Биосфера и космос

Биосфера — живая открытая система. Она обменивается энергией и веществом с внешним миром. В данном случае внешний мир — это безбрежное космическое пространство.

Извне на Землю приходят солнечное электромагнитное излучение; так называемый солнечный ветер, представляющий собой непрерывно испускающиеся Солнцем с переменной интенсивностью сгустки плазменных облаков, космические лучи, а также потоки метеоритов.

От Земли в космос уходят собственное тепловое излучение, часть обратного рассеянного излучения Солнца, а также потоки вещества верхней атмосферы Земли.

Таким образом, система “биосфера — космос” представляет собой сложную динамическую систему, находящуюся в состоянии подвижного равновесия.

Пограничная область между системой “Земля — космос” проходит на расстоянии 5–60 тыс. км над поверхностью Земли. Именно на такое расстояние простирается граница магнитосферы.

Процессы взаимодействия магнитосферы с веществом солнечной плазмы — солнечным ветром и солнечными лучами — изучаются и исследуется в рамках магнитной гидродинамики — современной космической науки, учитывающей сложные явления пограничной среды в соответствии с уравнениями электромагнитного поля Максвелла, с одной стороны, и с уравнениями гидродинамики, — с другой.

В свое время академик В. И. Вернадский всячески подчеркивал, что существует тесная взаимосвязь между явлениями, происходящими на Земле, и процессами космического порядка.

Сейчас уже нет никаких сомнений в том, что среда нашего обитания — фактически не только Земля, даже не только Солнечная система, но и вся окружающая нас Вселенная, неотъемлемой частью которой мы являемся.

В связи с этим при изучении земных явлений необходим системный подход в науках о Земле, что диктуется не только обнаружением тех или иных конкретных связей между земными и космическими явлениями, но и общими принципами современного естествознания. Целостное восприятие мира — необходимая черта современного стиля научного мышления.

Эпоху, в которой мы живем, по праву называют космической эрой, эпохой освоения космоса. И дело не только в осуществлении космических полетов и успешном развитии космической техники.

Освоение космоса, все более глубокое познание закономерностей космических явлений, вовлечение космоса в сферу человеческой практики — настоятельная потребность современного этапа развития земной цивилизации.

Теперь становится все более ясно, что само возникновение и существование биосферы и человека тесно связаны с физическими условиями во Вселенной, а также с особенностями течения физических процессов на Земле, в непосредственно окружающей нас области космоса и во Вселенной в целом.

Земные явления бесчисленными нитями связаны с физическими процессами, протекающими в космическом пространстве.

Во-первых, во многих земных явлениях находят свое отражение общие закономерности космического порядка. Во-вторых, существует целый ряд непосредственных связей и зависимостей, определяющих влияние тех или иных космических факторов на нашу планету, в том числе и на биосферу. Таких факторов очень много.

Например, в результате вращения Земли дважды в сутки наблюдаются морские приливы и отливы под действием гравитационного притяжения со стороны Луны. Ясно, что это явление важно для обитателей приморских районов.

Положение Земли в пространстве относительно Солнца приводит к смене дня и ночи и смене времен года, что влияет на все стороны жизни биосферы.

Важную роль сыграли факторы космического порядка в процессе становления жизни на Земле.

Так, например, строение органов зрения человека и животных непосредственно связано с тем, что наше Солнце интенсивно излучает в оптическом диапазоне, и это излучение проходит сквозь атмосферу нашей планеты.

Не случайно и то, что человеческий глаз наиболее чувствителен к желто-зеленым лучам. Именно эти лучи в составе солнечного спектра имеют наибольшую интенсивность.

Подмечен целый ряд статистических зависимостей, которые обнаруживают связь колебаний солнечной активности с эпидемиями, частотой сердечно-сосудистых и нервно-психических заболеваний, обострением хронических болезней, урожайностью, ростом годовых колец у деревьев.

Возникла новая область науки — гелиобиология, главная задача которой состоит в том, чтобы выяснить физические механизмы воздействия Солнечной системы на процессы, протекающие в биосфере. Это одна из актуальных проблем современного естествознания, имеющих огромное практическое значение для человечества.

В последние десятилетия прямого изучения космического пространства с помощью спутников и космических аппаратов удалось существенно продвинуться в исследовании механизмов солнечно-земных связей, в первую очередь — в изучении целого ряда циклических процессов на Солнце и их проявлений в земных условиях.

Прежде всего речь идет о 27-дневных (в среднем) ритмах Солнца, связанных с вращением Солнца относительно своей оси, с 11-летним и 22-летним циклами солнечной активности.

Современная гелиобиология подтверждает факт влияние ритмов Солнца на земные процессы, однако выясняется, что механизмы такого влияния сложнее, чем это представлялось в первой половине ХХ в. основателям космической биологии В. И. Вернадскому и А. Л. Чижевскому (1897–1964 гг.).

В то же время целый ряд конкретных вопросов солнечноземных связей уже нашел решение с точки зрения изучения как материальных носителей таких связей (главным образом солнечных корпускулярных потоков), так и механизмов.

К ним относятся вопросы изучения причин изменения магнитного поля Земли, появления магнитных бурь, резких изменений состояния ионосферы, что ведет к существенному изменению процесса распространения радиоволн на Земле, появлению полярных сияний, процессов изменения атмосферного электричества и ряду других явлений.

Ясно, что необходимо дальнейшее изучение влияния всех установленных геофизических явлений на биосферу, в том числе и на организм человека.

Человеческий организм — сложная и высокосовершенная саморегулирующаяся система, которая стремится к равновесию с окружающей средой, включающей в себя факторы космического порядка. Всякое нарушение этого равновесия, связанное с изменением внешних условий, вызывает соответствующую перестройку и в деятельности организма.

Этим обстоятельством, например, пользуется современная медицина (воздействие на организм климатических, бальнеологических и других природных факторов).

Дальнейшее изучение влияния различных природных, в том числе и космических, факторов на живые организмы открывает новые пути избавления человека от различных недугов.