ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ВСТРЕЧИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ С ГИПОТЕТИЧЕСКОЙ ЗВЕЗДОЙ НЕМЕЗИДОЙ МОГУТ БЫТЬ ПРИЧИНОЙ БИОСФЕРНЫХ КАТАСТРОФ ???

В современной эволюционной теории есть много пробелов и один из них связан с тем, что за последние полмиллиарда лет Биосфера Земли не раз подвергалась серьезным изменениям, которые сопровождались массовыми вымираниями биологических видов. Особый интерес у биологов-эволюционистов, палеобиологов и геологов вызывает определенная периодичность, с которой происходили эти изменения. Выглядит это так - примерно каждые 26-27 млн. лет происходит на Земле нечто, что приводит к массовому вымиранию отдельных видов и целых таксонов.

К этому вопросу постоянно возвращаются. Еще в 2003 году в работах российских исследователей Гончарова Г.Н. и Орлова В.В. было показано, что такие явления коррелируют с импактными событиями – падением на Землю космических тел. Эти импактные события характеризуются близкой периодичностью. Причина такой периодичности неизвестна, но наиболее рациональное объяснение этого явления связано с периодическим прохождением Солнечной системы через плоскость нашей галактики. Гравитационное поле Галактики плоское. Звезда ниже галактической плоскости притягивается, набирает скорость, «падает» на эту плоскость и «проскакивает» ее. Далее она, замедляясь, поднимается выше плоскости, затем «падает» снова и снова «проскакивает». Солнечная система проходит галактическую плоскость приблизительно каждые 30 млн. лет. Прохождение Солнечной системы через плоскость Галактики являются особым эпизодом. В этой плоскости сосредоточена газо-пылевая составляющая вещества Галактики (звездная составляющая образует гораздо более «толстый» диск). Галактические газ и пыль имеют облачную («клочковатую») структуру, не заполняя равномерно всю плоскость. При пересечении галактической плоскости Солнце имеет повышенную вероятность оказаться в пределах газо-пылевого облака. Именно в этот период повышается вероятность дестабилизации облака Орта и выпадение космических тел во внутреннюю область Солнечной системы. Несомненно, это может иметь серьезные экологические последствия для Земли. Они плохо изучены и, видимо, ряды данных по периодическому вымиранию биологических видов – это единственное, что мы объективно наблюдаем.

Следует, тем не менее, отметить, что при рассмотрении проблемы массовых вымираний видов  предлагаются разные гипотезы, порой экзотические. К такому случаю, видимо, можно отнести одну из последних работ Adrian L. Melott и Richard K. Bambach, где предпринята попытка проанализировать возможные последствия периодического сближения Солнечной системы с гипотетической звездой Нимезидой. Сразу возникает вопрос, почему авторы ищут другие причины? Один из аргументов авторов, который ставит под сомнение важную роль периодичности прохождения Солнечной системы относительно плоскости галактики в рассматриваемом явлении, основан на расчетах, которые показывают, что периодичность этого движения Солнечной системы в галактике не совпадает с массовыми вымираниями. (Rem.: Тут авторы, вероятно, забыли тот факт, что в настоящее время оценка такой периодичности характеризуется большими погрешностями. Достаточно вспомнить дебаты по поводу прогноза очередного максимума солнечной активности. Уж тут-то казалось, что все известно и динамическая машина нашей звезды работает надежно. Но Солнце преподнесло сюрприз и теперь стало ясно, что наши знания оказались весьма неполными, а все сделанные расчеты, в лучшем случае, очень приблизительными, а в подавляющем большинстве – ошибочными). Adrian L. Melott и Richard K. Bambach пошли простым путем, основанном на идеи о существовании у Солнца пока неизвестного двойника – звезды Немезиды, которая находится за границами Солнечной системы, но примерно каждые 27 млн лет проходит сквозь находящееся на ее дальних подступах облако Орта, представляющее собой скопление огромного количества ледяных обломков. Немезида выбивает их со своих мест, вызывая катастрофическую кометную бомбардировку внутренних областей Солнечной системы – ледяной дождь, приводящий к катастрофам на Земле. Исследователи провели анализ периодов вымирания за последние 500 млн лет. Из этих данных периодичность в 27 млн лет действительно была, как бы, подтверждена (Rem.: Что и не удивительно! Ведь за основу был взят apriori заранее установленный «необходимый» период. И это не смотря на то, что в спектре динамики вымирания видов, приведенном авторами, присутствует целый набор периодов, где период 62 млн. лет является доминирующим, но он авторами детально не обсуждается). В модели, предлагаемой авторами, периодические встречи с Немезидой, как бы, действительно отлично объясняют эту 27-милн.летнюю регулярность. Но именно регулярность, по мнению авторов, свидетельствует против влияния Немезиды, так ее движение должно возмущаться другими космическими объектами и приводить к нарушению устойчивой периодичности. Вывод замечательный, но у читателя все равно остается вопрос, а что же искали авторы? Объяснение периодичности гео-биосферных катастроф или звезду Немезиду? Судя из названия работы, искали все-таки Немезиду, но весьма интересным способом. :-)  Не удивительно. что её так и не нашли. :-)

ПРИНЦИП МАКСИМАЛЬНОЙ РЕЗОНАНСНОСТИ – УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВСЕЛЕНСКИЙ ПРИНЦИП!

Давно известна вездесущность космических ритмов в биологических процессах. К этому феномену не всегда относятся серьезно, полагая, что он относится к категории астрологических и прочих ненаучных доктрин. Нередко подобным образом относятся и к принципу максимальной резонансности Солнечной системы, предложенному Молчановым. Этот принцип  является гипотетической теоретической схемой, объясняющей наличие многочисленных целочисленных соотношений между динамическими параметрами Солнечной системы. Согласно Молчанову Солнечная система обладает кооперативными свойствами, так что все колебательные подсистемы в ней движутся в едином режиме. Другими словами Солнечная система представляет совокупность слабо связанных осцилляторов; в процессе длительной эволюции эта система выходит на особый кооперативный динамический режим, в котором все частоты связаны между собой целочисленными («резонансными») соотношениями. Длительная эволюция такой колебательной системы привела к исчезновению в неустойчивых («нерезонансных») состояний. Ранее мы уже отмечали, что этот принцип в может быть справедлив для объяснения солнечно-земных и солнечно-биосферных связей, для которых характерно проявление космических периодов в геофизических и биологических процессах (http://www.publisher.science-center.net/Pictures/Space%20Weather%20in%20Our%20Life%20Book.pdf).

Фундаментальную роль в установлении резонансного кооперативного режима движения играет процесс синхронизации. Замечательное свойство этого широко распространенного в природе явления - возможность выхода на синхронный режим движения при «сверхслабых» связях между осцилляторами, настолько слабых, что в некоторых случаях можно говорить об отсутствии порога синхронизации. В солнечной системе практически все автоколебательные подсистемы синхронизованы. После публикаций Молчанова было найдено множество подтверждений «принципа максимальной резонансности». Например, связь осевых периодов вращения планет с периодами орбитального движения их спутников. В орбитальном резонансе вращаются наши гиганты Сатурн и Юпитер, периоды обращения которых относятся, как 2:5, или Плутон с Нептуном (2:3). Важное следствие этого принципа – наличие связи между конфигурациями планет и вариациями солнечной активности. Автоколебания в конвективной зоне Солнца, проявляющие себя в изменении числа солнечных пятен с периодом около 22 лет, также синхронизированы с движением планет. К этому типу событий можно отнести и синхронное образование загадочных образований в атмосфере Юпитера и Венеры (см., например, http://cosmo-bio.blogspot.com/2009/08/blog-post.html).

Как оказывается, подобная небесная гармония характерна не только для Солнечной системы. Недавно подобный синхронизм обнаружен в системе красного карлика Gliese 876, расположенной в созвездии Водолея, примерно в 15-ти световых годах от нас. Самая близкая к звезде и крупная планета Gliese 876-b делает 4 оборота вокруг звезды за то же время, что самая дальняя и небольшая планета Gliese 876-е делает 1 оборот.

Таким образом, принцип максимальной резонансности Молчанова можно рассматривать как универсальный вселенский принцип!

«ТИШИНА» НА СОЛНЦЕ ПРОДОЛЖАЕТ УСИЛИВАТЬСЯ

Минимум солнечной активности явно затянулся. Все чаще говорят о наступающем глобальном минимуме активности нашего светила. Как показывают наблюдения на Солнце «тишина» усиливается: Максимально снизилась светимость Солнца в рентгеновском и видимом диапазоне, снизилась, соответственно, и скорость, температура и давление солнечного ветра. За период с 1992 года, когда начались регулярные наблюдения Солнца в ИК-диапазоне, по настоящее время (примерно два 11-летних цикла) наблюдается выраженная тенденция быстрого и неуклонного спада максимальной регистрируемой напряжённости магнитного поля солнечных пятен. При этом снижение напряжённости магнитного поля пятен сопровождается повышением интенсивности их излучения в ИК-диапазоне. Это неожиданное поведение Солнца пока не находит разумного теоретического объяснения и является еще одним сюрпризов для астрофизиков.

     Периодические сбои в ритмике «солнечного динамо», известные как глобальные  минимумы активности, представляют большую загадку. Это временная «остановка двигателя»» или какая-то внутренняя «аритмия». Анализ рисунков пятен на Солнце, сделанных в конце XVIII столетия Иоганном Штаудехером и Джеймсом Гамильтона в период глобального минимума Дальтона (793-1795 гг), позволил сделать вывод о том, что аномально длительный минимум Дальтона на самом деле представляет собой комбинацию двух аномально коротких и слабых циклов длительностью семь и девять лет соответственно – оставшихся незамеченными из-за использования при ретроспективном анализе активности только лишь данных о количестве пятен вообще. Видимо, такая «аритмия» является для нас редким, но во временном масштабе нашей звездной системой «нормальным» состоянием Солнца, и у нас есть шанс увидеть это редкое событие, а возможно и ощутить его проявление в динамике климатической машины Земли. Начавшийся затяжной экономический кризис и затянувшийся минимум солнечной активности – это случайное совпадение? Анализ истории показывает, что это не совсем так! Действительно, есть стойкое ощущение, что мы сейчас находимся на пороге серьезных для цивилизации глобальных изменений – климатических, экономических, социально-политических и культурно-мировоззренческих. Есть ли такое ощущение у наших политиков, которые все чаще рассуждают о возможных вооруженных конфликтах и упорно толкают миллионы людей на конфронтацию?  

ЗАГАДКИ СИНХРОНИЗМА В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ

Исследователям, занимающимся солнечно-биосферными связями, хорошо известны периоды, которые одновременно обнаруживаются во временных рядах космо-, гео- и биологических данных. Если быть более точным, то это спектр периодов разной длительности - от нескольких минут до нескольких дестяков лет и более. Такой синхронизм вполне понятен, если рассматривать Биосферу как очень сложную открытую автоколебательную систему биологических процессов на всех уровнях организации, для которых характерен широкий спектр собственных периодов и которые могут синхронизироваться внешними, даже очень слабыми (космофизическими и геофизическими), воздействиями.

    В середине июля сенсацией стало синхронное образование загадочных образований в атмосфере Юпитера и Венеры. Особый интерес вызвал именно синхронизм этих аномалий. "Загадка синхронизма", - именно так наиболее часто комментировали это явление на новостных страничках. Однако, для исследователей Солнечной системы такой синхронизм не является какой-то особой загадкой! В настоящее время ясно, что весь этот спектр периодов в Солнечной системе и его вариации устойчивы на больших интервалах времени и являются отражением высокой степени кооперативной организации нашей звездной системы. Такая синхронность событий хорошо известна и находит истолкование в так называемом «принципе максимальной резонансности» солнечной системы, который предложен А.М. Молчановым в 1973 г. В основе этого принципа лежит следующая идея: солнечная система представляет совокупность слабо связанных осцилляторов; в процессе длительной эволюции в присутствии сил трения эта система выходит на особый кооперативный динамический режим, в котором все частоты связаны между собой целочисленными («резонансными») соотношениями: естественный отбор привел к исчезновению в процессе эволюции неустойчивых («нерезонансных») состояний. Таким образом, мы являемся свидетелями реализации этого универсального принципа! Вероятно, что этот принцип в определеной степени справедлив и для анализа солнечно-биосферных связей.       

ХОРОШАЯ НОВОСТЬ! ЖУРНАЛ "ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА" БУДЕТ ВЫХОДИТЬ В АНГЛОЯЗЫЧНОМ ФОРМАТЕ

   Есть две новости. Одна хорошая, другая плохая.

   Начнем с плохой... Впрочем, это не новость, а давняя наболевшая пролема. У исследователей, занимающимся вопросами солнечно-биосферных связей, всегда стоит вопрос о том, в каких журналах публиковать свои результаты. По причине того, что исследования носят междисциплинарный характер, попытка опубликовать работу в хрошем академичнском журнале становится трудно преодолимой задачей.

   А теперь хорошая новость... Нетак давно, благодаря усилиям членкора РАЕН Александра Сидорина, начал выходить специализированный академический журнал "Геофизические процессы и биосфера", в котором публикуют статьи как раз по интересующей нас тематике. С уверенностью можно всем нашим коллегам можно рекомендовать это издание. Более подробно с тематикой журнала и требованиями к оформлению статей можно ознакомиться на страничках журнала http://www.ifz.ru/journals/gpb/genelal_info.htm

   А самая последня хорошая новость - принято решение об издании с 2010 года английской версии журнала. Готовить издание будут совместно МАИК и Pleades Publishing Ltd., а распространять по всему миру - Springer.