Этот странный магнитный мир

Прошли минуты, показавшиеся часами, пока моторы раскачивали батискаф: вправо-влево, вперед-назад...

Вскоре батискаф пошел наверх, как воздушный пузырь. Два с половиной километра морской толщи он проскочил в считанные минуты и, вылетев из воды, закачался на голубых волнах. Радости акванавтов не было предела...

Финал этой истории был довольно забавным: Троицкой принесли кипу зарубежных газет, где описывались ее «похождения». Оказывается, она ныряла за атомной бомбой, которую американские летчики потеряли в районе Паламареса! Никогда она так не смеялась...

ЭКСПЕРИМЕНТ ВТОРОЙ. Над Ледовитым океаном полыхало северное сияние. Ослепительная белизна безбрежного снега незаметно переходила в немыслимо сложный орнамент, сотканный из голубовато-серого и фиолетового цветов. Богатство этих красок завораживало и охватывало душу смутным волнением. Подобное Троицкая видела впервые, поэтому никак не могла наглядеться. Ей невольно вспомнились слова известного физика Дирака: «Если глубоко проникнуть в сущность проблемы, руководствуясь критерием красоты, тогда можно быть уверенным, что находишься на верном пути».

Троицкой было известно, что красота полярного сияния зависит от свойств и законов движения заряженных частиц, а управляет ими магнитное поле Земли. Сейчас она даже четко представила, как лавина заряженных частиц летит из Большого космоса и наталкивается на своеобразную броню – магнитное поле Земли. Барьер этот, что называется, «в лоб», они преодолеть не могут, поэтому скользят вдоль магнитно-силовых линий к полярным областям Земли, где магнитное поле значительно слабее. Вот тут-то частицам и удается прорваться в ионосферу и вызвать всполохи полярных сияний. Это красивое явление не что иное, как результат борьбы заряженных частиц с магнитным полем Земли. Эта борьба идет постоянно, но драматизм ее зависит от количества и энергии заряженных частиц. Словом, связь между состоянием магнитного поля и земными явлениями очень сложна, но одно совершенно очевидно: магнитная броня спасает нашу планету от мощных рентгеновских, ультрафиолетовых и гамма-излучений. Если бы они доходили до земной поверхности, то на Земле не было бы никакой жизни.

Но как узнать, насколько надежна эта магнитная броня? Как влияют ее колебания на поведение заряженных частиц в окружающем Землю космосе? С частицами каких энергий магнитному полю не справиться? Проверить это можно было только натуральным экспериментом.

Тогда-то председатель Ученого совета по земному магнетизму Академии наук СССР Валерия Троицкая и решила провести глобальный эксперимент: изучить эти вопросы на концах одной магнитно-силовой линии. Самой перспективной оказалась линия, выходящая с французского острова Кегерлен в Индийском океане и входящая в земные недра в архангельской деревушке Согро. Идея советского ученого заинтересовала французских коллег – родился глобальный эксперимент. Так ближний космос превратился в своеобразную лабораторию, где предстояло провести строгие физические опыты.

Все это было очень не просто: пришлось создать уникальные приборы, разместить специальные станции для наблюдения и регистрации колебаний магнитного поля и эффектов, вызванных бомбардировкой его заряженными частицами.

После огромного комплекса наземных исследований другие группы ученых подготовили эксперимент «Араке». И вот две французские ракеты с советскими электронными пушками поднялись с острова Кегерлен и с высоты в двести километров выстрелили по этой магнитно-силовой линии определенным пучком электронов, которые заскользили вдоль линии и через одну – три секунды были пойманы специальными ловушками, установленными в Согро. Длительные наблюдения в этих двух сопряженных точках планеты приоткрыли завесу над многими сложными процессами, происходящими в околоземном пространстве, в радиационных поясах Земли. Стало возможным с земной поверхности угадывать и непрерывно следить за катастрофами в далеком космосе, имеющими далеко идущие последствия для жизни на Земле...

ЭКСПЕРИМЕНТ ТРЕТИЙ. Вдоль дороги, ведущей в обсерваторию Борок Института физики Земли Академии наук СССР, ровными рядами выстроились березки. Ветер шелестел их листвой и обвевал пряным

запахом разнотравья. Где-то за березовой рощей высоко в небе повис жаворонок, распевающий звонкую песню. Сегодня Троицкая все замечала, и это приносило ей радость. Она спешила в обсерваторию, где ее ждали двое ученых из западногерманского института Макса Планка. К этой встрече с коллегами она готовилась несколько недель, продумывая детали постановки наблюдений магнитного поля Земли вдоль профиля Новосибирск – Борок – Калининград – Геттинген, протяженностью более пяти тысяч километров.

И хотя еще не все было ясно и не вся аппаратура была готова, но одно уже представлялось совершенно очевидным – этот эксперимент принесет огромную практическую пользу.

По дороге Валерия Алексеевна вспоминала, сколько высказывалось сомнений, пока проект проходил многочисленные инстанции. И всюду неизменно спрашивали: «Целесообразны ли такие огромные усилия?»

Иногда кажется, что организация научного эксперимента, в котором принимает участие множество институтов и ученых разных стран, – это спокойное дело, требующее лишь тщательной научной и технической подготовки. На самом деле его организация – тяжелая борьба: борьба мнений, убеждений, авторитетов, преодоление организационных и финансовых трудностей и, наконец, борьба с природой. Просто так природа свои тайны не раскрывает, поэтому с каждым годом научные исследования требуют все больших масштабов и средств. А глобальные эксперименты тем более.

Так было и с этим проектом. Когда спор дошел до извечного «Быть или не быть?», Троицкая привела пример с запуском первого искусственного спутника Земли. Впервые сообщение о предполагаемом запуске спутника Земли в Советском Союзе сделал председатель Советского комитета по Международному геофизическому году Иван Павлович Бардин на совещании в Барселоне.

Едва Бардин закончил свою речь, которую, кстати, Валерия Алексеевна переводила на английский язык, сразу же посыпались вопросы: «Зачем Советскому Союзу выбрасывать в космос такую уйму денег? Какую прибыль вы получите, вкладывая огромные средства... во что?» Интересно, что подобные вопросы звучали в этом же зале в свое время, когда Христофор Колумб выпрашивал деньги на «открытие Америки». Сейчас, когда с любой точкой планеты можно поговорить через спутник связи или посмотреть прямой репортаж из космоса, мы понимаем, насколько дальновидными были тогда ученые. А попробуйте сейчас представить без космоса сбор данных хотя бы о погоде, состоянии посевов и видов на урожай!

Предлагая провести глобальный эксперимент по исследованию колебаний магнитного поля Земли вдоль линии Новосибирск – Геттинген, Троицкая была уверена в его большой практической пользе. Ведь суть его заключалась в том, что около десятка автоматических магнитных станций, расположенных на этой линии, одновременно зафиксируют колебания магнитного поля, определят, с какой скоростью они распространяются в земной тверди, с какими процессами в окружающем космическом пространстве они связаны. Кроме станций, обслуживающих профиль Новосибирск – Геттинген, одновременно работали другие станции – вдоль меридиана, пересекающего Скандинавию и Северную Европу. Эти исследования убивали сразу двух зайцев: «заглядывали» в космос и «просвечивали» земные недра. Чтобы сделать это обычными методами, не хватило бы и нескольких поколений геологов.

Последний эксперимент еще осмысливается – требуется обработать огромное количество фактического материала, но он открывает дорогу для разработки эффективных и экономичных методов наземных исследований далекого космоса и земных недр...

Эксперименты, проведенные в рамках глобальных проектов, позволили по-новому взглянуть на колебания магнитного поля нашей планеты. Оказывается, оно не только пульсирует, но порой и вовсе исчезает. Характер этих пульсаций зависит, в частности, и от силы ветра заряженных частиц – космического ветра, летящего к нам в основном от Солнца. Борьба этого ветра с магнитным полем Земли проявляется в голубых, зеленых, красных полярных сияниях, а наиболее драматическим моментом этого взаимодействия являются магнитные бури. Колебания при магнитных бурях – наиболее сильные, больше которых в природе не бывает. Эти-то колебания и наводят переполох не только в радиосвязи, но и являются самым сильным врагом всего живого.

Недавно сотрудникам Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта Валерии Алексеевне Троицкой и Марии Васильевне Мельниковой удалось открыть удивительный феномен: комплекс пульсаций с убывающим периодом от десяти и до одной секунды. Затухают они тоже по строго определенному закону. Их возникновение знаменует наиболее катастрофические изменения во всей самой внешней оболочке Земли – ее магнитосфере.