E é precisamente a natureza coletiva e impessoal da ciência, sua peculiaridade que os procedimentos de cognição, que se desenvolveram ao longo dos séculos, estão acima de qualquer opinião individual, mesmo a mais autorizada, servem como uma garantia da objetividade real da cognição, e nada pode ser mais confiável do que essa garantia. Isso não significa a infalibilidade absoluta da ciência, mas significa algo mais importante: a ciência está errada, mas em seu movimento posterior ela anula suas próprias afirmações errôneas. Em outras palavras, a ciência como um todo é um sistema com forte tendência à autocorreção. E acusar a ciência de estúpida, maliciosa, demagógica ou ditada por quaisquer outras considerações estranhas de negar os fatos que são seu sangue e ar significa não compreender seus princípios funcionais fundamentais.
Não importa o quão intrigante seja a explicação dos OVNIs com a ajuda de sons fantasmagóricos e de relâmpagos, esses fenômenos raros claramente não "cobrem" todas as estatísticas de observação relevantes. Que outro fenômeno natural pode explicar os discos cintilantes e elipsóides que se movem rapidamente na estratosfera? Bem, é claro, o brilho da camada ionosférica da magnetosfera da Terra! Este processo surpreendente foi amplamente pesquisado por mais de dois séculos e é bem conhecido em nosso hemisfério como os flashes das luzes do norte. Na verdade, o nome arraigado "Northern Lights" não é totalmente correto. Acima do Pólo Sul, você também pode observar fantásticos transbordamentos de luz ionosférica. Portanto, o termo "luzes polares" deve ser usado. As auroras no hemisfério norte geralmente se movem para o oeste a uma velocidade de cerca de um quilômetro por segundo.
Em termos de brilho, as auroras são divididas em quatro classes, diferindo umas das outras dez vezes. A primeira classe inclui auroras quase imperceptíveis, semelhantes em brilho à Via Láctea. As auroras da quarta classe em termos de brilho podem ser comparadas com a lua cheia.
Apesar da natureza ilusória do objeto de pesquisa, a atenção de muitos cientistas tem se concentrado nas alturas distantes do céu por muitas décadas. A questão é que o ambiente auroral contém partículas eletricamente carregadas - íons e elétrons. Isso lhes dá suas incríveis propriedades de luz. Se na camada superficial o ar seco é um bom isolante, então na ionosfera é um bom condutor.
A biosfera humana está localizada na terra, na área de fronteira da superfície do oceano de água e do fundo do oceano. Por todos os lados, é cercado por um ambiente fértil ar-água que sustenta a vida. A densidade da atmosfera cai drasticamente com a distância da superfície da Terra. Em suas camadas superiores, o ar rarefeito é impróprio para respirar, mas, por outro lado, retém a radiação destrutiva vinda do Sol e do espaço sideral.
A atmosfera superior (estratosfera) da Terra serve como uma espécie de escudo de ar para refletir vários meteoritos. Esses corpos meteóricos, mesmo de tamanho pequeno, devido à sua tremenda velocidade, têm grande poder destrutivo. Colidindo com partículas gasosas da atmosfera, ficam muito quentes e evaporam, deixando traços característicos de "estrelas cadentes" no céu.
A atmosfera superior (estratosfera) da Terra serve como uma espécie de escudo de ar para refletir vários meteoritos. Esses corpos meteóricos, mesmo de tamanho pequeno, devido à sua tremenda velocidade, têm grande poder destrutivo. Colidindo com partículas gasosas da atmosfera, ficam muito quentes e evaporam, deixando traços característicos de "estrelas cadentes" no céu.
Acima de cinquenta quilômetros acima da superfície da Terra está aquela camada do envelope de ar, que é chamada de ionosfera. A ionosfera se estende a alturas de várias centenas de quilômetros, passando suavemente para o manto da plasmasfera. O meio de ar aqui muda significativamente sua composição, a concentração relativa de gases leves aumenta, o meio se torna bilhões de vezes mais rarefeito. Na superfície da Terra, o ar consiste principalmente de moléculas diatômicas de nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono, e em grandes altitudes - na ionosfera - as moléculas desses gases sob a influência da forte radiação do Sol se desintegram em átomos individuais. Em altitudes de milhares de quilômetros, hidrogênio e hélio se tornam os principais elementos da exosfera (atmosfera externa).
Vídeo promocional:
O ambiente da ionosfera está em constante movimento rápido, desenvolvendo-se em verdadeiros furacões, embora sejam invisíveis na superfície da Terra.
Em um ponto, os cientistas até observaram as misteriosas auroras semelhantes a nuvens, correndo a uma velocidade de mais de três mil quilômetros por hora.
Visto que a densidade dos gases é desprezível na fronteira da exosfera, as moléculas e os átomos podem acelerar livremente até a segunda velocidade cósmica. Nessa velocidade, qualquer corpo supera a gravidade e vai para o espaço. O mesmo acontece com as partículas de gás de hidrogênio e hélio. Mas, apesar do vazamento de gases leves da atmosfera terrestre, sua composição não muda, pois há um processo contínuo de reposição devido aos gases da crosta terrestre e evaporação dos oceanos. Além disso, alguns dos mesmos átomos e moléculas vêm do meio interplanetário quando fluem ao redor da exosfera terrestre.
O proeminente radiofísico F. I. Chestnov escreveu em seu popular livro de ciências In the Depths of the Ionosphere:
Céu alto. Ar transparente. À primeira vista, parece que a paz e a serenidade reinam nas alturas. Mas se adquiríssemos a habilidade mágica de ver moléculas e átomos, ficaríamos maravilhados com a visão de um mundo que realmente nunca conhece o descanso. Frequentemente ocorrem explosões e desastres. Algumas partículas são destruídas, outras nascem. E o Sol é o culpado dessas transformações incessantes. Os cientistas se esforçaram muito para revelar as principais características da ionosfera e desenhar seu "retrato". Cada passo nessa direção exigia novos experimentos, hipóteses engenhosas e cálculos complexos. Como guerreiros antigos, os cientistas persistentemente sitiaram alturas muito altas. Mas, em vez de armas militares, eles usaram dispositivos físicos, e as regras da arte militar foram substituídas pela lógica estrita da matemática. O retrato da ionosfera que aparece diante de nossos olhos- não é uma imagem congelada. Ele muda o tempo todo, e não apenas porque a própria ionosfera é mutável, mas principalmente porque nosso conhecimento se torna cada vez mais rico e confiável.
O estudo das propriedades e processos que ocorrem nas camadas superiores do ar, na ionosfera, é uma das tarefas mais importantes da ciência moderna. Não é à toa que nos últimos anos uma nova área do conhecimento científico se formou e está se desenvolvendo rapidamente, tratando desse problema - a aeronomia. Sem dúvida, ela tem um grande futuro. É bem possível que tenha sido precisamente o rápido desenvolvimento da física da ionosfera que levou o famoso escritor de ficção científica Frederick Brown a criar a história original "As Ondas". Fala sobre uma nova forma de "campo" de vida, que se manifesta na forma de ondas eletromagnéticas no alcance do rádio. É assim que o autor os descreve em nome de um dos personagens principais - Professor Helmetz:
Afinal, os alienígenas são, em essência, verdadeiras ondas de rádio. Sua única característica é que não possuem fonte de radiação. Eles representam a forma de onda da natureza viva, dependente das flutuações do campo, assim como nossa vida terrena depende do movimento, vibração da matéria.
- De que tamanho eles são? Mesmo ou diferentes?
- Todos eles têm tamanhos diferentes. Além disso, eles podem ser medidos de duas maneiras. Primeiro, de crista a crista, o que dá o assim chamado comprimento de onda. O receptor captura ondas de um determinado comprimento em um ponto da faixa. Quanto aos alienígenas, para eles a escala do receptor de rádio simplesmente não existe. Qualquer comprimento de onda é igualmente acessível a eles. E isso significa que, por sua própria natureza, eles podem aparecer em qualquer onda, ou podem mudar o comprimento de onda arbitrariamente, por sua própria vontade. Em segundo lugar, podemos falar sobre o comprimento de onda determinado por seu comprimento total. Supondo que uma estação de rádio transmita por um segundo, o sinal correspondente terá a duração de um segundo luz, que é aproximadamente 187.000 milhas. Se a transmissão durar meia hora, a duração do sinal será meia hora-luz, etc., etc.
Quanto aos alienígenas, seu comprimento varia de indivíduo para indivíduo, variando de vários milhares de quilômetros - neste caso, estamos falando de um comprimento de alguns décimos de segundo-luz - a meio milhão de milhas, então o comprimento de onda é igual a vários segundos-luz. O sinal mais longo gravado - um clipe de rádio - tinha oito segundos de duração.
- E por que, professor, você acha que essas ondas de rádio são seres vivos? Por que não apenas ondas de rádio?
- Porque apenas ondas de rádio, como você diz, obedecem a certas leis físicas, como qualquer matéria inanimada. Uma pedra não pode, como uma lebre, correr montanha acima, ela rola para baixo. Somente a força aplicada a ele pode erguê-lo montanha acima. Os alienígenas são uma forma especial de vida, porque são capazes de exercer a vontade, porque podem mudar arbitrariamente a direção do movimento e, principalmente, porque mantêm sua integridade em quaisquer circunstâncias. O rádio nunca transmitiu dois sinais combinados ainda. Eles seguem um após o outro, mas não se sobrepõem, como ocorre com os sinais de rádio transmitidos no mesmo comprimento de onda. Então, como você pode ver, não estamos lidando com "apenas ondas de rádio" …
O final do trabalho é construído em uma chave tragicômica - descobre-se que guias de ondas cósmicas (este é o nome de alienígenas da ionosfera) são alimentados por eletricidade artificial e atmosférica. Isso leva rapidamente ao desaparecimento da eletricidade doméstica e industrial, os raios desaparecem, mas a humanidade está voltando à era do vapor!
Mas é realmente tão fácil superar as oscilações eletromagnéticas cósmicas através da espessura da ionosfera? Na camada próxima à superfície - a troposfera - o ar é uma mistura de moléculas neutras de vários gases (principalmente nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono). Portanto, se estivermos rodeados de ar seco, ele pode ser considerado um bom isolante.
A situação é diferente nas profundezas da ionosfera. Lá, o ambiente aéreo é bastante capaz de conduzir corrente elétrica, já que contém elétrons e íons em vez de moléculas e átomos neutros. Vamos lembrar que os íons são partículas com carga positiva ou negativa formadas a partir de átomos e moléculas neutras sob a influência de quaisquer fatores externos. Devido à presença de íons, esta parte do oceano aéreo da Terra foi chamada de ionosfera.
Os cientistas descobriram há muito tempo que as moléculas de ar da estratosfera estão em constante movimento complexo. Seu fluxo também captura íons com elétrons. Eles participam continuamente de processos opostos de ionização e neutralização - recombinação, procedendo em taxas diferentes em altitudes diferentes.
É assim que Fyodor Ivanovich Chestnov o descreve em seu maravilhoso livro:
Imagine uma multidão em que cada pessoa está correndo na direção de que precisa. As pessoas vão colidir quase todas as vezes. Mas então a multidão diminuiu, tornou-se mais livre; agora, uma colisão é uma ocorrência rara. Observaremos aproximadamente o mesmo no mundo das moléculas.
Aqui descemos e nos encontramos em camadas mais densas. As partículas de ar são mais espessas aqui, o que significa que as colisões ocorrem com mais frequência e a recombinação é mais rápida. Nós vamos mais alto, em camadas rarefeitas: as colisões de partículas tornam-se menos frequentes, e a reunificação de íons e elétrons em moléculas neutras é muito lenta.
O que acontece se o efeito da radiação ionizante na alta atmosfera cessar?
Obviamente, os elétrons "retornarão aos seus lugares" novamente, as partículas ionizadas acabarão se tornando neutras, as cargas livres desaparecerão gradualmente e o ar perderá sua condutividade elétrica. Se a radiação ionizante atuar constantemente e com força constante, então o surgimento de novos elétrons livres equilibrará sua perda - a saturação do ar com cargas gratuitas não mudará.
É assim que surgem as auroras (auroras borealis em latim), notáveis por sua beleza. Se você os observar da superfície da Terra, então é melhor fazer isso à noite e com tempo claro, quando o Sol e as nuvens não interferem. Essas dificuldades são facilmente evitadas observando-se as auroras do espaço, onde, além disso, não há influência distorcida das camadas densas inferiores da atmosfera. As observações de naves espaciais tripuladas e estações orbitais forneceram um rico material sobre o arranjo espacial das auroras, sua mudança no tempo e muitas características desse fenômeno. Além disso, as espaçonaves tornaram possível realizar medições dentro da aurora. É igualmente conveniente estudar auroras tanto no hemisfério norte quanto no hemisfério sul, e até mesmo no lado diurno da Terra.
Curiosamente, os prótons energéticos, invadindo a atmosfera superior e causando auroras de prótons, movem parte de seu caminho como átomos de hidrogênio neutros. Nesse caso, eles não são afetados pelo campo magnético da Terra. Esses prótons, tendo altas velocidades (prótons), podem penetrar em áreas inacessíveis às partículas carregadas. Os surtos das luzes do norte são geralmente observados um ou dois dias após as erupções solares - os dois fenômenos estão intimamente relacionados um ao outro.
Auroras não são apenas "propriedade" da Terra. Pelo contrário, são claramente observados nas plasmasferas e outros planetas - os gigantes gasosos Júpiter e Saturno, bem como em alguns dos seus satélites, rodeados pelas suas próprias atmosferas.
A aurora de Júpiter é da mesma natureza da terrestre: elétrons rápidos, flutuando na magnetosfera do planeta ao longo das linhas de força entre os pólos, espalham-se nos pólos para a atmosfera superior e fazem o gás brilhar. A aurora em Júpiter é mais intensa no ultravioleta, uma vez que as principais linhas espectrais de hidrogênio, que dominam a atmosfera de Júpiter, estão nesta parte do espectro.
As observações abrangentes das auroras de Júpiter a partir da sonda automatizada interplanetária Cassini, passando por Júpiter a caminho de Saturno, permitiram aos cientistas desenvolver modelos numéricos das auroras, incluindo os efeitos da interação com o vento solar.
As investigações nas últimas décadas, especialmente aquelas realizadas com o auxílio de satélites artificiais de terra e foguetes, enriqueceram significativamente nosso conhecimento sobre a aurora boreal. Alguns de seus segredos foram revelados e, além disso, uma grande quantidade de material factual foi acumulada sobre o espaço ao redor de nosso planeta, o estado do meio interplanetário e a radiação solar, incluindo fluxos de partículas carregadas. E, no entanto, nem tudo com as auroras está claro.
Hoje ainda não podemos não apenas descrever esse fenômeno quantitativamente, mas até mesmo prever com antecedência muitas de suas propriedades. O problema das auroras revelou-se muito complexo e multifacetado. Por exemplo, a relação entre auroras e clima ainda não está clara. Os nortistas sabem muito bem que as auroras são observadas com mais freqüência em noites geladas. Não há explicação para isso ainda.
Porém, hoje os pesquisadores de flashes polares contam com poderosos auxiliares - foguetes geofísicos, satélites artificiais da Terra, equipados com os mais modernos equipamentos. Os instrumentos instalados nos satélites já forneceram muitas informações valiosas sobre as camadas mais altas da atmosfera terrestre - sua composição química, estrutura, densidade e muito mais. Tudo isso tornou possível esclarecer algo nas idéias sobre a natureza da aurora boreal, reconsiderar algo e abandonar algo completamente.
Assim, os últimos dados obtidos com a ajuda de ferramentas de pesquisa modernas levam alguns cientistas a supor que as auroras são uma consequência da interação da radiação ultravioleta do Sol com o ar muito rarefeito, que em grandes altitudes está em estado atômico. Ocorre a ionização do ar - a transformação de átomos neutros em íons carregados. A existência na alta atmosfera da ionosfera, região que conduz bem a eletricidade, já foi comprovada com firmeza.
O argumento mais convincente a favor do fato de que entendemos qualquer fenômeno físico é sua reconstrução em condições de laboratório. Isso também foi feito para a aurora boreal - o experimento chamado "Araks" foi realizado em uma época em conjunto com pesquisadores russos e franceses.
Dois pontos magneticamente conjugados na superfície da Terra (ou seja, dois pontos na mesma linha de campo magnético) foram selecionados como laboratórios. Eram - para o hemisfério sul - a ilha francesa de Kerguelen no Oceano Índico, e para o norte - a aldeia de Sogra na região de Arkhangelsk. Um foguete geofísico foi lançado da Ilha Kerguelen com um pequeno acelerador de partículas, que criou um fluxo de elétrons a uma certa altura. Movendo-se ao longo da linha de campo magnético da Terra, esses elétrons penetraram no hemisfério norte e causaram uma aurora artificial sobre a Sogra. Infelizmente, as nuvens não nos permitiram vê-lo da superfície da Terra, mas as instalações de radar o registraram claramente.
Experimentos do tipo descrito não nos permitem apenas compreender as causas e o mecanismo da origem da aurora. Eles fornecem uma oportunidade única para estudar a estrutura do campo magnético da Terra, os processos em sua ionosfera e a influência desses processos no clima próximo à superfície da Terra. É especialmente conveniente realizar tais experimentos não com elétrons, mas com íons de bário. Uma vez na ionosfera, eles são excitados pela luz solar e começam a emitir radiação carmesim.
Ao mesmo tempo, correlações inesperadas emergem, aguardando seus futuros pesquisadores, em processos bastante inusitados. No passado, o surgimento das auroras estava associado a fenômenos trágicos na natureza e na sociedade, com a previsão de vários infortúnios. Era apenas o medo de fenômenos naturais incompreensíveis que sustentavam essas superstições? Agora é bem conhecido que ritmos solares com diferentes períodos (27 dias, 11 anos, etc.) afetam vários aspectos da vida na Terra. Tempestades solares e magnéticas (e auroras associadas) podem causar um aumento em várias doenças, incluindo doenças do sistema cardiovascular humano. Os ciclos solares estão associados às mudanças climáticas na Terra, à ocorrência de secas e inundações, terremotos, etc. Tudo isso nos faz mais uma vez pensar seriamente em velhas superstições - ou talvezeles têm um grão de racionalidade?
As auroras indicam o local e a hora do impacto do espaço nos processos terrestres. A invasão de partículas carregadas que os causa afeta muitos aspectos de nossa vida. O conteúdo de ozônio e o potencial elétrico da mudança da ionosfera, o aquecimento do plasma ionosférico excita ondas na atmosfera. Tudo isso afeta o clima. Devido à ionização adicional, correntes elétricas significativas começam a fluir na ionosfera, cujos campos magnéticos distorcem o campo magnético da Terra, o que afeta diretamente a saúde de muitas pessoas. Assim, por meio da aurora boreal e dos processos a ela associados, o espaço afeta a natureza ao nosso redor e seus habitantes.
Em seu ensaio "Objetos Celestiais", A. Clarke escreveu:
Não há dúvida de que a Natureza é capaz de criar "naves espaciais" que atendam aos requisitos mais rigorosos - quando ela realmente deseja.
Para provar isso, citarei a edição de maio de 1916 do Observatory, um jornal publicado pela principal organização astronômica do mundo, a Royal Astronomical Society. A data - 1916 - é importante para a compreensão das nuances do que foi escrito, mas o evento em questão aconteceu mais de três décadas antes, na noite de 17 de novembro de 1882.
O autor é o famoso astrônomo britânico Walter Maunder, então trabalhando no Observatório de Greenwich. Ele foi solicitado a descrever a visão mais notável que ele tinha visto em muitos anos de observação do céu, e ele se lembrou de estar no telhado do observatório naquela noite de novembro de 1882, olhando para a noite de Londres, quando “um enorme disco esverdeado redondo apareceu de repente bem acima horizonte na direção leste-nordeste; ele ascendeu e se moveu pelo céu tão suave e uniformemente quanto o sol, a lua, as estrelas e os planetas, mas mil vezes mais rápido. Sua forma redonda era obviamente devido ao efeito da perspectiva, pois à medida que se movia se alongava e quando cruzava o meridiano e passava logo acima da lua, sua forma era próxima a uma elipse muito alongada, e vários observadores a descreveram como em forma de charuto.semelhante a um torpedo … se acontecesse um terço de século depois, todos, sem dúvida, encontrariam a mesma imagem - o objeto seria exatamente como um dirigível.
Deixe-me lembrá-lo de que Maunder escreveu isso em 1916, quando as aeronaves ocupavam um lugar ainda mais honroso nas notícias do que as espaçonaves agora.
Centenas de observadores em toda a Inglaterra e Europa observaram este objeto, o que tornou possível obter estimativas bastante precisas de sua altura, tamanho e velocidade. Ele voou 133 milhas acima da Terra, moveu-se a 10 milhas por segundo - e tinha pelo menos 50 milhas de comprimento.
Aqui, o grande escritor inglês de ficção científica faz uma pausa, por assim dizer, e finalmente faz a pergunta: "O que foi isso?" Em 1882, ninguém ainda sabia a resposta a esta pergunta. A chave para desvendar tais fenômenos foi obtida apenas no final dos anos 40 do século passado por meteorologistas soviéticos, que observaram repetidamente esses objetos durante tempestades ionosféricas no céu do Ártico, acompanhados pela mais forte aurora boreal. Em seu ensaio, Clarke na verdade repete a explicação recebida pelos cientistas soviéticos:
A natureza usa seus 93.000.000 milhas de tubo de raios catódicos para criar objetos simétricos e bem definidos que se movem uniformemente pelo céu. Na minha opinião, essa visão foi mais impressionante do que algum tipo de nave espacial, mas os fatos não deixam espaço para polêmica. Observações espectroscópicas confirmaram que se tratava apenas da aurora e, à medida que voava sobre Europa, o objeto começou a se desintegrar lentamente em pedaços. O foco desapareceu no tubo espacial.
E sobre OVNIs e alienígenas? Clark pondera isso melhor.
Alguém pode argumentar que este evento raro, talvez único, dificilmente pode explicar uma série de observações de OVNIs, muitas das quais foram feitas durante o dia, quando o brilho fraco da aurora é completamente invisível. Ainda assim, suspeito que haja algum tipo de conexão distante, e essa suspeita é baseada em uma nova ciência que existe há apenas alguns anos e surgiu em conexão com foguetes e pesquisas nucleares.
Esta ciência é chamada - respire fundo - magnetohidrodinâmica. Você provavelmente ouvirá mais sobre isso no futuro, porque, junto com a energia nuclear, é uma das chaves para a exploração espacial. Mas agora isso nos interessa apenas porque trata do movimento de gases ionizados em campos magnéticos - isto é, fenômenos da mesma natureza daquele que atingiu o Sr. Maunder e vários milhares de outras pessoas em 1882.
Hoje chamamos esses objetos de "plasmóides". (Palavra encantadora! Assim aparece a manchete da revista: "Fui perseguido por plasmóides de Plutão." dela. Durante uma tempestade, às vezes são observadas bolas brilhantes que rolam no chão ou flutuam lentamente no ar. Às vezes, eles explodem com grande força - assim como as teorias propostas para explicá-los estouram. Mas agora podemos obter cópias menores - migalhas de plasmóides - no laboratório, e há rumores terríveis de que os militares estão tentando usá-los como armas.
Uma vez que todas as possibilidades não podem ser descartadas, sempre haverá uma pequena chance de que alguns OVNIs sejam naves alienígenas de outros mundos, embora a evidência contra isso seja tão vasta que levaria um artigo muito mais longo para detalhá-los. Se este veredicto o decepcionar, posso oferecer em troca, em minha opinião, uma compensação bastante adequada.
Se você olhar para o céu, mais cedo ou mais tarde verá uma nave espacial.
Mas ele será um dos nossos.
