Արտաքին տիեզերական ազդեցություն: Ինչու՞ այն չի լինում արձանագրել:

Յուրաքանչյուր 12 000 և 24 000 տարին մեկ մեր մոլորակը հայտնվում է արտաքին տիեզերական ազդեցության ներքո, որն ուղղակիորեն ազդում է Երկրի միջուկի վրա: Արդյունքում առաջանում է միջուկի և մագմայի չափից ավելի տաքացում, ինչը հանգեցնում է Երկրի վրա գլոբալ աղետների։ Ի՞նչ է հայտնի Արեգակնային համակարգի վրա տիեզերական ազդեցության ներգործության մասին:

Փաստ առաջին. Այս ազդեցությունը Արեգակնային համակարգ է գալիս ցիկլային կերպով յուրաքանչյուր՝ 12 000 տարին մեկ, և 24 000 տարին մեկ այն ավելի ուժեղ է լինում: Այդ մասին են վկայում քառորդական նստվածքների գեոթվագրական ուսումնասիրությունները և սառցե միջուկներում հրաբխային ժայթքումներից մոխրի շերտերի վերլուծությունը^{1, 2, 3} (նկ. 1, 2).

Նկ. 1. Համաշխարհային մասշտաբի ժայթքումներ Մ.թ. 2013 թվականից մինչև 100 000 Կալ լ. 70˚ Ս. Վ. և 70˚ Ս. Վ. Շերտերի միջև նշվում են ընդմիջումներ՝ մոտավորապես յուրաքանչյուր 12 000 տարին մեկ: Նկարում պատկերված շրջանակների չափը համապատասխանում է ժայթքման մասշտաբին: Հետաքրքիր է նշել, որ մեծ կարմիր շրջանակները ցույց են տալիս ավելի աղետալի ժայթքումներ, որոնք տեղի են ունեցել մոտավորապես յուրաքանչյուր 24 000 տարին մեկ։

Աղբյուրը՝ Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5

Նկ. 2. Վերջին 40,000 տարվա հրաբխային ակտիվության սանդղակն՝ ըստ սառցե միջուկների տվյալների

Հրաբխային ժայթքումների քանակի ժամանակացույցը, որը հիմնված է իրադարձությունների ռադիոածխածնային թվագրության վրա և արտահայտվում է որպես հարաբերական շեղում:

Աղբյուրը՝ Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307

Փաստ երկրորդ. Ազդեցությունը ներգործում է Արեգակնային համակարգի բոլոր մոլորակների վրա (Տես ավելին «Փոփոխությունները Արեգակնային համակարգի այլ մոլորակների վրա»)։

Փաստ երրորդ. Արտաքին տիեզերական ազդեցությունը Ներգործում է միայն մոլորակների միջուկների վրա, ինչը ազդում է ինչպես նրանց մագնիսական հատկությունների վրա (տես բաժինը «Երկրի մագնիսական դաշտի փոփոխությունները»), այնպես էլ մոլորակների ներսում միջուկների դիրքի վրա (տես բաժինը «Միջուկի ցատկը»)։ Սա հիմք է տալիս ասելու, որ նման ազդեցությունը հսկայական էներգիա ունի։

Դիտարկելով թվարկված բոլոր փաստերը՝ հարց է առաջանում․ ինչու՞ այդ ազդեցությունը մինչ այժմ ուղղակիորեն չի արձանագրվել։

Եկեք հաջորդաբար քննարկենք տիեզերքից Երկիր մոլորակի վրա ներկայումս հայտնի բոլոր ֆիզիկական ազդեցությունները (գրավիտացիոն, էլեկտրամագնիսական, ակուստիկ, տիեզերական ճառագայթների և մութ մատերիայի ազդեցությունը) և, արդյո՞ք, դրանք կարող են փոփոխություններ առաջացնել Երկրի միջուկում և այլ մոլորակներում, որոնք ունեն 12 000 տարվա ցիկլ:

Սցենար №1. Գրավիտացիոն փոխազդեցություն

Ենթադրենք, որ Արեգակնային համակարգը, թռչելով արտաքին տարածության մեջ, ընկել է գրավիտացիոն անոմալիայի մեջ, որն առաջացել է այլ օբյեկտների կողմից: Այդ դեպքում Արեգակի, բոլոր մոլորակների և նրանց արբանյակների շարժման հետագծերը կփոխվեին, քանի որ գրավիտացիոն փոխազդեցությունն ազդում է մոլորակների վրա որպես ամբողջություն: Այսինքն՝ այն կտեղափոխեր ամբողջ մոլորակը, ոչ միայն միջուկը։ Բայց դա տեղի չի ունենում:

Որոշ գիտնականներ ենթադրում են, որ հարևան մոլորակները կամ գազային հսկաները, ինչպիսիք են Յուպիտերը, մոտենալով Երկրին, կարող են իրենց գրավիտացիոն դաշտով ազդել Երկրի միջուկի վրա՝ տեղաշարժելով այն: Բայց կառևոր է նշել, որ մեր միջուկում արձանագրված փոփոխությունները սկսվել են ոչ թե դրա տեղաշարժից, այլ 1995-ին նրա մագնիսական հատկությունների փոփոխությունից ի վեր⁴ (նկ. 3)։ Եվ միայն դրանից հետո՝ 1998 թվականին, տեղի ունեցավ միջուկի ցատկը⁵։

Նկ. 3. Հյուսիսային մագնիսական բևեռի շարժման արագությունը (կմ / տարի): 1995 թվականին գրանցվել է Հյուսիսային մագնիսական բևեռի դրեյֆի արագության կտրուկ արագացում 3,5 անգամ՝ տարեկան 15 կմ-ից մինչև 55 կմ։ Էլեկտրամագնիսական դաշտը ստեղծվում է Երկրի միջուկում դինամո մեխանիզմի միջոցով, ուստի ակնհայտ է, որ մագնիսական դաշտի փոփոխությունները ցույց են տալիս միջուկի փոփոխությունները։

NOAA-ի հյուսիսային մագնիսական բևեռի դիրքի տվյալները: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy

Զանգվածների կենտրոնի տեղաշարժն արդեն 1995 թվականից միջուկում տեղի ունեցող գործընթացների հետևանք էր։ Այսպիսով, դրա պատճառը չի կարող լինել մեծ տիեզերական օբյեկտների գրավիտացիոն ազդեցությունը: Բացի այդ, Արեգակնային համակարգում մոլորակների մերձեցումը տեղի է ունենում ընդամենը մի քանի տասնամյակ հաճախականությամբ: Եվ այսպես, դրանք չեն կարող լինել միջուկի աղետալի փոփոխությունների պատճառ 12 000 տարին մեկ անգամ:

Սցենար №2. Մութ մատերիա

Մութ մատերիայի առանձնահատկությունն այն է, որ այն չի մասնակցում էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությանը⁶:

Բայց այն ներգրավված է գրավիտացիոն փոխազդեցության մեջ, որի մասին մենք խոսեցինք վերևում: Այսպիսով, դա կազդի աստղերի և մոլորակների շարժման վրա, որպես ամբողջություն, և ոչ միայն նրանց միջուկների վրա: Այսպիսով, արտաքին տիեզերական ազդեցությունը չի կարող պայմանավորված լինել մութ մատերիայով։

Սցենար №3․ Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն. Պուլսար

Ենթադրենք, որ մեր Արեգակնային համակարգը մտել է հզոր էլեկտրամագնիսական ճառագայթման դաշտ, օրինակ՝ պուլսարի (նկ. 4)։

Նկ. 4. Նկարում պատկերված է պուլսարի գեղարվեստական ներկայացումը: Այն արձակում է ռադիոալիքների երկու ճառագայթ (ցույց է տրված մանուշակագույնով): Երբ պուլսարը պտտվում է, ռադիոալիքները փարոսի լույսերի պես անցնում են տարածության միջով: Աղբյուր՝ ՆԱՍ

Պուլսար — արագ պտտվող, խիստ մագնիսացված նեյտրոնային աստղեր, որոնք ծնվել են գերնոր աստղերի պայթյուններից, որոնք առաջացել են զանգվածային աստղերի փլուզման հետևանքով: Պուլսարները արտադրում են ճառագայթում ռադիո, օպտիկական, ռենտգենյան կամ գամմա տիրույթներում, որոնք Երկիր են գալիս պարբերական իմպուլսների տեսքով։

Պուլսարները արտանետում են տարբեր էներգիաների նեղ ուղղորդված իմպուլսներ։ Այնուամենայնիվ, Գալակտիկայում Արեգակնային համակարգի շարժման ճանապարհին չկան այնպիսի եզակի հաճախականությամբ պուլսարներ, որ նրանց միջև հեռավորությունը հավասար լինի 12 000 տարվա, և յուրաքանչյուր երկրորդը ավելի հզոր հոսք արտանետի։

Սցենար №4․ Էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն. Գերնոր աստղի պայթյուն կամ բռնկում Արեգակի վրա

Ենթադրենք, որ Արեգակի վրա, բռնկման պատճառով, տեղի է ունեցել էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հզոր արտանետում դեպի Երկիր, կամ գալիս է էլեկտրամագնիսական իմպուլս՝ տիեզերքի խորքերում գերնոր աստղի պայթյունից:

Այնուամենայնիվ, հիշենք, որ էլեկտրամագնիսական ճառագայթումները, ինչպիսիք են ռենտգենյան ճառագայթումը և գամմա - ճառագայթումը, հիմնականում կլանվում են մթնոլորտի կողմից (նկ. 5).

Նկ. 5. Մթնոլորտի միջով էլեկտրամագնիսական ալիքների անցման դիագրամ: Հեղինակ՝ NASA

 Պատկերի աղբյուր․ https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg

Երկրի մակերևույթին կարող են հասնել միայն երկու տեսակի էլեկտրամագնիսական ճառագայթում՝ տեսանելի և ռադիոտիրույթ, բայց դրանք նույնպես չեն հասնում միջուկ:

Այսպիսով, արտաքին աղբյուրից ոչ մի էլեկտրամագնիսական ալիք չի կարող ազդել մոլորակի միջուկի վիճակի վրա, քանի որ դրանք պարզապես չեն թափանցում Երկրի խորքերը:

Սցենար №5․ Տիեզերական ճառագայթներ

Մեկ այլ արտաքին գործոն, որն ազդում է մոլորակի վրա տիեզերքից, տիեզերական ճառագայթներն են: Դրանք բարձր էներգիայի մասնիկներ են՝ պրոտոններ, ատոմների միջուկներ, նեյտրինոներ, էլեկտրոններ, որոնք շարժվում են լույսի արագությանը մոտ արագությամբ։ Դրանք լինում են արտագալակտիկական, գալակտիկական և արեգակնային։

Նրանցից շատերը Երկրի մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ շեղվում են դեպի բևեռները՝ ճկվելով Երկիրի շուրջը։

Տիեզերական ճառագայթների լիցքավորված մասնիկների մնացած մասը ցրվում է մթնոլորտում՝ առաջացնելով երկրորդական տարրական մասնիկների տարափ (նկ. 6)։ Նրանցից ոմանք կարող են հասնել Երկրի մակերեսին, բայց ոչ միջուկին։

Նկ. 6. Երկրորդային տարրական մասնիկների տարափի համակարգչային մոդել, որն առաջացել է էներգիայի առաջնային պրոտոնից ՝ 1 ՏԷՎ, որը հարվածել է մթնոլորտին 20 կմ բարձրության վրա: Ներքևում պատկերված է ափը մասշտաբով։

Երկրորդային ենթատոմային մասնիկների (հիմնականում էլեկտրոնների) տարափը ձևավորվում է Երկրի մթնոլորտում բազմաթիվ կասկադային ռեակցիաների արդյունքում: Տարափի նախահայրը տիեզերքից մթնոլորտ մտնող առաջնային մասնիկն է, որը ռեակցիաների մեջ է մտել օդի ատոմների միջուկների հետ։

Նկ. 7. Պրոտոնների տարբեր մասնիկների քայքայման գործընթացի սխեմատիկ ներկայացում և երկրորդական մասնիկների տարափի ձևավորում: Դիագրամում սլաքները ցույց են տալիս դուստր մասնիկները, որոնց մեջ պրոտոնները կարող են քայքայվել: Այս մասնիկները կարող են տարբեր լինել՝ սկսած լեպտոններից (օրինակ՝ էլեկտրոններից) մինչև մեզոններ և բարիոններ։

Հայտնի են միայն երկու տեսակի մասնիկներ, որոնք թափանցում են Երկրի մակերևույթի տակ՝ մյուոններ և նեյտրինոներ։ Մյուոնները թափանցում են հարյուրավոր մետր խորությամբ, նախքան շեղվելը, դանդաղելը և քայքայվելը էլեկտրոնի և նեյտրինոյի: Դրա հետ մեկտեղ մյուոնները չեն հասնում Երկրի միջուկին:

Նեյտրինոները տիեզերքից եկող միակ հայտնի մասնիկներն են, որոնք կարող են հասնել Երկրի միջուկին: Բարձր էներգիայի նեյտրինոները Երկրի ներքին մասի վրա ազդելու մեծ հավանականություն ունեն: Այնուամենայնիվ, դրանց հոսքն այնքան մեծ չէ, որ բավարար քանակությամբ էներգիա փոխանցի Երկրի միջուկին, որպեսզի դրանում նկատվող փոփոխությունները տեղի ունենային:

Իսկ ցածր էներգիայի նեյտրինոները սովորաբար անցնում են Երկրի միջով ՝ առանց նյութի հետ փոխազդելու (նկ. 8)։

Նկ. 8. Նեյտրինոները տիեզերքում տեղեկատվության իդեալական փոխադրողներն են: (с) Irene Tamborra

Ամփոփենք: Տարբեր հայտնի ֆիզիկական ազդեցությունների սցենարների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ դրանցից և ոչ մեկը՝ գրավիտացիոն, էլեկտրամագնիսական, ակուստիկ, տիեզերական ճառագայթները կամ մութ մատերիան, չեն կարող ուղղակիորեն ներգործել մոլորակի միջուկի վրա և առաջացնել այն ցիկլային փոփոխությունները, որոնք մենք տեսնում ենք ամբողջ Արեգակնային համակարգում:

Ներկայումս մենք ունենք տիեզերական ազդեցության անուղղակի ցուցիչներ, սակայն դրա չափման համար անհրաժեշտ են գործիքներ։ Մենք միշտ չէ, որ կարող ենք գտնել այն, քանի որ մենք չգիտենք գոյություն ունեցող բոլոր վիրուսների և սնկերի մասին: Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք պարզել, թե ինչն է առաջացնում այս հիվանդությունը: Սա ենթադրում է, որ անհրաժեշտ է շարունակել որոնումը միկրոմակարդակում՝ հիվանդությունների պատճառը գտնելու համար:

Ներկայիս իրավիճակը կարելի է բնութագրել որպես գլոբալ համաճարակ մեր Արեգակնային համակարգում, որտեղ բոլոր մոլորակները ենթարկվում են արտաքին տիեզերական ազդեցության: Փոփոխություններ են նկատվում նույնիսկ գազային հսկաների վրա, որտեղ անընդհատ տեղի են ունենում միջուկային ռեակցիաներ: Սա զգալիորեն նեղացնում է որոնման տարածքը արտաքին տիեզերական ազդեցության աղբյուրները հասկանալու համար՝ մատնանշելով միկրոաշխարհի մակարդակում հետազոտության անհրաժեշտությունը:

Այստեղ մենք բախվում ենք ֆիզիկայի մեկ այլ տեսակի, որի վարկածը տես «Ի՞նչ է տիեզերական ազդեցությունը» բաժնում: Եթե գիտնականները կարողանային ուղղակի չափումներ կատարել միջուկում, նրանք կօգտագործեին բացառման մեթոդը, որը նման է միջուկային ռեակտորի հիմնական մոնիտորինգին: Այնուամենայնիվ, մենք ուղղակիորեն մուտք չունենք դեպի միջուկ: Հետևաբար, ընթացիկ պահին, նեյտրոնային միջուկից նեյտրինոյի հոսքը կարող էր լրացուցիչ տեղեկություններ տրամադրել միջուկում տեղի ունեցող գործընթացների մասին:

Երկրի վրա աղետալի իրադարձությունները կանխելու համար անհրաժեշտ է, որ մարդկության լավագույն մտքերը միավորվեն և ստեղծվեն անհրաժեշտ պայմաններ այս բարդ խնդիրը լուծելու համար՝ ուսումնասիրելու և պաշտպանելու մեր մոլորակը արտաքին տիեզերական ազդեցությունից:

Գրականության ցանկ․

1. Арушанов М. Л. Динамика климата. Космические факторы. Hamburg: LAMBERT Academic Publishing, 2023. страница 33.

2. Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014). https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5

3. Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307

4. Viterito, A. 1995: An Important Inflection Point in Recent Geophysical History. Int J Environ Sci Nat Res 29, 556271 (2022). https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271

5. Скачкообразные изменения трендов геодинамических и геофизических явлений в 1997-1998 гг. Авторы: Баркин Ю. В., Смольков Г. Я. Всероссийская конференция по солнечно-земной физике, посвящённая 100-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН В. Е. Степанова (16 – 21 сентября 2013, г. Иркутск), г. Иркутск, 2013.

6. Bertone, G. & Hooper, D. History of dark matter. Rev. Mod. Phys. 90, 045002 (2018). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002