и тут не совсем ясно: если были неоднократные наступления четвертичных ледников, то как связать это с колебаниями химического состава атмосферы? Почему могли происходить такие колебания? Непонятно…
И наконец, некоторые ученые связывают изменение климата с жизнью Мирового океана.
Известно, как сильно влияют морские теплые и холодные течения на климат прилегающих участков суши (благодаря Гольфстриму климат Скандинавии значительно мягче, чем на тех же широтах в Сибири). Направление морских течений может периодически меняться при опусканиях или поднятиях значительных территорий по берегам морей, или при переменах течения атмосферного воздуха, или при образовании новых архипелагов и т. д. Тогда изменяются климатические условия на значительных территориях. И, скажем, отсутствие Гольфстрима настолько охладит Скандинавию, что здесь вырастут ледники.
Имеются гипотезы, связывающие похолодание климата с изменением солености Мирового океана, гидросферы. В простейшем случае, если некогда общая соленость океанических вод была ниже, чем теперь, они должны были бы замерзать при температурах чуть ниже нуля. Это могло бы объяснить существование древнейших оледенений. Однако и ныне, при значительной солености океана, продолжается ледниковая эпоха.
Конечно, влияние океанических течений на климат суши велико. Но вряд ли оно может играть главную роль. Ведь оледенения охватывали огромные территории континентов, порой удаленные на тысячи километров от океанов. Да и сама смена океанических течений предполагает какие-то предшествующие события (подъемы и опускания суши, расползание материков и т. п.). Значит, эта гипотеза сводится, в конце концов, к какой-нибудь из тех, о которых мы говорили ранее.
Место под Солнцем
Все гипотезы о земных причинах оледенения имеют один общий недостаток. Они не объясняют, почему же произошли на Земле те или другие изменения. Почему вдруг стали особенно часто и мощно извергаться вулканы? Почему перемещаются материки? Почему вздымается суша или опускаются океанические впадины? Почему образуются горные цепи?
Издавна ищут геологи ответы на такие вопросы. И до сих пор окончательных ответов не найдено. Неясно даже, какие силы в основном направляют развитие земной поверхности: внутренние или внешние.
Из внутренних сил обычно предполагаются две: энергия радиоактивного распада и течения вещества мантии Земли.
Энергия распада радиоактивных элементов, содержащихся главным образом в земной коре, действительно велика. Но достаточно ли ее, чтобы расплавлять горные породы, вспучивать возвышенности, создавать вулканы?
Поток тепла из недр, как показали многочисленные измерения, примерно одинаков на континентах и в океанах. Континентальная земная кора содержит значительно больше радиоактивных элементов, чем океаническая. Значит, тепло земных недр вряд ли существенно связано с имеющимися там радиоактивными элементами.
Известны богатые урановые месторождения, где содержание радиоактивных элементов в тысячи раз выше среднего для земной коры. А ведь горные породы на этих месторождениях не расплавлены.
Возможно, в далеком прошлом, когда многие радиоактивные элементы еще не успели распасться, общее содержание их в земной коре значительно превышало нынешнее. Энергия их распада заметно сказывалась на жизни поверхности Земли. Но на последние полмиллиарда лет, во всяком случае, радиоактивная энергия недр вряд ли играла большую роль в геологических процессах.
О потоках вещества мантии Земли нам и вовсе ничего не известно. Возможно, они существуют. Возможно, их и вовсе нет. Возможно, они вызывают поднятия гор и опускание дна морей. А возможно, именно колебания поверхности Земли влияют на мантию и заставляют ее течь…
Можно исходить из некоторых более общих соображений.
В физике существует второе начало термодинамики. Для нашего случая суть его можно выразить просто: внутренние силы Земли должны со временем ослабевать. Если бы только они вызывали движения земной поверхности, то движения эти становились бы все слабее и слабее. Уменьшалось бы количество накопленных осадков. И вообще бы жизнь земной коры постепенно затухала.
Однако этого нет. Напротив, геологические процессы, пожалуй, увеличивают со временем свою активность. Во всяком случае, о затухании их не может быть и речи.
Значит, Земля «питается» энергией, поступающей от каких-то внешних источников.
Каким же, образом происходит это питание? Для ответа следует обратиться к астрономам.
На Землю воздействуют силы притяжения Луны и Солнца. Приливы возникают не только в морях и океанах, но и в каменной массе планеты. Временами приливы достигают особой силы. Однако и тогда они остаются сравнительно слабыми и кратковременными для того, чтобы вызвать значительные изменения рельефа Земли или даже морских течений.
Существеннее может быть влияние неравномерности вращения Земли вокруг своей оси. Замедляется вращение притяжением Луны и Солнца и даже перемещением гигантских потоков воздуха в тропосфере или изменениями в верхних слоях атмосферы и в ионосфере, связанными со вспышками солнечной активности.
При огромной массе нашей планеты даже незначительное ускорение или замедление скорости ее вращения высвобождает колоссальное количество энергии. Ее вполне хватает на то, чтобы сдвигать материки, коробить земную поверхность, менять направление потоков атмосферного воздуха, вызывать землетрясения и вулканические извержения.
С помощью одной лишь этой гипотезы нельзя еще объяснить наступление ледникового времени. Зато она поясняет возможную причину «первого толчка». Цепь дальнейших явлений, приведших к ледникам, требуется достраивать с помощью каких-нибудь иных, «земных» гипотез.
Особенно детально разработана и пользуется немалой популярностью гипотеза, которую связывают с именем югославского астронома Миланковича. Она сравнительно сложна, и мы не будем углубляться в ее детали. Суть ее такова.
Как известно, Земля вращается вокруг Солнца по эллипсу. Расстояние от нее до светила то увеличивается, то сокращается. От этого и солнечной энергии поступает на Землю то чуточку больше, то меньше.
Кроме того, Земля напоминает юлу, которая, кружась, плавно покачивается из стороны в сторону. От этого периодически сильнее нагреваются солнцем то одни территории, то другие (в зависимости от угла падения солнечных лучей).
От этих и некоторых других причин для каждого района из века в век изменяется количество солнечного тепла. Чередуются похолодания и потепления.
Миланкович построил график, на котором показал, как изменялось со временем количество солнечного тепла для определенной широты Северного и Южного полушария в зависимости от положения Земли относительно Солнца. И прежде такие графики составлялись учеными, однако материалы Миланковича считаются наиболее полными и обоснованными.
График Миланковича. Ледниковые эпохи закрашены. По горизонтали шкала времени в тысячах лет.
Кривые солнечной радиации Миланковича охватывают почти весь четвертичный период. Согласно им, в Северном полушарии 230 600 лет назад было холодное лето. То же было и 20 300 лет назад. И, между прочим, некоторые геологи именно к этим тысячелетиям относят наиболее мощные оледенения.
На графиках Миланковича максимум похолоданий повторяется приблизительно каждые сорок тысяч лет. Геологическими данными это не подтверждается. Правда, Миланкович уточнил: оледенениям благоприятствуют годы с холодным летом и теплой зимой. Но и в таком случае должно было
