Вам, земляне(Издание второе, переработанное)

Прежде чем подробно рассмотреть те движения нашей планеты, которые имеют непосредственное отношение к ее недрам, представим общую картину очень сложно движущейся Земли. Некоторые из этих движений быстры и заметны, другие, наоборот, почти неощутимо медленны. Их совокупность демонстрирует на примере Земли ту вечную изменчивость, которая свойственна всему мирозданию и является общим свойством материи. Главной силой, определяющей, все эти движения, служит гравитация — притяжение Земли другими телами космоса.

Трудно поверить, что такое огромное тело, как земной шар, весящий 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн, одновременно участвует в самых разнообразных движениях. Однако существование этих движений твердо установлено современной наукой. Два движения Земли известны с давних времен — это вращение вокруг собственной оси и обращение около Солнца.

Известно немало доказательств вращения Земли. Например, если с высокой башни бросить камень, то при падении он отклонится к востоку, т. е. в том же направлении, в котором вращается Земля (с запада на восток). Вызвано это тем, что камень, находясь на вершине башни, дальше отстоит от оси вращения Земли и, следовательно, обладает большей линейной скоростью, чем точки у основания башни. Брошенный камень стремится но инерции сохранить свою прежнюю скорость, поэтому обгоняет движущиеся медленнее точки земной поверхности.

Вращением Земли обусловлены сплюснутость ее, размывание правых берегов рек в Северном полушарии Земли и левых — в Южном, отклонение ветров при приближении их к экватору и многие другие явления.

На вращении Земли отражаются перемещение воздушных масс в атмосфере, движение воды в реках, колебания температуры почвы, наконец, сезонные изменения растительного покрова Земли, делая его слегка порывистым, неравномерным.

Все движения в природе в той или иной степени неравномерны. Например, движение Земли вокруг Солнца. Оно совершается по эллипсу. Когда Земля проходит через перигелий — ближайшую к Солнцу точку своей орбиты, нас отделяют от Солнца почти 147 млн. километров. Через полгода расстояние от Земли до Солнца становится близким к 152 млн. километров.

Скорость движения Земли все время меняется. Вблизи Солнца она увеличивается, с удалением от него — уменьшается. В среднем же Земля летит по своей орбите в 36 раз быстрее пули — 30 км в секунду. Но эта скорость кажется огромной лишь по земным мерам расстояний. Если бы мы могли откуда-то извне с большого расстояния следить за орбитальным движением земного шара, он показался бы нам более медлительным, чем черепаха: за один час земной шар проходит путь, в девять раз превышающий его диаметр, между тем как черепаха за 1 час покрывает расстояние, равное нескольким десяткам ее поперечников.

Земной шар часто сравнивают с волчком. Такое сравнение имеет более глубокий смысл, чем кажется. Попробуйте раскрутить волчок, а потом слегка толкнуть его ось — она начнет описывать конус, причем со скоростью, значительно меньшей скорости вращения волчка (рис. 9).

Рис. 9. Прецессионное движение земной оси РР'.

Это движение называется прецессией. Оно свойственно и земному шару, являясь его третьим движением в космическом пространстве.

Что же «толкает» земную ось, что порождает прецессию земного шара? Известно, что Земля сплюснута у полюсов, а земная ось наклонена к плоскостям как земной, так и лунной орбиты. Солнце и Луна притягивают экваториальные выпуклости Земли (у полюсов ведь она сплюснута). Они стремятся «выпрямить» Землю, «толкнуть» ее ось так, чтобы она стала перпендикулярной к плоскостям лунной и земной орбит. Но это им не удается. Земля вращается вокруг своей оси. В результате вращения Земли и «выпрямляющего» действия Луны и Солнца возникает прецессия — медленное, конусообразное движение земной оси. Период прецессии очень велик.

Земная ось снова примет теперешнее свое направление только через 26 тысяч лет. Из-за прецессии меняется положение небесного полюса— той точки, вокруг которой, как нам кажется, происходит суточное вращение звезд. В настоящее время небесный полюс близок к Полярной звезде — в эту область мирового пространства направлена земная ось (рис. 10).

Рис. 10. Прецессионное движение небесного полюса (Северного полюса мира). Отрицательные числа относятся к прошлым эпохам, положительные — к будущим.

За 2700 лет до н. э. роль Полярной звезды выполняла другая звезда — Альфа Дракона, о чем записано в древних китайских летописях времен императора Гоанг-Ти. В египетских пирамидах той эпохи обнаружены галереи, прорытые под углом 27° к горизонту. Именно на такой высоте тогда и виднелась в Египте Альфа Дракона, лучи которой проникали в эти галереи.

Свою роль указателя севера современная Полярная звезда сохранит примерно до 3500-го года. В 10 000-м году полюс мира подойдет к звезде Денеб — главной в созвездии Лебедя, а в 13 600-м году полярной станет одна из ярчайших звезд неба — Вега, которая, кстати, уже выполняла эту роль для наших отдаленных предков около 13 000 лет назад. Настанет время, когда вследствие прецессии исчезнет с европейского неба яркий Сириус и, наоборот, станет доступным для наблюдения созвездие Южного Креста.

Повторится ли, однако, через 26 000 лет та картина неба, которую мы ныне наблюдаем? На этот вопрос надо дать отрицательный ответ. Как нет в природе идеально равномерного движения, так нет в ней и абсолютно точного повторения. Строго говоря, все в мире неповторимо, и вся природа в своем бесконечном движении проходит только через новые стадии развития.

Через 26 000 лет звезды, непрерывно движущиеся в мировом пространстве, сместятся и вид созвездий станет немного иным. Спустя несколько десятков оборотов небесный полюс встретит звезды, которые сейчас как будто вовсе не претендуют на роль Полярной звезды.

Луна вызывает еще одно, гораздо менее значительное четвертое движение Земли. Если даже остановить прецессию, земная ось не останется неподвижной. Из-за воздействия Луны на различные точки земного эллипсоида земная ось описывает маленький конусе периодом в 18,6 года. Благодаря этому движению, называемому нутацией, небесный полюс вычерчивает на фоне звездного неба крошечный эллипс, у которого наибольший диаметр близок к 18 секундам дуги, а наименьший составляет около 14 секунд.

Фактически прецессия и нутация происходят одновременно, поэтому небесный полюс странствует среди звезд по сложной, извилистой кривой.

Во всех учебниках географии подчеркивается, что наклон оси Земли к плоскости ее орбиты всегда остается неизменным. Это не совсем точно. Земля, хотя и крайне медленно, все же «покачивается», и наклон земной оси слегка изменяется. Впрочем, это — пятое движение Земли малоощутимо. Размах колебаний земной оси не превышает 1°37', а за год наклон оси в среднем изменяется не более чем на полсекунды. Не остается неизменной и форма земной орбиты. Ее эллипс становится то более, то менее вытянутым. В этом заключается шестое движение земного шара.