Кристофер Найт - Мистерия Луны

Ученые пришли к выводу, что убийства и нанесение тяжких телесных повреждений образуют статистически значимую группировку случаев во время полнолуния. Случаи буйного помешательства группировались вокруг первой четверти, а во время новолуния и полнолуния их частота значительно сокращалась. Кривая самоубийств обнаруживала корреляцию с причинением тяжких телесных повреждений и дорожно-транспортными происшествиями со смертельным исходом, что, по мнению исследователей, подразумевает наличие самодеструктивного компонента в каждом из этих явлений. Они постулировали существование биологического ритма человеческой агрессии, связанного с синодическим лунным циклом.

Хотя эти исследования выполнялись со всей тщательностью и имели научный характер, следует помнить, что десятки других исследований не подтверждают подобную корреляцию. Если за народными традиционными представлениями скрывается какая-то истина, то ее еще предстоит основательно подтвердить. Однако мы считаем, что такая взаимосвязь не противоречит здравому смыслу, поскольку Луна оказывает на Землю значительное гравитационное воздействие и создает приливные движения воды в морях и океанах, а человеческий организм почти на 80% состоит из воды. Но независимо от того, влияют ли лунные циклы на нашу жизнь, влияние солнечных циклов не подлежит сомнению.

Когда мы писали эти строки, листья на деревьях в Британии начинали желтеть, дни становились короче, а ночи длиннее. Когда это происходит, средняя температура с каждым днем начинает понижаться, и большая часть нашей флоры и фауны впадает в спячку.

Разумеется, точно такая же смена времен года происходит во всем Северном полушарии в широтах, расположенных между тропиком Рака и Арктическим полярным кругом. Тем временем страны в Южном полушарии встречают весну: там дни удлиняются, а среднесуточная температура ежедневно возрастает. Все, кто не живет на экваторе или в непосредственной близости от него, знакомы со сменой времен года и с их воздействием на нашу повседневную жизнь. Для наших предков в Северной Европе, Азии и Америке наступление зимы было временем страхов и неуверенности, а первые признаки весны приносили желанное облегчение и предвещали скорое наступление сытости и изобилия.

Большинство из нас даже не задумывается о причине смены времен года. Самая распространенная ошибка заключается в том, что это как-то связано с изменяющимся расстоянием от Земли до Солнца. На самом деле это связано с углом наклона оси планеты по отношению к Солнцу, составляющему примерно 22,5° от гипотетического вертикального положения. На рисунке 5 показано, как выглядела бы Земля, если бы она стояла вертикально по отношению к Солнцу. Это означало бы, что земной экватор всегда находится на одной линии с солнечным экватором.

Если бы наша планета действительно находилась в таком положении, то выпуклость солнечного экватора и соответствующая выпуклость земного экватора были бы ближе друг к другу, чем полюса Солнца и Земли. В результате на экваторе царила бы изнуряющая жара, а полярные регионы Земли имели бы гораздо более холодный климат, чем сейчас. Как ни странно, решающее значение здесь имеет не разница расстояния между разными регионами Земли и Солнца; это связано с плотностью атмосферы над любым произвольно выбранным регионом Земли по отношению к направлению на Солнце. В воображаемой ситуации на рис. 5 солнечному свету пришлось бы проникать через значительно более мощный слой атмосферы, чтобы достичь полюса Земли по сравнению с экватором, что привело бы к резкому понижению температуры.

Другим важным фактором понижения температуры в полярных регионах является рассеивание солнечной энергии на большой площади из-за сферической формы Земли. К примеру, круг солнечного света диаметром 1 км образует на земном экваторе почти идеальный крут, но в крайних северных или южных широтах он превратится в длинный овал из-за кривизны планеты. Это означает, что солнечное тепло на полюсах распределяется на площади, в несколько раз превышающей экваториальную, и, следовательно, общий нагрев гораздо меньше.

Меркурий – замечательный пример планеты, занимающей практически вертикальное положение относительно своей орбиты вокруг Солнца. Помимо того что Меркурий расположен очень близко к Солнцу, из-за малого угла наклона этой оси он был бы чрезвычайно неблагоприятным местом для людей. Если бы было возможно находиться на Меркурии в течение одного из его очень коротких (88-дневных) лет, то Солнце каждый день поднималось бы точно на востоке (один день на Меркурии равен 58 земным дням) и садилось бы точно на западе. На экваторе Меркурия температура достигает точки кипения свинца, однако космические зонды, отправленные с Земли, показали, что полярные регионы Меркурия постоянно покрыты льдом.

Поэтому, если бы Земля находилась в таком вертикальном положении, на большей территории планеты жизнь была бы почти невозможной из-за экстремальной температуры, а млекопитающие, включая людей, могли бы выжить лишь на очень узкой полосе земли. Но даже в этом случае морские и воздушные течения с бешеной скоростью перемещались бы между холодными и горячими зонами, создавая катастрофические погодные условия, при которых в одних регионах постоянно идет дождь, а в других вообще не выпадает осадков. Ураганы и торнадо регулярно опустошали бы многие районы планеты, и в целом представляется крайне маловероятным, что на ней могли бы возникнуть какие-либо формы жизни.

Теперь рассмотрим другой воображаемый сценарий, при котором земная ось наклонена на 90° по отношению к ее орбите вокруг Солнца, так что один из полюсов постоянно обращен к Солнцу.

На одном из полюсов – скажем, на Южном полюсе – постоянно светит солнце. Он всегда находится в положении, эквивалентном летнему полудню в Центральной Африке. С другой стороны, Северный полюс был бы постоянно погружен во тьму. На самом деле во всем Северном полушарии царила бы вечная ночь, тогда как Южное полушарие было бы территорией вечного дня.

На темной стороне планеты температуры были бы гораздо более низкими, чем те, которые мы когда-либо испытывали. Регион, сейчас расположенный между экватором и тропиком Козерога, был бы местом, где Солнце каждый день ходит низко над горизонтом. Из-за угла падения солнечных лучей, проходящих через атмосферу, регион получал бы очень мало тепла и был бы полностью покрыт ледниками и опустошен снежными бурями, налетающими из темного Северного полушария.

Антарктика была бы полностью необитаемой из-за чрезвычайно высокой температуры. Лишь в Южной Америке, на Тасмании, в Новой Зеландии и, может быть, в Южной Австралии температура находилась бы в терпимых для жизни пределах. Но так или иначе трудно представить, какую ужасную погоду испытывали бы на себе живые существа, когда холодные океанские течения двигались бы с севера, а горячие сталкивались бы с ними, двигаясь в противоположном направлении. Умеренные широты были бы постоянно окутаны туманом, закрывающим солнечный свет.

Если бы Земля вращалась вокруг Солнца в двух вышеописанных положениях, никаких времен года вообще не могло быть, и можно почти с уверенностью утверждать, что никаких высших форм жизни вообще не существовало бы.

К счастью, у нас есть времена года благодаря тому, что земная ось наклонена примерно на 22,5° по отношению к солнечному экватору. Этот угол поддерживается Луной, которая действует как огромный планетный стабилизатор.

Из-за этого наклона в Северном полушарии наступает лето, когда Земля находится в той части своей орбиты, где ее ось наклонена к Солнцу. Поэтому Солнце выше поднимается в небе, дольше находится над горизонтом, а его лучи падают на Землю под более прямым углом. С другой стороны, когда ось Земли повернута от Солнца, в Северном полушарии оно поднимается низко над горизонтом, в течение более короткого времени, а его лучи падают на Землю под более косым углом.

Хотя полярные регионы Земли остаются замерзшими в течение всего года, благодаря углу наклона 22,5° большая часть земной поверхности ежегодно получает значительное количество солнечного тепла. Это, в свою очередь, означает, что большая часть воды на поверхности планеты остается в жидком состоянии. Жизнь зависит от воды и не может существовать без нее. Температурный диапазон, при котором вода остается в жидком состоянии, на самом деле довольно узкий. Земные океаны замерзают при температуре примерно 1,91 °С, а закипают при температуре 100°С.

Температурный режим на нашей планете очень хорошо сбалансирован. Самая низкая температура (-89,2°С) была зарегистрирована на станции «Восток» в Антарктике, а самая высокая (58°С) в местечке Эль-Азизия в Ливии. Таким образом, температурный диапазон составляет менее 148° – крошечную часть всего спектра. Самая холодная температура, при которой прекращается любое молекулярное движение, называется абсолютным нулем (-273,15°С). Известного верхнего предела температуры не существует, но самая высокая температура в Солнечной системе 15 000 000°С и достигается в ядре Солнца.