Чем же вызваны эти великие оледенения, и не грозят ли они нам в будущем? Точного ответа пока нет, есть только прогнозы. Но не потому, что трудно отыскать причину похолодания. Скорее наоборот — их чересчур уж много. Вычисления показывают, что достаточно понизиться среднегодовой температуре на 2–4 градуса, как это вызовет развитие ледников, что, в свою очередь, приведет к еще большему понижению температуры на Земле. И как результат — ледниковый щит покроет значительную часть планеты.
Было предложено более пятидесяти гипотез, объясняющих установление страшных ледяных зим. Казалось, чего проще: раньше наша планета находилась в расплавленном состоянии, а сейчас остывает. Вот и появляются ледники. Но ведь были периоды, когда они отступали, да и сейчас отстоят далеко.
А может быть, все связано с движением материков? «Заплывают» они в холодные края — и сразу же климат меняется. Но в Верхоянске значительно холоднее, чем на Северном полюсе, а ледники там не образуются. Так, может, виновато поднятие земной коры? Поднимаясь в более высокие, а значит, и более холодные слои атмосферы (через каждый километр подъема температура воздуха снижается на 5–7 градусов), отдельные части суши оказываются во власти снега и льда. Но тогда непонятно многократное изменение климата за одну и ту же эпоху. Не могла же земная твердь так часто подниматься и опускаться.
Все время изменяются наклон земной оси и расстояние от нашей планеты до Солнца. Наклон оси обусловливает смену времен года. Более отвесное положение оси сглаживает сезонные климатические контрасты, более пологое делает их резче. Подсчитано, что в течение 40 000 лет наклон изменяется почти на три градуса, это может значительно менять климат. Меняется с периодом в 92 000 лет и земная орбита. Югославский геофизик Миланкович построил график, на котором можно проследить, как уменьшение или увеличение количества солнечного тепла для определенной параллели зависит от «места под Солнцем», то есть положения Земли относительно светила. Этот график хорошо совпал с хронологией обледенения.
Казалось бы, все ясно и причина оледенения найдена. Однако этот график годен лишь для последнего миллиона лет жизни Земли. А раньше? Раньше оледенений не было, хотя и Земля и Солнце точно так же проходили по небосводу. Значит, учтено было не все.
А может быть, тут виноваты солнечные циклы? Причем не те, которые длятся одиннадцать лет, а долговременные — вековые и более долгие? В этом случае похолодание связано с пульсацией солнечной радиации, с минимумами солнечного излучения. Однако эти циклы плохо изучены, и их тщательное исследование — дело будущего.
Есть и еще одна теория, связанная с деятельностью Солнца. Расходуя ядерное горючее и переходя в другую «возрастную категорию», наше светило должно было многократно и на долгие сроки изменять интенсивность своего излучения. Но эта гипотеза пока тоже недостаточно разработана.
Для объяснения нашествия ледников привлекают и другие теории. Вот одна из них. В межзвездном пространстве плавают гигантские облака космической пыли. Когда Солнце проходит через них, частицы пыли рассеивают, не пропускают к Земле живительные солнечные лучи — и планета охлаждается. Выходит Солнце из пылевого облака — планета «отогревается» вновь. Однако математические расчеты опровергают эту гипотезу. Плотность «космического тумана» не так уж и велика. На таком небольшом, по космическим масштабам, конечно, расстоянии, как Солнце — Земля, влияние пыли почти не сказывается.
А вот еще одна теория, она связывает длительные охлаждения земной атмосферы с выходом на поверхность Мирового океана холодных масс воды — гигантских внутренних волн. Эги подводные волны высотой в сотни метров зарождаются тогда, когда на нашу планету накладываются гравитационные воздействия Солнца и Луны: плоскости орбит всех этих трех небесных тел оказываются максимально приближенными друг к другу, а Луна и Солнце проходят строго над экватором. В эти периоды наступает «век страшных зим». Такие события случаются раз за два тысячелетия. Последний раз это произошло в середине второго тысячелетия нашей эры.
В 1909 году шведский ученый, директор Нобелевского института Сванте Аррениус, впервые отметил огромную роль углекислого газа как регулятора температуры приповерхностных слоев воздуха. Углекислота свободно пропускает солнечные лучи к поверхности нашей планеты, но поглощает большую часть теплового излучения Земли, уходящего в космическое пространство. Это — экран, препятствующий охлаждению планеты. Считалось, что теплые межледниковые периоды соответствуют повышенному содержанию углекислоты, выбрасываемой вулканами в атмосферу. Сейчас ее содержание не превышает 0,03 %. Если эта цифра уменьшится вдвое, то среднегодовая температура в умеренных поясах снизится на 4–5°, что может привести к началу нового ледникового периода.