Тышкы космостук таасир. Эмне үчүн ал катталбайт?
Ар бир 12 000 жана 24 000 жыл сайын биздин планета Жердин өзөгүнө түздөн-түз таасир этүүчү тышкы космостук таасирге дуушар болот. Натыйжада, ядро менен магманын ашыкча ысып, жер бетинде глобалдык кырсыктарды пайда кылат. Күн системасына космостук таасирлердин таасири жөнүндө эмне белгилүү?
Биринчи факт. Бул таасир күн системасына циклдик түрдө 12 000 жылда бир келет жана ар бир 24 000 жыл сайын күчтүү болот. Муну төртүнчүлүк мезгилдин кендеринин геохронологиялык изилдөөлөрү жана муз өзөктөрүндөгү жанар тоо атылышынан чыккан күл катмарларынын анализдери далилдейт1, 2, 3 (1, 2-сүрөт).
1-сүрөт. Биздин замандын 2013-жылдан бери глобалдык жарылуулар. д. 100 000 кал. л. 70˚ с ортосунда. w. жана 70˚ С. w. Барлар болжол менен 12 000 жылда бир интервалдарды белгилешет. Сүрөттөгү тегеректердин өлчөмү жарылуунун масштабына туура келет. Белгилей кетчү нерсе, чоң кызыл чөйрөлөр болжол менен 24 000 жылда бир болгон дагы катастрофалык жарылууларды көрсөтүп турат
Булак: Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
2-сүрөт. Муз ядросунун маалыматтарынын негизинде акыркы 40 000 жылдагы вулкандык активдүүлүктүн масштабы
Окуялардын радиокарбондук датасынын негизинде жанар тоо атылышынын санынын хронологиясы жана салыштырмалуу дисперсия катары корсотулгон.
Булак: Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307
Экинчи факт. Таасир Күн системасынын бардык планеталарына таасир этет (көбүрөөк маалымат алуу үчүн «Күн системасынын башка планеталарындагы өзгөрүүлөр» бөлүмүн караңыз).
Үчүнчү факт. Тышкы космостук таасир планеталардын өзөктөрүнө гана таасир этет, бул алардын магниттик касиеттерине да («Жердин магнит талаасындагы өзгөрүүлөр» бөлүмүн караңыз), планеталардын ичиндеги ядролордун абалына да таасир этет («Негизги секирүү» бөлүмүн караңыз). Бул мындай таасир эбегейсиз зор энергияга ээ деп айтууга негиз берет.
Жогорудагы бардык фактыларды байкап туруп «эмне үчүн бул таасир тикелей катталган эмес?» деген суроо пайда болот.
Жер планетасына космостон азыркы учурда белгилүү болгон бардык физикалык таасирлерди (гравитациялык, электромагниттик, акустикалык, космостук нурлардын жана караңгы заттын таасирлери) жана алар Жердин өзөгүндө жана башка планеталарда 12 000 жылдык циклдүүлүгү менен өзгөрүүгө алып келе алабы же жокпу ырааттуулук менен карап көрөлү.
Сценарий 1. Гравитациялык байланыш
Космос мейкиндигинде учуп бара жаткан Күн системасы башка объектилерден келип чыккан гравитациялык аномалиясына тушту деп элестетип көрөлү. Анда Күндүн өзүнүн, бардык планеталар жана алардын спутниктеринин траекториялары өзгөрмөк, анткени гравитациялык байланыш бүтүндөй планеталарга таасир этет. Башкача айтканда, ал өзөктү эле эмес, бүт планетаны жылдырмак. Бирок бул болгон жок.
Кээ бир илимпоздор кошуна планеталар же газ гиганттары, мисалы, Юпитер Жерге жакындап, алардын тартылуу талаасы менен Жердин өзөгүнө таасир этип, аны жылдырышы мүмкүн деп эсептешет. Бирок белгилей кетчү нерсе, биздин өзөгүбүздө катталган өзгөрүүлөр анын жылышынан эмес, 1995-жылы магниттик касиеттеринин өзгөрүшүнөн башталган4 (3-сүрөт). Ошондон кийин гана, 1998-жылы, ядронун секирик болгон5.
3-сүрөт. Түндүк магниттик уюлдун кыймылынын ылдамдыгы (км/жыл). 1995-жылы түндүк магниттик уюлдун жылышынын ылдамдыгынын кескин ылдамдашы жылына 15 кмден жылына 55 кмге чейин 3,5 эсеге катталган. Электромагниттик талаа Жердин өзөгүндөгү динамо механизми тарабынан түзүлөт, ошондуктан магнит талаасындагы өзгөрүүлөр ядродогу өзгөрүүлөрдү көрсөтөөрү айдан ачык
NOAA Магниттик Түндүк уюл позициясынын маалыматы: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy
Массалык борбордун жылышы 1995-жылдан бери өзөктө болуп жаткан процесстердин натыйжасы болгон. Мунун себеби чоң космостук объекттердин гравитациялык таасири болушу мүмкүн эмес дегенди билдирет. Мындан тышкары, Күн системасындагы планеталардын жолугушуулары бир нече ондогон жылдарга созулат. Демек, алар 12 000 жылда бир жолу өзөктөгү катастрофалык өзгөрүүлөрдүн себеби боло албайт.
Сценарий 2. Караңгы зат
Караңгы заттын өзгөчөлүгү — ал электромагниттик өз ара аракеттенүүсунө катышпайт6.
Бирок ал гравитациялык өз ара аракеттенүүгө катышат, аны биз жогоруда талкуулаганбыз. Бул алардын өзөктөрүн эле эмес, бүтүндөй жылдыздардын жана планеталардын кыймылына таасир этет дегенди билдирет. Ошондуктан, тышкы космостук таасир караңгы материядан келип чыгышы мүмкүн эмес.
Сценарий 3. Электромагниттик өз ара аракеттенүү. Пульсар
Келгиле, биздин Күн системасы күчтүү электромагниттик нурланууга дуушар болду дейли, мисалы, пульсардан (4-сүрөт).
4-сүрөт. Иллюстрацияда пульсардын көркөм сүрөттөлүшү көрсөтүлгөн. Ал радиотолкундардын эки шооласын чыгарат (кызгылт көк түстө көрсөтүлгөн). Пульсар айланган сайын радио толкундар маяктын жарыгындай космоско тарайт. Булак: NASA
Пульса́р — чоң жылдыздардын кыйрашынан келип чыккан супернова жарылуусунан жаралган, тез айланган, жогорку магниттелген нейтрондук жылдыздар. Пульсарлар Жерге мезгилдүү импульстар түрүндө келип, радио, оптикалык, рентгендик же гамма диапазондорунда нурланууну жаратат.
Пульсарлар ар кандай энергиядагы жогорку максаттуу импульстарды чыгарышат. Бирок Галактикадагы Күн системасынын жолунда алардын ортосундагы аралык 12 000 жылды түзүп, ар бир экинчиси күчтүүрөөк агым чыгара турган уникалдуу мезгилдүүлүктөгү пульсарлар жок.
Сценарий 4. Электромагниттик өз ара аракеттенүү. Супернова жарылуусу же күндүн жарылышы
Айталы, Күндө күйүп кетүүнүн натыйжасында Жерди көздөй күчтүү электромагниттик нурлануу пайда болду же космостун тереңдигинде супернованын жарылуусунан электромагниттик импульс келди.
Бирок, рентген жана гамма нурлары сыяктуу электромагниттик нурлануу негизинен атмосфера тарабынан сиңилерин эстен чыгарбоо керек (5-сүрөт).
5-сүрөт. Атмосферадан электромагниттик толкундардын өтүү схемасы. Автор: NASA
Сүрөт булагы: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg
Электромагниттик нурлануунун эки гана түрү Жердин бетине жете алат: көрүнүүчү жана радио, бирок алар да жер өзөгунө жетпейт.
Ошентип, тышкы булактан келген эч кандай электромагниттик толкундар планетанын өзөгүнүн абалына таасир эте албайт, анткени алар Жерге терең кире албайт.
Сценарий 5. Космостук нурлар
Планетага космостон таасир этүүчү дагы бир тышкы фактор — бул космостук нурлар. Булар жогорку энергиялуу бөлүкчөлөр: протондор, атомдук ядролор, нейтринолор, электрондор, алар жарыктын ылдамдыгына жакын ылдамдыкта кыймылдашат. Алар галактикадан тышкары, галактика жана күн.
Алардын көбү Жердин магнит талаасынын таасири астында уюлдарды көздөй бурулуп, Жерди тегеретет.
Заряддалган космостук нурлардын калган бөлүкчөлөрү атмосферада чачырап, экинчилик элементардык бөлүкчөлөрдүн жааган жамгырын пайда кылат (6-сүрөт). Алардын кээ бирлери Жердин бетине жете алат, бирок ядросуна жете албайт.
6-сүрөт. 20 км бийиктикте атмосферага урунган энергиясы 1 ТэВ болгон биринчилик протондон пайда болгон экинчилик элементардык бөлүкчөлөрдүн жамгырынын компьютердик модели. Жээк сызыгы масштабда төмөндө көрсөтүлгөн
Жердин атмосферасында көп каскаддуу реакциялардын натыйжасында экинчи субатомдук бөлүкчөлөрдүн (негизинен электрондор) жаашы пайда болот. Душтун түпкү атасы космостон атмосферага кирип, аба атомдорунун ядролору менен реакцияга кирген биринчи бөлүкчө.
7-сүрөт. Протондордун ар кандай бөлүкчөлөргө ажыроо процессинин жана экинчилик бөлүкчөлөрдүн жамгырынын пайда болушунун схемалык көрүнүшү. Диаграммада жебелер протондордун болунгон бөлүкчөлөрдү көрсөтөт. Бул бөлүкчөлөр лептондордон (мисалы, электрондор) мезондорго жана бариондорго чейин болушу мүмкүн
Жердин астына кире алган бөлүкчөлөрдүн эки гана түрү бар: мюондор жана нейтринолор. Мюондор бурулуп, жайлап, электрон менен нейтриного айланганга чейин жүздөгөн метр тереңдикке кирет. Бул учурда мюондор Жердин өзөгүнө жетпейт.
Нейтрино — космостон Жердин өзөгүнө жете алган жалгыз белгилүү бөлүкчөлөр. Жогорку энергиялуу нейтринолордун Жердин ички бөлүгүнө таасир этүү ыктымалдыгы жогору. Бирок алардын агымы Жердин өзөгүндө байкалган өзгөрүүлөрдүн болушу үчүн жетиштүү сандагы энергияны өткөрө тургандай чоң эмес.
Ал эми энергиясы аз нейтринолор зат менен байланышпай Жерден өтө алат (8-сүрөт).
8-сүрөт. Нейтрино Ааламда идеалдуу маалымат алып жүрүүчүлөр болуп саналат. (с) Irene Tamborra
Жыйынтык чыгаралы. Ар кандай белгилүү физикалык таасирлердин сценарийлерин талдоо алардын бири да — гравитациялык, электромагниттик, акустикалык, космостук нурлар же караңгы материя — планетанын өзөгүнө түздөн-түз таасир эте албасын жана Күн системасынын бардык аймагында байкап турган циклдик өзгөрүүлөрдү пайда кыла албасын көрсөтүп турат.
Учурда бизде космостук таасирлердин кыйыр белгилери бар, бирок аларды өлчөө үчүн аспаптар керек. Аналогия катары микродеңгээлде оорунун себебин издөө боюнча кырдаалды келтирсек болот: биз аны дайыма таба албайбыз, анткени биз бар болгон бардык вирустар жана сасык тымоодлор жөнүндө биле бербейбиз. Бул оорулардын себебин табуу үчүн микродеңгээлде издөөнү улантуу зарылдыгын билдирет.
Учурдагы кырдаалды бардык планеталар тышкы космостук таасирге дуушар болуп жаткан биздин Күн системасындагы глобалдык пандемия катары алса болот. Өзгөрүүлөр атомдук реакциялар дайыма болуп турган газ гиганттарында да байкалат. Бул тышкы космостук таасирдин булактарын түшүнүү үчүн издөө чөйрөсүн олуттуу түрдө кыскартат, бул микродүйнөлүк деңгээлде изилдөө жүргүзүүнүн зарылдыгын көрсөтөт.
Бул жерде биз физиканын дагы бир түрү менен бетме-бет келдик, анын гипотезасын «Космостук таасир деген эмне» деген бөлүмдөн табууга болот. Эгерде окумуштуулар ядродо түз өлчөөлөрдү жүргүзө алса, алар өзөктүк реактордогу дозаны көзөмөлдөөгө окшош чыгарып салуу ыкмасын колдонушмак. Бирок, ядрого түз кире албайбыз. Ошондуктан, азыркы учурда нейтрон ядросунан чыккан нейтрино агымы ядродо болуп жаткан процесстер жөнүндө кошумча маалымат бере алмак.
Жер бетинде катастрофалык окуяларды болтурбоо үчүн, биздин планетаны тышкы космостук таасирден коргоо жана аны изилдөөгө адамзаттын эң мыкты акыл-эстери биригип, бул татаал милдетти чечүү үчүн зарыл шарттарды түзүү талап кылынат.
Библиография:
Арушанов М. Л. Динамика климата. Космические факторы. Hamburg: LAMBERT Academic Publishing, 2023. страница 33.
Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307
Viterito, A. 1995: An Important Inflection Point in Recent Geophysical History. Int J Environ Sci Nat Res 29, 556271 (2022). https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271
Скачкообразные изменения трендов геодинамических и геофизических явлений в 1997-1998 гг. Авторы: Баркин Ю. В., Смольков Г. Я. Всероссийская конференция по солнечно-земной физике, посвящённая 100-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН В. Е. Степанова (16 – 21 сентября 2013, г. Иркутск), г. Иркутск, 2013.
Bertone, G. & Hooper, D. History of dark matter. Rev. Mod. Phys. 90, 045002 (2018). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002
Пикир калтырыңыз