Нас ждет радиоактивный космический дождь: Земля теряет естественную защиту
На днях ученые обещают очередную магнитную бурю. Не привыкать. В январе, как вы помните, Земля подверглась не просто буре, удару мощнейшего в XXI веке радиационного шторма. Солнечные протоны - ядра атома водорода - разогнавшись до колоссальных энергий, атаковали нашу планету.
Космос становится все более радиоактивен: так, геологи говорят, что «вот-вот» (по их меркам) Земля лишится магнитного поля. А именно оно защищает нас от космического излучения. Оправданны ли эти страхи, и, если да, делать-то что, бункеры строить?
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ИСЧЕЗНЕТ?
От космической радиации нас надежно защищает магнитное поле (именно поэтому протонный шторм землянам не повредил). Заряженные частицы, встречая силовые линии магнитного поля, накручиваются на них, теряя прыть и самостоятельность. Часть «сгорает» высоко-высоко, и мы любуемся полярными сияниями. А что-то и вовсе оттаскивает прочь от Земли, в так называемый магнитосферный хвост, который тянется с ночной стороны нашей планеты далеко-далеко, дальше Луны. Оттуда на Землю выдачи нет.
Кроме магнитного поля, нас надежно прикрывает атмосфера. Сталкиваясь с атомами и молекулами воздуха, космическая радиация дробится и утрачивает мощь. А озоновый слой блокирует жесткий ультрафиолет: формально это не «радиация», но выжигает даже похлеще.
Но время от времени защита дает сбой. 41 тысячу лет назад магнитное поле просто взяло, и на 800 лет исчезло. А еще примерно раз в 200 тысяч лет северный и южный магнитные полюса планеты вдруг меняются местами. Нет, глобус не «переворачивается». Скорее крутится внутри планеты воображаемый «гигантский магнит», создающий защитное поле. И, пока он в движении - а это около тысячи лет -магнитное поле становится слабым.
Но что нам тревожиться? То было тысячи лет назад. А вот что: прямо сейчас магнитное поле планеты довольно быстро слабеет. За последние 200 лет его напряженность упала примерно на 15%. Возможно, это и есть предвестник скорой смены магнитных полюсов.
Случись в такое время мощная солнечная вспышка или взрыв неподалеку сверхновой звезды, той же Бетельгейзе, которая должна рвануть «со дня на день», нам не поздоровится.
РАДИАЦИОННЫЙ ФОН ВЫРАСТЕТ ВДВОЕ?
В нашей “броне” безо всяких катастроф есть щели и дырки. И самая очевидная прореха – вблизи полюсов. В полярных зонах есть особые места (называются каспы), где силовые линии как бы замыкаются. Там магнитная защита по сути не работает, радиацию тормозят только молекулы воздуха.
- Конечно, там мало людей, но, тем не менее, они есть, и не замечено, чтобы они страдали от потоков космических частиц, - рассказал KP.RU Валерий Петров, руководитель отдела магнитного поля Земли Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН.
Российские ученые задались вопросом: а если магнитное поле Земли исчезнет, как 41 тысячу лет назад – сильно ли будет «фонить»? Оказалось, что фон поднимется примерно вдвое. Вроде бы много и караул. Но сегодняшний естественный фон в разы меньше того уровня, который наука считает опасным. Умножь его на два, все равно безопасным будет. Парадокс: земляне без магнитного поля – выживут
Более того, есть места, где фон и сейчас в разы больше среднего, врачи даже специально отслеживают здоровье людей в таких зонах, но заметных отличий не выявили.
Так, местом с максимально зафиксированным естественным фоном (в 10 раз от нормы) считается город Рамсар (Иран) – «фонят» горячие источники. Много радиации на пляжах Гуарапари (Бразилия) из-за особого состава песка, и в штате Колорадо, США. В России, в Республике Алтай, радиацию источает гранит; есть радиоактивные породы в Алданском районе Якутии. Наконец, включите дозиметр у горы Бештау на Кавказских Минеральных водах: незначительно, но фон окажется повышен из-за природного радона. Это совершенно безопасно.
Российские ученые задались вопросом: а если магнитное поле Земли исчезнет, как 41 тысячу лет назад – сильно ли будет «фонить»? Фото: Alones/Shutterstock/Fotodom
Хотя, конечно, вопрос с возможным увеличением частоты мутаций при длительном (тысячелетия) нахождении в таких условиях остается. Но и мутации могут быть не только вредными, но и полезными, говорит Валерий Петров.
А в Южном полушарии есть громадная область, прозванная «магнитной ямой». Магнитное поле там почему-то намного слабее нормы. Видимо, несимметрично ядро Земли. Зона аномалии по счастью приходится на Атлантику, но захватывает громадный кусок Южной Америки «под» экватором. И фон там больше, чем в Европе или в Северной Америке. Результат? Да никакого. Живут люди, жизни радуются.
АТМОСФЕРУ СДУЕТ СОЛНЕЧНЫМ ВЕТРОМ?
Тем более не стоит бояться смены полюсов (переполюсовки или инверсии):
- Магнитное поле во время такой «процедуры» полностью не исчезает, - говорит Валерий Петров.
В Сети часто пишут: едва пропадет магнитное поле, солнечный ветер «сдует» атмосферу. Дышать-то как? Ссылаются на Марс: вон, у него и поля нет, и атмосферы нет. Но как же быть с Венерой, недоумевает Валерий Петров: поля у нее нет, а атмосфера ого-го, не чета нашей.
- Марс просто маленький очень, вшестеро меньше Земли, вот воздух на нем и не «держится», а масса Венеры сопоставима с массой Земли, - говорит Валерий Петров.
Солнечный ветер, кстати, «сдувает» нашу атмосферу постоянно. Но она постоянно и пополняется благодаря выделению газов из земной коры и океанов.
УБЬЕТ ВСЕ ЖИВОЕ?
Как все получается складно да ладно. Тут безопасно, там безопасно, и зачем природа столько защитных барьеров нагородила? Так, да не так, возражают биологи. Солнечные вспышки и взрывы сверхновых не раз убивали земное растительно-животное «население», хотя иногда мутации оказывались неожиданно полезны.
Совпадение ли, что во время последней переполюсовки человек взял в руки каменный топор и принялся думать мозгами? А во время предпоследней - встал на две ноги? Полезные мутации, не иначе.
- Взрывы сверхновых, мощные солнечные вспышки, гамма-всплески и смена магнитных полюсов планеты – все это зачастую привлекается для объяснения всего примечательного, что случилось на Земле за последние 4,5 млрд лет, - иронизирует в беседе с KP.RU доктор наук, профессор кафедры биологической эволюции МГУ Андрей Журавлев.
А что, не так? Перенесемся мысленно на 540 миллионов лет назад, в начало кембрийского периода. Где-то недалеко рванула сверхновая, это известно точно. Дальше разворачивается форменный театр ужаса. Волна звездной радиации сначала рвет в клочья гелиосферу, «защитную оболочку» Солнечной системы. Потом магнитосферу – «броню» Земли. Радиация проникает в воздух. В ходе реакций образуется оксид азота, и он разрушает озоновый слой. Пока животные корчатся в потоках жесткого ультрафиолета, космические лучи усугубляют облачность. В сумеречном мраке планета остывает, и начинается массовое вымирание.
Страшно.
Но жизнь на Земле так просто не возьмешь. Морская живность (а на суше толком «населения» еще не было) отращивает защитные панцири, зарывается в ил и стремительно диверсифицируется; появляются моллюски, брахиоподы, иглокожие, членистоногие – кто-нибудь да выживет. Вы хотели нас убить, а мы вооружились экзоскелетами и нарастили биоразнообразие.
Все равно страшно.
Вот только все было не так.
- Авторы подобных идей не обращают внимания на данные изотопного элементного анализа отложений и количественные сведения о вымерших животных (сколько, когда и как их попало в ископаемую летопись). Тем более не смотрят они на строение и особенности экологии этих животных, - говорит Андрей Журавлев.
Взять чудесное появление панцирей и прочих минеральных покровов. В кембрии у большинства животных, скажем, у губок, возникает вовсе не «броня», а внутренние скелеты, как у человека.
- А как наш с вами скелет помогает, скажем, не сгореть на солнце? Никак, - аргументирует Андрей Журавлев.
И вся, столь красиво нарисованная картина, рушится.
Добивает ее утверждение об «исчезновении озонового слоя». Что такое озон? Три атома кислорода, О-3. Если кислорода мало, то и озона много не будет. Кислород в разные периоды земной истории то появлялся, то пропадал, и виноваты не «сверхновые». Например, много растений (водорослей) умерло (и захоронилось в виде угля и других ископаемых) – много кислорода, и наоборот. В кембрии озоновый слой в самом деле был дохловат. Но вовсе не потому, что его уничтожила «звездная вспышка».
И между «много кислорода» и «много жизни» нет прямой связи. В конце девонского периода (400 миллионов лет назад) кислорода в воздухе было полно, а озоновый слой был толстым, как бабушкино одеяло. Тем не менее, морская живность повымирала в почти полном составе. Как так? На суше наконец-то появились леса, рассказывает Андрей Журавлев. Деревья с помощью корней и грибов извлекали из горных пород массу важных для жизни элементов, которые в конце концов устремлялись в океан. Хорошо? Вот и морские бактерии и водоросли так решили, и взялись плодиться и размножаться. В итоге не оставили животным кислорода, растворенного в морской воде.
- Результат – вымирание. По элементному составу видно, что это результат биогенной эрозии суши, а не вулканических взрывов и космических факторов, - говорит Андрей Журавлев.
ЧЕЛОВЕК СОВЕРШИТ СКАЧОК В ЭВОЛЮЦИИ?
А что с человеком? Может, будучи существом сложным, наш далекий предок чутко реагировал на космические флюиды? И с человеком так же, говорит Андрей Журавлев:
- На ноги нашего предка «вынудил» встать саванный ландшафт. Он начал формироваться примерно 30 миллионов лет назад. Что касается орудий, то их применение не является специфическим признаком человека: орудия и даже игрушки используют, например, шимпанзе.
Сопоставлять потоки радиации и эволюционные моменты – дело безнадежное еще и вот почему. Если моменты старинных вспышек сверхновых мы знаем довольно точно (по распаду радиоактивных веществ, которые они оставили), то «момент» начала прямохождения – плюс-минус сотни тысяч лет. При желании «натянуть» эволюционный факт на вспышку сверхновой труда не составит. Вот только достоверность понятно какая.
НЕ ТОГО БОИТЕСЬ
Подведем итог. Земля видела многое. И магнитное поле исчезало, и сверхновые взрывались, и Солнце далеко не всегда было мирным и пушистым. Однако, природа умеет держать баланс. Исчезает дипольное магнитное поле – усиливаются, как выразился Валерий Петров, локальные «магнитосферы». Пропадает все магнитное поле – роль главного защитника берет на себя воздух.
Похоже, нам не надо бояться ни пресловутых переполюсовок, ни солнечных вспышек, ни взрыва знаменитой Бетельгейзе. Природа добра (возможно, чересчур).
Не будем вспоминать про аварии на атомных станциях или захоронение радиоактивных отходов.
В середине ХХ века радиация была в моде. Вещества с радиоактивными минералами добавляли всюду: в удобрения, в краски, и да – в косметику тоже.
- Образцы этой косметики выставлены в экспозиции Минералогической галереи Национального музея естественной истории в Париже («Ботанический сад»). Между экспонатами и зрителями стоит выгородка из свинцовых кирпичиков, а сзади – зеркало, в котором все эти предметы отражаются. А ведь богатые дамы наносили себе это на лицо. Бедные богатые дамы, - говорит Андрей Журавлев.
И ведь не с Бетельгейзе эта косметика прилетела. И не солнечные вспышки уничтожили территории, где испытывали атомные бомбы. Не так ли?