Многие годы исследователи стараются разгадать механизмы возникновения тех или иных природных явлений. Однако не стоит думать, что раскрыты все тайны природы. Вот, например, какие интересные структуры, связывающие сушу, небо и океан, обнаружили недавно кандидат физико-математических наук В.А. Ранцев-Катин и его коллеги.
Началось же все вот с чего. «На некоторых фотографиях морской поверхности нам удалось обнаружить в океанических волнах крупные каркасные структуры, — рассказывал мне Валентин Андреевич. — Они довольно прочны и могут простираться на 600 — 1000 км, несмотря на то что состоят в основном из тончайших нанотрубок»…
Такое наблюдение, конечно, удивило: как это в воде могут образовываться некие жесткие структуры? Да еще из неизвестно откуда там взявшихся нанотрубок…
Со временем все стало проясняться. Вспомните, вулканы при каждом извержении выкидывают в атмосферу огромное количество пыли. Так вот, среди обычных пылинок есть некоторое количество и особенных. Под микроскопом видно, что они представляют собой крошечные углеродные трубки. В лабораториях их получают путем взрыва или сжигания угольной или графитовой пыли в присутствии катализатора. А тут то же самое делает природа в жерле вулкана. Каждая из трубок имеет диаметр в считаные микроны и длину порядка 20–30 мкм. Тем не менее, при определенных условиях они могут образовывать довольно прочные цепочки и структуры. Дело в том, что вулканические извержения обычно происходят при возникновении в атмосфере грозовых разрядов. Это приводит к свариванию трубок в своего рода каркасы. К ним затем прилипают молекулы воды, и образуются огромные облака типа кучевых.
Со временем образовавшиеся облака теряют первоначально обретенный электрический заряд и постепенно опускаются на поверхность планеты. Существуют фотографии, на которых видно, как эти облака буквально лежат на поверхности земли, постепенно превращаясь в туман и истаивая. А если такое странное облако опускается на воду, то оно образует в Мировом океане некую каркасную структуру. Нанотрубки ведь полые. И далеко не все из них набирают внутрь воду, поскольку их концы довольно быстро закупоривают пробки из фитопланктона. Кроме того, поверхность этих структур все еще имеет остаточную поляризацию. А потому они начинают притягивать на свою поверхность газ, растворенный в воде. Тем самым они обретают дополнительную плавучесть. В итоге образуется структура, которая содержит в себе жесткие блоки, связанные между собой достаточно эластичными связями. При океанском волнении она все время перестраивается, пока, наконец, не получается нечто, похожее при взгляде сверху на гигантское тележное колесо с центральной ступицей и спицами, расходящимися к ободу. Вот эти-то «колеса» диаметром до 1000 км и видны иной раз с воздуха или даже из космоса.
Несмотря на свою эфемерность, эти структуры обладают довольно значительной прочностью. Так что если, например, на какую-то часть этой структуры налетит мчащийся на своей доске серфингист, он может ощутить неожиданное сопротивление и слететь со своей доски. А потом удивляться: на что же такое он налетел? Ведь вблизи эти структуры практически не видны.
Возможно также, что подобные микроструктуры определяют в какой-то мере и те аномальные свойства воды, которые до сих пор продолжают удивлять исследователей.
Вероятно, наноструктуры могут способствовать и образованию торнадо или водяных смерчей. Если над таким «колесом» на высоте, скажем, 1000 м оказывается грозовое облако, потенциал которого обычно составляет примерно 109 В, то на уровне поверхности моря оно обеспечит напряженность электрического поля порядка 104 В/см. Это довольно большая величина. А потому поле начинает вытягивать воду из моря по нанокапиллярам вверх на высоту 1–1,5 м. А дальше выходящие из торцов нанотрубок крошечные капельки воды электризуются полем и увлекаются ими вверх к грозовому облаку. Словом, начинает работать своего рода электронасос, перекачивающий воду снизу вверх. И со стороны вы видите, как между облаком и водой повисает «хобот» торнадо. Причем, как показывает расчет, природа запросто оперирует мощностями, сравнимыми, скажем, с мощностью Куйбышевской ГЭС.
Но какое, спросите вы, все это имеет к нам отношение? Нетрадиционный взгляд на природу образования торнадо, возможно, позволит глубже изучить его механику и найти эффективные средства противодействия ему. Научились же мы вызывать искусственные дожди, засевая облака различными реагентами. Теперь очередь за поисками оперативного способа воздействия и на механизм торнадо. Будет ли это воздействие электрическим, химическим или, скажем, лазерным, должны показать будущие исследования.
«Я же в заключение хочу обратить ваше внимание еще вот на какую интересную деталь, — сказал В.А. Ранцев-Катин. — Поскольку между частями «колеса» имеются некие связи, а на самих блоках оседает фитопланктон, водоросли и прочая биомасса, то подобные структуры могут восприниматься как некие аналоги гигантского живого существа. Примером таких структур на земле, точнее под землей, могут служить мицелии-грибницы. По ним, как показали последние исследования, передается информация от одного грибного тела к другому. Так что же мешает существовать подобным образованиям в океане? В общем, Станислав Лем в своем «Солярисе», получается, был недалек от истины»…
Рассказ записал В.БЕЛОВ
