Непознанное

А может быть, мы только начинаем познавать мир…

Глава 2

Земля еще не утряслась

Существуют ли, кроме нашей Земли, другие населяемые миры? Вот вопрос, который невольно задаешь себе, когда знакомишься с положениями современной астрофизики. Но мы так плохо информированы о своем собственном мире, где уж тут ждать вразумительных разъяснений насчет других миров. Даже возраст Земли — понятие неопределенное. На вопрос можно ответить двояко: либо привести его в годах, либо указать, молода или стара она по сравнению с остальной вселенной.

Наша Земля относительно молода. Если астрофизики определяют возраст вселенной в 20 миллиардов лет, то твердая Земля существует около 5 миллиардов лет. (В свое время был назван точный возраст — 4,7 миллиарда лет, но в настоящее время он подвергается сомнениям. Самый старый камень, известный нам, насчитывает около 3,75 миллиарда лет.) Вся солнечная система примерно того же возраста.

Почему и как возникла 5 миллиардов лет назад система планет с нашей Землей? Чтобы ответить на этот вопрос, создаются все новые и новые теории для интерпретации находок, которые можно считать важными «уликами». Однако ученые сильно расходятся во мнении о том, что следует считать важной уликой, а что нет. Вот несколько теорий. Кометная: в Солнце врезалась комета и вышибла из него различные планеты (1749 г.); метеоритная: скопления метеоритов сформировали солнце и планеты (1755 г.); теория космического тумана: туман (пыль) скапливался, возникло Солнце, оно выталкивало газовые массы, из которых сформировались планеты (1796 г.); столкновение звезд — по этому поводу есть даже несколько теорий; двойные звезды: когда-то, помимо Солнца, была вторая звезда, из которой возникли планеты; планетарная плоскость: поскольку все планеты движутся вокруг Солнца в одной плоскости, солнечная система могла возникнуть из первоначального плоского туманного диска; лунная: луны Нептуна, Земли и Сатурна примерно одинаковы по величине. Может быть, существовали сотни объектов размером с Луну, из которых образовалась солнечная система, а известные нам луны — просто оставшийся «неиспользованным» материал? (Юри, 1972 г.)

Это только семь из многочисленных гипотез о происхождении нашей системы. И вновь обнаруживается, что мы знаем много, но вовсе не обладаем пока основополагающими сведениями, которые позволили бы сделать решающие выводы.

Знаем ли мы, по крайней мере, как возникла наша старушка Земля? В школьных учебниках на это можно найти исчерпывающий ответ; что же касается науки, то она его не знает. В учебниках обычно говорится, что Земля, как и другие планеты, возникла из облака раскаленного газа. Из этого облака отслоилась раскаленная жидкая плавкая масса, которая вращалась (почему?). Потом образовалась твердая земная кора (внутри Земля все еще горячая).

Ученые же выдвигают целый ряд разных теорий, назовем лишь некоторые из них:

1. Земля возникла из холодного метеоритного материала, который разогрелся лишь в результате высвобождения энергии, возникшей при столкновении материи.

2. Земля возникла в результате скопления холодных обломков космической материи. Она разогрелась вследствие распада атомных ядер, поскольку в большой массе Земли оказалась достигнутой «критическая масса» радиоактивного вещества.

3. Вначале скапливались только большие (метеоритные) массы железа, которые в настоящее время образуют земное ядро, вокруг него за счет силы тяжести скопились массы камней.

4. Из космического тумана вначале сконденсировались железо и никель, они образовали ядро Земли. Затем начали конденсироваться сульфиды и силикаты, образовавшие внешнюю оболочку.

Ни один из этих вариантов не может быть с уверенностью отвергнут, так же как ни один из них не звучит достаточно убедительно, чтобы можно было пренебречь другими. Во всех этих представлениях есть один общий момент: произошло нечто грандиозное, наша Земля возникла в результате серии катастроф.

Итак, либо Земля возникла в результате чистой случайности, либо создавалась по плану, который может быть разгадан и нами? Второй вопрос: закончилась ли эпоха сотворения Земли, или же мы живем на космическом теле, которое все еще трансформируется в результате различных событий в космосе?

Земля возникла «случайно»? Ну что же, если приравнять «случайное» к «непостижимому», то нам придется ответить на этот вопрос утвердительно, ибо мы не знаем о событиях, которые привели к возникновению Земли. Если же под словом «случай» подразумеваем то, что мы знаем недостаточно для понимания происходящего, мы должны дать отрицательный ответ. Нет никаких сомнений, что Земля возникла в соответствии с объективными законами природы, так же как она естественно и неизбежно канет в вечность, когда придет ее час.

Труднее ответить на второй вопрос, каким бы тривиальным он ни казался: все ли уже утряслось на нашей Земле, «готова» ли она в окончательном виде? Прошла ли эпоха возникновения планеты, эпоха грубых космических катастроф?

Конечно, нам хочется думать, что мы, люди, — венец творения, что с появлением нас на Земле пришло время, когда и сама планета сформировалась в окончательном виде.

А какие у нас, собственно говоря, основания так думать? Для подобных предположений нет никаких оснований. Если мы полагаем, что можно жить на Земле спокойно, не боясь родовых схваток нашей планеты, то только потому, что срок нашей жизни слишком мал, что несколько поколений людей действительно смогли прожить без каких-либо значительных катастроф. Если бы за время, которое насчитывает история человечества, на нашу планету подействовало какое-нибудь космическое событие, оно научило бы нас скромности.

Предположим, что мы — обитатели иного мира и нам поручили проверить, подходит ли Земля для того, чтобы заложить на ней основы своей цивилизации.

Мы бы начали медленно приближаться к большой голубой планете и прежде всего увидели необычно крупного спутника — Луну. Мы высаживаемся на ней, чтобы вести отсюда наблюдения за Землей. Уже при прилунении мы убеждаемся, что это варварская пустыня! Пыль толщиной в несколько метров, абсолютно сухая, ни травинки, ни одной живой души, всюду воронки, убедительно показывающие, что длительное пребывание на Луне чревато опасностями. К тому же нездоровый климат, непрерывные космические излучения. На горизонте, задернутая голубым туманным завесом, светится Земля, она вращается немного быстрее, чем хотелось бы путешественникам. Вряд ли на этой планете здоровый климат. А вот и метеорит врезался совсем рядом с наблюдателями. Диаметр метеорита каких-нибудь два-три метра, но все же он выбил на поверхности Луны здоровенный кратер величиной с футбольное поле. Над тем местом, где упал метеорит, целый час стоит пыльное облако. А ведь вблизи Земли кружит множество метеоритов, каменных и железных обломков, космической пыли.

Вскоре обнаруживается, что в опасной близости к Земле оказываются и кометы, прилетевшие из других миров, и астероиды! В довершение всего, еще и почва затряслась под ногами — лунотрясение. Нет, Луна — очень ненадежное образование. Лунотрясения случаются чуть ли не каждые 36 часов, это многовато. Между двумя исследовательскими станциями «Аполлон-12» и «Аполлон-14», на Луне очень быстро обнаружились различные разломы. Создается впечатление, что причина лунотрясений — действие сил притяжения Земли и Луны. А если наблюдатель заметит еще и выбросы пыли и газа с Земли, он невольно засомневается, стоит ли приближаться к этому космическому телу и думать о поселении на нем. Луна показывает, насколько неспокоен и нестабилен этот уголок космоса, где уж там заселять его!

Нам остается только гадать, такое или иное впечатление произведет на посторонних наблюдателей Земля. Многие из нас искренне полагают, что Земля — это рай, если бы только мы вели себя в нем более разумно. В вопросе о том, насколько идеально Земля подходит для обитания, мы лишены необходимой объективности.

Следует признать, что, например, метеоритным атакам мы подвергаемся почти так же часто, как и Луна. Ежедневно на Землю падают 5–6 тонн относительно крупных метеоритов, каждый весом до нескольких килограммов. Добавьте сюда около 10 тысяч тонн космического песка и тонкой пыли, ежедневно осаждающихся из космоса. За миллионы лет материала накопилось так много, что мы без сомнения можем найти космические, внеземные следы в почве, в растениях, более того, в животных и в нас самих. Стоит поискать, и мы обнаружим новенькие крохотные метеориты в дождевой воде, в снегу, в пруду. К сожалению, статистика не ведет регистрации, сколько черепицы на крыше было разбито метеоритами.

Правда, на поверхности Земли немного кратеров, возникших от ударов метеоритов. Дело в том, что на Луне даже крохотные метеориты оставляют следы своего пребывания в почве, а в земной атмосфере они сгорают бесследно, годные разве на то, чтобы по ним, по «падающим звездам», загадать желание. Так что ситуация на Земле не идет ни в какое сравнение с метеоритными дождями на Луне. Таково мнение землян. Но верно ли оно?

Только в ФРГ есть два кратера, которые не уступят огромным лунным собратьям. Между Франконским и Швабским Альбами лежит круглая долина — Нордлингер Рис. Диаметр ее составляет от 20 до 25 километров. Ученые считают, что происхождение ее весьма загадочно, здесь следовало бы ожидать появления горы высотой метров в 700–800. Откуда же взялась эта долина? Предполагали, что Нордлингер Рис — это дно огромной древней вулканической трубки, и приводили даже доказательства: во многих местах Риса можно найти похожие на лаву камни, расплавленные, стекловидные, застывшие образования. Вулканические силы буйствовали тут вовсю. Осколки камней из кратера Риса находили далеко от центра его по всему Альбу, на юг по Дунаю до самого Аугсбурга.

Сто лет студентам-геологам говорили, что Нордлингер Рис возник в результате извержения вулкана. Но правильно ли это? Группа исследователей выдвинула совершенно иную теорию: Нордлингер Рис — это кратер, возникший в месте падения большого метеорита.

Постойте! Где же тогда остатки его, где метеоритное железо, где камни? Да к тому же на Земле никогда не было таких огромных метеоритных кратеров, ведь метеориты, способные вырвать из земли такие массы почвы, должны разорваться в атмосфере, мы даже можем подсчитать с большой точностью все параметры такого взрыва.

И вот в апреле 1966 года ученые всего мира собрались, чтобы взвесить все «за» и «против». И знаете, где они встретились? В самой середине загадочного кратера, в средневековом городе Нордлинген. Сначала они сидят в большом зале скромной гостиницы на длинных скамьях и спорят, а потом выезжают в Рис, чтобы проверить все на месте. Геологическими молотками они стучат по камням, находят многоцветные камни — брекчии, опускаются на колени и выискивают в серо-голубом мягком гравии маленькие черные стеклышки. Что же это такое, Нордлингер Рис? Для молодого поколения ученых вопроса больше нет — это метеоритный кратер. Ученые старшего поколения более сдержанны в выводах. Но последнее слово остается за фактами, которые и позволяют составить целостную картину.

Вот как это, по-видимому, произошло.

Метеорит величиной с целый километр в поперечнике упал на Альб с фантастической скоростью 15 километров в секунду под углом около 30 градусов. Сейчас не будем уточнять, коснулся ли он земли, испарился ли, или настолько сдавил воздух перед собой, что тот превратился в твердое тело, лежавшее между метеоритом и каменной почвой. Из кратера-воронки глубиной больше километра было выброшено около 15 кубических километров твердого камня. Горы были рассечены, по крайней мере, на глубину двух, а возможно, и пяти-шести километров. Огромное количество энергии, которое при этом выделилось, переплавило камни, а темные вязкие капли остекленевшего вещества разбрызгивались в стороны, подчас на расстояние до четырехсот километров (их находят даже близ города Брно в Чехословакии). Центральный конус (нынешний Штайнберг высотой 496 метров) от удара оказался перенесенным, как это бывает и в лунных кратерах, в центр воронки. По сравнению с ударом такого метеорита взрыв водородной бомбы — безобидная игрушка, ведь во время взрыва в Нордлингер Рисе количество выделенной энергии составило сто тысяч мегатонн тринитротолуола.

Все это произошло 15 миллионов лет назад и потому не представляет большого интереса для жителей города, за обладание которым велись жестокие сражения во время Тридцатилетней войны. А ведь город обязан своим существованием именно этой космической катастрофе. Гора исчезла, и появился очень удобный путь с севера на юг страны. Поселение близ Нордлингера было заложено еще при римлянах. Почва оказалась пригодной для земледелия. Масса расплавленного камня — хороший, легкообрабатываемый строительный материал, из него выстроена, например, нордлингерская церковь. Размолотый камень — превосходный материал для изготовления жаропрочной посуды. Мелкие обломки камня по краям кратера пригодились для дорожных работ, а расколотые куски известняка послужили сырьем для цемента. Пожалуй, эта метеоритная катастрофа оставила лишь один неблагоприятный след: земля в кратере расколота в столь многих местах, которые затянулись лишь неплотным покровом почвы, что дождевая вода не удерживается на поверхности вспаханных полей.

Кратер Риса — редкое, но далеко не уникальное явление. В 30 километрах к западу от края Нордлингер Риса лежит Штайнхаймеровская впадина — плоская чаша в известняке диаметром 3 километра. Посредине нее, как и в лунных кратерах, возвышается купол. Раньше считали, что это остатки вулкана. В пробуренных скважинах не находили вулканического камня, а только разломанный, а потом вновь спекшийся горный камень, так называемую брекчию. А потом обнаружили остатки камня, сформировавшегося под действием ударного давления, и другие доказательства, не оставившие сомнения в том, что мы имеем дело еще с одним попаданием метеорита в нашу Землю.

На уровне сегодняшних знаний можно предположить, что метеориты, упавшие в Нордлингер Рисе и Штайнхаймеровской впадине, летели в мировом пространстве рядом и врезались в Землю почти одновременно. Мы знаем о метеоритных потоках из тысяч и сотен тысяч камней, бомбардирующих поверхность Земли. В нашей планетной системе летают с космическими скоростями невероятные массы метеоритов, так что в любую минуту на Земле может возникнуть новый кратер.

Если на Луну падает метеорит величиной в два-три сантиметра, он поднимает легкую пылевую взвесь, и на поверхности ее на несколько лет фиксируется след от удара в виде маленькой воронки. На Луне падению метеоритов не препятствует никакая воздушная оболочка, поэтому даже мельчайшие метеориты, размером меньше булавочной головки, оставляют в лунном камне следы-кратеры, в которых явно можно различить расплавленную стенку, окрашенный камень, осколки, разрывы. Если на поверхность Луны падает более крупный объект, над местом падения в течение нескольких часов стоит серое облачко пыли.

На Земле маленькие метеориты, если они и достигают поверхности, исчезают бесследно. Даже метеориты весом 10–20 килограммов оставляют только отверстие глубиной не больше 30–50 сантиметров, его и заметить трудно. Более того, известны случаи, когда место падения метеоритов было рассчитано с точностью до сотен метров (их движение регистрировалось несколькими фотокамерами). И все же найти их не удалось, хотя часами студенты, целые классы и просто добровольцы добросовестно обшаривали заданный район.

Если за несколько дней место встречи метеорита с Землей не обнаружили, дальнейший поиск теряет смысл: дожди, снег, ветер, опавшие листья начисто заметают следы. На Земле в течение длительного времени остаются видимыми метеоритные кратеры, переместившие значительные массы грунта, их следы можно отыскать и по прошествии целых геологических периодов. Если суммировать места, без сомнения относящиеся к метеоритным кратерам и предположительно таковыми считающиеся, их наберется больше ста.

Спорным представляется огромный кратер в Южной Африке, так называемое кольцо Вредефорт. Диаметр внутренней зоны разрушения составляет здесь 40 километров, это многовато даже для отчаянных поборников метеоритной теории. Следы удара прослеживаются в окружности до 120 километров, что соответствует размерам самых больших лунных кратеров (известный кратер Коперник равен в диаметре только 90 километрам).

Посмотрим по карте на Гудзонов залив (северо-восток Канады) — огромную скругленную впадину, к северу от которой теснится целая группа островов; впадина эта действительно напоминает разорванный на куски массив суши. Что это — гигантский след невероятного метеорита? Может быть, здесь упала на Землю малая планета — астероид? Правда, некоторые отрицают возможность столкновения астероида с Землей, однако никаких веских доказательств при этом привести не могут.

Если признать, что на Земле возможны такие же события, как на Луне, то после 1971 года возникло еще одно опасение. Ведь именно в этом году мы узнали о совершившемся на Луне событии, которое трудно осознать, ибо мы встречаемся с силами и стихиями невероятных масштабов. Дело в том, что пробы материалов, доставленные кораблем «Аполлон-12», показали, что Луна испытала на себе столкновение с космическим телом, диаметр которого составлял около 200 километров. В результате возник гигантский кратер. Осколки породы, выброшенной при этом взрыве, покрыли значительную часть обращенной к нам поверхности Луны, а жидкие выбросы каменной лавы, извлеченные из глубины более чем 100 километров, заполнили кратер, выплеснувшись по его стенкам и залив огромные территории.

Вот как возникло нынешнее Море Дождей!

Когда позднее в результате еще одного удара образовался кратер Коперник, обнаружились следы прежней катастрофы. Небесное тело диаметром в 200 километров вряд ли можно назвать метеоритом, скорее это астероид. Это событие произошло 3,8 миллиарда лет тому назад, что в данном случае роли не играет — нам известны астероиды, которые и по сей день кружат в нашей солнечной системе, а по размерам они даже превосходят тот, что некогда поразил Луну. В 1971 году весь научный мир был поражен, когда выяснилось, что астероид Торро (диаметр его 5 километров) огибает Солнце петлями, отклоняясь от своей орбиты то притяжением Земли, то Марса, то, наконец, Венеры. Как показывают траектории движения Торро вокруг Солнца, он периодически притягивается различными планетами. Астрономы спешно рассчитали возможные перемещения астероида до 2020 года и облегченно вздохнули — до этого времени, похоже, мы с ним не столкнемся, но избавлены ли мы от дальнейших сюрпризов? Ведь до 1964 года мы вообще не имели чести быть знакомыми с Торро!

Где прекратит свой путь астероид, никто не знает. Возможно, его притянет к себе когда-нибудь Венера. При этом ее постигнет примерно та же участь, что и Луну, когда на нее упал астероид. А вдруг Торро притянет Земля? Торро или какой-либо из тех четырех астероидов с качающимися орбитами, открытыми в 1973 году? Как хочется думать, что нас минет чаша сия, но ведь астероиды вращаются в том же районе солнечной системы, в так называемом поясе астероидов между Марсом и Юпитером, откуда нас каждый день посещают метеориты.

Почему бы этого не сделать и астероидам?

Кстати сказать, никто до сих пор не знает, почему, собственно, метеориты выбирают новые орбиты, некоторые из которых нацелены почти на Землю. К этой проблеме недавно вновь было привлечено внимание в связи с неожиданным появлением кометы Когоутека. 7 марта 1973 года никто не знал о ее существовании, и уж тем более было неизвестно, что 26 ноября того же года эта комета — огромное скопление космического материала вперемешку со льдом, окруженное облаком пыли и газа, — пересечется с орбитой Земли. При таком пересечении небольшая планета сможет когда-нибудь изменить свою траекторию и рано или поздно столкнуться с Землей. Представим себе, что это будет планетка размером с Торро!

Наши знания о метеоритах постыдно малы, об этом свидетельствует непрекращающаяся дискуссия о Тунгусском метеорите. Несомненно лишь одно: утром 30 июня 1908 года в Сибири с ужасающим грохотом столкнулась с Землей гигантская светящаяся масса. Может быть, на Землю упал метеорит или комета. Вполне вероятно. Менее вероятны теории, согласно которым это мог быть астероид, космический корабль-«пришелец», кусок «антиматерии», «черная дыра».

А впрочем, что нам космос? Зададим вопрос, давно ли наша Земля стала твердой, благоустроенной планетой?

Глава 3

Эпитет «ненадежно»

На стволе дерева каждый год появляется новое кольцо. Это годовое кольцо может быть ýже или шире в зависимости от того, сколько было дождей, был ли прошедший год солнечным или пасмурным, стояли сильные холода или была жара. Когда дерево спилят, по стволу его всегда можно судить, какой климат был в том или ином году, деревья сохраняют это в памяти. Известный пример замечательной памяти деревьев представляют лиственницы, пораженные встречей с Тунгусским метеоритом: в одном из секторов ствола полностью отсутствуют годовые кольца за несколько лет.

Но деревья не единственные существа, которые регистрируют ежегодные зоны роста. Подобные индикаторные зоны имеются на веточках кораллов, причем они ведут свой дневник значительно более скрупулезно, чем деревья, не говоря уже о том, что живут они не сотни, а миллионы лет и поэтому свидетельствуют о временах давно ушедших.

25 марта 1966 года в Лондоне проходила конференция, на которой собрались астрономы, геологи и зоологи. Немного странная комбинация дисциплин, скажете вы, но еще больше удивитесь, когда узнаете, что было единственным предметом их дискуссии: окаменевшие кораллы. Дело в том, что был обнаружен поразительный факт: кольца известкового скелета кораллов дают более дифференцированные сведения о хронологии, чем только отметки о годах. У них чередуются светлые и темные полосы годовых колец, но внутри них можно различить другие, более тонкие кольца. Откуда они? Вскоре сомнения были рассеяны: эти колечки не что иное, как месячные кольца, отражающие чередование лунных месяцев. Мало того — и между месячными кольцами видны тончайшие полоски. Неужто это дневные кольца? Неужели эти колечки в кораллах своего рода отрывной календарь, по которому исследователь может получить информацию о каждом дне? Соответствуют ли эти тончайшие оттенки цвета одному дню жизни коралла? Или, может быть, это след приливов и отливов?

Точные подсчеты показали, что на год приходится от 380 до 405 дневных колец, во всяком случае, больше тех 365 дней, из которых состоит наш год. Более того, похоже, что во времена, когда жили кораллы, в году было 13,4 месяца вместо 12,4 (если за месяц считать появление каждой новой луны). Выходит дело, Луна тогда быстрее обращалась вокруг Земли, чем ныне! Окаменевшие кораллы дают поразительное доказательство того, что во время геологической эпохи, называемой кембрием (это было 570 миллионов лет тому назад), в году было 428, а не 365 дней, то есть за один оборот вокруг Солнца Земля сама обращалась 428 раз.

Как только один исследователь открывает какой-нибудь факт, его коллеги пытаются проверить открытие, подтвердить его или обнаружить его ошибочность. Так что и поразительные наблюдения над окаменевшими кораллами породили соответствующую проверку. В 1972 году ученый из университета в Пуэрто-Рико Г. Паннелла начал исследовать строматолиты. Ученые давно гадают, что же представляют собой строматолиты, странные, разделенные на тонкие слои отложения известняка, возраст которых составляет около 600 миллионов лет. Может быть, в них жили водоросли, оставившие след в известняке? Может быть, странные строматолиты возникли за счет роста выстилки из водорослей на прибрежных рифах? А потом все стало на свои места: загадочные строматолиты оказались просто слоями известняка, откладывавшимися каждый год, год, насчитывавший 425 дней!

Подсчитывая и сравнивая время лунных затмений, астрономы заметили, что с долготой дня на нашей Земле не все в порядке, что сутки становятся длиннее, что Земля замедляет свое вращение. Затмения появлялись явно раньше расчетного срока! Может быть, виной тому Луна, может быть, она быстрее вращалась? Или причиной была Земля? Замедляет ли она скорость своего вращения? Трудно примириться с мыслью, что наша Земля «амортизируется», что вращение ее замедляется, что, возможно, в далеком будущем на ней не будет смены дня и ночи, а останется только обращенная к Солнцу или, наоборот, затененная сторона. Тогда наступят долгие, раскаленные от жары дни и столь же долгие ночи пронизывающей стужи. Точные расчеты уже произведены: день удлиняется. За сто лет он прибавляет 0,00164 секунды, совсем немного, но факт остается фактом — Земля «отстает», причем в возрастающем темпе. Если подсчитать, насколько удлинилась суммарная долгота всех дней в течение века, то эта сумма уже составит ощутимые 29 секунд!

Известна и причина этого явления: Земля вращается не в пустом пространстве, а в гравитационном поле, на которое активно влияет сила лунного притяжения. Луна притягивает воду в океанах, где возникают приливы и отливы, в результате чего Земля вынуждена постоянно вращаться под целой горой воды, а значит, она начинает вращаться вокруг своей оси все медленнее, дни становятся длиннее.

Конечно, это весьма приблизительная картина. Некоторые измерения давали основание предположить: дело не только в волнах океанских приливов и отливов. Но полную картину происходящего удалось получить, когда геологи из Колумбийского университета провели систематические замеры континента Северной Америки по 40-му градусу широты. Они пришли к однозначному результату: так же, как и океаны, массы континентов тоже опускаются и поднимаются в 12-часовом такте!

Это значит, что за счет лунного притяжения вся суша Североамериканского континента поднимается каждые 12 часов на 30 сантиметров, «приливная волна» всей каменной массы поднимается и опускается затем, как отливная морская волна. По линии побережья подъемы воды и суши накладываются друг на друга. А ведь при подобных движениях горные массивы, вся суша, скальные структуры трутся друг о друга. Остаются эти процессы без последствий? Сейчас полагают, что они могут способствовать возникновению землетрясений, но точные доказательства пока отсутствуют. Во всяком случае, ясно, что при перемещениях континентальных масс расходуется огромное количество энергии, высвобождаются силы, исследование которых становится настоятельно необходимым. Есть еще один вопрос, который пока остается открытым: как ведут себя массы воды в глубине океана, когда по поверхности Земли катится масса приливной волны?

Вращение Земли, если применить масштабы геологического времени, сомнительный хронометр и по другим причинам. Достаточно вспомнить, какое влияние на времена года оказывает перемежающееся распределение воздушных масс и количества снега на поверхности Земли. Весной дни несколько длиннее, летом короче, осенью снова длиннее, а к концу года вновь короче, чем это должно быть по расчетам. Конечно, человек не ощущает этих колебаний, но точные замеры времени, проведенные в течение 14 лет, неопровержимо показали наличие подобных колебаний.

В целом Земля вращается в наши дни в течение года на 60 оборотов медленнее, чем в кембрийскую эпоху. Сюда же накладываются изменения во вращении Земли и в долготе дня, которые не обнаруживают никакой периодичности. Причиной их могут послужить, например, неравномерные перемещения воздуха по поверхности Земли.

В довершение всего имеется связь между вращением Земли и Солнца, связь, которая в еще меньшей степени поддается определению. Поскольку в распоряжении ученых пока нет лучшей идеи, они пытаются объяснить этот феномен изменяющейся радиационной активностью Солнца, выражающейся количеством солнечных пятен. Правда, пока у нас нет надежных сведений ни о процессах, происходящих в верхних слоях земной атмосферы, ни о солнечных пятнах. Последние можно определить одним словом: они чудовищны. Это мощнейшие выбросы энергии, которые мы ощущаем почти что «на своей шкуре», возможно, они оказывают на наше существование значительно большее влияние, чем мы предполагаем.

Один из таких загадочных всплесков солнечной энергии начался 4 августа 1972 года. Вначале физики на наблюдательной станции «Кируна» в Северной Швеции обратили внимание на изменившийся уровень шума в диапазоне коротких волн. Погода все время была плохой, а когда наконец удалось запустить зонд, ученые едва поверили своим глазам: на высоте 35 километров уровень радиации увеличился ровно в тысячу раз. Измерительные приборы не выдержали такой нагрузки и отказали. Это было невероятно!

Радиоастрономы, работающие в институте имени Макса Планка в Айфеле, также наблюдали это поразительное явление. В 6 часов 41 минуту они, как обычно, следили за радиоволнами, которые приходят к нам от Солнца. Вдруг интенсивность радиоволн подскочила вдвое! Фиксирование места радиации и точные измерения показали, что на одном участке Солнца интенсивность возросла в 10 тысяч раз!

В течение нескольких дней феномен, породивший все эти явления, мог быть виден каждому как большое темное «солнечное пятно», его можно было сфотографировать обычными аппаратами, пока оно не исчезло за правым верхним краем Солнца при его вращении.

Для Земли подобные солнечные явления неопасны, и уж тем более они не представляют угрозы для жизни, ведь нас защищает воздушная оболочка. Но выброшенные Солнцем массы газа, вихри магнитных бурь, бушующие вокруг Земли, представляют собой огромные энергетические импульсы и сказываются не только на приеме коротких волн и УКВ. Ведь Земля представляет собой и каменное ядро, и магнит, вращающийся в мировом пространстве, изменение силы космического магнитного поля неизбежно должно сказаться на вращении Земли, то есть на долготе нашего дня!

Первым человеком, который отметил взаимосвязь между выбросами солнечной энергии и долготой земного дня, был французский астроном А. Данжон. В 1959 году он наблюдал, как за всплеском энергии последовало явное изменение долготы дня. Некоторые из коллег Данжона считали его гипотезу заслуживающей внимания, другие отрицали ее, однако никто не предполагал, что новый, достаточно сильный всплеск солнечной энергии так быстро предоставит возможность проверить идею астронома. Между тем протуберанец, наблюдавшийся в августе 1972 года, оказался значительно мощнее и обнаружил явное влияние на долготу дня. С 7 по 8 августа 1972 года день удлинился на 10 миллисекунд — отклонение, значительно большее, чем наблюдалось когда-либо в течение одного дня. На следующей неделе Земля начала отставать, если можно так выразиться, и лишь постепенно вернулась к старому темпу вращения.

Итак, перед нами встает множество вопросов, важнейшие из которых: как тормозилось вращение Земли, как повлияло это на океанские приливы и отливы, на поднятие и опускание суши, сказываются ли подобные процессы на погоде?

Еще много лет, если не десятилетий, науке предстоит разгадывать феномен, который в школьных учебниках считается «известным». Речь идет о следующем: уже в 1844 году появилось подозрение, что с земной осью что-то не в порядке. Некоторые закономерности отклонений обнаружили математики, хотя разобраться в причинах они не смогли. А теперь мы переходим к человеку по имени Сет Карло Чендлер. Он родился в 1846 году в Бостоне (умер в 1913 году), учился в знаменитом Гарвардском университете. В 15 лет он не только уже закончил обучение, но и стал приват-ассистентом тамошней обсерватории. Работал Чендлер впоследствии и как математик страхового агентства. В 1891 году он опубликовал работу, прославившую его имя. В работе была описана «качалка Чендлера».

Английское слово «wobble» означает «качать», и «качалка Чендлера» делает именно то, чем занимается наша Земля: она качается. Диапазон колебаний полюсов составляет около 15 метров, и некоторые скажут: вряд ли столь незначительные колебания представляют интерес. Но что делать с двумя возмущающими наше спокойствие вопросами: в чем же причина этого явления и почему весь процесс имеет цикличность длительностью 14 месяцев? Ответ все тот же: мы этого не знаем. Возможно, но это только возможно, Процентов на 10 эффект связан с большими землетрясениями, а некоторые ученые полагают, что и на все 30 процентов. Но вопрос «почему?» остается, да к тому же возникает и вопрос о последствиях таких процессов. Может быть, мы путаем, где причина и где следствие? Может быть, землетрясения следуют за колебаниями полюсов? Ни то, ни другое не доказано.

Прежде всего спросим астрономов, как изменялась долгота дня в истории Земли и как влияли на нее Луна, планеты и Солнце. Минуточку, а при чем здесь планеты? Ученые долгое время отрицательно отвечали на этот вопрос. Конечно же, говорили они, Солнце и другие планеты, в том числе и наша Земля, образуют единую систему, но каждая следует собственным, от века заведенным импульсам движения, не влияя друг на друга. Лишь в 1967 году удалось показать, что движение Меркурия отражается на активности пятен на Солнце и что Меркурий, Венера, Земля и Юпитер, обращаясь вокруг Солнца, влияют на процессы, там происходящие, что силы притяжения между ними и Солнцем не остаются без последствий в виде приливов. Логично думать, что планеты оказывают влияние друг на друга и что эти эффекты могут проявляться различным образом.

Г. Паннелла, исследуя строматолиты, пришел к выводу, что Луна некогда находилась на расстоянии всего 30 тысяч километров от Земли (сейчас это расстояние составляет 380 тысяч километров), и тогда земной день составлял всего 5 часов. Так ли это, пока неясно. Американский исследователь Р. Ньютон из университета имени Джона Гопкинса надеется ответить на этот вопрос, пользуясь зарисовками, сделанными в 1017 году. Именно тогда афганский султан Махмуд Газнев и передал великому ученому аль-Бируни определенную сумму денег, сейчас мы назвали бы ее стипендией. Задача аль-Бируни заключалась в определении точного направления от Газни до Мекки с тем, чтобы верующие — избави аллах! — не молились бы в неверном направлении. В ходе своих расчетов аль-Бируни регистрировал, в частности, астрономические данные о движении Солнца, и если Р. Ньютону удастся сопоставить персидский и христианский календари той эпохи с нашим временем, результаты этого исследования будут представлять для нас чрезвычайный интерес.

Ошибается тот, кто думает, что все эти поиски не более чем игры ученых в их башне из слоновой кости. Давным-давно, когда люди определяли время по солнцу, когда в княжеских дворцах солнечный луч, сконцентрированный в определенное время увеличительным стеклом, заставлял выстрелить пушку, со временем не было никаких проблем. Но теперь, когда у нас точные часы, нам приходится вносить в них исправления чуть ли не каждые два года: первая минута нового года удлиняется (или сокращается) на небольшой промежуток времени, чтобы скомпенсировать неравномерности вращения Земли. Если бы мы этого не делали, нашим потомкам пришлось бы как-нибудь обедать в 12 часов ночи. На целую секунду пришлось, например, продлить последнюю минуту 1973 года, которая длилась, таким образом, 61 секунду, чтобы год не был слишком коротким. И в 1974 году пришлось продлить год на секунду, компенсируя неравномерное вращение Земли.

Удастся ли нам в обозримом будущем добыть более точные факты об истории нашей Земли, о ее существовании как планеты солнечной системы? Летом 1972 года была выдвинута гипотеза, согласно которой все планеты возникли некогда за счет «спекания» неких первобытных тел размером с Луну. В соответствии с этой теорией, высказанной лауреатом Нобелевской премии Г. Юри, парочка «неизрасходованных» лун — это нынешние астероиды, например, Церес, Торро, Паллас и другие, наша Луна — тоже подобный пережиток. Теория эта интересна и тем, что показывает, сколь велик диапазон научной мысли в попытке объяснить загадки нашей солнечной системы. Нужно отметить, что эта теория предполагает весьма фантастическую картину: из облака газа и пыли рядом с пылающим перво-Солнцем формируются тысячи лун, они вращаются вокруг центральной звезды, образуя планеты, которые сложатся через несколько миллиардов лет в нашу солнечную систему.

А как будет выглядеть эта система еще через несколько миллиардов лет? Ну и вопросы вы задаете! Может быть, Земля тогда уже перестанет вращаться вокруг своей оси? Может быть, Луна отделится от своей околоземной орбиты и пустится в странствия во вселенной? Пока мы не сможем получить определенный ответ.

Глава 4

Любое мнение годится

Мы летим в неведомое будущее, из хаоса возникшие, на маленьком хрупком шаре, вовлеченные в неведомый процесс борения гигантских стихий. Жители крошечного качающегося мирка, мы размышляем: откуда взялся мир, где нам довелось в течение ничтожно малого времени жить, как он создан, есть ли смысл в его существовании? Может быть, легче приучить себя к мысли, что этот крошечный космический кораблик Земля может легко потерпеть кораблекрушение?

Объем знаний о Земле и ее внутреннем строении настолько мал, что поражаешься, как это ученые терпят свою беспомощность.

До сих пор, например, никто толком не знает, что имеется внутри Земли, в ее ядре. Если ученик ответит: «Внутри Земли находится железо», ему трудно будет возразить. Скажет он: «Сплав железа с никелем», этот ответ будет не лучше и не хуже прежнего. Ответ: «Солнечная материя» — также придется признать удовлетворительным, а за ответ: «Соединения серы с железом» — ученик начиная с 1970 года заслуживает пятерки. Если же учителю вздумается спросить, является ли земное ядро твердым, мягким или жидким, ему придется за любой ответ ставить пятерку, потому что ни один вариант не исключен.

Мы даже не знаем, какова толщина верхней, относительно прочной коры Земли. Можно только сказать, что она, пожалуй, непростительно тонка. Если в книге изобразить окружность — сечение Земли, то для типографии представляло бы чрезвычайную трудность показать в соответствующем масштабе земную кору, настолько тонка была бы эта линия, да и читатель смог бы разглядеть ее разве только в лупу. Ничего удивительного, что эта до смешного тонкая кора все время лопается, раскалывается, что ее колеблют землетрясения, короче говоря, она чрезвычайно непрочное образование, просто удивительно, что на ней имеется жизнь, хотя по космическим меркам, возможно, довольно примитивная.

Авторов фантастических рассказов так и подмывает описать, как может разорваться Земля, если слишком неосторожно обойтись с ее корой. Писатель Г. Доминик в романе, который мы назвали бы технической фантастикой, изображает строительство суперканала через средние районы Америки, во время которого возникает опасность, что оба континента, не связанные более сухопутными узами, стремятся уплыть друг от друга (правда, в романе Доминика катастрофы удается избежать). В том же русле идей и история о выбросе жидкой сердцевины Земли из огромной, глубоко заложенной шахты, автор предостерегает против легкомысленного обращения с неведомыми нам внутренними стихиями[1].

Трудно передать волнение местного населения, когда в 1947 году распространились слухи о том, что собираются взорвать огромные запасы оружия и взрывчатки, накопившиеся после второй мировой войны в бункерах на острове Гельголанд. Не взлетит ли остров на воздух? Не проделают ли 4 тысячи тонн взрывчатки огромной дыры в морском дне? И что тогда произойдет? Однако все обошлось — геологи записали кривые детонационных волн, ученые зафиксировали все возникшие при этом колебания. Гельголанд остался на месте.