Помоги проекту - поделись книгой:
Плутония — царство не только сверхвысоких давлений, но и сверхвысоких температур. Нечто подобное, видимо, творится на звездах — сгустках раскаленной материи. Но так на Земле лишь внутри, снаружи у нее твердая холодная корка. Какова же внутренность планеты, если спускаться все ниже, пройти тонюсенькую корочку, в которую вторгаются наши буры?
Чтобы получить ответ, надобно задать вопрос. Совершенно очевидная истина. Не попробовать ли и недрам послать запрос? Заставить их рассказать о себе! Узнаем у астрономов: как они расспрашивают Луну, планеты и звезды? Ведь им служат не одни только телескопы.
Приборы ловят сигналы, идущие извне. И наш вечный спутник — Луна, и Солнце, и звезды, и туманности, и межзвездный газ посылают радиоволны. Радиограмма, дошедшая из мировых глубин, от природных радиостанций, — вот весточка от далеких и близких соседей по небу.
Кстати, получена она без запроса, нужно было только научиться ее поймать и прочитать. Радиолокация же позволила пойти еще дальше. Посланная и отраженная волна — «вопрос» — помогает ответить: чем покрыта поверхность Луны. Что там, под непроницаемой облачной пеленой Венеры? Что делается на Солнце?
Нам, геофизикам, придется последовать примеру астрономов. Прислушаемся прежде всего: не идут ли из земных глубин какие-нибудь сигналы.
Ну конечно, да! И куда более громкие, чем еле слышимый радиошепот с неба.
В глубоких недрах Земли есть магма — расплавленное, насыщенное газами и парами вещество недр. Вулканы доставляют его на поверхность с глубин в десятки километров.
Ищет выхода избыточная энергия еще не успокоившейся планеты. А где тонко — там и рвется.
Толчок, когда вздрагивает земля, когда в горах происходят обвалы и оползни, а здания разваливаются на глазах, — это лишь заключительный аккорд, которому предшествовало длительное вступление.
Сложнейшие, но пока еще неясно какие, происходят процессы в недрах Земли.
Земная кора нигде и никогда не остается спокойной.
Всюду движение: поднимается или опускается суша, сдвигаются пласты пород, образуя разрывы и складки. Более бурной жизнью живут горные районы Земли. Там-то эти движения всего сильнее, там-то они доходят до поверхности, вызывая землетрясения. А иной раз причиной землетрясений служат вулканы.
Постепенно в земной толще накапливаются напряжения. Прочность же пород имеет предел, и наступает момент, когда они не выдерживают. Мгновенно происходит разрядка, энергия находит выход. Удар, подземный толчок, порода рушится, и волны несутся сквозь толщу, сотрясая все на пути.
Высказывают предположение и о том, что причину встряски земли, быть может, надо искать не в одних лишь разломах: энергетический разряд происходит где-то еще глубже, из-за того, что меняется само вещество планеты. И, как отзвук этих перемен, вырывается, ища выхода, и поднимается вверх накопленная сила.
Наконец, в пещерах, недалеко от поверхности, может случиться и обвал, когда тоже содрогается земля. Тогда происходит обвальное землетрясение.
Сколько же энергии может освободиться при сильном землетрясении? Столько, сколько дала бы мощная электростанция, работая непрерывно несколько десятков, а иногда и сотен лет.
Ну, а если уж сравнивать землетрясения со взрывами, то придется обратиться даже не к атомной, а к водородной бомбе, и не к одной, а к сотням таких бомб — столько может освободиться тогда энергии! Конечно, просто жаль, что такая колоссальная мощность пропадает даром, более того — приносит только вред. Но как обуздать ее, еще неизвестно.
Итак, клапан открылся, излишки ушли, снова становится спокойно. Надолго ли? Вот этого мы пока не знаем.
Если вы думаете, что землетрясения случаются редко, то ошибаетесь. Не везде, правда, рассыпаются дома, как бывает при сильных толчках.
Рассказывают, что во время грандиозного землетрясения на Марокканском побережье Атлантики произошел такой случай. В городе Агадире владелец большого отеля вышел прогуляться вечерком. Вдруг земля содрогнулась, он обернулся, а отеля как не бывало! Вместо него — провал! Протер хозяин глаза, еще раз взглянул — может, почудилось? Нет, многоэтажный дом исчез, сгинул, провалился. Рассказывают, что человек этот сошел с ума. Так или не так было, доподлинно не знаю (скорее всего, это уже легенда!), но до сих пор в Агадире видны скелеты домов, руины — немые свидетели несчастья, жертвы глубин.
Вспоминаются и другие примеры — совсем недавнего времени. Аляска, объявленная районом бедствий. Турция, где в городе Адапазары пострадали тысячи домов, многие промышленные предприятия, электростанция… И, конечно, Ташкент, где под центром города произошел разлом глубинных пород. Ташкентское землетрясение немало причинило бед. А ведь толчков такой силы бывает ежегодно до трех сотен! Чуть ли не каждый день…
Если бы очаги их не находились очень глубоко (под Ташкентом же — всего в пяти — десяти километрах), если бы многие из них не случались в океане или в малолюдных местах, то трудно и представить, что творилось бы на Земле — планете людей. И все же нельзя не отметить: сейчас за год на земном шаре, подверженном сильной тряске, гибнет пятнадцать тысяч человек, за последние сто лет погиб миллион. Вот какую цену платят люди бунтующим недрам!
Средиземноморье, Чили, Иран, Средняя Азия — далеко не все печально известные места сильнейших потрясений, когда яростно бунтует Земля… Она может буквально ходить ходуном, края трещин расходятся на несколько метров! Гибель несут эти мощные подземные толчки.
Лихорадит Землю постоянно. Да и как же иначе, если она живет, а не стала космическим мертвецом, каким считали Луну! Впрочем, и на Луне наблюдали выброс газов — над одним из кратеров заклубились вулканические пары. Что же говорить о Земле, у которой еще предостаточно нерастраченных внутренних сил?
Она покрыта шрамами — как старыми, так и более молодыми. Старые — следы когда-то происходивших сдвигов коры, новые — те самые опасные места, где волнения случаются сейчас. Именно там сосредоточено большинство вулканов, и именно оттуда доносит тревожные вести телеграф.
Через весь земной шар тянутся эти зловещие шрамы — они окаймляют Атлантику и Тихий океан, они есть на берегах Средиземного моря. Иногда на картах красной краской обозначают места, где следует ожидать всяких каверз.
В Тихоокеанском огненном кольце землетрясения самые сильные, и происходят они чаще всего. Толчки подо дном океана будоражат Землю. Практически можно сказать, что она здесь никогда не остается в покое.
Раньше думали, что Земля в общем-то спокойна, и лишь иногда ее сотрясает сильная дрожь. Не так на самом деле.
Казалось, что древние платформы материков неподвижны. На них не бывает землетрясений, как в горах или близ разломов, где неустойчива земная кора. До равнинных участков могли бы дойти только слабые отзвуки случившихся где-то вдалеке катастроф.
Но вдумаемся поглубже. Материки — часть единого целого, именуемого планетой, и под ними такая же неспокойная подстилка, как и под огненным кольцом. Неужели никак не скажется это на том, что находится наверху?
Однако приборы не обнаруживали никаких признаков ненормального, лихорадочного поведения равнинной земной коры. Никаких… И все же, может быть, микроземлетрясения существуют, только нам не удается их уловить?
И, представьте себе, предположение оправдалось. Чувствительнейшие приборы записали слабые колебания земной коры — не в Чили или Иране, не в Средней Азии или Закавказье, а в казавшемся неподвижным Поволжье. Два-три десятка местных микроземлетрясений в сутки — такой сразу же был получен результат.
Источник тот же: очаги и этих потрясений, пусть ничтожно малых по сравнению с другими, лежат в глубине.
Вывод? Еще и еще раз подтверждается, что вся планета живет единой жизнью, что происходящее на больших глубинах отражается на всей Земле.
Теперь, когда мы знаем это, нам уже не покажется невероятной другая цифра: на всем земном шаре — полтора миллиона землетрясений в год!
По меткому выражению геолога профессора Г. Л. Поспелова, землетрясения — быт Земли.
Сейсмографы — приборы для записи колебаний — повсюду следят за движениями земной коры. День и ночь самописцы вычерчивают ломаные линии. При сильных землетрясениях за какие-нибудь считанные секунды высвобождается накопленная энергия недр.
Нечто подобное происходит при взрыве. Разница лишь в скорости: тысячные доли секунды и секунды. Землетрясение — своего рода растянутый во времени взрыв.
Не проходят бесследно землетрясения и для океана. Во впадинах рвется кора, возникают сбросы и оползни, рождаются коварные волны, которые японцы назвали «цунами».
В открытом море они редко заметны. Бывали, правда, такие случаи, когда судно словцо натыкалось на невидимую преграду — это возникала ударная «стоячая» волна.
Но чаще всего волны цунами незаметно подкрадываются к берегам. В открытом море они движутся со скоростью самолета — до восьмисот километров в час. Никакие препятствия им не помеха. Это своеобразное эхо подводного землетрясения может пересечь даже весь Тихий океан. А на мелководье они превращаются в настоящую водяную стену в десятки метров высотой. Она движется неотвратимо, она обрушивается на сушу и может швырять корабли, с корнем вырывать деревья и вообще причинять неисчислимые беды.
Есть, однако, одно «но». Как бы быстро ни шло цунами, куда быстрее бегут упругие волны в земле. Звук от подводного землетрясения распространяется на тысячи километров. Цунами тем самым как будто само предупреждает о себе. Для спасения людей остается время. Так, кстати, и было во время той же чилийской катастрофы. Аукнулось в Чили, откликнулось на Курилах и на Камчатке. Но волны цунами не принесли такого вреда нашему Дальнему Востоку, какой могли бы принести.
Кстати сказать, красной краской особенно неспокойные зоны отмечены еще не всюду, где они есть, — лишнее доказательство того, что открытие мира, где мы живем, не закончено до сих пор.
Подземный толчок — и почва начинает колебаться. Конечно, когда на твоих глазах дом проваливается в бездну, а земля уходит из-под ног, такой сигнал из глубин нельзя не заметить.
Ныне множество станций, разбросанных по всему земному шару, прислушиваются к голосу глубин. Теперь сейсмографы начинают устанавливать даже и глубоко под водой, на дне океанов. И уже появляется служба землетрясений в сейсмически опасных районах. Не остается не замеченным ни одно, даже самое слабенькое землетрясение, которое никто из нас и не ощутит.
Ведь на вооружении сейсмологов — сверхчувствительные приборы, им помогает электроника. Зарегистрировать малейшее перемещение в доли не то что миллиметра — его тысячной, микрона, для электроники вполне посильная задача. И потому толчки — очень слабые, очень отдаленные — за сотни, тысячи километров будут заметны на лентах сейсмограмм.
О чем же говорят линии, то слегка волнистые, то словно выведенные дрожащей рукой?
В каком-то подземном очаге освободилась энергия, и волны побежали во все стороны, как это бывает при взрыве. «Взрыв» произошел где-то очень глубоко. Волна прошла длинный путь, прежде чем добралась до поверхности и вызвала толчок.
Слово «землетрясение» очень точно отражает суть дела. Действительно, сотрясается вся Земля.
Вот почему пока это единственное, хотя и нежелательное средство разведки самых глубоких недр. Только внезапные высвобождения энергии глубоко под нашими ногами и служат сигналами о том, что происходит с Землей. Она после такого взрыва долго не успокаивается. Сейсмографы долго потом продолжают судорожно выписывать свои зигзаги.
Но теперь надо сказать о другом. Волне не безразлично, где идти — сквозь твердое тело или жидкость, сквозь одну горную породу или другую.
Так мы и нашли ниточку, за которую надо ухватиться. Землетрясения — подлинные вестники больших глубин. И недаром еще давно русский сейсмолог академик Б. Б. Голицын заметил как-то, что они словно фонарем освещают внутренность нашей планеты.
Хотя «фонарь» и дорого обходится и беды от него бывает больше, чем пользы, все же для науки, разгадывающей тайны Земли, он пока единственный. Иногда возникают настолько сильные колебания, что они проходят сквозь ядро и успевают по нескольку раз обежать земной шар.
Вызванные чилийской катастрофой волны совершили семь кругосветных путешествий, семь раз отмечали их появление чувствительные приборы. И вот что интересно: волны шли и шли целых две недели, хотя, конечно, уже более слабые. Две недели прошло, пока не успокоился гигантский резонатор — земной шар. Если бы можно было слышать эти колебания, то мы бы убедились, что Земля, «крикнув», долго еще продолжает «петь», лишь постепенно затихая.
Мощные Землетрясения — здесь это слово написано с большой буквы — колеблют всю Землю-планету. Интересно, что удалось обнаружить недавно волны, принадлежащие самой планете. Помогли новые, еще более чувствительные приборы, расчеты, электронно-вычислительные машины. Мешали шумы, микросейсмы от разных причин, вроде волнения моря. Они тоже «слышны» за тысячи километров и искажают истинную картину. Когда смогли от них избавиться, узнали, как колеблется весь земной шар. Более того, такие «собственные» волны рассказали кое-что новое и о строении глубин. Вероятно, есть еще слой, о котором не подозревали раньше, — он гасит волны и, выходит, устроен иначе, чем соседние. Не расплавленное ли там вещество?
Нам, конечно, было бы интересно знать, где вспыхивает этот «фонарь», луч которого доходит до поверхности. Самые глубокие землетрясения зарождаются на глубинах до семисот километров. Правда, там располагаются лишь единичные очаги, зато ближе к поверхности их куда больше. Ближе — здесь значит не глубже ста — двухсот километров. Вот как, оказывается, судьбы людей зависят от поведения земных недр глубоко под их ногами!
Земля сама позволяет заглянуть в свои сокровенные тайники. Как же не воспользоваться такой возможностью, предоставленной природой!
Воспользуемся. За десятки лет, с тех пор как был изобретен сейсмограф, накопились горы кривых и цифр. Это зашифрованные отчеты о величайших трагедиях.
150 тысяч погибших — Италия, год 1908-й…
174 тысячи погибших, 104 тысячи раненых, 576 тысяч полностью разрушенных домов — Япония, 1923-й…
25 тысяч погибших — Чили, 1939-й…
10 тысяч погибших — Эквадор, 1949-й…
Вот одно из многих сообщений: 1963 год.
«Мягкие хлопья грязно-серого вулканического пепла, подобно снегу, покрывают широкие пальмовые листья, дороги, нежную зелень рисовых полей на острове Бали. Толщина пепла достигает во многих местах двадцати и более сантиметров. Пепел выпал даже в городах соседнего острова Ява… Вулкан похоронил уже более полутора тысяч человек, судьбы многих неизвестны, тысячи раненых балийцев заполнили больницы. Более пятидесяти тысяч гектаров плодородной земли погребены под толстым слоем лавы и пепла. Разрушены многие плотины, мосты, дороги. Целые деревни смыты бешеными потоками воды, смешанной с пеплом. Это извержение вулкана Агунг — сильнейшее со времени взрыва вулкана Кракатау, происшедшего восемьдесят лет назад».
Скорбный и, увы, еще неполный список. Вспомним о разрушениях в городе Скопле (Югославия). Сейсмограммы не скажут о них, как не расскажут обо всех ужасах, вызванных разгневанной Землей.
Из этих отчетов становится ясным, какие и с какой скоростью двигались волны, что с ними происходило по дороге.
Скорость, говорят сейсмограммы, изменилась внезапно, скачком. Что-нибудь случилось? Да, видимо, на пути волн встретилось какое-то иное глубинное вещество, более или менее плотное, твердое или жидкое. Уже немало: можно судить, что же скрывается под «кожурой», на которой мы и живем.
В начале века югославский ученый А. Мохоровичич, наблюдая за волнами землетрясений, обнаружил границу, раздел между корой и нижней, более глубокой оболочкой — мантией. Эту границу назвали по его имени — границей Мохо. Планета неоднородна: у нее есть центральная, по всей вероятности жидкая, часть и какая-то оболочка — мантия, а над ней, над границей Мохо, — кора. К такому выводу ученые пришли уже давно, и, в общем-то, он хорошо согласуется с логикой других фактов.
Открыто и «ядро в ядре» — небольшое твердое тело радиусом более тысячи километров. Возможно, и оно, в свою очередь, состоит из двух слоев.
Из недр выползает лава. «Твердые» приливы вызываются Солнцем и Луной, и не только в океанах, а и в толщах Земли; поэтому слегка то сжимается, то растягивается кора, поэтому не остаются на месте земные полюса, будоражатся и без того беспокойные недра. Приливы повторяются с точностью часового механизма. В течение суток, полумесяца, месяца периодически возникают сотни волн разных типов. Далеко не все из них мы пока научились замечать.
Мы не замечаем, что земля уходит из-под наших ног, а это происходит постоянно. Москвичей совершенно не волнует, что в сутки они бывают то ближе, то дальше от центра планеты. Не мудрено: сорок сантиметров в сравнении с тысячами километров земного радиуса — просто не о чем говорить.
Пустяк, если материки движутся со средней скоростью каких-нибудь нескольких сантиметров в год. И уже, конечно, сущая ерунда — те несколько миллиметров в год, на которые местами смещается земная кора под водой океанов.
Геолог, впрочем, посмотрит на это иначе. Он ведь имеет дело с сотнями тысяч и миллионами лет, когда обращается к прошлому или смотрит в будущее. Для него местами земная кора «геологически» поднимается быстро. И если из-за этого не выросли, например, на равнинах горы, то, как думают, лишь потому, что подкладка коры упруга, мантия как бы перетекает, уступая давлению верхней толщи пород. Правда, это пока еще предположение. А факты — перемещения, ничтожно малые и, казалось бы, никак не влияющие на нашу жизнь.
Однако стоп! Есть люди, которым все эти миллиметры и сантиметры далеко не безразличны. О них знают строители и с ними считаются, когда возводят дома, ставят опоры электропередач, тянут нитки газопроводов под землей. О них, конечно, должны знать геологи. Как менялась и меняется Земля — это же их очень интересует. Потому ученые и хотят даже составить новую, особую карту — мировых современных движений коры.
Поднятия и опускания земной поверхности, вызванные твердыми приливами в земной толще, ничтожно малы. Около полуметра высоты приходится на двадцать тысяч километров длины волны. Вот и посчитайте, какой будет угол наклона! Подскажу — тысячные доли угловой секунды. Но и такой угол замечают теперь совершенные приборы.
Всего на полметра смещается земная кора. Однако этого достаточно, чтобы изменилось напряжение силы тяжести. На нее влияют и приливы в океане — они сказываются и далеко от берегов. И хотя изменения ничтожны, их тотчас заметит прибор. Именно исключительная точность измерений, именно новые приборы геологов позволили сделать новые открытия.
Приливная волна запаздывает, приходит позднее, чем предсказывает расчет. Хотя трудно было измерить на сколько, но задачу тоже решили.
Приливы, оказывается, тормозят Землю, потому что внутри нее — глубинное вязкое вещество. В дальнейшем узнают, как вращалась планета раньше, когда и на сколько замедлилась, как разогревалась она при этом и как отразилось это на ее развитии.
Продолжал накапливаться материал о строении «глубинной Земли». Первоначальная картина уточнялась. Всё те же волны-разведчики докладывали, что внутри наша планета устроена не так-то просто.
Кора и ядро, шарик, заполненный чем-то жидким внутри, — такое простейшее представление неверно. Земля оказалась слоеным пирогом. Снаружи — кора толщиной не более ста километров. Под ней — оболочка (мантия), тоже слоеная, которая простирается почти до трех тысяч километров в глубину. Дальше, до самого центра, идет ядро и тоже не простое, а двойное — из внешней и внутренней частей.
Ясность полная? Отнюдь нет. Хотя бы уже потому, что никто не бывал ни в одном из почти десятка слоев, какие насчитали до сих пор ученые. Окончательный ответ даст будущее, когда мы сможем узнать, из чего же состоят эти таинственные слои.
Ядро железное?
Из вещества, которое под действием сверхвысоких давлений и температур приобрело свойства металла?
Или еще какое-либо иное?
Идут ожесточенные споры, и мы еще примем участие в них. А пока — в дальнейший путь!
…Он должен повести нас опять в космос. Отчего так — понять нетрудно, если присмотреться поближе к тому, чем же еще заявляет ядро о себе.
Думают, что именно ядро служит причиной появления у Земли магнитного поля.
Земля — гигантский магнит. Но почему? На этот вопрос пока отвечают по-разному, и никто еще не доказал своей правоты. Быть может, истина на стороне тех, кто считает, что течения в жидком ядре создают электрические токи. Добавим, что поле, по-видимому, действительно менялось за миллионы лет истории планеты и даже магнитные полюса блуждали (и блуждают с места на место). Однако первопричина магнитного поля Земли остается, увы, пока окончательно неразгаданной.
Не надо забывать, что глубинное вещество необычное. Какое — сейчас не будем говорить. Важно другое: давление и температура делают свое дело. У него появляются новые свойства, иначе и не может быть.
В лаборатории сжатие и нагрев превращают мягкий графит в твердый алмаз. Происходит перестройка, перетасовка мельчайших кирпичиков материи. Здесь, в недрах земных, они подвергаются воздействиям куда более сильным.
Давление разрушает атомные оболочки, и потому, возможно, возникают в глубинах блуждающие токи — текут электрические частицы, уже не связанные прочно в единую систему, имя которой атом.
Где электричество, там и магнетизм. И потому возникает магнитное поле, проникающее сквозь земную кору, уходящее далеко за пределы породившей его Земли. Возникает земная магнитосфера.
Спутники и космические ракеты доказали, что у нашей планеты есть еще и своеобразный магнитный хвост. Он тянется на полмиллиона километров, уходя за орбиту Луны. Это подтвердил и наш лунный спутник «Луна-10». «Луна» Луны проходила через хвост, столь далеко уходящий от нашей планеты. Он — результат взаимодействия Солнца и Земли: вдоль линии, их соединяющей, возникают потоки заряженных частиц.
Поделиться книгой: