскурс, коли наші полюси міняються місцями, і дуже швидко, скажімо, протягом якихось ста років! Але, зауважу, людство благополучно пережило кілька подібних екскурсів - останній трапився 3 тис. років тому - без будь-яких потрясінь ".
Існує думка: якщо геомагнітне поле і надалі буде хиріти такими ж темпами, то приблизно через 2 тис. років воно взагалі зникне, про що начебто говорять розрахунки, зроблені за намагніченими предметів давньоримської кераміки. Хтось називає і куди менші терміни. Скажімо, німецькі вчені з Геоцентр в Потсдамі укладають: "Багато що свідчить на користь того, що незабаром на Землі знову відбудеться зміна магнітних полюсів, як це вже було більше сотні разів за останні 40 млн. років. У цьому випадку наша планета виявиться практично беззахисною перед обличчям космічного випромінювання. Електронні прилади можуть перестати працювати, системи зв'язку і радарні системи прийдуть в непридатність "...
Як це відіб'ється на біосферу та людстві, які при цьому можуть бути потрясіння - питання найголовніший.
Висновок
На закінчення слід зазначити, що прояви відомих і поки ще не повністю розкритих форм сонячного випромінювання можуть бути корельовані між собою. Ця обставина ускладнює побудову повної моделі спостережуваних явищ. У зв'язку з цим слід нагадати, що пропоновані чисельні значення енергетичних параметрів повинні сприйматися тільки як суто попередні оцінки. Нетривалий моніторинг і подальший аналіз сукупності сонячних явищ та супроводжуючих їх відгуків у земній атмосфері дозволить виявити запізнювання відгуків на різних її рівнях і в різних географічних районах. При прийнятне збільшення обсягу спостережень, мабуть, вдасться остаточно оцінити всі види енергоносіїв, що беруть участь в процесі сонячно-земних зв'язків. Після уточнення деталей сполучних механізмів вивчення сонячно-атмосферних впливів знайде статистичну основу і, отже, стануть можливими впевнені передбачення аномальних змін погоди і катастрофічних подій у різних районах земної кулі.
ЛІТЕРАТУРА
1.http: / / schools.techno.ru/sch1567/dost/hp/astronom/solntse.htm
2. http://space.rin.ru/articles/html/395.html
3. http://domino.novsu.ac.ru/kse/pril/10.htm
4. http://www.1tv.ru/owa/win/ort6_main.main?p_news_title_id=78934