Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло

Однако Кролл на этом не остановился. В 1875 г. он ввел в уравнение третью и последнюю астрономическую характеристику вращения Земли — изменение угла наклона планеты, или «нутацию». К концу XIX в. уже стало известно, что ось наклона может «качаться» вперед-назад от 21,5° до 24,5°. Кролл предположил, что при большем угле наклона ледниковый период менее вероятен, поскольку полюса в течение года будут получать больше тепла. Совокупность этих факторов подсказывала Кроллу, что со времени последнего ледникового периода на Земле должно было пройти по меньшей мере 80 000 лет. С тех пор на планете наблюдалось относительное потепление, так называемый межледниковый период.Теперь требовалось независимым путем установить время последнего ледникового периода. Не забывайте, дело происходило задолго до появления радиоуглеродного метода, который начали применять лишь в середине XX в. А пока исследователи опирались на показатели интенсивности отложения наносов и эрозии, вычисляя, сколько лет ушло на образование озерных дельт и водопадов с момента таяния льдов. Результаты получались самые приблизительные, с невероятными погрешностями, однако в общем и целом они сходились где-то между 10 000 и 20 000 лет назад. Можно ли верить таким результатам? Если да, то они наносят сокрушительный удар орбитальной теории.

В конце XIX в. было обнаружено, что во многих озерах, питаемых ледниковыми водами, образуется строго определенная картина донных отложений. Ледники редко состоят из чистого льда. Обычно они содержат большое количество минеральных вкраплений разного размера, которые попадают в тело ледника из перепаханного им рельефа. Весной и летом часть льдов тает, и вода с каменным крошевом стремится в прилегающие озера. Тяжелые частицы песка первыми оседают слоем на озерном дне. Затем, до следующей весны, по мере того как таяние убывает, на этот нижний, более грубый слой оседает более легкая и мелкая взвесь.

В это время шведский ученый Герард де Геер обнаружил слои такого рода в древних озерных отложениях на территориях, которые когда-то были покрыты ледниками. Он пришел к выводу, что регулярные отложения грубого и мелкого песка, как и годичные кольца у деревьев, отображают отдельные годы. Де Геер ввел термин «варва» (годичный слой отложений) и выдвинул мысль, что по этим слоям можно вычислить, сколько лет ледник питает озеро. Поскольку варвы зависят от количества растаявшего льда, толщина слоев меняется от года к году, от миллиметра до нескольких сантиметров. В соседних, сообщающихся озерах должна наблюдаться сходная картина отложений, поскольку питающие их ледники подвергались одним и тем же климатическим воздействиям. А значит, как и в дендрохронологии, можно создавать сравнительные и перекрестные шкалы.

С 1878 г. де Геер выводил на полевые исследования в шведские долины целые армии студентов, которые должны были сравнивать варвы озер, образовавшихся в местах отступления ледников в конце последнего ледникового периода. С тех пор озера успели высохнуть, и, к счастью для де Геера, их дно теперь прорезано ручьями и потоками, которые обнажили донные отложения. К 1910 г. ученый мог с уверенностью утверждать, что когда-то вся Скандинавия была покрыта огромной ледяной шапкой. Тут-то и вскрылась ошибочность датировки. Отступление ледников началось примерно 10 000 лет назад, а не 80 000, как предполагал Кролл, — в этом и состоял основной промах орбитальной теории.

Решить загадку оказалось под силу одному человеку — сербу по имени Милутин Миланкович, который большую часть Первой мировой войны провел за переосмыслением идей Кролла. В 1920 г. Миланкович вычислил совокупное воздействие эксцентричности, то есть изменения формы орбиты (в рамках 100 000 лет), нутации (за 41 000 лет) и прецессии равноденствий (за 26 000 лет) на количество солнечного тепла, полученного разными земными широтами за последний миллион лет. Миланкович считал, что ключ к разгадке надо искать в высоких широтах, в частности на 65° северной широты: именно там сильнее всего менялось количество получаемого солнечного тепла.

Самое же главное открытие, позволившее Миланковичу сделать шаг вперед, состояло в следующем: он сообразил, что сохранению снежного покрова до следующей зимы способствовали низкие летние температуры. Только при значительном устойчивом снижении максимальных температур лед мог не таять и накапливаться. В этом Миланкович противоречил Адемару и Кроллу, утверждавшим, что начало ледникового периода обуславливают морозные зимы. Результат получился ошеломляющим. Вопреки прогнозам предшественников, считавших, что ледниковый период закончился 80 000 лет назад, Миланкович датировал отступление ледников 10 000 лет назад, в полном соответствии с данными, полученными де Геером и другими.