Что именно помогает птицам видеть магнитное поле? По одной из версий, в их организме существует неизвестная железа, которая вырабатывает магнитит – тот самый элемент, который содержится в горных породах. Сторонники другой теории считают: причина – уникальные химические реакции.
Дмитрий Соловков объясняет:
«У птиц в глазах есть специальный белок криптохром, который является рецептором синего света, и оказалось, что именно он взаимодействует с магнитными полями и птицы видят магнитное поле Земли. Также для такого восприятия у птицы есть специальная молекула суперпероксида кислорода с отрицательным зарядом. Она участвует в восприятии магнитных линий. И, судя по всему, у человека такая молекула отсутствует».
Основа всего живого – молекула ДНК – парамагнитна. Это значит, что она намагничивается в соответствии с общим полем Земли.
Возможно, когда-то люди, так же как и животные, чувствовали магнитное поле. Но постепенно эта способность за ненадобностью стала ослабевать. Но человек ежедневно находится в магнитном поле: от него зависит наше настроение, поведение, самочувствие. Физиологи обнаружили в надпочечниках человека магнетит – магнитный минерал, который «подпитывается» земным магнетизмом.
И не только сильные возмущения магнитосферы доставляют нам неудобства. Дискомфорт наступает и в моменты аномального затишья.
Рассказывает профессор СПбГУ ИТМО Константин КОРОТКОВ:
«Мне рассказывали историю, как в нашем отряде космонавтов в какие-то моменты вдруг космонавты на орбите становились очень раздражительными, они переставали выполнять приказы с ЦУПа, они начинали друг с другом себя вести очень агрессивно, вплоть до драк доходило. И долго не могли понять, в чем дело? А потом обнаружили – это было в те дни, когда геомагнитное поле переставало изменяться».
Такие истории, а также многочисленные эксперименты с гипомагнитными камерами показали: живые организмы вне поля не выживут. И пока этот вопрос остается нерешенным, человек вряд ли соберется в дальнее космическое путешествие.
Почему так, объясняет зав. отделом Института космических исследований РАН Анатолий ПЕТРУКОВИЧ:
«Не все знают, что за время полета на Марс и возвращения с Красной планеты – а такая экспедиция, по расчетам, должна продлиться не меньше года, – космонавты получают такую дозу радиации, которая сравнима с летальной. И защититься от нее очень сложно. То есть никакая броневая защита не поможет, потому что там воздействуют галактические космические лучи, проникающая способность которых очень велика».
Сегодня орбита спутников и международной космической станции выбрана таким образом, чтобы космонавты оставались под влиянием магнитного поля Земли. И о любых изменениях магнитосферы они узнают одними из первых. Когда встает вопрос о спасении жизни экипажа – счет идет на секунды.
Рассказывает Анатолий Петрукович:
«Если у нас есть прогноз магнитной бури или магнитная буря началась, космонавтам запрещают выход в открытый космос в таком случае. Либо, если уж очень сильная магнитная буря и станция проходит через ту часть орбиты, которая наиболее подвержена радиации – бразильская аномалия, например, или приполярные зоны, – тогда космонавтам говорят: «Перейдите на несколько часов в наиболее защищенный отсек».
Люди всегда старались использовать естественные ресурсы земного шара. Строили ветряные мельницы, а потом и целые электростанции, научились изготавливать солнечные батареи. Благодаря открытию планетарного магнетизма был изобретен компас, который и сегодня остается одним из самых точных навигационных приборов. А сколько ресурсов скрывает в себе планетарный магнетизм?
В самых смелых фантазиях когда-нибудь человек создаст такой летательный аппарат, который будет парить в воздухе с помощью магнитных полей планет. Именно так, по мнению многих наблюдателей, передвигаются НЛО, опровергая все законы гравитации. Летающие тарелки плавают в магнитосфере, словно по волнам. Сегодня земные физики сумели заставить предметы парить в воздухе, именно отталкиваясь от магнитного поля. Специалист института ядерных исследований Игорь Руднев показывает мне простой эксперимент с магнитом.
Для того чтобы левитация стала возможной, сверхпроводник охлаждают до температуры жидкого азота. Это минус 200 градусов по Цельсию.
Рассказывает Игорь РУДНЕВ:
«У меня в термосе находится жидкий азот. Вот я этот кусочек материала, высокотемпературный сверхпроводник, попробую охладить. Когда азот перестает кипеть – это значит, что все окружающие предметы, которые внутри этой пластмассовой кюветы, достаточно уже холодные. И вот магнит начинает отталкиваться, я сейчас его подвешу. Прямо как маг и волшебник. Сверхпроводники отличаются тем, что они выталкивают из себя магнитное поле. И понятно, что если сверхпроводник выталкивает из себя магнитное поле, тогда, значит, магнит, который мы поднесем к этому сверхпроводнику, не может на него упасть, он же поле отталкивает, а магнит есть источник магнитного поля, поэтому магнит будет зависать».
Если постоянно поддерживать температуру в кювете, магнит сможет висеть в воздухе бесконечно долго. А если увеличить площадь проводника, то в воздух можно поднять многоэтажку!
Но и это еще не все. Магнит можно заменить любым живым существом.
Правда, чтобы заставить парить человека, нужны невероятно мощные установки, вырабатывающие электромагнитную энергию. На современном этапе – это целые электростанции. Поэтому пока ученые поднимают в воздух только мелких существ. Первой взлетела лягушка. Ее поместили над сверхпроводящей катушкой – и земноводное зависло в воздухе. Такие же эксперименты проводили над насекомыми и ягодными плодами. Эффект всегда повторялся. Правда, левитируют предметы строго на одной высоте. Способы опускать их вниз или заставить подняться выше пока не открыты.
Эксперименты с левитацией – это не просто забава. В наши дни в мире существуют поезда на магнитной подушке, которые в буквальном смысле летают над землей с невероятной скоростью почти 500 километров в час. И технологии постоянно развиваются. Такие работы ведутся в Германии, в Штатах, Китае, Японии.
Сможет ли человек когда-нибудь использовать магнитное поле Земли, для того чтобы совершать перелеты с одного континента на другой или подниматься высоко за пределы околоземного пространства?
Есть и еще одна причина, по которой человек пока не может приручить магнитное поле. Слишком нестабилен этот источник. Да и Солнце слишком часто преподносит землянам неприятные сюрпризы.
Рассказывает профессор Александр ГОРОДНИЦКИЙ:
«По-моему, в 1942 году немцы в районе Баренцева моря поставили минные поля с магнитным взрывателем на пути британских и канадских конвоев. Что такое магнитный взрыватель? Это прибор на мине, который срабатывает на приближение магнитного предмета. Так вот, в одну прекрасную полярную ночь все минные поля фашистские взлетели на воздух. Никаких кораблей не было. Просто перепад напряженности магнитных вариаций был настолько велик, что он взорвал минные поля».
Люди, чья молодость проходила во времена Советского Союза, хорошо помнят, как ночами крутили ручки своих приемников, чтобы поймать запрещенные западные радиостанции. И дело тут не только в жесткой цензуре. Просто поймать эти волны днем было нереально.
Объясняет Анатолий ПЕТРУКОВИЧ:
«Вот была такая частушка: «Есть обычай на Руси ночью слушать «Би-би-си». Вопрос: почему ночью? Потому что Солнце меньше мешает распространению радиосигнала ночью, когда верхние слои атмосферы более спокойные. А во время магнитной бури верхние слои атмосферы (эта зона называется ионосферой) настолько возмущены, что вообще коротковолновая радиосвязь невозможна».
Изучая другие планеты, специалисты с особым вниманием исследуют их магнитные поля. Сегодня мы знаем, что Меркурий носит свою магнитосферу набекрень – ее центр сильно смещен к северу. А полярные сияния в экваториальных зонах являются нормой для Юпитера. Вглядываясь в дальний космос, человек ищет планеты, на которых есть магнитное поле – такое же, как и на Земле. Ведь это одно из условий существования жизни. Именно там когда-нибудь мы найдем братьев по разуму! Или переедем туда, спасаясь от магнитной катастрофы…
Что станет с земным шаром без магнитосферы, легко представить, просто посмотрев на ближайших соседей по Солнцу. Сестра-близнец Земли – Венера практически не обладает магнетизмом, и планета мертва.
Рассказывает зав. лабораторией Института космических исследований РАН Людмила ЗАСОВА:
«Она выглядит как гористая поверхность, покрытая в основном лавой. На больших высотах благодаря фотохимии там образуются сернокислотные облака, т. е. образуется серная кислота, из которой потом формируется мощный облачный слой, который, как мы знаем сейчас, состоит из концентрированной серной кислоты – это 75–80% серной кислоты».
