10517 (Ритмические явления в природе Земли), страница 2

Нередко ритмические процессы обладают значительной асимметричностью, приобретая в некоторых случаях характер взрывных: короткая ветвь подъема и длинная ветвь спада. Выражаются такие процессы асимметричной ломаной линией, изломы которой отражают скачкообразное изменение направленности или напряженности процесса. Все это заставляет по-новому посмотреть на роль быстро протекающих явлений в эволюции Земли.

Природа космических ритмов до сих пор не установлена. Возвратно-поступательный характер расширения Вселенной в ходе интерференции наиболее масштабных ритмических процессов ритма Вселенной, ритма звезд (ритма солнечной системы), ритма планет и геологического ритма в сочетании с противофазовыми пульсациями космического «оркестра» является основным механизмом консолидации галактик, звезд, планет и спутников планет. С ним связано также образование газово-пылевых туманностей, облаков, астероидов, метеоритов и комет. Характерно, что их внутренняя структура удивительно аналогична независимо от того, продолжаются ли они десятки или миллионы лет, т. е. генетически совершенно разные возбудители вызывали почти тождественные следствия. Существуют предположения, что они каким-то образом связаны с пульсационным режимом небесных тел. В 1958 г Н.А. Козырев обратил внимание на поразительное сходство чередующихся процессов сжатия и расширения Земли и Луны с режимом пульсирующих звезд.

Существуют следующие виды ритмов.

1850-летний ритм общей увлажненности. А.В. Шнитниковым установлено, что горные ледники с момента максимума последней ледниковой эпохи, именуемой вюрмом, повсеместно сокращались и отступали все выше и выше в горы. Это сокращение было не постепенным, а носило стадиальный возвратно-поступательный характер по принципу: «два шага назад шаг вперед два шага назад и т. д.». В периоды стабилизации концов ледников образовывались стадиальные конечные морены. Стадиальность горных ледников обусловлена 1850-летним ритмом общей увлажненности, который, в свою очередь, связан с изменчивостью приливообразующих сил Луны и Солнца, открытой шведским ученым О. Петтерссоном в начале века.

Каждый 1850-летний ритм подразделяется на две фазы: теплую и сухую длинную (около 1200 лет), холодную и влажную короткую (около 400 лет) и переходные этапы. Движение Солнца, Земли и Луны в пространстве создает сложную и меняющуюся во времени картину взаимодействия приливообразующих сил на Земле. Когда приливообразующие силы Луны и Солнца суммируются, то высота прилива на Земле возрастает и происходит более значительное перемешивание вод океана. На поверхности оказываются холодные глубинные воды, и климат становится более прохладным и более влажным. Горные ледники на фоне их общего сокращения активизируются, продвигаются вниз и откладывают конечные морены. Между этими короткими и энергичными этапами приливообразующие силы Луны и Солнца ослабляют друг друга. Перемешивание вод океана становится менее значительным, и на Земле устанавливаются более теплые и более сухие условия.

40700-летний ритм. Характеристики земной орбиты периодически меняются, хотя изменения эти в целом незначительны. Так, наклон земной оси к плоскости земной орбиты, или наклон эклиптики, меняется с периодом 40700 лет в пределах 2,5 (между 22 и 24,5). Например, в 1950 г. наклон эклиптики был равен 23^о26′45′′ и с тех пор ежегодно уменьшается на 0,47′′. Когда наклон оси уменьшается, сокращаются теплый и холодный климатический пояса и расширяются области умеренного климата; при увеличении наклона оси картина будет обратной. Эксцентриситет земной орбиты меняется с периодом 92000 лет, амплитуда колебаний заключается между 0 и 0,068. Это значит, что орбита Земли изменяется от круговой до эллиптической.

Если эксцентриситет увеличивается и одновременно летние месяцы совпадают с малым расстоянием между Землей и Солнцем, то лето в Северном полушарии становится теплее. Если же эксцентриситет увеличивается, но летние месяцы приходятся на большее расстояние между Землей и Солнцем, то лето будет холоднее. Наконец, момент весеннего равноденствия обегает всю орбиту за 21000 лет (прецессия равноденствий), при этом летние месяцы могут совпадать с большим и малым расстояниями Земли от Солнца.

М. Миланкович математически суммировал все три эффекта: наклон эклиптики, эксцентриситет орбиты и прецессию равноденствия и установил, что ритмические колебания в облучении Земли, связанные с орбитальными неравенствами, осуществлялись параллельно пульсациям Земли и Солнца, а значит, и параллельно изменениям палеогеографической обстановки. 1850-летний ритм общей увлажненности через 40700-летний ритм связан с орбитальным ритмом Миланковича.

Галактический ритм. Это положение закладывает, по мнению Миланковича, основы теории возникновения Земли. Средний интервал между вспышками ядра Галактики составляет 40 млн. лет, а между переломными моментами геологического ритма – 41 млн. лет. Среднее отклонение одних от других ±15 млн. лет.

Сказанное дает основание предполагать, что переломные моменты геологического ритма контролируются вспышками ядра Галактики это одно из самых замечательных открытий в области геологии, сделанное в XX в. Суть этого открытия заключается в том, что в геологической истории регулярно имели место эпохи радиоактивного заражения, в которые накапливались отложения, обогащенные органическим веществом, осадочным ураном и фосфором. Периодичность этих эпох 31-32 млн. лет. По теории С.Г. Неручева, осадки, обогащенные органическим веществом, фосфором и ураном, накапливались в этапы значительной активизации рифтовых систем, которые были связаны с эпохами пульсационного расширения Земли. Понимать это можно однозначно: радиоактивное вещество поступало из недр Земли.

Радиоактивное заражение среды способствовало пышному расцвету фитопланктона и отложению сапропелевых илов, с одной стороны, и угнетению наземной растительности с другой. Существенное повышение концентрации урана усиливало мутационный процесс, видообразование и вымирание. В итоге с этими эпохами связано образование сапропелевых сланцев, крупнейших нефтяных месторождений, ураноносных сланцев, фосфоритов, месторождений осадочного урана и т. п.

Можно привести следующие обоснования выше сказанному. Оболочки, сбрасываемые ядром Галактики, в первом приближении рассматриваются как круглые (точнее, сферические). Сбрасывание их происходит в среднем через 40-41 млн. лет (четыре раза за ритм продолжительностью 160 млн. лет). Если бы орбита Солнечной системы по отношению к ядру Галактики была круговой, то Земля через каждые 40 млн. лет попадала бы в сферу действия очередной оболочки. Соответственно, радиоактивное заражение Земли осуществлялось бы с интервалом в 40 млн. лет (а не 31-32 млн. лет, как у С. Г. Неручева).

Земля вместе с Солнечной системой обращается по эллиптической орбите вокруг ядра Галактики с периодом обращения, именуемый галактическим годом (чаще всего определяется в 180-200 млн. лет). За галактический год должно произойти пять (или около пяти) вспышек ядра. При условии эллиптичности орбиты оболочка, достигнув солнечной орбиты по направлению малой оси эллипса, повторно достигнет ее по направлению большой оси.

За галактический год подобная ситуация повторится дважды с интервалом примерно в половину галактического года. Понять это можно так. При эллиптичности орбиты Земля дважды за галактический год будет находиться на коротком расстоянии от ядра Галактики. Оболочка, настигающая Землю в это время, неизбежно настигнет ее второй раз тогда, когда Земля переместится на длинное расстояние от ядра. Следовательно, за галактический год должно произойти пять вспышек ядра Галактики (и пять этапов горообразования на Земле). Радиоактивных эпох за это время будет не пять, а семь – через каждые 31-32 млн. лет (именно так, как у С.Г. Неручева).

2. Природные ритмы и человечество

В самом общем случае в эволюции человека можно выделить три основных этапа: появление археоантропа, смена археоантропа палеоантропом и смена палеоантропа неоантропом. Последняя крупная перестройка в органическом мире относится к границе, определяемой в интервале от 1,3 до 0,9 млн. лет назад. Человек, судя по данным, приводимым В.А. Зубаковым, появился несколько раньше – 1,6-1,4 млн. лет назад в Восточной Африке.

Очень вероятно, что вспышка радиоактивности, приуроченная к холодному моменту ритма плейстоцена (и, может быть, совпадающая с холодным моментом геологического ритма), вызвала мутацию, в результате которой на Земле появился человек. Это был археоантроп или питекантроп, живший в древнюю палеолитическую эпоху или в эоплейстоцене и раннем плейстоцене. Орудиями его были грубо обтесанные камни и так называемые рубила. Последовательность культур, связанных с археоантропом, такова: культура галек шельская ашельская культура; последняя частично распространилась и на средний плейстоцен.

В конце раннего начале среднего плейстоцена питекантроп вымирает. Его место занимает палеоантроп, живший в эпоху среднего палеолита. Неандертальцы большей частью обитали в пещерах и занимались охотой. Они создали несколько культур, из которых особенно важны культуры мустье и леваллуа. Первая берет начало с днепровского оледенения, т. е. примерно 100 тыс. лет назад, вторая с лихвинского межледниковья, т. е. примерно 140 тыс. лет назад. Если судить по культуре леваллуа, то появление неандертальца надо отнести приблизительно к 140 тыс. лет назад. В это время какого-либо переломного момента ритма плейстопена не было. Но примерно к этому времени, 146 тыс. лет назад, приурочен узел ритма, т.е. пересечение кривых теплообеспеченности и увлажненности. А при рассмотрении геологического ритма уже было показано, что узлы ритма также связаны со вспышками радиоактивности.

Время исчезновения палеоантропа и замены его неоантропом кроманьонцем установлено достаточно точно. Слои финального мустье в наскальном навесе Ла-Кина имеют датировку 3525±530 лет назад. Самые древние датировки позднего палеолита, 38160±1250 и 38320±2480 лет назад, получены из отложений в пещере Нетопержевой около Кракова. Теперь можно с большей степенью уверенности сказать, что три самых главных этапа в истории человечества контролируются тремя характерными моментами ритма плейстоцена.

Внутренняя структура плейстоцена образована последовательными проявлениями 40700-летнего ритма. Всего на плейстоцен падают пять реализаций 40700-летнего ритма. За это время ритм прошел по меньшей мере через 29 характерных моментов (20 переломных точек и узлов), которые должны были отмечаться вспышками естественной радиоактивности и сопровождаться перестройками человеческого общества. Конечно, энергия вспышек по ходу 40700-летнего ритма во много раз ниже, чем по ходу ритма плейстоцена. Поэтому вряд ли можно допустить, чтобы по ходу 40700-летнего ритма существенно менялся тип человека. По-видимому, изменения, вызываемые вспышками радиоактивности, в основном сопровождались сменами культур внутри уже установившихся типов.

Наши знания о древнем и среднем палеолите еще очень фрагментарны. Поэтому восстановить последовательность культур палеоантропа и тем более, привязать их к хронологической последовательности, вероятно, нельзя. Это можно сделать (и то приблизительно) для позднего палеолита, начавшегося не ранее 40 тыс. лет назад.

Примерно 40 тыс. лет назад произошла смена палеоантропа неоантропом. Однако исчезновение неандертальца и появление кроманьонца не следует рассматривать как моментальный акт. Кризис, имевший место 40 тыс. лет назад, нанес смертельный удар неандертальцу и его культуре мустье, но полностью их не уничтожил. Иначе трудно объяснить датировки финального мустье порядка 35 тыс. лет назад. С этим же кризисом, видимо, связано появление кроманьонца (датировки порядка 38 тыс. лет назад). В общем, ранний период позднего палеолита, когда доживал свой век неандерталец и только-только начал жить кроманьонец, можно с одинаковым основанием относить и к среднепалеолитической культуре финального мустье и к позднепалеолитической культуре ориньяк.

Общая численность населения в то время, по-видимому, сильно сократилась. Л.С. Серебрянный пишет, что между концом мустье и началом позднего палеолита в Западной Европе намечается разрыв примерно в 10 тыс. лет. С.Г. Неручев связывает завершение среднего палеолита и начало позднего палеолита в конце рисс-вюрма с заражением Земли ураном, которое должно было значительно усилить мутагенез.

Абсолютное преобладание позднепалеолитических памятников относится ко времени позже 33-34 тыс. лет назад. Эта культура получила наименование ориньяк (перигор). Примерно 25 тыс. лет назад ее сменила культура солютре, которая в свою очередь около 17-20 тыс. лет назад уступила место культуре мадлен (граветт). На границе плейстоцена и голоцена поздний палеолит закончился и начался мезолит с его культурой азиль.

Какие данные характеризуют переход от палеолита к мезолиту? По сообщениям П.М. Долуханова, в азильскую эпоху плотность населения на территории Франции уменьшилась. С.Г. Неручев отмечает падение уровня культуры. Так, мезолитические азильские орудия по сравнению с мадленскими грубы и неуклюжи. Вместо поразительно развитого реалистического искусства позднего палеолита для азиля характерны лишь гальки с абстрактными и примитивными узорами. На границе плейстоцена и голоцена С.Г. Неручев регистрирует повышенную концентрацию урана и сапропелевого органического вещества. По его мнению, эта вспышка радиоактивности, способствуя, с одной стороны, прогрессивному развитию человека, с другой, вызывает упадок культуры.

Во время климатического оптимума голоцена осуществлялся переход от мезолита к неолиту. В связи с этим очень симптоматично звучит фраза С.Г. Неручева о том, что «почти полное отсутствие населения во время проявления «климатического оптимума» выглядит довольно странным, если не принимать в расчет проявившейся радиоактивности среды». Характерные моменты 40700-летнего ритма, по-видимому, в некоторой степени воздействуют и на физический тип человека. Так, расчетами Г.Ф. Дебеца установлено, что в интервале между 8-4 тыс. лет назад произошло скачкообразное изменение массивности черт человека.

По-видимому, характерные моменты 40700-летнего ритма более или менее совпадают с кратковременными инверсиями геомагнитного поля Земли. За последние 70 млн. лет инверсии (изменение знака поля) происходили не менее 3-х раз за каждый миллион лет. Продолжительность наиболее коротких из обнаруженных периодов с постоянным направлением поля около 40-50 тыс. лет. Однако существовали и длительные периоды постоянного знака поля. Например, в период, близкий к меловому (более 40 млн. лет назад), знак полярности оставался неизменным, вероятно, многие миллионы лет.