Как уже говорилось выше, в течение последнего столетия неоднократно имели место периоды, характерной чертой которых являлись нарушения нормального хода сумерек, появление серебристых облаков, уменьшение прозрачности земной атмосферы. Эти аномальные периоды могут быть разделены по своему происхождению на две группы: 1) аномальные периоды вулканогенной природы, 2) аномальные периоды космического происхождения.
Как те, так и другие имеют черты сходства с аномальным периодом лета 1908 г. и черты различия. Для объективного суждения о природе оптических явлений интересующего нас периода представляется целесообразным кратко остановиться на характеристике каждого из этих периодов в отдельности, отметив те или иные характерные их черты.
1. ВУЛКАНОГЕННЫЕ ПЕРИОДЫ АНОМАЛИЙ
Период 1883—1886 гг.
27 августа 1883 г. произошла одна из наиболее крупных за последние столетия катастроф вулканического происхождения — извержение вулкана Кракатау в Зондском архипелаге. Энергия взрыва, разрушившего при этом остров Кракатау, достигала 1023 эрг. Воздушная волна, возникшая в результате взрыва, обогнула земной шар [148]. На большую высоту — несколько десятков километров — было выброшено около 35 млн. т мелкодисперсного андезита, разнесенного затем воздушными течениями в разные участки земного шара [16, 149]. Первоначальная высота облаков вулканической пыли составляла 30 км, скорость их перемещения достигала 130 км/час, двигались они в западном направлении [6].
Оптические аномалии были замечены 29 августа в Бразилии, 3 сентября — на западном побережье Южной Америки, 20 сентября — в Италии и Англии [150—152]. Расчет показывает, что пыль, явившаяся причиной аномалий, прежде чем достигнуть умеренных широт, совершила три полных оборота вокруг земного шара [5]. То нарастая, то ослабевая, явления продолжались более года, постепенное уменьшение их активности было замечено лишь во второй половине 1884 г. [150]. Аномалии сумеречного неба проявлялись в необычных ярких «светлых» зорях. Свет их был менее резок, чем обычно, причем краски постепенно переходили одна в другую. В этот же период времени наблюдалось и кольцо Бишопа. Согласно расчету, высота слоя пылинок составляла от 17 до 32 км [149, 150].
Явление уже шло на убыль, когда 10 июня 1885 г. в Англии Бэкгауз, а 13 июня в Москве В.К. Церасский заметили необычные голубовато-стального цвета облака, описанные в дальнейшем под названием серебристых. Эти облака наблюдались нередко вплоть до 1894 г., когда они на некоторое время исчезали [4, 149].
Ряд исследователей связывал появление таких облаков с проникновением мельчайшей вулканической пыли в высокие слои атмосферы. Хотя в настоящее время вулканическая теория происхождения серебристых облаков не пользуется признанием, влияние запыленности верхних слоев атмосферы па их образование представляется весьма вероятным.
B 1883—1885 гг. наблюдались поляриметрические аномалии, краткая характеристика которых была приведена в § 6, а также резкое уменьшение прозрачности земной атмосферы [140]. Резюмируя, можно сказать, что наиболее характерной чертой оптических аномалий 1883—1885 гг. была их большая длительность. Они имели место на протяжении, по крайней мере, 1,5—2 лет, а возможно, и более. Непосредственной их причиной было запыление нижних (на высотах не более 50 км) слоев атмосферы.
Известно, что формирование зоревых явлений происходит, главным образом, на высоте до 50 км [134]; понятно поэтому, что оптические аномалии 1883—1885 гг. были прежде всего аномалиями зорь.
Период 1902-1903 гг.
Причиной аномалий в этот период было извержение вулкана Мон-Пеле на о-ве Мартинике. Значительно уступая по мощности извержению Кракатау, извержение на Мартинике, тем не менее, явилось причиной значительного снижения прозрачности земной атмосферы и ряда аномальных оптических явлений [140]. «Красные зори» первоначально появились в Индии и на Яве [5], затем в конце мая и в июне они были отмечены в Европе; в июле, августе и сентябре они не наблюдались. Появившись вновь в середине октября, они исчезли в ноябре, снова наблюдались в декабре и окончательно погасли в феврале 1903 г. Аномальное освещение длилось при этом не более часа до или после захода Солнца. Серебристые облака в этот период времени не наблюдались. Имеются сведения о наблюдении кольца Бишопа [153]. Выраженный поляриметрический эффект, сопровождавший явление, напоминал эффект, наблюдавшийся в 1883 г. [15] Уменьшение прозрачности атмосферы было значительно меньшим, чем в 1883—1885 гг. [140].
Период 1912—1914 гг.
6 июня 1912 г. на Аляске произошло мощное извержение вулкана Катмай, следствием которого явилось наиболее интенсивное за последние 100 лет загрязнение атмосферы вулканической пылью [140]. Вскоре после извержения появились зоревые аномалии, которые наблюдались вплоть до первой половины 1914 г. Они имели место в отдельных пунктах Европы и Северной Америки [153, 154, 155]. Интенсивность их, впрочем, не была очень большой. Летом 1914 г. в Кенигсберге наблюдались серебристые облака, что, по мнению некоторых авторов [153], явилось следствием катмайского извержения. Нам это предположение кажется не вполне обоснованным.
Период 1932 г.
Сильное извержение вулкана в Кордильерах 12 апреля 1932 г. привело, по мнению некоторых авторов [156], к появлению светящихся облаков в Парагвае и к развитию ряда световых явлений в более позднее время в удаленных от Южной Америки районах — в юго-западной Африке — в последней трети апреля, в Австралии (появление Бишопова кольца) — 23 июля. Было высказано также предположение (недостаточно обоснованное) о связи серебристых облаков, наблюдавшихся в Норвегии с 10 по 24 июля, с описываемым событием [157, 158].
Рассмотрение изложенного выше материала показывает, что все четыре перечисленных периода оптических атмосферных аномалий вулканогенного происхождения, отличаясь друг от друга масштабом явлений, имеют много общего. Можно сказать, что периоды 1902—1903, 1912—1914 и 1932 гг. явились слабой копией классических вулканогенных атмосферных аномалий, связанных со взрывом Кракатау.
На основании сказанного можно сделать выводы:
1) вулканогенные оптические аномалии развертываются длительно, на протяжении ряда месяцев, а иногда и лет;
2) они сопровождаются резким уменьшением прозрачности земной атмосферы;
3) наиболее характерными проявлениями их являются цветные зори и образование кольца Бишопа;
4) эти аномалии связаны с запылением нижних (на высотах до 50 км) слоев атмосферы.
Сравнивая аномалии 1883—1885 гг. с аномалиями периода падения Тунгусского метеорита, можно отметить следующие черты сходства:
1) и в том, и в другом случаях наблюдалось Бишопово кольцо;
2) в том и другом случаях можно было наблюдать яркие зори;
3) оба явления сопровождались выраженным поляриметрическим эффектом.
К чертам различия рассматриваемых явлений относятся следующие:
1) кратковременность всех оптических аномалий 1908 г. и длительность их в 1883—1885 гг.;
2) массовое развитие серебристых облаков в 1908 г. связывать появление облаков 1885 г. с извержением Кракатау было бы необоснованным;
3) совершенно различный характер поляриметрических аномалий;
4) по-видимому, имевшее место в 1908 г. усиление свечения ночного, а не только сумеречного неба.
Тот факт, что летом 1908 г., как и в периоды вулканогенных аномалий, наблюдались цветные зори и кольцо Бишопа, дает основание предполагать, что фактор, вызвавший аномалии 1908 г., локализовался по крайней мере частично, в относительно низких — на высотах не более 50 км — слоях атмосферы.
2. АНОМАЛИИ КОСМИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
«Светлые ночи», похожие на «светлую ночь» 30 июня 1908 г., наблюдались, по-видимому, в истории неоднократно. Так, Гоффмейстер [159] приводит сведения о том, что они имели место в 1789, 1833 гг.; аналогичные данные имеются у И.С. Астаповича [160]. Во всех перечисленных случаях причиной явления были метеорные потоки. К сожалению, в доступной нам литературе мы не встретили достаточно подробного описания этих «светлых ночей», и поэтому более детальное сопоставление их со «светлыми ночами» лета 1908 г. является затруднительным.
По данным Маурера [161], следующие периоды оптических аномалий могут быть с большой долей вероятности поставлены в связь с космическими причинами:
1) май—сентябрь 1907 г.;
2) май 1910 г., период прохождения Земли через хвост кометы Галлея;
3) лето 1916 г. — период вероятного прохождения Земли через облако космической пыли.
Период прохождения Земли через хвост кометы Галлея
Событие это, как известно, вызвало большой интерес в научных кругах Европы и Америки. Готовясь ко дню прохождения Земли через хвост кометы, ученые ряда стран создали разветвленную сеть наблюдательных пунктов. В печати высказывались мнения о том, что ионизированные частицы хвоста могут вызвать резкие изменения магнитного поля Земли, обусловить мощное полярное сияние и т. д. [162]. 19 мая, когда Земля соприкоснулась с хвостом кометы, ничего грандиозного, однако, не произошло. Имевшие место геофизические эффекты оказались гораздо меньших масштабов, чем это ожидалось, и интерес к этому событию вскоре заметно снизился. Накопленный экспериментальный материал, сосредоточенный ныне главным образом в старой геофизической литературе, остался в большой степени неизвестным участникам дискуссии о Тунгусском метеорите. Только этим можно объяснить высказывавшееся на страницах печати мнение о том, что прохождение Земли через хвост кометы Галлея не привели к каким бы то ни было геофизическим эффектам, аналогичным эффектам 1908 г. [163].
Между тем анализ относящихся к этому времени литературных данных показывает, что описываемое событие явилось в действительности причиной геофизических эффектов, причем некоторые из них имели черты сходства со «светлой ночью» 30 июня 1908 г. Так, Р. Зюринг [153] сообщает о том, что после прохождения Земли через хвост кометы Галлея в Мюнстере и Гейдельберге наблюдались аномально яркие зори. Аналогичные наблюдения были сделаны во Франции, в Пик-дю-Миди и Баньер-де-Бигоре [164, 165]. По сообщению из Вроцлава, 19 мая (по-видимому, в ночь) в северо-западной части неба наблюдались две широкие световые дуги. М. Вольф, находясь в Гейдельберге, наблюдал в это же время кольцо Бишопа; аномальное гало были замечены обсерваторией Пик-дю-Миди.
Сводка обширного фактического материала, относящегося к этому периоду времени, дана Камиллом Фламмарионом [166]. Фламмарион указывает, что, хотя большинство наблюдателей получило негативный результат, некоторые из них сообщают о необычных оптических явлениях, имевших место 19—20 мая 1910 г. Наибольший интерес из них представляет, на наш взгляд, письмо М. Вольфа из Гейдельберга, выдержку из которого мы приводим. «Вечером 19 мая сумерки были очень светлыми, более светлыми, чем в предшествующие и в последующие дни, и если выразить интенсивность освещения сумерек, приняв за единицу яркость нормальных сумерек, то мы получим следующее:
|
Дата, май 1910 г. |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
Интенсивность |
2 |
4 |
30 |
15 |
9 |
6 |
4 |
3 |
2 |
Феномен представлял собою единственную аналогию, вплоть до мельчайших деталей, тому, что наблюдалось 1 июля 1908 г. Мне кажется вероятным, что также и в этот день Земля вошла в контакт с кометным облаком» [166, 167].
Как следует из цифровых данных, приводимых Вольфом, уже 17 мая интенсивность сумерек в два раза была выше нормальной, 18 мая — в четыре раза, 19 мая был отмечен максимум свечения, который относительно быстро угас в последующие дни. Динамика явления действительно имеет черты явного сходства с феноменом 30 июня 1908 г.: в том и в другом случаях имели место аномалии зорь, а появление необычных гало и Бишопова кольца свидетельствовало о вовлечении в процесс относительно низких слоев атмосферы. Отсутствие видимых изменений магнитного поля Земли [164, 165, 166, 168, 169, 170], а также локальный характер явлений 1910 г. (они, по-видимому, не наблюдались в Африке и Азии [164, 171, 172]) усиливают это сходство. Вместе с тем есть и определенное различие между ними. Во-первых, в отличие от того, что наблюдалось 30 июня 1908 г., прохождение Земли через хвост кометы Галлея не вызвало заметного длительного поляриметрического эффекта [165, 173]; во-вторых, явления, наблюдавшиеся 19—20 мая 1910 г., были относительно слабыми и их зарегистрировали лишь в немногих пунктах; в-третьих, если одной из наиболее характерных черт картины явлений 1908 г. явилось развитие серебристых облаков, то достоверные сведения о появлении серебристых облаков в 1910 г. отсутствуют [153].
Добавим, кстати, что в литературе имеются отдельные указания на появление «светлых сумерек» в 1858— 1859 гг. и в 1883 г., что совпадает с периодами прохождения через солнечную систему комет Донати и Брукса [5].
Лето 1916 г.
Лето 1916 г., в особенности период августа было богато атмосферно-оптическими аномалиями. Вольф относит их начало к маю, Штентцль — к апрелю 1916 г. [161, 174]. Возможно, однако, что эти оценки несколько произвольны, так как сведения об аномалиях в июне и июле отсутствуют. Явления достигли максимума в конце лета 1916 г. и характеризовались следующими чертами;
1) нарушением нормального хода зоревых явлений [153, 161];
2) появлением в начале августа Бишопова кольца [161];
3) посветлением ночного неба, появлением на нем «светлых полос» [153];
4) развитием целой системы сложных гало [161];
5) поляриметрическими нарушениями [126].
Территориально область видимости явлений ограничивалась, по-видимому, Германией и Швейцарией. Крупных вулканических извержений в этот период времени не было, что и позволило Мауреру, а позднее Зюрингу [153, 161], высказать мнение о космическом происхождении указанных аномалий. Зюринг считает возможной причиной последних космическую пыль; Маурер высказывает мысль о возможной их связи с появлением кометоподобного тела, наблюдавшегося в южном полушарии. Судя по имеющимся описаниям, ряд черт аномалий лета 1916 г. сближает их с теми явлениями, которые наблюдались в период падения Тунгусского метеорита. Можно даже сказать, что из всех разобранных выше аномальных периодов рассматриваемый имеет наибольшее сходство с аномалиями лета 1908 г.
Однако и здесь мы находим ряд особенностей, которые не позволяют поставить знак равенства между этими аномалиями.
Во-первых, аномалия 1916 г. была достаточно длительной. Даже если считать ее началом не май, как это делает Вольф, а август, то и тогда ее длительность составит месяцы.
Во-вторых, «светлые полосы» (Ubercirren) лета 1916 г. не могут быть приравнены, по нашему мнению, к светящимся ночным облакам 1908 г., которые были весьма близки по ряду признаков к серебристым и представляли собой, вероятно, их разновидность. Имеются и другие черты, отличающие эти два периода.
Изложенный выше материал позволяет сделать принципиальный вывод о том, что «светлые ночи» 1908 г. не находят себе достаточно полной аналогии в ряду других оптических аномальных периодов последнего столетия. Наиболее близкое сходство с ними имеют некоторые аномалии, связанные с проникновением в земную атмосферу космической пыли.