Не только архео, но и палео

Почти одновременно с археоастрономией родилась и другая отрасль астрономии на стыке наук — палеоастрономия. Наряду с археоастрономическими исследованиями мы кратко опишем здесь и область ее приложения, поскольку эта «родственница» также связана с датировкой прошлых событий, а нам, жителям космической эры, небезынтересен возраст археологических свидетельств, прошедших сквозь барьер времени. Палеоастрономия тесно связана с палеонтологией, наукой об ископаемых организмах и их эволюции в прошедшие геологические эпохи.

В 1963 г. американский палеонтолог Дж. Уэлс впервые обратил внимание на то, что многие окаменелые остатки скелетов кораллов содержат «запись» суточных и годовых ритмов той эпохи, в которой они развивались. Позднее было экспериментально подтверждено, что большинство рифообразующих кораллов откладывают в скелете карбонат кальция (СаС0₃) более интенсивно днем, чем ночью, т. е. в принципе, используя эту неравномерность, можно определить общее время роста. Для эксперимента использовался изотоп⁴⁵Ca. Сам Уэлс, изучая процесс роста кораллов, выяснил, что «линии роста» разделяются на серии примерно по 360 линий, т. е. по числу суток в году. При этом хорошо видны наборы более толстых и более тонких линий в соответствии с сезонами года, когда день длиннее или короче. Однако была обнаружена еще одна особенность, уже в самих годичных циклах — чем древнее окаменелость, тем больше «штрихов» в цикле. А это означает, что в отдаленные геологические эпохи в году было больше дней (рис. 13). К примеру, Уэлс подсчитал, что в среднедевонскую эпоху (около 370 млн лет назад) год содержал примерно 400 сут. Как теперь установлено, правда, из других соображений, величина тропического года в сутках с течением времени сокращается в согласии с формулой 1 троп, год = 365,24219879 - 0,00000614 × Т (сут), где Т — интервал в годах с 1900 г., когда длительность года была строго равна 365,24219879 сут.

Рис. 13. Изменение числа суток в году в масштабе геологических времен.

Таблица 1

Несколько десятков лет назад при помощи кварцевых и атомных часов, обладающих точным ходом, было установлено, что сутки не постоянны и удлиняются на 0,001—0,002 с в столетие. Эта незаметная даже на протяжении жизни всего человечества прибавка становится уже реально осязаемой, когда мы имеем дело с миллионами и сотнями миллионов лет. Например, если считать процесс замедления вращения Земли постоянным, то сто миллионов лет назад сутки были на полчаса короче. Не согласуется ли это предположение с данными о росте кораллов? Результаты соответствующих исследований продолжительности суток в разные геологические эпохи представлены в табл. 1. Очевидно, что они находятся в хорошем согласии с независимыми определениями скорости замедления вращения нашей планеты.

В конце 60-х годов было также установлено, что окаменевшие кораллы сохранили в своей «памяти» и продолжительность синодического месяца. Оказалось, что он был короче, чем сегодня, хотя и содержал большее число суток (ибо тогда сутки были короче). Дело в том, что в согласии с законами небесной механики, действующими в системе Земля — Луна, расстояние между нашей планетой и ее спутником прежде было меньше.