VIVOS VOCO: Новости науки в журнале "Природа"

**НОВОСТИ НАУКИ**
Кризис марсианской программы НАСА. Вибе Д.З. “Индевор” картографирует Землю Каталог экзопланет пополняется. Вибе Д.З. Существование “темной” материи подтверждено Брукхейвенский экспериментальный реактор остановлен Запах врага и запах добычи впитываются “с молоком матери”. Семенов Д.В. Перепись гризли Колебания недр Земли и ее атмосферы Опал в диатомовых илах Южного океана Новый айсберг-гигант начал дрейф Толщина арктических льдов сократилась Ярмукцы были развитым племенем

Кризис марсианской программы НАСА

Год 1999-й в НАСА еще долго будет вызывать неприятные эмоции. Помимо многочисленных неполадок с ракетами-носителями он оказался отмечен крахом двух крупных марсианских проектов — аппаратов "Mars Climate Orbiter" и "Mars Polar Lander" (Отчеты комиссии НАСА см.: http://www.nasa.gov/newsinfo/marsreports.html). Первый аппарат был запущен 11 декабря 1998 г., второй — 3 января 1999 г. Главной задачей "Mars Climate Orbiter" ставилось изучение свойств марсианской атмосферы и климата Красной планеты. Кроме того, он должен был служить ретранслятором для "Mars Polar Lander", которому 3 декабря 1999 г. предстояло совершить посадку в сотне километров от границы южной полярной шапки Марса и провести детальный анализ марсианского грунта. В состав "Polar Lander" были включены также два зонда-пенетратора, которым следовало отделиться от аппарата непосредственно перед его вхождением в атмосферу Марса, упасть на поверхность и углубиться на 1—2 м в толщу грунта.

Планы строились самые радужные. Но Марс в очередной раз подтвердил свою репутацию "бермудского треугольника" Солнечной системы. 23 сентября "Climate Orbiter" приблизился к Марсу. Предполагалось, что он пролетит на высоте 140 км над поверхностью планеты, затормозится ее атмосферой и перейдет на вытянутую орбиту с высотой в апоцентре около 39 тыс. км. В 10 ч по Всемирному времени аппарат включил двигатель на торможение и через 5 мин скрылся за Марсом — с тем чтобы уже никогда более не выйти на связь.

Причина открылась уже через несколько дней, но поверили в нее далеко не сразу, настолько она оказалась банальной. Инженеры НАСА и компании "Локхид Мартин", изготовившей аппарат, попросту запутались в системах единиц: в "Локхид Мартин" параметры коррекций траектории "Climate Orbiter" рассчитывали в английских единицах (фунтах, футах), а специалисты НАСА полагали, что результаты расчетов передаются им в метрической системе. В результате аппарат оказался на ошибочной траектории, пролетел всего в 60 км от поверхности Марса и сгорел в его атмосфере.

Произошло это вскоре после того, как НАСА с большим трудом удалось избежать существенного сокращения бюджета, поэтому особую важность приобрел успех второй миссии — посадка "Mars Polar Lander". На протяжении двух с лишним месяцев, отделявших ее от гибели "Climate Orbiter", в НАСА подробно разбирали конструкцию второго аппарата, стараясь учесть все мелочи и застраховаться от всех возможных неожиданностей. Но, увы, вторая часть этого этапа марсианской программы НАСА также закончилась неудачей.

"Mars Polar Lander" должен был осуществить посадку 3 декабря. Программа полета была составлена таким образом, что в самый ответственный момент связь с Землей отсутствовала: аппарат в последний раз сообщил о себе незадолго перед входом в атмосферу, а затем должен был выйти на контакт уже после посадки. Этого сигнала в НАСА ждали не один день, но "Lander" молчал. Лишь один раз антенны дальней космической связи зафиксировали со стороны Марса слабый искусственный сигнал, но при последующем анализе выяснилось, что "Lander" тут скорее всего ни при чем: вероятно, источником сигнала был один из искусственных спутников Земли.

Когда стало ясно, что надежды на установление связи нет, в НАСА создали комиссию по расследованию причин этих крупных неудач. В конце марта были обнародованы ее выводы. По поводу "Climate Orbiter" сомнений практически нет: он пал жертвой путаницы единиц (злые языки говорили об этом запуске как о "самом дорогостоящем способе узнать число сантиметров в дюйме"). А вот с "Mars Polar Lander" ситуация довольно загадочная. Комиссия действительно обнаружила в его конструкции несколько существенных недостатков, один из которых вполне мог оказаться фатальным. Сигналом на выключение двигателей мягкой посадки должна была послужить вибрация при касании аппарата о грунт. Но датчики вибрации, не в меру чувствительные, могли принять за признак касания вздрагивание аппарата в момент раздвижения посадочных опор, и тогда не исключено, что двигатели выключились преждевременно, на высоте около 40 м, и аппарат врезался в марсианскую поверхность на скорости около 20 м/с. Это могло произойти, однако, лишь в случае, если аппарат вошел в атмосферу. Но сигнала не поступило и от зондов-пенетраторов, которые должны были отделиться от "Mars Polar Lander" еще до входа в атмосферу. К несчастью, никакой телеметрической информации об этой фазе полета аппарат не передавал, что признано комиссией одним из основных недостатков проекта.

Впрочем, важны не только конкретные причины аварии. Комиссию интересовала сама организация работ в НАСА, приведшая к таким печальным результатам. Главной мишенью для критики стала концепция "быстрее—лучше—дешевле", предложенная в 1992 г. теперешним руководителем НАСА Д.Голдином. В ее основе — замена дорогостоящих комплексных экспедиций, на подготовку которых уходят десятилетия, небольшими, относительно дешевыми аппаратами, предназначенными для решения конкретных научных задач. По мнению комиссии, экономия в космических проектах зашла слишком далеко и стала причиной того, что в НАСА при подготовке марсианских экспедиций отказались от важных испытаний, пренебрегли подготовкой специалистов, отдали предпочтение не более надежным, а более дешевым конструктивным решениям.

Несмотря на столь неблагоприятные заключения, руководство НАСА утверждает, что намерено и впредь придерживаться стратегии "быстрее—лучше—дешевле" и по-прежнему считает исследования Марса приоритетным направлением. Правда, пока агентство отказалось от амбициозных планов отправки автоматических станций к Марсу в каждое его противостояние, кроме того, на неопределенный срок отложен запуск следующего спускаемого аппарата, намеченный первоначально на 2001 г.

Пока же в исследованиях Марса складывается такая ситуация: на околомарсианской орбите уже более года находится автоматическая межпланетная станция "Mars Global Surveyor" (НАСА), на пути к Красной планете японская АМС "Нозоми" (предполагаемая дата подлета к Марсу — 2003 г.), в Европе полным ходом идут работы по созданию АМС "Mars Express".

Космические исследования. Картография

“Индевор” картографирует Землю

В феврале 2000 г. на космическом аппарате-челноке “Индевор” (“Endeavour”) была реализована 11-суточная программа по радарному картированию земной поверхности. Руководство программой осуществляла Лаборатория реактивного движения НАСА США. На протяжении 11 сут “Индевор” находился на орбите высотой 240 км с наклонением 57° к экватору, совершая один виток вокруг Земли за 90 мин. Благодаря своим мощным радарным антеннам аппарат смог получить изображения наземных объектов с разрешением ~30 м.

Специалисты Корнеллского университета приступили к анализу собранной информации и составлению топографических карт “глухих уголков” Анд, где ранее никогда не проводилась ни наземная топографическая съемка, ни аэрофотосъемка. Они надеются получить точные сведения об эрозионных процессах, выяснить строение речной системы, а в будущем - оценить скорость тектонических движений, ход орогенеза.

Geotimes. 2000. V.45. №4. P.10 (США).

Астрономия

Каталог экзопланет пополняется

Открытия экзопланет еще недавно считались сенсацией. Но прошло всего пять лет со времени обнаружения первой из них, и специалисты, осуществляющие поиск внесолнечных планет, даже перестали сообщать об открытии отдельных объектов: ждут, пока новых экзопланет не накопится с десяток. В этом нет ничего удивительного: методика отработана, и поиск звезд, обладающих периодическими колебаниями лучевой скорости из-за притяжения невидимой планеты, превратился в рутинную наблюдательную работу.

Опубликованный ранее каталог экзопланет (cм.: Сурдин В.Г. Каталог экзопланет // Природа. 2000. №7. С.20-21) насчитывает 29 объектов, но уже к сентябрю 2000 г. их число достигло 49. В данной таблице приводятся сведения о внесолнечных планетах, не вошедших в предыдущую версию каталога. (Все данные - по каталогу Шнайдера (Шнайдер Ж. // http://www. obspm.fr/planets))

Все эти данные относятся к планетам, которые, как и предыдущие, обнаружены одним и тем же методом - по измерениям колебаний лучевых скоростей. Пока другим методом независимо подтверждено существование только одной планеты: осенью 1999 г. удалось наблюдать затмения звезды HD 209458 ее спутником. Кроме надежных, каталог Шнайдера содержит также данные о 14 неподтвержденных планетах. Открытие двух десятков новых планет означает не просто увеличение выборки. Новая группа объектов принесла и важные качественные результаты.

Во-первых, среди новых планет наконец-то появились объекты с массой меньше массы Сатурна (0.3 М_о; см. табл.). Хотя метод лучевых скоростей в основном ориентирован на обнаружение массивных планет, некоторую тревогу вызывал тот факт, что подавляющее большинство экзопланет по массе в несколько раз превосходят Юпитер. Весной 2000 г. был преодолен важный психологический рубеж: открытие хотя бы небольшого числа “сатурнов” позволяет надеяться, что наблюдаемое изобилие массивных планет связано с недостатками метода, а не с реальным предпочтением, которое Природа оказывает планетам-гигантам.

Во-вторых, в семействе экзопланет появилась вторая подтвержденная многопланетная система. У звезды HD 83443 астрономы Европейской южной обсерватории обнаружили два спутника, один из которых имеет самую низкую массу и самый короткий период среди всех известных внесолнечных планет. К слову сказать, анализ кривых изменения лучевых скоростей звезд с планетами, проведенный планетологами из Калифорнийского университета (Fischer D.A. et al. // Материалы направлены в “Astrophysical Journal”), показывает, что у половины таких звезд недостаточно одного спутника для объяснения формы кривых, поэтому в будущем, вероятно, число подтвержденных многопланетных систем существенно увеличится.

В-третьих, в новой группе планет присутствует объект с рекордным на сегодняшний день по длительности периодом: планета у звезды e Eri совершает полный оборот за семь лет, двигаясь по вытянутой орбите с большой полуосью 3.4 а.е, что близко к большой полуоси орбиты Юпитера (5.2 а.е.). Масса этой планеты также близка к юпитерианской.

(приводимая в журнале обширная таблица планет здесь опущена - V.V.)

Астрофизика

Существование “темной” материи подтверждено

Хотя астрономы давно подозревали наличие во Вселенной огромного количества “скрытой” материи, масса которой превышает массу всех звезд и галактик, экспериментально обнаружить ее не удавалось. Теперь же факт ее существования одновременно подтвердили три группы ученых: сотрудники Лаборатории Белла, работающие во главе с астрофизиком Э.Тайсоном (A.Tyson) на Телескопе им.Бланко Межамериканской обсерватории в Чили; коллектив из парижского Астрономического института во главе с Я.Меллье (Y.Mellier), использующий канадско-французский телескоп на Гавайских о-вах, и британские специалисты, работающие на Канарских о-вах (Испания) с Телескопом им.В.Гершеля.

Все три группы изучают галактики, которые удалены от нас на миллиарды световых лет и земному наблюдателю представляются как тусклые, но правильные эллипсоидальные образования. Если между ними и нами действительно находятся крупные скопления материи, то свет должен отклоняться, слегка искажая очертания их эллипсов, причем соседствующие друг с другом должны “выгибаться” в одну и ту же сторону. Эти оптические искажения вызываются гравитационным линзированием света.

Но чтобы зафиксировать подобный эффект, необходимо отфильтровать значительно более сильное искажение изображений, связанное с несовершенством оптических приборов и воздействием земной атмосферы. Для этого используется свет звезд, которые находятся в нашей Галактике - Млечном Пути - и лежат близко к линии наблюдения далеких галактик. В этих условиях линзирование не влияет на изображение звезд, и вина за любое искажение лежит либо на оптике, либо на атмосфере. Вернув изображению природную четкость и очертания, исследователи могут выявить искажения, связанные с воздействием “темной” материи.

Каждому из коллективов пришлось проанализировать свет тысяч галактик, на что ушли годы. Только после этого стало возможным считать экспериментально доказанным существование “темной” материи, из которой по сути и состоит в основном вся Вселенная. Подобная методика в принципе позволяет изучать инфраструктуру Вселенной - распределение “морщин”, “зыби” и “волн” в межгалактическом пространстве, свидетельствующее о процессах роста Вселенной непосредственно после Большого взрыва.

Следуя за первооткрывателями, коллектив девяти американских астрономических учреждений, объединенных проектом “Слоановский цифровой обзор неба”, приступил на телескопе Обсерватории Апач-Пойнт к детальному обследованию примерно четверти небесной сферы, чтобы к 2005 г. получить изображения 80 млн галактик.

Science. 2000. V.287. №5460. P.1899 (США).

Экология

Брукхейвенский экспериментальный реактор остановлен

Экспериментальный ядерный реактор Брукхейвенской национальной лаборатории на о.Лонг-Айленд в штате Нью-Йорк был введен в строй в 1965 г. 30 лет спустя в местных источниках питьевой воды были обнаружены следы не только опасных для здоровья человека химических веществ, поступивших, вероятно, со свалок, которые остались со времен базирования здесь воинских частей, но и радиоактивные элементы, в частности тритий, выделяющийся из местного хранилища жидких ядерных отходов реактора. Хотя утечка была незначительной и непосредственной угрозы людям не представляла, население взбудоражило то, что сам факт оставался незамеченным в течение десятилетий.

По настоянию общественности установку закрыли в конце 1999 г. Это в свою очередь вызвало протесты физиков, биологов и химиков, чьи работы проводились в Брукхейвенской лаборатории на пучках нейтронов. Отрицая какую-либо опасность, они подчеркивали острую потребность для научной общественности в такой экспериментальной базе на Востоке США. В качестве дополнительного аргумента они ссылались на Лос-Аламосскую лабораторию в западной части страны и Окриджскую - в южной. Четыре сотрудника Брукхейвенского коллектива в разное время были удостоены Нобелевской премии. Здесь достигнуты значительные успехи в изучении строения вещества (например, кристаллических структур, керамики, полимеров и плазмы крови).

Первоначально реактор был рассчитан на 25-летний срок службы при мощности 40 МВт. В 1980 г. его мощность была повышена до 60 МВт, но из соображений безопасности снижена до 30 МВт в 1982 г. Серьезные опасения вызвал пожар, охвативший в 1994 г. оболочку мишени из ²³⁵U. В то же время на складах вырос объем слаборадиоактивных отходов (загрязненного стекла), тяжелых металлов, которые вместе с плутонием были обнаружены в водах протекающей поблизости р.Пеконик. Наибольшую обеспокоенность общественности вызвало распространение трития, загрязнение которым вдвое превысило допустимую норму. Группа местных граждан подала в суд на Лабораторию, требуя возмещения убытков в сумме 1 млрд долл. Процесс еще не закончен.

По общему мнению, район Брукхейвена загрязнен радионуклидами значительно слабее, чем территории, примыкающие к заводам по производству атомного оружия в Саванна-Ривере (штат Южная Каролина) и Ханфорде (штат Вашингтон). Но экологическая проблема в районе реактора усугублена тем, что поблизости протекает река, а подземный водоносный слой проходит через плотно заселенную территорию.

Сотрудники Лаборатории и многие “сторонние” специалисты признают серьезную ошибку руководства, которое почти не контактировало с местным населением, не прислушивалось к его мнению и не разъясняло безопасность работ. В то же время те, кто настаивает на снятии запрета с работы реактора и даже на увеличении его мощности, собрали под своей петицией 18 тыс. подписей.

Технически запуск установки считается возможным лишь в 2002 г. при ассигновании более 10 млн долл. Остановка реактора мотивируется уже не соображениями безопасности, а финансовыми причинами. В Брукхейвене теперь останутся лишь работы, не связанные напрямую с использованием реактора.

В научных кругах этот эпизод рассматривается как указание на необходимость вести своевременную и активную разъяснительную работу с местным населением и его представителями в политических органах.

Science. 2000. V.287. №5457. P.1382 (США).

Зоология

Запах врага и запах добычи впитываются “с молоком матери”

Последние слова заглавия не случайно взяты в кавычки - речь пойдет о чешуйчатых пресмыкающихся, детеныши которых не только не питаются материнским молоком, но и вообще не знают своих родителей. Тем не менее только что вылупившаяся на свет крошечная змейка (или ящерица), оказывается, каким-то образом уже “знает”, как пахнут ее главные враги, а как - основные объекты ее питания. Поскольку все змеи и многие ящерицы ориентируются в окружающей среде главным образом с помощью обоняния (постоянно высовывая трепещущий раздвоенный язычок), такое врожденное знание становится критически важным для выживания молоди.

Собственно, то, что новорожденные чешуйчатые пресмыкающиеся обладают врожденной способностью различать запахи предпочитаемой добычи и основных врагов, сейчас уже довольно хорошо известно специалистам-герпетологам. Но результаты последних исследований открывают все новые и подчас неожиданные аспекты этого интересного феномена.

Так, американский зоолог У.Купер-младший и его коллеги (Cooper W.E. jr. et al. // Amphibia - Reptilia. 2000. V.21. №1. P.103-115) провели серию опытов с черными полозами Coluber constrictor. Новорожденным детенышам, еще ни разу не употреблявшим пищи, предъявляли запахи различных животных и оценивали - по частоте высовываний языка - их реакцию. “Изюминка” эксперимента заключалась в том, что сравнивали реакцию детенышей из двух разных популяций, в каждой из которых полозы имеют свои гастрономические пристрастия. Как и предполагалось, детеныши змей из популяции, в которой основную добычу составляли лягушки, ящерицы, а также другие виды змей, сильнее реагировали на запахи именно этих животных. А детеныши из популяции, кормящейся преимущественно насекомыми, ящерицами, млекопитающими и птицами, отдавали предпочтение животным этих групп.

В экспериментах было показано, насколько тонки механизмы врожденного знания о “нужных” запахах: детенышам предъявляли запах ящерицы каролинского анолиса Anolis carolinensis (предпочитаемой добычи взрослых полозов) и запах другого анолиса, не встречающегося в местах обитания полозов; несмотря на близкое родство этих двух видов ящериц, новорожденные змеи хорошо различали их по запаху и с большим интересом реагировали именно на каролинского анолиса. Любопытно также, что детеныши полозов с повышенным вниманием относились к запаху хищной змеи Lampropeltis triangulum. Такой интерес объясняется двумя причинами: эта змея - один из основных природных врагов полозов, но с другой стороны, сами полозы нередко поедают детенышей Lampropeltis triangulum и, таким образом, могут воспринимать ее запах и как сигнал опасности, и как след добычи.

Еще более интересный результат получили австралийские ученые Р.Шайн и Ш.Даунс (Shine R., Dawnes Sh. // Oecologia. 1999. Bd.119. №1. S.1-8). Опытным путем они выяснили, как условия внешней среды, в которых находятся беременные самки ящериц, влияют на жизненные качества потомства. В одном из опытов самок австралийской живородящей сцинковой ящерицы Pseudemoia pagenstecheri содержали при постоянном запахе хищной змеи Drysdalia coronoides. По-видимому, непрерывное ощущение опасности, в котором пребывали самки, передалось их потомству: эти детеныши отличались особенно ярко выраженной реакцией на запах змеи. Таким образом, ученым удалось проследить связь внешней среды с врожденной способностью узнавать определенные запахи.

Охрана природы

Перепись гризли

Американские и канадские зоологи и экологи давно обеспокоены судьбой бурого медведя гризли (Ursus arctos) и серьезно обсуждают вопрос о включении его в список животных Северной Америки, находящихся под угрозой исчезновения.

В 1980 г. на территории Йеллоустонского национального парка (штат Вайоминг, США), несмотря на все предпринятые меры, обитали лишь 44 особи. В 2000 г. их было отмечено 84. Правда, подсчеты делались разными методами: 20 лет назад - по количеству оставленных медведями следов, теперь - с учетом шерсти, скопившейся в специально сконструированных из колючей проволоки ловушках.

Лабораторный анализ ДНК животных, проводимый в настоящее время на образцах шерсти, позволит установить родственные связи медведей и их численность в популяциях. Эти исследования организовала межведомственная группа по изучению гризли во главе с биологом Ч. Шварцем (Ch.Schwartz). Аналогичная работа проводится и в других местах обитания этих животных: Национальном парке Глейшер (штат Монтана, США) и провинции Альберта (Канада). На перепись медведей ассигнован 1 млн долл. США.

Science. 2000. V.288. №5471. P.1561 (США).

Геофизика

Колебания недр Земли и ее атмосферы

Недавно японские геофизики Н.Суда, К.Нава и др. (N.Suda, K.Nava et al.) установили существование волн земной поверхности, охватывающих всю нашу планету в целом. Амплитуды ускорений при этих свободных колебаниях достигают ~0.5·10^–9 м/с², причем в полосе частот 3-5 МГц зависимость их интенсивности от частоты практически отсутствует.

Суммарный эффект даже многих слабых землетрясений слишком мал для возбуждения колебаний с такими амплитудами. Более того, спектральный анализ показал, что источники случайных возбуждений должны покрывать поверхность Земли слишком густо - с расстояниями между ними менее 600 км. Возникло подозрение, что свободные колебания такой интенсивности могут генерироваться вариациями атмосферного давления, но пока это было лишь предположением.

Теперь геофизики Н.Нисида и Н.Кобаяси (N.Nisida, N.Kobayashi) завершили подробный анализ сейсмических записей 1989-1998 гг., сделанных на 17 станциях, которые входят в международное объединение исследовательских сейсмологических учреждений “IRIS” (“Incorporated Research Institutions for Seismology”), и на станциях системы “Geoscope”. Существенно, что эти станции разбросаны по всем континентам (кроме Антарктиды).

Результаты анализа выявили в свободных сейсмических колебаниях отчетливые годичные вариации с пиком интенсивности в июле-августе. Ученые усматривают в этом наличие резонанса между колебаниями поверхности и свободными акустическими колебаниями атмосферы.

Данная работа еще раз показывает, насколько важно рассматривать Землю как единую систему, включающую не только твердое тело, но и иные ее оболочки.

Science. 2000. V.287. №5461. P.2244 (США).

Геохимия

Опал в диатомовых илах Южного океана

На протяжении более 20 лет геохимики не находили объяснения высокому содержанию опала (аморфного водного кремнезема) в донных илах Южного океана. Этот минерал, образующий твердый панцирь планктонных диатомовых водорослей, накапливается на океанском дне по мере их отмирания (Подробнее см.: Стунжас П.А., Сапожников Ф.В. Эти удивительные диатомеи // Природа. 2000. №5. С.12-18). Однако достаточно эффективными продуцентами кремния и органического вещества диатомеи геохимикам не представлялись.

Этот парадокс объясняли, с одной стороны, замедленным развитием диатомовых водорослей, с другой - благоприятными условиями накопления опала в водах южной зоны Мирового океана.

Недавние исследования французских геохимиков, выполненные во время рейсов научно-исследовательских судов в южную часть Индийского океана, ставят точку в дискуссии. Новые материалы показывают, что в ранее проведенных исследованиях, носивших локальный характер, содержание опала в илах было завышено, а в поверхностных водах - занижено. Теперь геохимики установили, что в периоды бурного или эпизодического цветения водорослей биогенная продукция кремнезема в поверхностных водах удваивается или даже утраивается. Эти результаты открывают возможность использовать цикл кремния в океане для понимания его роли как своего рода “насоса” углерода, которая важна при изучении климатов прошлых эпох.

La Recherche. 2000. №333. P.11 (Франция).

География

Новый айсберг-гигант начал дрейф

От шельфового ледника Росса откололось гигантское ледяное поле, площадь которого 11.5 тыс. км² (что почти равно площади о.Ямайка). Рождение айсберга-гиганта стало сенсацией в кругах полярных исследователей и предметом острых дискуссий.

Снимки айсберга, которые были получены методом дистанционного зондирования сотрудниками Антарктического центра метеорологических исследований при Висконсин-Мэдисонском университете, показывают, что этот айсберг можно считать крупнейшим за всю историю ледовых наблюдений в Антарктике.

На космических снимках от 30 марта 2000 г. обнаружена весьма обширная, все увеличивающаяся зона отрыва айсберга от шельфового ледника, простирающаяся на северо-восток до о.Рузвельта. Специалисты Чикагского университета приступили к моделированию вероятного дрейфа. Высказываются мнения, что айсберг-гигант может перекрыть судоходные трассы, по которым на протяжении уже долгого времени проходят транспортные суда, доставляющие большие объемы грузов полярникам в период антарктического лета.

Geotimes. 2000. V.45. №5. P.11 (США).

Гляциология

Толщина арктических льдов сократилась

Д.Ротрок (D.Rothrock) проанализировал изменения толщины льдов в околополюсном районе Северного Ледовитого океана, используя материалы замеров, которые выполнялись с подводных лодок ВМФ США при помощи вертикально направленных сонаров (эти измерения начались в 1958 г. во время трансполярного похода атомной подводной лодки США “Наутилус”). За 40-летний период прослеживается тенденция к сокращению толщины льдов (См. также: Ледовый покров Арктики сокращается // Природа. 1999. №1. С.114), которая, по-видимому, связана с изменением ветрового режима. С середины 70-х годов в Арктике стали преобладать сильные западные ветры по сравнению с менее сильными, наблюдавшимися здесь на протяжении нескольких предшествующих десятилетий. Ветры вызывают дрейф льдов, а в образующихся полыньях происходит интенсивное перемешивание вод.

Сопоставив два периода измерений: 1958-1977 и 1993-1997 гг., Ротрок пришел к заключению, что между этими периодами толщина льдов уменьшилась на 40%.

Geotimes. 2000. V.45. №1. P.8 (США).

Археология

Ярмукцы были развитым племенем

Еще в 30-х годах первые еврейские поселенцы на берегах р.Ярмук (притока Иордана) находили при обработке пахотных земель характерные фигурки из обожженной глины. Затем похожие керамические изделия обнаружили вблизи Мегиддо (Северный Израиль) и Библа (Ливан) в слоях, соответствующих появлению здесь древних людей. Все это указывало на широкое распространение по Ближнему Востоку некоей древнейшей культуры. Однако в 50-х годах при раскопках на месте первых находок археологи не нашли сколько-нибудь значительных зданий и сооружений - лишь большие ямы со следами очагов свидетельствовали о том, что древние ярмукцы жили в округлых землянках. Аналогичная картина наблюдалась и в других местах обитания этого племени.

Однако в 1999 г. группа израильских ученых под руководством Й.Гарфинкеля (I.Garfinkel) и М.Миллер (M.Miller) впервые вскрыла крупные сооружения и мощенную камнем мостовую, принадлежащие ярмукцам. Оказалось, что 8 тыс. лет назад вблизи современного кибуца Шаар-Хаголан существовало значительное по тем временам поселение с тремя крупными каменными зданиями в центре (одно из них площадью ~3200 м²) и разбросанными каменными постройками меньших размеров. На этой территории археологи нашли свыше 300 глиняных и резных фигурок с характерными чертами неолитической ярмукской культуры. Возможно, на этом месте располагалось центральное поселение этого племени. Так или иначе, представление о ярмукцах как о кочевниках, живших в землянках, придется изменить.

Американский эксперт, палеонтолог Б.Хессе (B.Hesse), определил, что большинство найденных здесь костей принадлежит домашней свинье. Как ни странно, остатков рыбы, несмотря на близость поселений к рекам Ярмук и Иордан, а также Галилейскому морю (Тивериадскому озеру), не обнаружено.

Таким образом, этот регион представляет большой интерес для изучения древнейших культур, на тысячелетия предшествовавших библейским временам. Раскопки продолжаются.

Science. 2000. V.287. №5450. P.35 (США).

КОРОТКО

По нехоженым тропам Африки
Астероид - чемпион вращения
Оптический телескоп «Субару» - новые открытия
Где и как родились Уран и Нептун?
Проект «Шампольон» возобновлен
«Горячее пятно» под Ярлун Цзангбо
Радиоактивность Монблана
Розеттский камень открывает новые тайны
Землетрясения связаны между собой
Реабилитация филистимлян
Таймырский мамонт
Резкое потепление в конце ледникового периода

По нехоженым тропам Африки

Многие считают, что на Земле не осталось мест, где бы не ступала нога человека. Однако еще ни разу в наши дни он не проникал, например, в глубину девственного тропического леса некоторых районов Центрально-Африканской Республики (ЦАР). Правда, лет 10 назад в этих безлюдных местах побывал биолог из Ньюйоркского общества охраны дикой природы М.Фэй (M.Fay). Продираясь однажды под низким пологом деревьев по залитой водой выбоине, он заметил черные пятнышки, оказавшиеся рассыпанными в грязи косточками давно окультуренной масличной пальмы.

Методом радиоуглеродного датирования было установлено, что в этом районе посадки масличной пальмы процветали тысячу с лишним лет назад - примерно в те времена, когда, судя по данным лингвистики, предки нынешних племен, говорящих на языках группы банту, пересекали территорию южнее Сахары. Когда эти племена ушли, их бывшие плантации стали зарастать лесами. Такое открытие подтверждает необходимость изучать заброшенные уголки планеты не только с самолета и даже не сидя за рулем автомашины высокой проходимости, а именно пешком.

В 1999 г. Фэй решил пройти почти весь полуторатысячекилометровый коридор от юго-восточного края ЦАР до побережья Габона (Science. 1999. V.285. №5429. P.825). Эту область вот-вот наводнят толпы лесорубов и земледельцев. В августе Фэй в сопровождении носильщиков и проводников, которые и сами знают эти места лишь приблизительно, вышел в дальний поход. Биолог намеревался в течение всего года вести перепись животных и растений, искать следы исчезнувших цивилизаций. Он надеется убедить власти трех стран, по чьим территориям проходит его путь, в необходимости создать, пока не поздно, экологические заповедники или национальные парки.

Перед выходом в путь Фэй совершил облет территории на маленьком самолете, заснял ключевые пункты и установил их координаты с помощью спутниковой системы “GPS”. Только после этого пеший караван покинул полуобжитой район леса Нгото на юге ЦАР и двинулся со скоростью не более 7 км/сут.

Биологи, ботаники, зоологи, специалисты по охране природы с нетерпением ожидают результатов экспедиции, которую материально поддерживает Национальное географическое общество США, сопроводившее ее высокопрофессиональными фотографами.

Астероид - чемпион вращения

Согласно подсчетам специалистов, в Солнечной системе около 10 млн астероидов с диаметрами от 10 до 100 м и орбитами, пересекающими земную. А в поясе Койпера - до 1 млрд. Несмотря на это, открыто и изучено всего несколько десятков таких тел. Несколько лучше обстоит дело с более крупными астероидами. К настоящему времени автоматические межпланетные станции совершили четыре сближения с телами, имеющими размер от 14 до 58 км. Но и относительно них информация недостаточна. Неизвестно, например, являются они сплошными глыбами или же рыхлыми скоплениями мелких обломков, связанных лишь силой тяготения. Тем важнее представляется исследование астероида 1998 KY26, предпринятое большой международной группой ученых (S.J.Ostro, D.L.Rabinovitz, Р.Pravec et al. // Science. 1999. V.285. №5427. Р.557; http://cfa-www.harvard.edu/1аu/services/mpec.Html).

Астероид 1998 KY26 был открыт астрономом Гарвардского университета Дж.В.Уильямсом (G.V.Williams) 1 июня 1998 г. - непосредственно перед тем, как тот прошел мимо Земли на расстоянии, всего лишь в 2.1 раза превышающем дистанцию между нашей планетой и Луной. Между 6 и 8 июня 1998 г. эту малую планету подвергли радиолокации с помощью радиотелескопа в Голдстоне (Калифорния). Со 2 по 8 июня ее наблюдали фотометрическим методом на 0.65-метровом телескопе в Ондржееве, 0.9-метровом - в Аризоне, 0.61-метровом - на горе Мауна-Кеа (Гавайи) и 0.6-метровом - в Обсерватории Тейбл-Маунтин (Калифорния).

Установлено, что этот астероид представляет собой слегка вытянутый сфероид диаметром около 30 м. Его состав аналогичен составу метеоритов из класса углистых хондритов. Уникальным же его делает большая скорость вращения вокруг собственной оси: он совершает полный оборот всего за 10.7 мин. В среднем периоды обращения у всех открытых доныне астероидов составляют несколько часов, а считавшийся до сих пор рекордсменом астероид 1566 Икар совершает оборот за 136 мин. Высокая скорость вращения говорит о монолитном строении астероида 1998 KY26: будь он “составлен” из отдельных обломков, связанных лишь тяготением, он бы давно при такой скорости распался. Плотность вещества астероида не может быть ниже 3.4 г/см³.

Полагают, что астероиды с размерами, близкими 1998 KY26, живут не более 10-100 млн лет, после чего гибнут в столкновении с иным телом. Углистые хондриты считаются самыми хрупкими. Отсюда следует, что астероид - порождение не слишком давнего столкновения, при котором разрушилось более крупное тело.

Оптический телескоп “Субару” - новые открытия

Японские ученые, недавно получившие в свое распоряжение 8.3-метровый оптический телескоп “Субару” (“Плеяды”), расположенный на горе Мауна-Кеа (о.Гавайи, США), сообщают о первом успехе (Science. 1999. V.285. №5432. P.1349; http://www.subaru.naoj.org). Наблюдая звездную систему L 1551 IRS5, которая находится на расстоянии 450 световых лет от Земли, они зафиксировали мощные, диаметрально направленные струи вещества, исходящие от двух ее протозвезд, окутанных облаками космической пыли и газов.

Астрофизики полагают, что вблизи этого объекта материя по спирали стремится к центру системы, образуя попутно диски вокруг экватора каждой из протозвезд. Однако сила инерции столь велика, что со спиралей срываются мощные струи и далеко уходят от своих источников в открытое пространство - на расстояние, в 1500 раз превышающее дистанцию между Солнцем и нашей планетой. Струи направлены в сторону Земли. Наблюдать их хотя бы частично удается лишь благодаря тому, что в пути они рассеиваются звездным ветром - потоком заряженных частиц, выбрасываемых звездами. Еще одна пара струй, уходящих в противоположную сторону, закрыта от земного наблюдателя скоплениями газа и пыли.

О существовании этих струй ранее можно было догадываться по данным Космического телескопа им.Хаббла, но “Субару” впервые дал возможность подтвердить это наземным способом. Анализ последней информации показывает, что температура вещества в струях достигает нескольких тысяч градусов. В состав их раскаленных газов входит значительное количество ионизованного железа. Открытие расширяет наши знания о процессах, сопровождающих рождение новых звезд.

Где и как родились Уран и Нептун?

Эти вопросы уже десятилетия занимают астрономов-теоретиков: ведь, если не считать Плутона, шесть других планет обращаются вокруг Солнца на расстоянии не далее 10 а.е. (1 а.е. = 150 млн км), а Уран и Нептун находятся от него в 19 и 30 а.е. соответственно. Некоторые астрономы полагают, что образоваться в этой области они не могли, так как газ и облака космической пыли там всегда были слишком разреженными, чтобы породить планету.

Специалисты по небесной динамике Э.Томмс и М.Дункан (Е.Thommes, М.Duncan) совместно с А.Левисоном (Н.Levison) разработали математическую модель, которая подтверждает и развивает гипотезу, согласно которой Уран и Нептун образовались значительно ближе к Солнцу (Science. 1999. V.286. №5447. Р.2054). Они даже полагают, что в той области, где ныне находятся Юпитер и Сатурн (в 5-10 а.е. от Солнца), первоначально сложились не эти два, а четыре или пять протопланетных ядер, состоящих из смеси льда и каменных пород.

Считается, что девять планет Солнечной системы возникли из дискообразной туманности, состоявшей из космической пыли и газа. Сгустки первичного вещества, сталкиваясь, порождали все более крупные тела, превратившиеся постепенно в планеты. В течение миллионов лет внешние планеты захватывали газ и пыль из этой туманности, пока они не исчерпались или не были в значительной мере выброшены солнечным ветром. Построенная математическая модель не допускает возможность превращения ядер Урана и Нептуна в полноценные планеты в тех областях, где они располагаются сегодня, причем даже если бы им на это были отведены все 4.5 млрд лет существования нашей Солнечной системы.

Итак, все говорит о том, что эти небесные тела родились ближе к Солнцу, где туманность была значительно плотнее. Но тогда возникает вопрос: каким образом Уран и Нептун сместились прочь от Солнца на миллиарды километров, не нарушив при этом правильности своих круговых орбит и сохранив их в той же плоскости, что и у остальной части Солнечной системы?

По существующим представлениям, когда планетное ядро достигает критической массы (примерно в 15 раз превышающей массу Земли), его рост ускоряется благодаря силам тяготения. Модель Томмса и Дункана говорит, что первым этой стадии достиг Юпитер; это позволило ему захватить около 71% общей массы всех планет. Вторым к “промежуточному финишу” пришел Сатурн (21%). На долю “опоздавших” Урана и Нептуна осталось соответственно лишь 3 и 4%. Более массивные Юпитер и Сатурн в течение 100 тыс. лет постепенно “вытеснили” Уран и Нептун на слегка наклонные вытянутые орбиты, уводящие их на 30-40 а.е. от Солнца. Для “изгнанников” существовала угроза вообще вылететь за пределы Солнечной системы, но их остановили обломки, которые сохранились в остатках газо-пылевого диска, простирающегося далее 40 а.е. Процесс динамического трения в конце концов вернул Уран и Нептун на круговые орбиты в общей для всех планет плоскости - Юпитер и Сатурн были уже слишком далеко, чтобы им помешать.

24 раза “прокручивали” авторы свою модель в различных условиях и почти в половине случаев получали планетную систему, весьма сходную с нашей. В большинстве из них на расстоянии свыше 40 а.е. от Солнца сохранялся диск обломков, напоминающий известный пояс Койпера.

Проект “Шампольон” возобновлен

Национальное агентство США по аэронавтике и космическим исследованиям приняло решение возобновить работы по проекту “Шампольон - New millenium”1 (Spaceflight. 1999. V.41. №8. P.313), который осуществлялся в рамках программы “Deep Space-4” (“Глубокий космос-4”), но был прерван из-за недостатка средств (В паре с европейским проектом полета к комете “Розетта” проект “Шампольон” призван сыграть в исследованиях комет столь же значительную роль, какую сыграл в расшифровке иероглифического письма на Розеттском камне основатель египтологии Жан Франсуа Шампольон (1790-1832).).

Проект подвергнут существенным сокращениям, снижающим расходы до 158 млн долл. США. Вместо того, чтобы запускать к одной из комет автоматическую межпланетную станцию, а с нее на это небесное тело спускать специальный исследовательский отсек, решено обойтись единственным аппаратом, который сам совершит такую посадку. Сначала предстоит в течение нескольких месяцев вести картографическую съемку ядра кометы, а затем в выбранном месте опустить аппарат, который выполнит бурение и несколько иных экспериментов.

“Горячее пятно” под Ярлун Цзангбо

Под глубочайшим на Земле каньоном Ярлун Цзангбо (юго-восточная часть Тибетского автономного района КНР; Подробнее см.: Ярлун Цзангбо - глубочайший каньон на Земле // Природа. 1999. №9. С.86) обнаружено “горячее пятно” - область повышенной температуры, низкого магнитного поля, отрицательной аномалии силы тяжести, средоточия частых землетрясений и сильных тектонических движений (China Science and Technology Newsletter. 1999. №185. P.2-3). Центр этого района находится в 50 км к западу от Мото - места, где в 1950 г. произошло сильное землетрясение (М = 8.6 по шкале Рихтера). Пятно располагается между 93° и 97°в.д. и южнее 30°с.ш.

С “Великим каньоном Ярлун Цзангбо” связан успешно прошедший экспертизу в АН КНР проект создания под таким названием национальной природоохранной зоны (China Science and Technology Newsletter. 2000. №216. P.1-2). Ее общая площадь составит 9600 км² с числом жителей 14 900. Под защитой окажутся более 3000 видов растений и более 40 видов редких животных. Для постройки будущей ГЭС на р.Ярлун Цзангбо предложено открыть станцию наблюдения за напором воды в реке.

Радиоактивность Монблана

Специалисты Лаборатории гляциологии Гренобльского университета (Франция) измеряли радиоактивность радона (продукта распада природного урана) в снежном покрове горы Монблан и установили, что на вершине горы ее уровень в 80 раз больше, чем в снеге на склонах Альп (Science et Vie. 2000. №993. P.14). Однако эти уровни все равно столь низки, что совершенно безопасны для здоровья. Несравненно большее воздействие на организм оказывают на вершине Монблана ультрафиолетовые и космические лучи. Вероятнее всего, радоновый газ просачивается через трещины в гранитных породах, которые содержат небольшие количества урана.

Розеттский камень открывает новые тайны

Знаменитый Розеттский камень, найденный французским офицером Бушаром в 1799 г. при сооружении форта Сен-Жюльен в дельте Нила, продолжает привлекать внимание исследователей. Идентичные надписи на древнеегипетском и древнегреческом языках, высеченные на этой базальтовой плите в 196 г. до н.э., представляют собой благодарственное обращение египетских жрецов к Птолемею V Епифану. Дешифровать иероглифический текст удалось, как известно, в 1822 г. Ф.Шампольону, положившему начало изучению египетского иероглифического письма.
К 200-летнему юбилею находки Розеттского камня Р.Паркинсон организовал в Британском музее (Лондон) экспозицию. Как бы вознаграждая его за труды, камень открыл ему новый секрет (Terre Sauvage. 1999. №145. P.22). В ходе проведения работ по консервации скальной основы (вырубок под иероглифы) был обнаружен розовый пигмент, который позволяет читать текст при полусвете. Если будет доказан древний возраст пигмента, это позволит заключить, что камень находился во внутренних помещениях дворца Птолемея и был предназначен жрецам.

Землетрясения связаны между собой

15 октября 1999 г. в районе пос.Хектор-Майн (160 км к северо-востоку от Лос-Анджелеса) произошло мощное землетрясение (Science. 1999. V.286. №5440. P.656). При магнитуде 7.1 по шкале Рихтера оно причинило незначительные разрушения, так как эта пустынная местность почти не заселена. По мнению сейсмолога Л.Джонс (L.Jones), это событие связано с землетрясением 1992 г. в Ландерсе (160 км к востоку от Лос-Анджелеса), имевшем магнитуду 7.3.

Поскольку каждое сейсмическое событие так или иначе перераспределяет напряжение в земной коре, в эволюции близлежащих разломов должна наблюдаться определенная корреляция. При вспарывании поверхности напряжение в зоне разлома по обе стороны от него уменьшается.

Известно, что катастрофические землетрясения 1906 г. в Сан-Франциско и 1857 г. в Южной Калифорнии привели к снятию напряжения вдоль разлома Сан-Андреас на сотни километров, и это на несколько десятилетий снизило уровень сейсмичности. Но иногда напряжение в зоне, расположенной за концом разлома, может возрасти. Так, разорвавшее земную кору Ландерсское землетрясение привело к образованию значительных участков с повышенным уровнем напряжения по всей прилегающей территории пустыни Мохаве (как на севере, так и на юге разлома Сан-Андреас, в районах городов Палм-Спрингс и Риверсайд). По расчетам геофизиков Геологического управления в Менло-Парке во главе с Р.Стейном (R.Stein), южный “выступ” этого напряжения уже через 3 ч вызвал в 35 км землетрясение с эпицентром в Биг-Бэре (его магнитуда 6.3).

Прошло семь лет после события в Ландерсе, и действительно состоялось землетрясение в районе Хектор-Майна. Новый разлом Лавик-Лейк вызвал разрывы земной поверхности на протяжении 40 км. Эпицентр землетрясения и значительная часть разрыва находятся в пределах ранее рассчитанной Стейном и его коллегами зоны одного из двух северных “выступов”, напряжение в которых возникло в результате Ландерсского землетрясения.

Среди сейсмологов растет число сторонников гипотезы, согласно которой разломы связаны между собой, перераспределяя напряжения в земной коре. Но физический механизм этого процесса пока не ясен. Непонятно, почему сравнительно небольшое событие в Ландерсе смогло возбудить столь долго “дремавший” разлом Лавик-Лейк. Известно, что динамика напряжения в конкретном участке земной коры зависит от характера существующего здесь разлома. Полагают, что в некоторых из разломов, как в Сан-Андреасе, одни слои пород могут проскальзывать относительно других, имея на стыках глинистую смазку. Геолог Р.Симпсон (R.Simpson) считает: будь разлом Лавик-Лейк тоже “проскальзывающим”, разрыв коры в Ландерсе не смог бы увеличить напряжение в районе Хектор-Майна и землетрясения не было.

События у пос.Хектор-Майн, видимо, стоят в одном ряду с катастрофическим землетрясением в Турции в августе 1999 г., которое, вероятно, тоже было возбуждено предыдущими сейсмическими явлениями в данном регионе (См.: Никонов А.А. Сейсмическая катастрофа в Турции // Природа. 1999. №11. С. 3-9). Стейн и его коллега Т.Парсонс (T.Parsons) считают, что толчок в Хектор-Майне на 41-44% увеличил шансы мощного землетрясения в пределах разлома Сан-Андреас в течение ближайших 30 лет.

Реабилитация филистимлян

Недавние находки финикийских судов (Science. 1999. V.285. №5424. P.36), затонувших у южного побережья Израиля в VIII в. до н.э. и обнаруженных в 1999 г. археологами во главе с Л.Стейджером (L.Stager, США) и С.Гитином (S.Gitin, Израиль), меняют наши представления о филистимлянах, библейские характеристики которых подчеркивают их враждебность израильтянам, злобность и дикость (достаточно вспомнить битву грубого “животного” - великана Голиафа с прекрасным юношей Давидом).

Сведения о том, откуда более 3 тыс. лет назад филистимляне явились на восточные берега Средиземноморья, во многом туманны. Большинство ученых считают, что филистимляне, один из “народов моря”, - это потомки микенских племен, чья культура распространилась на Грецию, Кипр и Эгейское побережье современной Турции. Возможно, именно они прогнали хананеян, прежних жителей земли обетованной, и основали страну Филистину, которая почти совпадала по площади с нынешней полосой Газа. За 600 лет расцвета филистимляне построили города Ашкелон, Экрон, Газа, Ашдод и Гат.

В 1998 г. Стейджер заключил соглашение со знаменитым подводником Р.Боллардом (R.Ballard), прославившимся находкой “Титаника”. Помочь им решили американские ученые из Института исследования морей и Вудсхолского океанографического института, предоставившего услуги по эксплуатации подводного аппарата “Язон”. Сделанные с него снимки показали, что на дне Средиземного моря, в 50 км к западу от Газы, на глубине 500 м покоятся древние суда. Датировка образцов дерева, из которых они были сделаны, показала, что крушение произошло около 750-700 гг. до н.э. Все суда носом обращены на запад; можно полагать, что следовали они в Египет или еще дальше, в финикийскую колонию Карфаген. Флот был финикийским, а груз (сохранилось около 750 амфор с вином) - филистимлянским, о чем свидетельствует форма керамических сосудов, характерная для Ашкелона, крупного порта и центра виноделия и виноторговли. Австрийский археолог М.Бьетак (M.Bietak) видит в этом подтверждение гипотезы, согласно которой Филистина была торговым перекрестком на путях, связывающих Сирию, Финикию, Египет и Северо-Западную Африку. В пользу этой гипотезы говорят и раскопки израильских ученых в Экроне, где найдено уже более сотни прессов и других приспособлений для приготовления оливкового масла. Этот высоко ценимый в древнем мире продукт не мог быть потреблен в столь больших количествах на месте и явно служил, как и вино, важной статьей филистимлянского экспорта. Масло, видимо, предназначалось для египтян: на это указывает обнаруженный в Ашкелоне склад порожней посуды - бронзовых бутылей с изображениями египетских божеств. Точно такие же сосуды найдены в руинах египетского города Авариса.

Показателен и такой факт: наиболее древняя филистимлянская керамика монохромна (что типично и для крито-микенских изделий), но более поздняя становится двухцветной, с красно-черным орнаментом, который мог быть ими заимствован у жителей Леванта.

Еще одна археологическая находка в Ашкелоне - мелкие цилиндрики из необожженной глины, обнаруженные на полу строения XII или XI в. до н.э. Скорее всего, они служили для удержания нити в примитивном ткацком станке. Жившие здесь хананеяне использовали в этих целях пирамидки с дырочкой, цилиндрических же гирек в ткацких станках никто из жителей Ближнего Востока ранее не применял. Зато подобные детали уже находили на Кипре, Крите, в континентальной Греции. Все это может служить подтверждением микенского происхождения филистимлян и их продвижения на восток.

Принципиально важным открытием представляется обнаружение в Ашкелоне массивных ворот и укреплений из сырцового кирпича, созданных хананеянами до появления филистимлян. Не менее интересна вскрытая вблизи них загадочная каменная хананеянская гробница, из которой уже извлечены останки 40 человек. Эти находки еще предстоит проанализировать.

Археологи надеются обнаружить остатки пристани, куда причаливали суда филистимлян - основателей все еще таинственной страны. Известно лишь, что в 604 г. до н.э. вавилонское войско Навуходоносора взяло приступом и сожгло Ашкелон, а за ним Экрон и другие города. В Ашкелоне найдены скопления вдребезги разбитой керамики, обожженного дерева и кирпичей, свидетельствующие о давней катастрофе, - так закончилась эра процветания Филистины. Однако теперь уже ясно, что сводить характеристику исторической роли филистимлян к образу извечного врага, а тем более именовать этот народ “заведомым негодяем”, абсолютно неправомерно.

Таймырский мамонт

Несколько лет назад семья оленеводов-долган обнаружила у берегов р.Большой Балахни (восток Таймыра, Долгано-Ненецкий национальный округ) вмерзший в грунт фрагмент скелета огромного мамонта, у которого частично сохранились мягкие ткани. О находке стало известно администрации округа, затем - Б.Бюге (B.Buigues), главе парижской туристической фирмы, которая, базируясь в районном центре Хатанга, организует лыжные походы в направлении к Северному полюсу. Посетив место обнаружения ископаемого животного, он привез оттуда в Утрехтский университет (Нидерланды) образцы шерсти, кожи и костей. Специалисты подтвердили принадлежность остатков мамонту и их древность, возможно, более 20 тыс. лет (Science. 1999. V.286. №5441. P.876).

Каждая подобная находка уникальна. За последние два века в различных районах Сибири из вечной мерзлоты были извлечены несколько довольно целых скелетов и сохранившихся тел мамонтов, включая мамонтенка “Диму”, ставшего в 1977 г. всемирно известным. До сих пор такие экземпляры обезвоживались и бальзамировались. Теперь, учитывая успешно проведенные опыты по клонированию млекопитающих, специалисты надеются, что добытые без размораживания ткани мамонта послужат материалом для клонирования или хотя бы исследования генома этих вымерших слонов.

После того как правительство России утвердило проект совместного исследования, к делу подключилась западная телевизионная компания, которая рассчитывала на прибыль от показа фильма о мамонте Жаркове - так его назвали по фамилии обнаруживших его долган. Фирма выделила на всю операцию 2 млн амер. долл. В середине октября 1999 г. 22-тонный блок породы с вмороженными тканями мамонта был поднят на вертолете и переправлен за 300 с лишним километров в специально выдолбленную около пос.Хатанга ледяную пещеру с постоянной температурой около –15°С.

Содержимое блока после его разморозки будут изучать представители многих специальностей. Судя по зубам нижней челюсти, это был самец, доживший до 47-летнего возраста.

Далеко не все российские ученые уверены в полной сохранности этой находки: лишь верхние 80 см извлеченного блока состоят из промерзшей песчаной почвы, которая способна сохранять остатки. Правда, можно ожидать, что еще какие-то мягкие ткани разделанного в древности трупа мамонта находятся в окружающих мерзлых породах или ледяных трещинах.

Японские генетики высказали идею: получить из замороженного трупа сперму или неразрушенные клетки с ДНК, что позволило бы “воскресить” мамонта. Теоретически возможно ввести сперму в яйцо азиатской слонихи - близкой “родственницы” древнего сибиряка и получить их гибрид или, используя ДНК из неразрушенных клеток, клонировать чистопородного мамонта. Свои услуги в проведении таких экспериментов уже предложили генетики Университета Северной Аризоны во Флагстаффе (США) во главе с палеонтологом Л.Эйдженбродом (L.Agenbroad). Однако ожидать быстрого успеха от такого эксперимента трудно: многочисленные исследования клеток из тканей мамонта показали, что ДНК ядер и митохондрий всегда подвергается сильным разрушениям.

Резкое потепление в конце ледникового периода

БOльшая часть свидетельств резких перепадов климата получена путем анализа годовых слоев гренландского льда. Но поскольку основной поток солнечной радиации поступает в тропики, внося существенные изменения в тепловой и влажностный бюджеты Земли, для понимания глобальных резких перемен климата необходимы данные по этой зоне. Особенно важно установить точные временны€е границы и последовательность климатических событий, происходивших в тропиках и высоких широтах, однако для этого не хватает достоверной информации.

При изучении колонок льда с ледников Боливии (18°ю.ш.) выяснилось, что около 15 тыс. лет назад климат здесь резко изменился (так называемый переход Бёллинга). Это произошло почти синхронно со значительным потеплением в Центральной Гренландии (14.67 тыс. лет назад), что подтверждается составом пыльцы древних растений Европы и характером осадочных пород Северной Атлантики. Недавние исследования показывают, что аналогичные процессы резких климатических изменений происходили также в Карибском бассейне (работы велись в районе Санта-Барбары и Карьяко, у берегов Венесуэлы) и в Аравийском море. Однако неопределенность датировки этих событий не позволяла установить их взаимосвязь с явлениями в Арктике.

Анализ пузырьков воздуха из колонок гренландского и антарктического льдов свидетельствует о возрастании примерно в то же время концентрации метана в атмосфере, что, по-видимому, было вызвано увеличением площади увлажненных земель (основным источником атмосферного метана в доиндустриальную эпоху были подболоченные местности) и ростом температуры. Главную роль здесь играли влажные тропики.

Палеоклиматолог Дж.П.Северингхаус (J.P.Severinghaus) и геолог Э.Дж.Брук (E.J.Brook) считают, что результаты изотопного анализа азота и аргона в образцах гренландских льдов свидетельствуют о потеплении поверхности ледяного щита на 9±3°С. Оно началось 14.67 тыс. лет назад (за точку отсчета принят 1950 г.) и происходило в течение всего нескольких десятилетий. Через 20-30 лет после начала потепления последовало резкое увеличение концентрации метана в атмосфере, продолжавшееся около 50 лет.

Именно такой порядок событий, по мнению этих американских специалистов (Science. 1999. V.286. №5441. P.930), говорит о потеплении и, возможно, одновременном увлажнении климата в тропиках, происходившем примерно через 20-80 лет вслед за повышением средних температур в Гренландии. Значит, “спусковым крючком” для этих климатических изменений были события, происходившие в Северной Атлантике, а не в тропическом регионе Земли.

РЕЦЕНЗИЯ

T.Rice. Voyages of Discovery.
Introduction by Dr. David Bellamy. L.;
Hong Kong: The Natural History Museum, 2000. 335 pp.

(Т.Райс. Путешествия ради открытия. Предисл. Д.Беллами. Л.; Гонконг: Музей естественной истории, 2000. 335 с.)

О художниках,
натуралистах и капитанах

Л.И.Москалев,
кандидат биологических наук
Институт океанологии им.П.П.Ширшова
Москва

Музей естественной истории в Лондоне - обладатель 68 млн ед. хранения биологических и геологических объектов и 500 тыс. рисунков (акварель, карандаш и пр.), изображающих цветковые растения, птиц, млекопитающих, насекомых и беспозвоночных. В книге, название которой можно перевести как «Путешествия ради открытия», приводится около 300 рисунков (0.06% фонда хранения музея), подавляющее большинство которых малоизвестны. Выполнены они в XVII-XIX вв. За полтора столетия своего существования бурно развивающаяся фотография так и не смогла вытеснить консервативный рисунок, подтвердив незаменимость этого жанра в науке и… в искусстве издания книги.

Надо сказать несколько слов об авторе этой интереснейшей по содержанию и оформлению книги, которая учит нас бережному отношению к истории науки. Тони Райс - биолог старшего поколения, специалист по морским ракообразным и глубоководным животным, знаток истории английского флота, писатель ( Rice T. British Oceanographic Vessels 1800-1950. L., 1986). Он же руководитель группы глубоководной биологии в Институте океанографических наук (Англия), с 1995 г. ставшем частью Океанографического центра в Саутхемптоне. Райс много лет проработал в Музее естественной истории. Одно из его увлечений - написание комментариев к почтовым маркам.

Книга состоит из девяти глав, часть из них посвящена континентальным экспедициям, другие - морским. Каждая глава помимо текста включает большое количество иллюстраций ботанических и зоологических объектов, которые сопровождаются пространными подписями-пояснениями. В число иллюстраций включены портреты, рисунки кораблей, факсимиле рукописей, ландшафтные зарисовки, титульные листы книг и др. Впечатляет формат книги: 27ґ32 см². На одной странице часто располагается несколько рисунков, но иногда рисунок занимает всю страницу и даже две. Это позволяет рассмотреть детали изображения и воздать должное художникам.

В первой главе рассказывается об исследованиях физика, ботаника и коллекционера Г.Слоана (H.Sloane) на Ямайке в 1687-1689 гг. Воспроизведенные листы гербария и сделанные с них рисунки поражают своей точностью. Названия видов растений на этикетках даны по-латыни, но необычайно многословны - до торжества биноминальной номенклатуры К.Линнея оставалось еще около 65 лет (1753).

Вторая глава посвящена многолетней работе ботаника П.Хермана (P.Hermann), натуралиста-любителя и губернатора Цейлона И.Г.Лотена (J.G.Loten) и художника П.К.де Бевера (P.C.de Bevere) по фауне и флоре Цейлона (Шри-Ланка) и других территорий в 1672-1757 гг. Так во время путешествия в Батавию (Джакарту) был сделан рисунок свиньи бабируссы, которая замечательна тем, что верхние клыки у нее очень длинные, они пронизывают кожу и загибаются назад. В коллекции П.Хермана среди рисунков отдельных видов растений хранится один, на котором изображены разные стадии приготовления из пальмового сока алкогольного напитка, его потребление и последствия алкогольного отравления.

Свинья бабирусса, или «оленья свинья» («deer hog», Babyrousa babyrussa).
Рисунок П.К. де Бевера (1757).

Третья глава повествует о непродолжительной работе в Суринаме (северо-восток Южной Америки) в 1699-1701 гг. Марии Сибиллы Мериан (M.S.Merian), талантливой художницы и натуралиста. Основная тема ее рисунков - растения и насекомые, взаимоотношения между ними, стадии метаморфоза насекомых (гусеницы, коконы, куколки). Среди рисунков позвоночных животных есть и пипа суринамская (лягушка), знаменитая тем, что самки этого вида вынашивают яйца на спине, в расположенных на ней ячейках, откуда и появляются на свет вполне сформировавшиеся молодые животные. Экземпляр пипы и ее потомство послужили моделью для рисунка.

Насекомоядные растения (Sarracenia purpurea и S. flava).
Змея (Cempohora coccinea), пожирающая лягушку.
Рисунок У.Бертрама

Герой четвертой главы - У.Бертрам (W.Bartram), также натуралист и художник, в 1753-1777 гг. совершил ряд путешествий из родной Филадельфии в другие районы США, по пути зарисовывая растения и животных. Его отец - Дж.Бертрам (J.Bartram), садовод и ботаник-любитель, помогал Б.Франклину основать Американское философское общество в 1743 г. Уже в 14-летнем возрасте У.Бертрам совершил вместе с отцом первую экспедицию в район Нью-Йорка, а затем перенес свои исследования в юго-восточные штаты.
Глава, посвященная континентальным экспедициям, пятая по счету, рассказывает об удивительном мире Амазонии. Читатель узнает об естествоиспытателе А.Р.Уоллесе (A.R.Wallace), одном из основоположников зоогеографии, создавшем одновременно с Ч.Дарвином теорию естественного отбора, и об энтомологе и коллекционере Г.У.Бейтсе (H.W.Bates). Их деятельность охватывает период с 1848 по 1862 г. Но Уоллес проработал в Южной Америке лишь четыре года, затем перебрался на Малайский архипелаг, а Бейтс за 11 лет работы собрал коллекцию из более чем 8 тыс. животных. Она состояла в основном из насекомых, большинство которых не были известны науке. Приведены также рисунки райских птиц из Новой Гвинеи, изучавшихся А.Р.Уоллесом и изображенных Д.Гульдом (J.Gould), орнитологом, художником и издателем, выпустившим в свет 41 книгу.

Любая английская дальняя морская экспедиция, начиная со второй половины XVIII в., как правило, имела в своем составе натуралиста и художника, ибо стоила Британскому адмиралтейству слишком дорого, чтобы допустить упущения в научных исследованиях. Эта традиция появилась уже во время первого кругосветного плавания Дж.Кука (J.Cook) на корабле «Индевор» в 1768-1771 гг., в котором принимали участие ботаник-любитель, коллекционер, меценат Д.Бэнкс (J.Banks) и группа сопровождавших его людей, в том числе художник С.Паркинсон (S. Parkinson). Он сделал на борту судна около тысячи рисунков растений и 400 - животных, из них лишь четыре - млекопитающих, в том числе кенгуру. На обратном пути в Англию Паркинсон скончался… Сохранился его автопортрет - хрупкий молодой человек с яркокрасными губами, одетый в белоснежную рубашку с жабо и стоячим воротником и коричневый костюм. Так выглядел один из героев этой книги, рядовой труженик науки XVIII в.

Автопортрет художника С.Паркинсона.

Экспедициям Кука посвящена и следующая глава книги, шестая. В ней говорится о плавании на корабле «Резольюшн» в 1772-1775 гг., в котором принимали участие натуралист И.Форстер (J.Forster) и художник Г.Форстер (G.Forster) - отец и сын. За пять лет до того Форстер-старший служил в России, где подготовил для императрицы Екатерины II доклад о немецких поселениях на Волге, вместе с ним был и 11-летний сын. В 1773 г. Кук впервые в истории пересек Южный полярный круг. Тогда среди рисунков юного художника появились изображения снежного буревестника и королевского пингвина. Многие изученные в плавании растения и животные оказались новыми для науки, но описания их, сделанные И.Форстером, были опубликованы только в 1844 г., спустя 46 лет после смерти автора.