Все более уверенно ученые говорят теперь о том, что самые большие ритмы Земли - и климатические, связанные с большими выбросами углекислого газа, и круги обращения вещества между поверхностью и самой нижней мантией, влияющие, в свою очередь, на истинные странствия земных полюсов, - несомненно, увязаны с большими циклами геомагнитного поля, с его инверсиями, и эта связь говорит об участии во всех этих процессах земного ядра, где и работает генератор магнитного поля планеты.

Суперхрон.

Электрическое динамо в центре Земли

Ядро, вернее, наружная его часть, смежная с мантией,-  жидкое. Материал, из которого сложена планета, приобретает здесь под огромным давлением и при колоссальных температурах необычные свойства. Возможно, здесь происходят и какие-то ядерные реакции. Атомы здесь сдавлены, частично ионизованы, то есть их электронные оболочки частично с них содраны. Вещество становится своего рода плотной жидкой плазмой, хорошо проводящей электрический ток. К ядру Земли, существующему, вероятно, уже не менее 4 миллиардов лет, следует отнестись с почтением. Ничего подобного нет в недрах нашей ближайшей соседки Венеры. И там обыкновенный магнитный компас бесполезен. Там, как и на Луне, в настоящее время нет своего регулярного магнитного планетного поля.

Ученые мечтают преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую с помощью магнитогидродинамических генераторов. Я поучаствовал когда-то в подготовке эксперимента с МГД-генератором на перевале Газор-Чашма-боло на Памире. (Эксперимент проводился в целях разработки методов прогноза землетрясений. Мое участие можно счесть неудачным, мне сразу же опустили катушку с кабелем на ногу. Ступня болела месяц.) Струя плазмы, вещества, состоящего из электрически заряженных частиц, продувается между полюсами магнита. Плазма делится на положительно и отрицательно заряженные ионы, то есть возникает разность потенциалов. А значит, и электрическое напряжение.

Что-то подобное и происходит в наружном, жидком ядре Земли. Колеса циркуляции, вихри, имеют здесь уже не чисто механическое, как в мантии, а и электрическое, так сказать, содержание, как, к примеру, на Солнце.

Используя слабую остаточную намагниченность, сохраняющуюся в толще Земли, «геоплазма» в своем течении превращается в электрический ток. Этот ток в свою очередь вырабатывает магнитное поле посильнее. В нем электроток становится еще больше - и так далее, цикл и здесь замыкается. Динамомашина с самовозбуждением -  вот, в сущности, модель земного магнита.

Но это упрощенная модель. Ее усложняет многое -  и то, что Земля -  не «сырое яйцо» и не «сварено вкрутую», а подобно «сваренному в мешочек» (что можно обнаружить, не разбивая яйцо, именно раскрутив его на плоскости). Жидкое ядро отстает в своем вращении от твердой оболочки, проскальзывает внутри нее. От этого возникает «западный дрейф» многих элементов магнитного поля Земли. И скорость этого

вращения ядра в Земле - совсем не мала, один полный оборот - еще один ритм! -  в 20 тысяч лет. Ось жидкого ядра немного не совпадает с земной осью. Поэтому географический и магнитный полюсы Земли - это разные точки, и второй блуждает относительно первого.

В истории Земли эпохи частых переполюсовок земного магнита (в середине справа, в юрском периоде и слева, в нашем кайнозое) порой сменялись эпохами многолетней устойчивости.

Устойчивой, без переполюсовок, была эпоха в меловом периоде.

Неизвестно, по какой причине в этом периоде океанические окраины намного энергичнее подвигались под континенты, унося к центру Земли вдвое-втрое больше вещества, чем, например, в наше время. Эти огромные массы относительно холодного материала спускались к внешнему ядру, где вырабатывается земное магнитное поле, и как-то влияли на процесс. Соответственно в несколько раз интенсивней работали вулканы и гораздо грандиозней были восходящие горячие фонтаны от ядра, мантийные плюмы. С этими процессами связан еще один -  процесс истинного (в отличие от виртуального) движения земных полюсов вращения. В юре полюсы почти не двигались. В мелу и в нашу кайнозойскую эпоху они были способны передвигаться со скоростью до 4 сантиметров в год

Собственно, конвекция в жидком ядре и вращение внутреннего твердого шара в другом, жидком, и определяют преимущественное направление электронных вихрей в ядре, в результате которого получается привычный нам рисунок магнитного поля Земли.

Медленные колебания силы земного магнита можно объяснить, если, например, допустить, что меняется скорость вращения Земли вокруг оси. Все становится ясно: динамомашина сбавила обороты и магнитное поле убыло. Земля вращается то несколько быстрее, то медленнее, -  это факт. Но вот переменность в направлении, в полярности магнитного диполя Земли. Как ее объяснить?

Сравнительно недавно ученые сумели разобраться с аналогичным явлением на Солнце. Там магнитное поле очень сложное, но в основе тоже есть некий магнит, диполь, создающий основную часть межпланетного магнитного поля, в котором движутся все планеты, включая и нашу, и он тоже направлен то «нормально», то есть направление на северный магнитный полюс примерно параллельно нынешнему земному, то противоположно. Но это происходит значительно чаще, чем с земным диполем. За то время, что автор этой книги сознательно фиксирует события в солнечно-земной науке, солнечный магнит прошел два цикла. Дважды он был ориентирован «нормально» и дважды -  противоположно. Это выглядит так, как будто некий магнит, спрятанный в недрах нашей звезды, вращается «вертикально», в меридиональной плоскости. «Северный» магнитный полюс Солнца постепенно становится южным в течение примерно одиннадцати лет и возвращается к первоначальному положению еще через одиннадцать. Так образуется зафиксированный и космическими наблюдениями, и в разных процессах на Земле 22-летний цикл солнечной активности.

Но как бы ни объяснили в конце концов 22-летний солнечный цикл, он слишком не похож на процесс переполю-совки земного магнита. И прежде всего несходство в том, что солнечный диполь не ослабевает и не выключается совсем, а земной и ослабевает и выключается. Почему же происходят инверсии магнитного поля Земли, куда оно девается в «нуль-моменты»?

Может быть, динамомашина с самовозбуждением -  неправильная модель?

Нет, правильная, заявил японский ученый Рикитаке. Но несколько упрощенная. Земные недра -  это «двойное динамо».

Я не рискну уходить здесь в дебри довольно высокой электротехники, но грубо механизм ритма обращения магнитного поля Земли в моделях геомагнитологов уже несколько десятилетий выглядит так.

Ротор динамомашины Земли, ее жидкое ядро (напомню: в него, в свою очередь вложено малое, центральное твердое, видимо железное, ядро Земли) можно представить себе в виде двух роторов, вращающихся в одну сторону (вложены они один в другой или вращаются рядом в виде двух полушарий, северного и южного, в принципе не имеет значения).

Важно то, что ток от первого ротора направлен на усиление магнитного поля для другого. Ток же от второго ротора также направлен к первому, но создает там не усиливающее поле, а ослабляющее: это дополнительное поле противоположно основному.

Система этих токов и полей колеблется с определенным ритмом около некоего равновесного состояния. Чем сильнее ток, идущий от первого ротора, тем сильнее поле у второго ротора и ток от него. Но этот ток ослабляет поле первого ротора и его ток. Значит, слабее работает вторая половина динамомашины, снимаются препятствия в работе первого ротора, он снова усиливает свою деятельность и т.д.

Круг опять замкнулся. Общее суммарное магнитное поле всей системы меняет свой знак, проходя каждый раз через нуль. Перед нами - колебательная система, машина для выработки переменного магнитного поля. Правда, эта переменность очень медленная: сотни тысяч лет, даже миллионы -  ее период. Есть и суперпериоды (суперхроны), сопоставимые (а возможно, и соотносимые) как с эрами горообразования, так и с геологическими эпохами, ритмами эволюции биосферы. Геофизики уже построили модель, связывающую процессы конвекции во внешнем жидком ядре Земли (а они и есть источник геомагнитного поля) с началом действия «суперплюмов», самых глубоких и грандиозных восходящих течений от самой нижней мантии. Исток суперплюма самим своим соседством с жидким внешним ядром радикально меняет установившееся направление и порядок конвекции в нем. Ослабление суперплюма ослабляет и течение в ядре, делает его менее стабильным и устойчивым. И вот кончается один суперхрон - геологическая эпоха с устойчивым полем одной полярности, и после периода колебаний и перестроек, с началом действия нового суперплюма, устанавливается новый суперхрон, новая устойчивая конфигурация магнитного поля, например, на весь меловой период, относительно ровное и стабильное геомагнитное поле нормальной (по отношению к нашей эпохе) полярности. В пользу этой модели говорит то, что именно в меловом периоде скорость раздвижения дна океанов, вулканизм были в несколько раз более энергичны, чем в нашем геологическом периоде, кайнозое, когда инверсии очень часты. И это не было каким-то особым свойством только мела. Похоже, эпохи быстрого движения пластин (вдвое быстрей нынешнего) довольно правильно чередовались с эпохами относительного тектонического спокойствия (как сейчас). Об истинном ритме говорить пока трудно, но характерное время «быстрой тектоники» и, соответственно, с гораздо более внушительной сейсмичностью и вулканической деятельностью, чем привычная нам, по мнению некоторых американских и австралийских ученых, составляет опять-таки что-то около 50 миллионов лет... Что же касается мелового суперхрона, то тогда и полюса Земли двигались со средней скоростью до 5 сантиметров в год, и это было истинное движение оси, а не виртуальное