Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Никто не знает, как морским котикам удается так точно находить свой дом. Может быть, на самом последнем этапе их обратного путешествия, уже после выхода на берег, важную роль играют зрение и обоняние, а находясь в открытом море, они, возможно, используют астрономические или магнитные ориентиры. Как знать?

14. Земной магнетизм

На протяжении многих столетий мореплаватели использовали для прокладки курса и следования ему магнитный компас. Заучивание наизусть тридцати двух румбов компаса было непременной частью обучения каждого моряка — пока на смену румбам не пришли градусы. Теперь север — это просто нуль, восток — 90 градусов, юг — 180, запад — 270 и так далее, до 359. Хотя мы по-прежнему говорим о «юго-востоке» или даже «северо-северо-западе», более сложные румбы по большей части уже забыты.

Природные магниты — кусочки постоянно намагниченной породы (магнетита), притягивающие железо, — были описаны еще в Античности, и их способность «искать север» в свободно подвешенном состоянии, вероятнее всего, была открыта вскоре после этого. По-видимому, китайцы изобрели своего рода компас около двух тысяч лет назад. Неясно, когда именно они начали применять этот чудесный прибор в навигации, но к XI веку он, несомненно, уже использовался. К XII веку компас появился и в Европе, хотя вопрос о том, был ли он изобретен там независимо, по-прежнему остается предметом споров[267].

В исследовательских путешествиях европейцев, начавшихся в XV веке, компас играл не менее важную роль, чем приборы, использовавшиеся для измерения высоты солнца и звезд, и проложенные вскоре после этого трансокеанские торговые пути не могли бы существовать без его помощи. Кое-кто утверждает, что до появления систем спутниковой навигации он был самым важным навигационным прибором, и даже сейчас не бывает судов без путевых компасов.

Глубоко под нами твердое ядро Земли (температура которого составляет почти 6000 градусов Цельсия) нагревает бурные вихри расплавленного металла, создающие магнитное поле, которое окружает всю планету[268].

Без защиты геомагнитного поля на нашей планете не могла бы существовать никакая жизнь. Распространяясь далеко в космос, это поле отклоняет высокоэнергетические частицы, летящие от Солнца: в противном случае они разорвали бы в клочья защитный озоновый слой атмосферы. Тогда все на Земле подвергалось бы воздействию смертоносного потока солнечного излучения, который стерилизовал бы всю ее поверхность.

Геомагнитное поле похоже на поле, окружающее обычный стержневой магнит, только, разумеется, в гораздо большем масштабе. У него есть два полюса, соединенные силовыми линиями. Магнит, имеющийся в компасе, поворачивается вдоль этих линий: один его конец направлен к северному, а другой — к южному геомагнитному полюсу. Другими словами, он чувствителен к магнитной полярности. Но существует одна проблема: магнитные полюса редко совпадают с полюсами географическими. Более того, сейчас они находятся в нескольких сотнях километров от них и постоянно перемещаются[269].

В результате почти в любой точке поверхности Земли направление на истинный (географический) север или юг отличается от направления на север или юг магнитный. Угловую разницу между этими направлениями называют магнитным склонением[270]. При навигации по компасу чрезвычайно важно учитывать склонение, так как без этого вы можете оказаться совершенно не там, где рассчитываете. А вблизи любого из двух магнитных полюсов, где склонение весьма резко изменяется на очень коротких расстояниях, магнитный компас становится практически бесполезным[271].

В 1699 году блестящий английский астроном Эдмунд Галлей (1656–1742), именем которого названа знаменитая комета, отправился в долгое и трудное плавание по Атлантическому и Индийскому океанам (причем даже достиг той области на юге, где уже наблюдаются крупные айсберги), в ходе которого он произвел серию измерений магнитного склонения. По возвращении он опубликовал подробную карту зарегистрированных линий равного склонения, надеясь, что это поможет мореплавателям в определении их долготы. Теоретически это была хорошая идея, но она так и не прижилась. Хотя Галлей доказал, что в открытом море можно определять магнитное склонение, его точное измерение — дело совсем не простое, а кроме того, величины склонения постоянно изменяются. В результате карта Галлея — хотя она была замечательным достижением в области картографии — никогда широко не применялась.