По екранах багатьох країн пройшов американський науково-фантастичний фільм "Ядро". Мова в ньому йшла про ядрі Землі. Воно, це ядро, несподівано втратило магнітні властивості, в результаті чого зникло магнітне поле, що оточує нашу Землю, а слідом за цим почалися всякі лиха, що загрожують життю всього людства, що, як відомо, є неодмінним атрибутом будь-якого науково-фантастичного фільму, який розраховує на хорошу касу. Герої фільму, мужні вчені і що приєдналися до них красуні і лиходії, відправляються в глибини планети, щоб підремонтувати згаслі магнітне поле і врятувати людство. Поцілунок в діафрагму. Повний касовий успіх. Повна недостовірність.
Єдине, що в цьому фільмі було справжнім і достовірним, - це твердження, що магнітне поле, що оточує Землю, народжується десь в надрах планети і його зникнення загрожує нам незліченними лихами. Досить сказати, що саме магнітне поле захищає нас від смертоносного космічного випромінювання і, можливо, зберігає в цілості земну атмосферу, яку в іншому випадку "здуло" б сонячним вітром, потоком іонізованих частинок, як "здуло" колись атмосферу Марса, і тоді земля стала б такою ж млявою, як нинішній Марс.
Ми вже розповідали читачам, що на щастя, на думку фахівців, повна втрата магнітного поля нашої планеті не загрожує. Однак, на превеликий жаль, на думку тих же фахівців, нам цілком реально загрожує і, може бути, в самому недалекому майбутньому (деякі фахівці говорять навіть, що в найближчі дві тисячі років) тимчасова втрата цього поля. Вимірювання показують, що воно з року в рік слабшає, а таке ослаблення, як показує геологічне минуле нашої планети, віщує можливу - і раптову - переорієнтацію магнітних полюсів Землі: пройшовши через нуль, магнітне поле поміняє напрямок, тобто північний магнітний полюс поміняється місцями з південним. В історії Землі, як показують дослідження древніх скель, такі раптові переорієнтації вже бували, вони повторюються кожні кілька сот тисяч років, але фахівці не знають, чим вони викликані, і не беруться передбачити, скільки може тривати "нульовий період", коли Земля не буде захищена магнітним полем. Може бути, лічені роки, може бути - тисячоліття. Відповідь на це питання можуть дати тільки дослідження того самого ядра Землі, з якого ми почали цю замітку. На жаль, на відміну від героїв американського фільму, фахівці-геофізики поки не можуть відправитися в надра Землі. Тому вони роблять спроби доставити гору до Магомета, іншими словами, відтворити умови в земному ядрі в своїх наземних лабораторіях.
Ці спроби вже робилися раніше, в лабораторіях Риги і Карлсруе, але створені там подібності земного ядра - куля з швидко обертового і дуже гарячого рідкого металу - були недостатньо великі, щоб відтворити головні особливості ядра планети, ті, від яких залежать властивості його магнітного поля. Тому зараз відразу в двох американських лабораторіях, в Меріленді і Вісконсині, почалася підготовка до експериментів великого масштабу. В одному з них штучне "ядро Землі" матиме діаметр 1 метр, в іншому - 3 метри. Триметровий, розпечений, рідкий, що обертається металева куля - уявляєте? Це вам не поцілунок в діафрагму ...
Природне ядро Землі, її гігантська динамомашина, має діаметр близько 7 тисяч кілометрів, з яких зовнішні дві з гаком тисячі представляють собою рідку частину, де відбуваються стрімке вихровий обертання і настільки ж швидка конвекція: охолоджені потоки рідкого металу стікають вниз, до твердого ядра, а розігріті потоки піднімаються наверх. Середня температура в ядрі становить близько 5 тисяч градусів, і це робить зрозумілим, які труднощі повинні подолати експериментатори, щоб відтворити хоча б віддалене подібність цих умов в своїх лабораторіях. Штучне ядро має бути досить великим, щоб магнітне поле, яке зародилося в ньому від випадкового "пускового" імпульсу, могло розтягуватися, звиватися і рости. У малому обсязі всі ці явища, що передують становленню сталого, стабільного поля, відбуватися не можуть, це показали латвійські та німецькі експерименти.
Дослідники мають намір створити величезні, багатотонні кулі рідкого розпеченого натрію (нагадаємо, що натрій - вельми вибухову речовину), занурені в масло, яке ізолює ці кулі від зіткнення з зовнішнім повітрям і стінками випробувальної камери. Потім вони повинні будуть привести ці кулі в швидке обертання, і чим швидше, тим краще, інакше взагалі не буде умов для виникнення поля. Після цього вони мають намір піддавати ці кулі впливу коротких "пускових" імпульсів зовнішнього магнітного поля, щоб в ядрі виникли зародки власних полів, перші "покашлювання" запускається динамо. Лише потім, коли ці поля встановляться, почнеться власне експеримент.
Перш за все слід з'ясувати, який вид обертання призводить до появи магнітного поля навколо нашої планети. У фахівців є різні гіпотези щодо цього. Основна частина теоретиків припускають, що вся справа в наявності в земному ядрі двох видів руху - обертання, яке "закручує" магнітні силові лінії навколо осі обертання планети, і вихорів, які призводять до поступового витягування силових ліній вздовж осі обертання, а потім - до їх замикання і перетворенню в незалежні силові лінії, які і оточують після цього всю планету. Є й інші погляди. Експеримент покликаний перевірити різні здогади.
Інше важливе питання пов'язаний з впливом зовнішніх умов. Це теж важкий горішок. Відомо, що Земля і Венера подібні за розмірами і внутрішньому складу, однак у Землі є магнітне поле, а у Венери його немає. Чому? Чому Марс приблизно 4 мільярди років тому втратив своє магнітне поле, яке у нього явно існувало раніше? Майбутній експеримент може відповісти і на всі ці питання.
Нарешті, як ми вже сказали, вкрай важливо з'ясувати, чому відбуваються згадані вище апериодические переорієнтації магнітних полюсів. Розрахунки теоретиків показують, що випадкові хаотичні зміни магнітного поля в зовнішньому рідкому ядрі планети повинні породжувати тенденцію до безперервного блукання полюсів. Мабуть, тверде ядро якимось чином "гасить" майже всі ці спроби, так що вдаються лише деякі з них і то вкрай рідко. Є, однак, і інша, більш тривожна теоретична можливість: не виключено, що земне ядро взагалі не здатне породжувати стійке поле навколо планети, а той факт, що воно зараз існує, пояснюється лише тим, що ми живемо в якійсь надзвичайно сприятливий період земної історії. В такому випадку виникнення та існування життя на Землі могло бути викликано щасливим збігом обставин - випадковим і несподіваною появою такого стійкого поля.
На щастя, безліч фактів вказує, що це крайній припущення швидше за все нереально. Але питання про причини переорієнтації магнітних полюсів все одно залишається відкритим і теж вимагає пояснення, яке, в свою чергу, вимагає експериментального вивчення унікальних особливостей внутрішньопланетної динамо-машини. Так що час для такого зухвалого експерименту явно назріло, і залишається чекати його здійснення.
Михайло Вартбург
"Знання сила"