Радар был инновационной разработкой времен Второй мировой войны. Операторы сканировали небо, чтобы вычислить самолет противника, но часто приборы улавливали ложные сигналы приближающихся дождевых облаков. В мирное время это могло бы стать новым инструментом прогнозирования погоды.
В современных метеорадарах используется эффект Доплера, с помощью которого можно определить направление, куда двигается погодное явление.
Радар – это система, которая, используя радиоимпульсы, может определять объекты, находящиеся далеко за пределами горизонта. Радиоволны отражаются от любого объекта на их пути – будь то флот авианосцев или ливневые облака, радиоэхо, возвращающееся на радиолокационную станцию, говорит операторам об обнаруженном объекте. Канадские ученые нашли способ соотнести интенсивность радиолокационного эха с силой дождя, а британские – связали схемы распространения эха с типами облаков. Метеорадар позволял наблюдать за развитием погодных явлений, например, таких как смерчи. Это привело не только к улучшению радара, как устройства, но и к лучшему пониманию метеорологии. К 1980-м годам метеорадар стал стандартным инструментом для прогнозирования погоды.
Эдиакарская биота: вымершие формы жизни
Раньше считалось, что жизнь на Земле появилась в кембрийский период, около 540 млн лет назад. Но затем находка, обнаруженная в Эдиакарских холмах Южной Австралии, заставила людей пересмотреть свои взгляды.
В 1946 году австралийский палеонтолог Рег Спригг стал находить в скалах окаменелости, которые он считал останками древних медуз, и датировал их началом кембрия. Похожие окаменелости обнаруживались повсюду, некоторые даже в более старых породах, что противоречило убеждению о зарождении жизни в кембрийский период. Поэтому считалось, что эти странные по форме окаменелости были всего лишь узорами, оставленными рябью и пузырьками в осадочной породе.
Эдиакарская дикинсония описывается как примитивное растение, гриб или членистое животное. Возможно, она представляет абсолютно другое царство живой природы, ныне вымершее.
Однако к 1960-м годам стало ясно, что найденные Сприггом окаменелости представляли собой многоклеточную жизнь, которая существовала до кембрия около 575 млн лет назад. Известные как эдиакарская биота, эти странные окаменелости одновременно напоминали листья папоротника, плоских червей и мокриц. Были ли они нашими первыми предками? С началом кембрийского периода они внезапно исчезли. Возможно, они просто были альтернативной формой жизни, которой не удалось выжить.
Микроокаменелости
В то время как научное сообщество занималось определением возраста эдиакарской биоты, находка другого вида окаменелостей в 1953 году в районе хребта Ганфлинт (Миннесота) внесла большие коррективы в представление о геологическом и биологическом этапах развития.
Из ископаемых микроорганизмов, подобных тем, что содержатся в кремнистых сланцах Ганфлинта, формируются строматолиты. Эти столбчатые окаменелости состоят из миллионов колоний бактерий, в которых новое поколение вырастает на остатках предыдущего.
Животные, растения и грибы – далеко не единственные живые организмы на Земле. Уже в XVIII веке было известно, что существует невидимый мир микроорганизмов, таких как бактерии, дрожжи и амебы. Поначалу бактериальная палеонтология была сосредоточена на органических отложениях, таких, из которых состояли определенные виды известняка и мела. Под микроскопом богатые кальцием останки оказались панцирями или раковинами микроскопических морских существ, ушедшими на дно после распада мягких частей животных. Эти залежи образовались в периоды палеозоя и мезозоя, когда на Земле уже существовали сложные формы жизни. Например, меловой период (145-66 млн лет назад) назван так в честь больших отложений мела, сформированных из известковых скелетов водорослей кокколитофорид.
В то же время в области хребта Ганфлинт также содержится слой кремнистого известняка, которому около 1,9 млрд лет. Он состоит из слоев красного железа и черного кремнезема. В 1953 году палеонтолог Стэнли Тайлер изучил черный слой под микроскопом и обнаружил маленькие сферы и палочковидные объекты длиной около 10 микрометров, очень похожие на клетки бактерий. Последующий анализ показал, что это были цианобактерии, способные к фотосинтезу. Это открытие отодвинуло назад время возникновения жизни. Был открыт протерозойский эон – время, когда на Земле существовали только простейшие одноклеточные организмы. В настоящее время считается, что первые организмы, подобные бактериям, появились 2,5 млрд лет назад.
Срединно-Атлантический хребет
В 1870-х годах члены экспедиции «Челленджер» обнаружили область с неровным морским дном в центре Атлантики. В 1953 году была открыта самая большая по протяженности горная цепь, скрытая под водами океана.
Срединно-Атлантический хребет петляет по дну океана, но не соприкасается с континентами.
Ученые на борту судна «Челленджер» изучали возможные пути прокладки трансатлантического телеграфного кабеля. Позже исследователи проявляли к рельефу дна более научный интерес. Изобретение эхолота сильно облегчило им задачу – эхолот отправляет в воду резкие звуковые импульсы и принимает эхо, отраженное от морского дна. Это был более быстрый и точный метод картографирования морского дна по сравнению с методами, существовавшими ранее. К 1925 году зондирование, проведенное немецким научно-исследовательским судном «Метеор», показало, что неровный рельеф под водой представляет собой протяженную систему подводных хребтов, которые огибали южную оконечность Африки и заходили в Индийский океан.
Погружаемся глубже
Только в 1950-е годы была составлена наглядная карта всей системы, во многом благодаря работе американских геологов и картографов – Мориса Юинга, Брюса Хейзена и Мари Тарп. Юинг и Хейзен собирали данные зондирования на борту исследовательского судна «Верна». Женщинам было запрещено «работать в полях» на исследовательском судне, поэтому Тарп, вернувшись в Нью-Йорк, объединила полученную информацию с данными об океаническом дне, собранными исследователями Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе. В 1953 году она показала самую подробную на сегодняшний день карту дна всей Атлантики, где по центру проходили высокие хребты с глубокими равнинами между ними. Это был Срединно-Атлантический хребет, и как было открыто позднее, только часть подводной горной цепи, простирающейся от Арктики до восточной части Индийского океана. Вскоре выяснили, что область хребта была сейсмически-активной (и остается такой до сих пор), а вулканические острова, такие как Исландия, сформировались в местах, где часть хребта пробила поверхность.
