Путешествовать можно по-разному.
Один, собираясь в дорогу, укладывает чемодан, едет на вокзал, аэродром или в порт. Другой, собираясь в поход, проверяет, не забыто ли что-нибудь в рюкзаке. Третьи готовят к дальним рейсам свою машину — самолет или вездеход, судно или (бывало и так!) илот, на котором предстоит переплывать океан.
Путешествуют просто пассажиры и туристы, исследователи и разведчики — скажем, космоса либо морских и океанских глубин. Путешествуют пешком и на всех видах транспорта, в том числе новых и непривычных: маленькой подводной лодке и снегоходе, реактивном катере и спутнике-корабле. Маршруты проходят по суше, морю и воздуху, на воде и под водой, через подземные пещеры и межпланетные просторы.
Но путешествие, которое мы должны совершить, будет иным. Правда, нам тоже придется пройти по длинным и сложным путям и даже попасть туда, где еще не побывал ни один человек. Нам тоже доведется открывать неизведанное. Однако необходимы другое снаряжение и другая подготовка. Давайте о нем позаботимся.
Земля… Этот космический корабль — едва ли не самый необычный из всех необычных.
Корабль — потому что земной шар несется в мировом пространстве, двигаясь вокруг Солнца и вместе с ним, а также с другими звездами — вокруг центра Галактики (за двести миллионов лет!). Необычный — потому что в создании сверхгигантского лайнера на три миллиарда пассажиров не участвовали человеческие руки и потому что он одновременно и дом для трех миллиардов человек.
Кстати сказать, сейчас ученые и инженеры задумываются над тем, чтобы создать искусственную планету. Ведь по существу наши запущенные в космос спутники с человеком на борту — уже миниатюрное подобие планеты. У них своя орбита, своя атмосфера, на них — своя жизнь. Недаром существует выражение «биосфера», иными словами — жизненная сфера космического корабля.
Сходство, впрочем, с Землей отдаленное. А что, если запустить такой аппарат, в котором все будет по-земному? Устроить там собственный растительный и животный мир, наладить круговорот веществ, какой подобен привычному земному? Кто знает, быть может, в будущем, пусть и весьма отдаленном, земли-малютки из металла и пластмасс станут бороздить звездный океан…
Однако до поселений в окрестностях Солнца еще очень и очень далеко. К тому же даже и тогда родным домом человечества останется Земля. И уж этот-то родной дом надо как следует изучить! Потому с давних времен люди стремились узнать, что представляет собой их собственная планета.
Составлялись, уточнялись и переделывались географические карты.
Определялись форма и размеры Земли — третьего члена планетной семьи, если считать от Солнца.
Землю взвешивали на весах, предоставленных математикой — с помощью вычислений и формул.
Пытались прикинуть: а что скрыто внутри планеты, в непроницаемой толще недр, что находится под водой и тоже недоступно взору? Наконец, старались выяснить: а что же окружает шарик земной, затерянный в космических безднах?
Он велик для нас, но он исчезающе мал даже внутри сферы притяжения Солнца, не говоря уже о масштабах известной на сегодня Вселенной. Между ним и другими мирами-планетами, между ним и Луной — ничто.
Каким еще словом лучше назвать пространство, в котором не более двадцати атомов в одном кубическом сантиметре! Но в этом «ничто» носятся метеоры — небесные камешки и песчинки. Земля их встречает постоянно на своем пути, и за сутки ощутимо прибавляет в весе — добавка в несколько тонн! Сквозь это «ничто» добираются до Земли излучения: и видимый свет, и невидимые лучи — различные заряженные частицы.
Казалось бы, чтó нам, живущим на дне воздушного океана, укрытом газовым одеялом, до происходящего где-то за много миллионов километров от нас? Какое нам дело до космоса, если вся жизнь наша связана только с Землей?
Конечно, солнечный свет и тепло… Конечно, метеоритная бомбардировка — и та, которая не прекращается ни на секунду, но не тревожит нас, и та, которая нет-нет да достигнет цели, когда крупные осколки падают с неба…
Раз есть связь космос — Земля, верно ли думать, будто она ограничится только этим? Правильнее было бы сказать: нет. Сказать, впрочем, не то же, что доказать. А в поисках доказательств придется покинуть Землю, чтобы исследовать загадочное «ничто» и посмотреть на земной шар издалека.
Не удивительно ли, что мы говорим все время: «Земля, Земля», не видя Землю? Какова она со стороны? И, быть может, там, далеко за пределами нашей планеты, найдутся разгадки кое-каких ее собственных тайн?
Предположение — и его необходимо проверить. Потому первую вылазку надо было бы совершить именно в космос.
Надо было бы? Почему «бы»? Да потому что здесь первооткрывателями нам стать не придется — космонавты уже есть. Люди уже не однажды отправлялись на сотни километров ввысь, и каждый раз мимо иллюминаторов космического корабля проносились все океаны и материки.
Несколько человек один за другим увидели зрелище, которое никогда еще не видел человеческий глаз, — зрелище Земли «космической». И первый — Юрий Гагарин — воскликнул: «Красота-то какая!» Второй — Герман Титов — повторил: «Земля наша замечательная»… Спросите Андрияна Николаева, Павла Поповича, Валентину Николаеву-Терешкову, Валерия Быковского — они повторят то же. К ним присоединятся Джон Глен, Малькольм Карпентер, Уолтер Ширра, Гордон Купер — этим американцам тоже довелось наблюдать картину совершенно исключительную. Послушаем же, что они расскажут.
Мы попросим, правда, остановиться на одном, хотя интересного хватило бы надолго. Поповича как-то спросили, сколько времени ему нужно, чтобы передать все увиденное и пережитое. «Я провел в космосе несколько суток, несколько суток потребуется и на рассказ», — ответил он…
Итак, один вопрос. Глобус — сильно уменьшенное подобие планеты, но какова она на самом деле? Как выглядит Земля «оттуда»?
— Примерно так же, как при полете на реактивном самолете на больших высотах, — сказал Гагарин, когда «Земля» в радиоразговоре поинтересовалась, что он видит внизу. — Отчетливо вырисовываются горные хребты, крупные реки, большие лесные массивы, пятна островов, береговая кромка морей… Как выглядит водная поверхность? Темноватыми, чуть поблескивающими пятнами. Ощущается ли шарообразность нашей планеты? Да, конечно! Когда я смотрел на горизонт, то видел резкий, контрастный переход от светлой поверхности Земли к совершенно черному небу. Земля радовала сочной палитрой красок. Она окружена ореолом нежно-голубоватого цвета. Затем эта полоса постепенно темнеет, становится бирюзовой, синей, фиолетовой и переходит в угольно-черный цвет. Этот переход очень красив и радует глаз.
А спросим-ка теперь Титова: что особенно его поразило?
— Летая вокруг Земли, я воочию убедился, что на поверхности нашей планеты воды больше, чем суши. Великолепное зрелище являли собой длинные полосы волн Тихого и Атлантического океанов, одна за другой бегущих к далеким берегам…
Океаны и моря, так же как и материки, отличаются друг от друга своим цветом. Богатая палитра, как у русского живописца-мариниста Ивана Айвазовского — от темно-синего индиго Индийского океана до салатной зелени Карибского моря и Мексиканского залива. Так рассказывал Титов.
Почти три четверти земной поверхности — водные просторы, скрывающие под собой незримый континент.
Всего на восемь километров в недра земные проник человек — глубже начинается тоже загадочная, тоже незримая «терра инкогнита», что значит по-латыни «неведомая земля». Вот и выходит, что Земля (здесь с большой буквы, она единственная и неповторимая) действительно неоткрытая планета! Совсем рядом с нами, под ногами на суше, в открытом море под днищами кораблей расположен таинственный мир.
Мы как-то о нем забываем, но время от времени он напоминает о себе. И тогда гремят взрывы, камни, как бомбы, летят вокруг, дым окутывает вершины вулканов, а по их склонам ползет все сжигающий поток. Тогда толчки сотрясают землю, ее лихорадит, она крошится и трескается. Тогда в море вздымаются волны, несутся со скоростью реактивного самолета и обрушиваются на берег, все сокрушая на пути.
Это сигналы из мира глубин, и для нас они звучат сигналами бедствия: пробудился вулкан! Землетрясение! Подводное извержение! Колеблется дно, и вода атакует сушу! Что-то творится в подземелье, недра вдруг поднимают бунт.
Когда неизвестна причина, ее можно придумать. Но мы-то не древние греки, чтобы кивать на богов — властелина подземного мира Плутона и хозяина морей Нептуна. О Нептуне — в шутку, конечно, — вспоминают лишь моряки, празднуя переход через экватор. О Плутоне давным-давно не вспоминает никто. Зачем? Боги порождались тьмой незнания. А нам не нужны сказки, и не простое любопытство влечет человека — и в космос, и в глубины земли.
Тут бы можно было дать волю фантазии, да не стоит: и так понятно, чтó случилось бы, исчезни шахты и рудники, буровые вышки и эстакады морских нефтепромыслов. Мы живем на земле, мы питаемся ею. Выражение «земля-кормилица» справедливо не только для пастбищ и полей. Энергию, топливо, металл, в конце концов, дают недра, и черпают их уже многие тысячи лет. Хватит и еще на многие тысячи, но придется спускаться в нижние этажи подземных кладовых, потому что верхние когда-нибудь опустеют.
Да и пора повести со стихией более решительную войну: укрощать вулканы, предсказывать землетрясения, а может быть, их со временем и обуздать. Покорить землю, стихию запрячь в упряжку и взять от нее все, что она в состоянии дать!
Боям обычно предшествует разведка. Так было в схватке с космосом. Прежде чем попасть туда человеку, взлетали ракеты и беспилотные спутники-корабли. Трудно подсчитать, сколько витков сделали спутники-автоматы, безлюдные летающие лаборатории, пока не настал день старта первого «Востока». И сейчас один за другим появляются спутники «Космос», а первый автоматический маневрирующий спутник «Полет-1» выполнил порученное ему задание — перешел с орбиты на орбиту.
А как же быть с разведкой глубин? Нет (скажем все же — «пока») для них еще кораблей. Лишь буры вгрызаются в землю, да и то всего на несколько километров вглубь. Впереди же — шесть с лишним тысяч километров. Но путь туда закрыт!
В самом деле, можно попасть лишь в переднюю Плутонии, как названо подземелье планеты в известном фантастическом романе академика Обручева. Его герои очутились там самым простым способом, случайно открыв ход в глубь земли. Через жерло потухшего вулкана пробирались путешественники в романе Жюля Верна. Увы, все это только мечта, которой так и суждено оставаться мечтой.
Однако… неужели входа все-таки нет?
Ведь о космосе многое удалось узнать еще и до полетов ракет — без людей и с людьми. Луна, например, нам теперь знакома неплохо: появился даже лунный глобус, и все неровности серебряного шара известны наперечет. Перестали быть безымянными горы на невидимой его стороне. Марс и Венера постепенно раскрывают свои загадки. Да и Солнце и звезды тоже утратили свой загадочный ореол. А ведь к ним пока не приближались наши космические посланцы!
Так что же, чужие, далекие небесные тела более доступны, чем недра родной Земли? Пожалуй, это отчасти и справедливо. Мельчайшие детали рельефа удается разглядеть на поверхности Луны. Разглядеть… В земле же ничего не увидишь — близок локоть, да не укусишь.
Правда, иногда она сама приходит на помощь. Она — не считаясь, впрочем, с желанием людей — плюется полужидкой лавой. Получайте подарок глубин! Кое-где разломы земной коры чуть-чуть анатомируют планету, хотя разрез бывает совсем неглубок. Дорогу вглубь приходится прокладывать нам самим, вгрызаясь, круша, дробя, чтобы добраться до руды или нефти. Пробурили меньше одной тысячной радиуса Земли, и с каким трудом! Каждый десяток метров — уже новая и немалая победа.
Впрочем, быть может, и не стоит гнаться за трех- и четырехзначными цифрами побежденных глубин?
Геологам так много и не нужно. Сверхглубокие шахты для них пока будущее. Но геофизикам путешествовать вплоть до самого центра планеты совершенно необходимо. Потому что разгадку землетрясений следует искать в сотнях километров под землей. Потому что там лежит неведомая страна и о ней только строятся догадки.
Вот, наконец, мы и подошли к началу нашего путешествия: до нас никто никогда не переходил границ этой великой тайны.
Задача ясна, но и трудна необычайно: добраться до центра Земли, притом никуда не опускаясь, ни на чем не путешествуя. Нет еще у нас подземного корабля, который, как крот, устремился бы вниз, все глубже и глубже.
Все глубже и глубже… Все больше и больше оставалось бы толщи пород над таким кротом, она давила бы все сильнее и сильнее. Давление возрастает с глубиной, и расчеты говорят: в центре, в конце путешествия, оно дошло бы, вероятно, до трех с половиной миллионов атмосфер!
А что такое три с половиной миллиона атмосфер? Одного миллиона достаточно, чтобы разрушить электронные оболочки в атомах, превратить их в электронно-ядерную кашу. Даже атом — крепость, которую с великим трудом удается разрушить, добывая скрытую в нем энергию, уступает чудовищной силе сжатия недр.
К тому же растет и температура. Это знают строители шахт. На небольших глубинах с каждой сотней метров прибавляется примерно три градуса тепла. Прикиньте-ка, сколько получилось бы в центре, если б дело шло так и дальше! Больше двухсот тысяч градусов… Но тогда земной шар просто расплавился бы.
С глубиной меняются условия, меняется и само вещество недр. И температура, которая вначале растет равномерно, затем повышается все медленнее, пока не станет постоянной. Опять-таки расчет, но очень приближенный (ведь мы еще не знаем точно, что там внутри) предсказывает для ядра температуру около трех тысяч градусов.
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 буры наших машин?
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 — искусственнее глаза!
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» приносит ответ: чем покрыта поверхность Луны? Что там, под непроницаемой облачной пеленой Венеры? Что делается на Солнце?
Нам, геофизикам, придется сейчас последовать примеру астрономов. Прислушаемся прежде всего: не идут ли и из земных глубин какие-нибудь сигналы? Ну конечно, да! И куда более громкие, чем еле слышимый радиошепот с неба.
В глубинах земли бродит магма — расплавленная, насыщенная газами и парами порода. Вулканы доставляют ее на поверхность примерно с пятнадцатикилометровой глубины.
Ищет выхода избыточная энергия еще неуспокоившейся планеты. А где тонко — там и рвется. В тех местах, где кора неустойчива, где есть разломы, трещины, внезапно, как взрыв, происходит толчок. Кора напрягается и рвется.
Толчок, когда трескается 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 не до конца ясно какие, происходят процессы в недрах земли.
Там постоянное движение. Перемещаются, меняясь местами, тяжелые и легкие породы. Одни стремятся как бы всплыть наверх, другие опуститься вниз — тут виновник сила тяжести. Но, помимо нее, действуют еще и центробежная сила, и сила приливная, да вмешивается также и радиоактивный нагрев.
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 землетрясения служат вулканы.
Постепенно в земной толще накапливаются напряжении. Прочность же имеет предел, и наступает момент, когда породы не выдерживают. Мгновенно происходит «разрядка», энергия находит выход. Удар, подземный толчок, порода рушится, и волны несутся сквозь толщу, сотрясая все на пути.
Наконец, 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 покамест не знаем.
Если вы думаете, что землетрясения случаются редко, то ошибаетесь. Не везде, правда, рассыпаются дома, как бывает при сильных толчках.
Рассказывают, что несколько лет назад, 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, но до сих пор в Агадире видны скелеты домов, руины — немые свидетели бедствия, жертвы глубин.
А это случилось совсем недавно, в 1963 году. Уничтожен ливийский город Барка, волна землетрясений прошла через Турцию и Грецию, Марокко и Аргентину, заглянула в бельгийскую провинцию Лимбург. Опять разрушенные дома, опять человеческие жертвы.
Средиземноморье, Чили, Иран, Средняя Азия — печально известные места сильнейших потрясений, когда яростно бунтует земля… Земля может буквально ходить ходуном, края трещин расходятся на несколько метров! Гибнет все, что в них попадает.
Лихорадит землю постоянно. Да и как же иначе, если она живет, а не стала космическим мертвецом, каким считали Луну! Впрочем, и на Луне наблюдали недавно выброс газов — над одним из кратеров заклубился легкий дымок. Что же говорить о Земле, которой еще хватает 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 — цветом опасности — обозначают места, где следует ожидать всяких каверз.
В Тихоокеанском огненном кольце — землетрясения самые сильные, и происходят они чаще всего. Сотни тысяч раз толчки под дном океана будоражат землю. Практически можно сказать, что она здесь никогда не остается в покое.
Многим эта цифра покажется невероятной: несколько тысяч землетрясений в год. А между тем столько подземных толчков отмечают в Средней Азии чувствительные приборы сейсмических станций. Конечно, сюда входят даже и самые слабые колебания земной коры.
Раньше думали, что Земля в общем-то спокойна, и лишь иногда ее сотрясает сильная дрожь. Не так на самом деле.
Казалось, что неподвижны древние платформы материков. На них не бывает землетрясений, землю трясет лишь в горах, 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 бродит магма, 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… Сомнения все же терзали ученых. Может быть, существуют они все-таки — микроземлетрясения, которые просто не удается уловить?
И, представьте себе, предположение оправдалось! Недавно чувствительнейшие приборы первый раз записали слабые колебания земли — не в Чили или Иране, не в Средней Азии или Закавказье, а в казавшемся неподвижным Поволжье. Два-три десятка местных землетрясений 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!
Сейсмографы — приборы для записи колебаний — повсюду следят за движениями земной коры. День и ночь выводят они свои кривые.
Но, конечно, довольно редко на этих линиях появляются сильнейшие всплески. Не так уж часты гигантские землетрясения, когда 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 цунáми.
В открытом море они редко заметны. Бывали, правда, такие случаи, когда судно словно натыкалось на невидимую преграду — это возникала ударная «стоячая» волна.
Но чаще всего волны цунами незаметно подкрадываются к берегам. И вот там-то, где неглубоко, они превращаются в настоящую водяную стену в десятки метров высотой. Она движется неотвратимо и может швырять на сушу корабли, с корнем вырывать деревья и вообще принести неисчислимые беды. Есть, однако, одно «но». Как бы быстро ни шло цунами, куда быстрее бегут упругие волны в земле. Цунами тем самым как бы 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.
Землетрясения и извержения подводных вулканов вызывают на поверхности воды стоячие волны высотой с многоэтажный дом. Их назвали японским словом цунами. Скорость их колоссальна. За час они проходят сотни километров. Гигантские валы яростно обрушиваются на берег. После опустошительного нашествия волн остаются разрушенные порты, прибрежные города и селения.
Иногда море само предупреждает нас о грозящем бедствии: перед тем как обрушиться на сушу, оно отступает далеко от берегов.
Кстати сказать, красная краска особенно неспокойных зон еще нанесена не всюду, где должна бы быть: 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 сотни станций, разбросанных по всему земному шару, в том числе девяносто в Советском Союзе, прислушиваются к голосу глубин. От них не укроется 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 — микрона, для электроники вполне посильная задача. И потому толчки — очень слабые, очень отдаленные — за сотни, тысячи километров увековечат себя кривыми на лентах сейсмограмм.
О чем же говорят эти 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 где-то глубоко под нашими ногами и служат сигналами о том, чтó происходит с землей. Она после такого «взрыва» долго не успокаивается. Сейсмографы долго потом продолжают судорожно выписывать свои кривые.
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 русский сейсмолог академик 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 незаменим. 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 земных толщ, то мы бы убедились, что земля, «крикнув», долго еще продолжает «петь», лишь постепенно затихая.
Нам, конечно, было бы интересно знать, где вспыхивает тот фонарь, луч которого доходит до поверхности. Самые глубокие землетрясения зарождаются на глубинах до семисот километров. Правда, там располагаются лишь единичные очаги, зато «поближе» их куда больше. «Поближе» — здесь значит не глубже ста — двухсот километров. Вот как, оказывается, судьбы людей зависят от поведения земли 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, но из них не узнаешь подробностей, вроде таких:
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:
«Джакарта, 26 марта 1963 (ТАСС). 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 тому назад».
Скорбный и, увы, уже неполный список. Вспомним о разрушениях в городе Скопле. Кривые не скажут об этом, как не расскажут обо всех ужасах, вызванных разгневанной землей.
Но зато из кривых 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 что-то иное, иным стало глубинное вещество, более или менее плотным, твердым или жидким. Уже немало: можно судить, что же там внутри, что 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.
Академик В. Г. Фесенков сообщает, кстати, об открытии «ядра в ядре» — небольшого центрального твердого тела радиусом меньше тысячи километров.
Из недр выползает лава. Там — «твердые» приливы, вызванные Солнцем и Луной, не в океанах, а в толщах земли: поэтому слегка то сжимается, то растягивается кора, поэтому не остаются на месте земные полюса, будоражатся и без того беспокойные недра.
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-либо нескольких сантиметров в год. И уже, конечно, сущая ерунда — те несколько миллиметров в год, на которые местами смещается земная кора под водой океанов.
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.
Есть люди, которым не все равно, как «гуляет» океанское дно. Это те, кто добывает рыбу в океане. А так как рыбу любим и мы с вами, значит, в числе их и все мы.
Стоит подняться или опуститься какому-то участку дна, где есть возвышенности и горы, как тотчас же произойдет другая перемена. Подводные реки потекут иначе.
Вовсе не нужно, чтобы колебания были быстрыми и большими. Миллиметры в год… Благодаря им у Фаррерского порога в Атлантике подводные течения начинают по-иному перемешивать воду. По-иному попадает в воду кислород. Иным стал здесь мир мельчайших — планктон.
Но им питается рыба. Потому-то сети рыбаков сразу же говорят: улов не тот, на дне что-то происходит. Мы-то знаем, что оно опустилось либо поднялось, а результат — в улове, и он достаточно красноречив.
Поднятия и опускания поверхности земли, 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, созданные советскими учеными.
Всего на полметра смещается земная кора. Однако достаточно, чтобы изменилось напряжение силы тяжести. И хотя изменение ничтожно, его тотчас заметит прибор. Именно исключительная точность измерений, именно новые приборы геологов позволили сделать новые открытия.
Но зачем гнаться за почти неуловимым? Наклономер станет незаменимым помощником геолога. Он позволит отыскивать глубинные разломы коры, а разломы скажут о многом: о близости залежей угля, нефти и газа, горячих вод. Строитель узнает, устойчива ли площадка, где он собирается строить.
И уж, конечно, еще лучше сумеем мы прислушиваться к дыханию планеты, постоянным колебаниям ее коры. Приливная волна запаздывает, приходит позднее, чем предсказывает расчет. Хотя трудно было измерить, но задачу тоже решили.
Приливы, оказывается, тормозят Землю, потому что внутри нее — глубинное вязкое вещество. В дальнейшем узнают, как вращалась планета раньше, когда и насколько замедлилась, как разогревалась она при этом и как отразилось это на развитии Земли.
Продолжал накапливаться материал о строении «глубинной Земли». Первоначальная картина уточнялась. Все те же волны-разведчики докладывали, что дело не так просто.
Корка и ядро, шарик, заполненный чем-то жидким внутри, — такое 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 имеет наша планета. Окончательный ответ даст будущее.
Оно позволит сказать и другое: 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. Ведь вулканы и землетрясения — еще не все.
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. Однако первопричина магнитного поля Земли остается, увы, пока 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 частички, 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.
Космические ракеты доказали, что оно протянулось на миллионы километров. Значит, наша планета, как космическое тело, со всеми принадлежащими ей ореолами, спутниками и полями простирается очень далеко в космос! Ядро с его течениями — это своего рода динамо-машина.
Но одно такое объяснение не удовлетворило ученых, ищущих ответ на вопрос — почему Земля магнит.
Может быть, магнетизм присущ всем небесным телам? Может быть, потому, что Земля вращается? Или здесь повинно железо, которого очень много в ее недрах?
Даже там, где нет скоплений железных руд, зачастую присутствуют, как примеси, атомы железа. Там, где его скопилось особенно много, и поле особенно сильно. Но как же намагнитилось железо?
О причинах того, почему Земля стала магнитом, можно спорить. Можно в общей картине отделить то, что вызвано ионосферными токами, от того, в чем повинны токи глубин. Можно, не зная, почему же именно ядро породило поле, рассчитать, как далеко простирается оно в космос.
Ответ: на десятки тысяч километров должно ощущаться действие планеты-магнита. Это говорит теория. Это подтверждает практика — магнитометры были на борту спутников и ракет. Но…
Тут начались новые загадки. Поле не уходит в бесконечность, у него есть конец. А приборы, залетавшие куда дальше границы поля, говорили — оно существует везде!
Наверное, причина тому — Солнце да и другие космические тела. И, наверное, «то» поле, поле космоса, было даже тогда, когда не было Земли. Благодаря ему и могло намагнититься земное железо.
Земные токи служат как бы зеркалом космоса, отражая даже малейшие изменения, происходящие в околоземном пространстве. Стоит появиться вблизи Земли даже слабенькому облаку заряженных частиц, не говоря уже о вспышках на Солнце, — и меняются токи.
Меняется магнитное поле, и планета — сердечник гигантского электромагнита — отзывается на перемены. Может даже замедлиться ее вращение. Уловить сокращение суток сумеют лишь очень точные часы — оно не более тысячных долей секунды! Вдобавок, лишь чрезвычайно мощные солнечные взрывы, которые происходят довольно редко, так изменят магнитное поле, что затормозится Земля. Но, значит, все-таки в сутках не всегда бывает двадцать четыре часа!
Можно сказать — подумаешь, какие-то ничтожные доли секунды! Стоит ли о них говорить? Нет, астрономия — наука точная. И ведь не прихоти ради вычислили, например, астрономы с такой точностью длительность марсианских суток: 24 часа 37 минут 22,669 секунды! Малое у астрономов часто оборачивается большим, — это мы еще дальше увидим.
Постепенно проясняются космические влияния в жизни Земли, сложной, многослойной, окруженной невидимой магнитной броней. Новые связи открываются между ней и Солнцем.
Приглядевшись к тому, как часто бывают землетрясения, подметили еще один любопытный и притом малоприятный факт.
Почему-то Земля содрогается чаще всего тогда, когда на Солнце появляются пятна. Пятна сигнализируют о том, что на нашей звезде произошел взрыв.
Мощные потоки частиц обрушиваются на нашу планету. Магнитное и электрическое земные поля возмущаются и под натиском этих частиц начинают колебаться. Посланцы от Солнца врываются в атмосферу, и на больших высотах, как в газосветной трубке, разгораются полярные сияния. Рвутся атмосферные ионизированные слои, которые отражают радиоволны, — прерывается дальняя связь.
Нарушается равновесие в природе. Потрясения, вызванные Солнцем, доходят и до самых глубоких недр земли. Там накоплены огромные запасы энергии. Она только и ждет, чтобы ее освободили. Нужен первый толчок. Его-то и дает, возможно, солнечный взрыв. И ведь известно, между прочим, что в годы, когда Солнце неспокойно, землетрясений бывает больше.
В глубинных породах встречается кварц, много кварца. Прелюбопытнейший минерал! На колебания электрические он отвечает колебаниями объема — то сжимается, то расширяется в такт переменам тока.
И вот произошел взрыв на Солнце. Потоки частиц устремились к Земле. Изменились ее электрическое и магнитное поля. На это отозвались кварцевые породы. Появилась дополнительная сила. Пусть она мала, но и капля переполняет чашу! Маленькие колебания смогут вызвать грандиозную катастрофу.
Доподлинно ли так — мы пока не знаем, это лишь гипотеза японских ученых. Но опыты советских ученых уже кое-что доказали. Правда, идти пришлось обратным путем: не от электричества к сжатию и расширению кварца, а наоборот.
По заранее сжатой породе ударял многотонный груз. Были замерены поблизости электрические токи в земле. Оказалось: после удара заметно усилился ток. «Перевернем» теперь мысленно опыт наоборот. Тогда легко представить, что электрический «солнечный удар» вызовет в кварце механические колебания, перемены.
Итак, планета — сверхгигантский магнит. Все живое на ней, от рождения и до смерти, подвержено действию магнетизма. Кто знает, быть может, оно как-то повлияло на нас самих и на все, что нас окружает? Правда, об этом говорить рановато, нет пока достаточных оснований. Зато есть другое, с чем мы встретимся, когда вновь отправимся в космос.
На сей раз обратимся не к пилотам спутников-кораблей. Они не поднимались еще выше примерно трехсот километров, нам же предстоит удалиться подальше… Прибегнуть, естественно, придется тоже к помощи ракеты. Только она и может забросить приборы сколь угодно далеко в околоземное пространство.
Установим на ней счетчики излучений, радиопередатчик и отправим летающую лабораторию в далекий путь. Пусть счетчики станут охотиться за бродягами — электронами, протонами, ионами, которые в космосе непременно должны быть.
Непременно — потому что существуют звезды, скопления раскаленной материи в еще более необычном состоянии, чем необычное вещество земных недр. Они испускают энергию, пронизывающую и ионизирующую межзвездный газ. Их магнитные поля, точно невиданной мощности ускорители, разгоняют и посылают в разные уголки Вселенной потоки заряженных частиц.
Внимание! Ракета вышла на свою внеземную трассу. Начали поступать вести с нашего космического посланца. Нам сразу же бросится в глаза: количество частиц, которые попадаются ему на пути, вдруг резко возрастает. Счетчики едва поспевают считать. Похоже, будто целый рой частичек скопился неподалеку, в нескольких сотнях километров от Земли. Потом — спад, роя как не бывало.
И встретились еще с одной неожиданностью. Плотность частиц все возрастала — и вдруг прибор отказался дальше их считать. Это случилось на высоте около тысячи километров. Что же — скопление внезапно исчезло? Пояс оборвался?
Нет, причина была иной. Наоборот, частиц встретилось так много, что счетчик захлебнулся, он не успевал вести счет и замолчал. Лишь с помощью более совершенных приборов удалось установить истинные границы этого внутреннего ореола планеты.
Нужно пролететь не один десяток тысяч километров, пока то же самое не повторится опять: снова скопление, словно что-то заставило собраться частицы, как мошкару.
Что же? Конечно, Земля, Земля-магнит! Силовые линии магнитного поля играют для частичек роль погонщиков — там, где они сгущаются, и возникает электрический рой.
Можно провести параллель. Земное магнитное поле — ловушка для заряженных частиц. Поймав, оно больше их не выпускает, заставляет все время двигаться по замкнутым кривым. Поле удерживает частицы, не дает им добраться до Земли. И физики пользуются тем же самым приемом. Стремясь удержать скопище частиц — плазму, они заключают ее в магнитную «ловушку».
Как обнаружить силовые линии поля? Очень просто: посыпать вокруг магнита железные опилки, и они выстроятся цепочками, выходящими из одного полюса и входящими в другой.
Забежим немного вперед: есть оригинальное предложение сделать видимыми, «проявить» линии земного магнитного поля, выходящие в космос.
Пусть отправится космическая ракета и где-то вдали от планеты выбросит натриевый заряд. Такого рода опыт уже был сделан, и не раз, но с другой целью. Тогда создавались искусственные светящиеся облака, чтобы уточнить путь ракеты.
Но надо не просто рассеять светящиеся частички легкого металла. Они должны стать заряженными, превратиться в ионы. Ионизатором будет Солнце. А можно взорвать в космосе небольшую атомную бомбу, тогда радиация превратит частицы в ионы. Магнитное поле заставит их двигаться вдоль силовых линий.
Остается только обнаружить пути наших посланцев, и это вполне возможно. Ионы станут по-своему отражать солнечный свет, спектральный анализ немедленно это заметит.
Но вернемся к тому, что мы узнали. Поле есть у Земли, не в пример Луне и Венере, близ которых уже пролетали космические ракеты с чувствительными приборами. Первоначалом же служит ядро, в котором зарождаются вихревые токи. Оттуда уходят магнитные силовые линии — далеко-далеко от земного шара.
Сейчас можно сказать, что пояса радиации открыли случайно, хотя такая случайность была предопределена всем ходом событий.
В полет отправлялся третий советский спутник. Ему задали задачу — исследовать космические лучи и поискать рентгеновское излучение Солнца: ведь оно посылает не только видимый свет, но и лучи-невидимки.
Для этого на спутнике установили довольно сложный счетчик, который замечал каждую пойманную частицу — будь то электрон, гамма-частица или квант, порция рентгеновского излучения.
Радиопередатчик «Маяк» посылал на Землю сигналы счетчика. Передача велась на такой частоте, что ее можно было слушать, как обычную морзянку — точки и тире, но только сами эти точки и тире были неодинаковы. Именно так и сообщал счетчик о том, что он ловит.
Множество приемных станций во время коротких сеансов связи вели запись на магнитную ленту. В конце концов скопилось огромное количество лент.
Когда стали их изучать, с самого начала подметили интереснейшую особенность: как только спутник пересекал шестидесятую параллель, частиц встречалось столько, что счетчик не успевал их считать. Кривая счета резко взлетала вверх. Потом, за самой северной точкой орбиты, все снова приходило в норму. Шестидесятая параллель оказалась границей, за которой что-то происходило. Что же?
Счетчик был не просто счетчиком. Он мог еще и измерять энергию влетевшей в него частицы, иными словами — рожденный ею ток.
Сотни раз пролетал спутник этот загадочный район, и повторялось одно и то же: рентгеновское излучение, несомненно, возникало, как только спутник забирался за шестидесятую параллель.
Солнце винить было в этом нельзя. Не могло же оно посылать рентгеновские лучи только по выбору? Токи появлялись в счетчике малые, но зато частиц он насчитывал очень много. Значит, каждая частичка выделяла энергию небольшую.
Вспомнили, что прибор окружен оболочкой, защитой, и тогда уже без труда догадались, что произошло.
Спутник на время превращался в самую настоящую рентгеновскую трубку. Он встречался с потоком электронов. Электроны попадали в корпус, тормозились и создавали рентгеновы лучи — точь-в-точь, как в обыкновенном рентгеновском аппарате. В нем ведь тоже резко тормозится электронный пучок. И энергия выделяется такая же, о какой сообщал спутник.
Любопытно, что, как только прибор приближался к магнитным полюсам, излучение исчезало. У полюсов магнитные линии уходят в землю. В этом нет ничего удивительного: электроны — заряженные частицы — попадали в плен магнитного поля и двигались по силовым линиям, образуя пояс вокруг нашей планеты.
Охотились за солнечным излучением, а открыли неожиданно нечто совсем новое — скопление энергии вблизи Земли!
Поясов радиации оказалось два. Второй открыт был тоже неожиданно. Сигналы пропадали, когда спутник уходил к экватору, но только потому, что их сначала не удавалось поймать.
Когда же стали наблюдать в Антарктиде и Южной Америке, Австралии и других странах, то снова обнаружили ту же картину: излучение, и очень сильное, появлялось также вблизи экватора. Энергия частиц в нем столь велика, что спутник становился искусственно радиоактивным. А физикам известно — на это способны только протоны.
Итак, два пояса, два типа частиц, два ореола, вложенных друг в друга, опоясывают Землю. О них не подозревали раньше.
Выход в космос обогатил наши знания о своей планете. И не только о своей. Если нет магнитного поля у Луны и Венеры, значит, и недра у них устроены иначе! Космос позволяет мысленно проникать в глубь космических тел.
Магнитное поле Земли, рожденное ее ядром, дает о себе знать далеко за пределами земного шара. Значит, иная «внутренность» у наших соседей!
Так оказываются тесно связанными между собой космос и большие земные глубины.
«…Если только есть на поверхности земли место, где можно встретить дьявола, то искать его надо у этих диковинных отдушин, где беспокойная огненная масса прорывается через тонкую скорлупу земной коры…
Ведь вряд ли бывают в природе явления, которые по своему грозному величию могли бы сравниться с разгулом вулканической стихии. И любой смертный, сколь бы высоко развит он ни был, не может перед лицом таких зрелищ обуздать чувство ужаса, которое невольно возникает в его душе», — говорит знаменитый бельгийский вулканолог, неутомимый, смелый исследователь огнедышащих гор Гарун Тазиев.
Невидимая, но вполне ощутимая связь! Не будь бы ее, весь поток частиц высоких энергий обрушился бы на поверхность планеты. Магнитным полем она как бы защищается от солнечно-звездной бомбардировки. Пояса радиации, окружающие Землю, порождены Землей, и трудно предугадать, что произошло бы без созданной ею же магнитной защиты.
Эти пояса, с другой стороны, таят в себе опасность для человека, если он захочет сквозь них пролететь. Ему угрожает лучевая болезнь. Спутники-корабли не достигали первого, внутреннего пояса. Но ведь когда-нибудь через него придется пробираться! Капитанам — уже не спутников, а межпланетных кораблей надо будет, как лоцманам, выбирать наиболее удобную дорогу, искать проходы сквозь радиационные рифы. Поэтому карта опасных зон сослужит космонавту незаменимую службу.
Отправляясь в космический рейс, надо считаться и с Солнцем. Когда оно бывает спокойным — можно и спокойно лететь. Когда же оно яростно вскипает вспышками, резко увеличиваются потоки посланных им частиц. Опасность возрастает.
Почему возникают вспышки? Почему Солнце внезапно начинает испускать мощные потоки излучений и заряженных частиц?
Потому что на его поверхности в отдельных местах время от времени возникают очаги термоядерных реакций, — отвечает профессор А. Северный. — Солнечная плазма в этих очагах быстро разогревается. Температура достигает там тридцати миллионов градусов вместо обычных шести тысяч! Выделяется колоссальное количество энергии — словно взорвались сотни тысяч водородных бомб. Вот тогда-то отзвуки происходящего на Солнце доходят до Земли.
Наблюдения подтвердили правильность такой картины. Ученый пошел дальше. Вспышки не возникают произвольно. Их появление и даже мощность можно предсказать. А это важно для космонавтов, потому что им прогнозы «космической погоды» нужны так же, как летчикам — прогнозы погоды земной. Это важно и для геофизиков: если подтвердится, что между солнечными взрывами и землетрясениями есть прямая связь, то появятся и сейсмические прогнозы.
И еще одну связь можно подметить между строением Земли и ее магнитным полем. В один клубок переплетаются электричество и магнетизм, физика и химия. Одно зависит от другого, одно позволяет судить о другом. «Поверхностный» магнетизм рассказывает о глубинном электричестве, а глубинное электричество — о свойствах глубинных пород.
Скопления заряженных частиц образуют электрическую «корону» Земли. Но есть еще и другое окружение у земного шара.
Крошечные частички-пылинки рассеяны в космосе повсюду, солнечная система «пропылилась»… Пылевое облако есть близ Солнца, и оно простирается до самой Земли. Вот почему иногда удается видеть «зодиакальный свет»: это пыль отражает солнечные лучи.
Космос загрязняет атмосферу пылью, только пылью не простой, а металлической — мельчайшими частицами железа, никеля и кобальта, причем никеля больше всего. Если собрать и взвесить все пылинки, плавающие в воздухе, то их окажется почти тридцать миллионов тонн. За год половина выпадает на Землю, но убыль все время пополняется.
Непрерывно подвергается Земля обстрелу из космоса. Крайне редко падают крупные метеориты, мелкие же залетают в атмосферу постоянно. Они сгорают, и каменная либо железная пыль медленно оседает. Сколько же такой пыли падает ежегодно? Тонны или даже десятки тонн!
Пыль — вот, пожалуй, главное, за счет чего пополняется масса Земли. Пылинки — тоже метеориты, но только микроскопических размеров, диаметром в сотые и даже тысячные доли миллиметра. Их и глазом не увидишь, а потому название дано им совершенно точное — микрометеориты.
Перед своими более крупными «родственниками» у них есть одно преимущество. Им удается благодаря своей малости проскользнуть с огромной скоростью сквозь атмосферу, не разогревшись и не расплавившись, она не успевает их затормозить. Поэтому крохотные частички из космоса свободно достигают поверхности Земли. Более того, они достигают даже дна океана.
Однажды шведское судно брало в Тихом океане пробы осадочных пород. В осадках нашли мельчайшие шарики, которые никак не могли появиться из воды. В них было столь же много никеля, как и в металлических метеоритах. Ясно, что это — пришельцы из космоса.
Попробовали подсчитать, сколько же их приходится на долю всей Земли. Ответ — несколько тысяч тонн в год. Но вскоре последовало другое открытие. Взяли пробу воздуха на вершинах гор и убедились: ежегодная прибавка в весе планеты — не тысячи, а миллионы тонн!
Нечего сказать, хорошее совпадение! Может быть, космические шарики, найденные на дне океана, — только часть всего метеорного вещества? Вопрос интересный, и помочь его решению призваны спутники и ракеты. Вот почему на них устанавливают счетчики мельчайших частиц.
Пока еще не надо спешить с окончательным выводом, измерения нужно продолжать. Когда накопится достаточно данных, тогда ясно станет — о тысячах или миллионах тонн говорить. И подобно тому как счетчики заряженных частиц обнаружили пояса радиации, так и счетчики микрометеоритов позволяют судить о скоплениях пыли вблизи Земли.
Видимо, Землю окружает не только то облако пыли, которое тянется от Солнца до Плутона. У Земли есть и своя, более плотная, пылевая оболочка. Откуда она берется — никто не знает.
Еще одно интересное открытие сделано в последние годы.
Сначала оно появилось на бумаге, подобно тому, как Нептун был сначала открыт путем вычислений — «на кончике пера». У Земли не один, а несколько спутников, несколько лун! Расчеты польских астрономов показывали: в определенных точках между нашей планетой и Луной могут находиться малые небесные тела.
Может быть, это астероиды, которых взяло в плен земное притяжение? Стали искать.
Направили телескопы на предсказанные расчетом участки неба. И… не нашли. На фотографиях не оказалось ни малейшего следа новых лун. Только после долгих поисков обнаружили, наконец, темные пятнышки именно там, где их ждали. Оказалось, спутники состоят из пыли. Есть все-таки еще луны — только пылевые…
Открытия делаются там, где, казалось бы, все уже открыто и открывать больше нечего. Я рассказывал о том, что сумели уловить слабые землетрясения на равнинах, которые раньше заметить никак не могли. Вот еще пример, тоже недавний.
Астроном П. Щеглов занялся поисками водорода в окрестностях Земли. Этот легкий газ не удерживается в верхних слоях атмосферы и уходит… куда? Чувствительность приборов пришлось увеличить в десятки раз. Тогда-то и удалось обнаружить «невидимку» — водородное облако, плоский диск, окружающий нашу планету. Еще один космический ореол!
Исследования последних лет перевернули и наши представления о земной атмосфере. Вместо сравнительно тоненького газового слоя — как думали раньше — оказался воздушный океан, который простирается на высоту две-три тысячи километров! Конечно, на больших высотах встречаются лишь следы воздуха, вся масса атмосферы сосредоточена в ее нижних слоях. И все-таки границу между Землей и космосом пришлось передвинуть, и, как видим, довольно далеко.
Вот как много нового и интересного дало путешествие в космос, откуда мостик перекидывается в недра земли.
Но это не все — маршрут увел нас уже за многие тысячи километров от планеты, и надо воспользоваться космической техникой, чтобы получше узнать, какова же наша Земля.
Мы успели уже полюбоваться ее «неземной» красотой. Мы видели, как клубятся облака, то закрывая, то приоткрывая поверхность гигантского шара, окруженного радужным ореолом. Привычный глобус выглядел совершенно иным — рельефным, живым, ни на минуту не остающимся в покое.
Однако даже такой беглый взгляд открывает Землю иную. Только оттуда, с высоты космического полета, можно отчетливо осознать, что планета-то наша названа, в сущности, неверно! Земля — значит суша, а суши на ней куда меньше, чем воды. Помните, что рассказывал нам Титов? Глядишь на глобус, почти сплошь закрашенный голубым, и не думаешь, что это так. Взгляд из космоса сразу как-то очень рельефно восстанавливает истинную картину.
А что случилось бы, если вдруг исчезли океаны и моря? Во что бы превратился этот, словно тисненный на черном бархате неба, шар? И пусть, кстати, исчезнут на время мешающие смотреть облака. Пусть возникнет перед нами «сухая» Земля и предстанет во всем великолепии.
Фантасты и не такие вещи проделывали со своей планетой. Они заставляли ее вращаться быстрее — и тогда на экваторе все теряло вес. Они, наоборот, приказывали ей остановиться, и тогда все по инерции улетало в межпланетную бездну. Мы ограничимся более скромным мысленным экспериментом.
Итак… Смотрите внимательней!
Голубого, бирюзового, салатного, изумрудного цвета океанов на земной поверхности — как не бывало! Вместо них появились цепи и хребты.
Множество гор, самых причудливых, самых разных, расползлись повсюду, пересекли пространство бывших морей. Эти новые Гималаи, Кордильеры и Анды не уступают своим собратьям на суше!
Трещина-разлом протянулась почти через весь невиданный глобус — о такой сверхдлинной расселине, право, никто и не подозревал.
У «сухопутных» горных массивов оказались продолжения, раньше скрытые под водой.
Обнажились разломы у краев материков, и — удивительное совпадение! — именно вдоль них оказались наиболее неспокойные места на планете: вот где и отмечена на картах красным опасность, идущая из глубин.
На суше вулканы известны наперечет, хотя, конечно, возможность новых открытий и не исключена. Огромные площади южноамериканских джунглей, например, еще ждут своих исследователей. Им помогают самолеты, вертолеты. Теперь же у географов появился еще и спутник.
Но, как ни странно, те, кто изучает невидимый подводный мир, делают открытия гораздо чаще. Эхолот то и дело обнаруживает новые горы и вулканы.
Огромные подводные вулканы от нас ускользали, оказывается, раньше. Один рядовой пример: в Тирренском море советские ученые натолкнулись на вулканическую гору, которая почти на три километра поднимается над дном!
Сильный гул, толчки — и перед удивленными взорами очевидцев, жителей Эквадора, у побережья однажды появился остров. И немаленький — длиной более полутора километров, шириной метров в сто и высотой почти пятьдесят над водой.
Безводная Земля поворачивается, позволяя себя подробнее рассмотреть. Так вот оно, новое лицо старой планеты!
Новое — потому что сравнительно недавно составлены карты незримых подводных земель. И, надо заметить, они еще далеко не полны. Луну мы, пожалуй, знаем теперь лучше, чем эти заповедные уголки, — не в космосе, а совсем рядом с нами.
Поэтому бороздят воды суда, которые не везут ни пассажиров, ни грузы. У них другие задачи, и одна из важнейших — продолжать изучение подводного континента. Не закончилась эпоха великих географических открытий!
Ультразвуковые локаторы плавучих лабораторий прощупывают дно во всех океанах всех частей света. Эхолоты чертят кривые, профиль горной страны, отделенной километрами водной толщи от корабля.
Постепенно картина становится более ясной — сложный, изрезанный, пересеченный рельеф скрыт почти полутора миллиардами кубических километров воды на планете, которую лучше было бы звать не Землей, а Океаном!
Однако нельзя ли узнать, что скрыто уже не под водой, а под самым дном морским? Ультразвук здесь не поможет, не сумеет пробиться сквозь покрывало осадков, скопившихся за бесчисленное множество лет и спрессованных чудовищной водной массой. Приходится обратиться за помощью к взрыву.
Взрыв ныне исполняет не только военную службу. Он — источник огромной энергии, мгновенно рвущейся на волю. Во все стороны бегут тогда звуковые волны — через воду, через слой осадочных пород. Бегут — и, отразившись от подстилки, возвращаются обратно, попадают в сейсмический прибор. Искусственное подобие естественной катастрофы, нарочно устроенное земле- (скорее — водо-) трясение…
Искусственные землетрясения позволяют прощупать землю до сорокакилометровой глубины. Это не так уж мало: очаги многих землетрясений лежат именно там.
Возвратившись обратно, волны-гонцы рассказывают о ложе, в котором плещется Мировой океан. Они говорят: под осадками твердый базальт, не то что на суше, где стоят на гранитном фундаменте материки.
Но дальше, дальше? Теперь и взрыв уже бессилен, далеко вглубь волны от него не пойдут.
А где таятся там залежи руд, какие породы прячутся в глубине? Вопрос ведь не праздный, потому что будущее геологии — там, у оснований материков и под дном океанов.
Век покорения космоса наступает, столь же неизбежно наступление века решительного штурма земли. И вот еще пример того, как переплетены они между собой, как освоенный космос помогает разгадывать загадки земных недр.
Спутник кружится вокруг планеты. Неотступно следят локаторы за маленькой искусственной луной. Электронные математики вычисляют ее орбиту. Виток за витком опоясывает Землю — это спутник совершает одну кругосветку за другой. Десятки, сотни, тысячи оборотов… Десятки графиков и таблиц…
Но проследим, как проходит какой-то любой виток. Сначала его рассчитаем. Зададим-ка задачу вычислительной машине. Все данные из теории известны, остается их только ввести — и, помигав цветными огоньками, автомат через доли секунды даст ответ.
Он точно скажет, когда, где и на какой высоте пройдет над Землею наш спутник. Наименьшее удаление… промежуточные высоты — столько-то километров. Расчетный эллипс готов.
Теперь попросим машину потрудиться еще раз, только дадим ей для обработки данные с локаторных станций. Сравним, как должна была бы двигаться и как движется на самом деле луна, заброшенная в поднебесье.
Сравним теорию с практикой. Оба эллипса наложены друг на друга. Совпали? Почти… Местами истинный отклоняется от расчетного — и притом в сторону Земли. Похоже, она притягивает спутник то слабее, то сильнее. Орбита становится слегка волнистой, и не один, а множество чуть спотыкающихся, неровных витков ложатся на карту земного шара.
Почему, впрочем, так происходит? Понятно, что орбита не может оставаться постоянной. Следы атмосферы делают свое дело, медленно, но верно тормозится полет. Пройдет время, и отслуживший службу спутник врежется в плотные слои, чтобы сгореть, как метеор. Звездочка упадет и погаснет. Это в порядке вещей.
Но почему же с самого начала сбивается она с намеченного пути? Ошибка вычислений? Нет, ошибка в предположениях, из которых исходит расчет. Планета неоднородна, это мы и забыли, вернее, не знали, так как не знаем всех тайн недр. А спутник поправляет: он обращает наше внимание — внутри залегают и более тяжелые массы (я вынужден немного спуститься — Земля меня притягивает сильнее) и более легкие (я опять на расчетной орбите).
С высоты нескольких сотен километров удается словно заглянуть в недоступные глубины, помогая сейсмографам, слушающим пульс Земли, и магнитометрам, следящим за магнитным земным полем. Спутник находит постоянные магнитные аномалии и помогает узнавать, как распределяются массы в земной коре — на суше и под недоступным для постоянных наблюдений дном океанов.
Кстати, эта удивительная возможность уже на практике подтверждена. Третья советская звездочка, накрутившая десять тысяч оборотов, позволила геологам сказать, где и на какой глубине залегают в Восточной Сибири породы, нарушившие там однородность земной коры.
А это район магнитной аномалии. Значит, здесь, как и под Курском, могут находиться залежи железных руд. Но, быть может, причины Восточно-Сибирской магнитной аномалии лежат не в коре, а гораздо глубже — в самом ядре? Такая мысль появилась у ученых в последнее время.
Посмотрим, где еще можно будет поставить на карте значки по указке с неба. Спутники становятся орудием геофизики и геологии. И небесные разведчики земных недр помогут — еще до глубинных кораблей — как будто побывать под дном океанов, под глыбами материков.
Они расскажут не только о коре, но и о мантии. Спутники уже подтвердили предположение о том, что мантия неоднородна. Значит, удается как бы заглянуть на сотни километров в глубину.
«Крутится, вертится шар голубой… Крутится, вертится, хочет упасть»… Хочет — да не может. Цепко держит его могучее притяжение Солнца.
Вспоминаются строки Валерия Брюсова:
И вертится шар — за днями день, за годом год, за оборотом оборот…
Шар, шар, шар… Сколь сильна привычка! А ведь еще два века назад Ньютон доказал, что жилище наше вовсе не шар, потому что планета сплюснута у полюсов. Он вычислил насколько и нарисовал фигуру Земли: не сфера — эллипсоид, который получится, если эллипс вращать вокруг малой оси.
Но английскому математику возразили французские геодезисты. Начали измерять длину дуги одного градуса меридиана на севере Франции и на юге. Получилось совсем не то, что следовало ожидать: «северная» дуга оказалась меньше «южной».
Между тем к экватору, южнее, где шар не сплюснут, кривизна должна быть больше, дуга же — короче. Все наоборот, Ньютон ошибается, и французы устроили ожесточенную перепалку с теми, кто его защищал.
Спор мог решить только опыт. Отправили экспедиции на север и экватор да заодно сделали новый промер под Парижем. Правота Ньютона подтвердилась блестяще. Дуга менялась именно так, как предписала теория.
Однако, установив форму, ученые тогда еще не определили размеры бывшего шара. Спор уступил место работе, которая длилась ни много ни мало полтораста лет и не закончена до сих пор.
Да и могло ли выйти иначе! Кропотливые измерения делались астрономо-геодезической службой разных стран. Пользуясь собранным скопищем цифр, ученые пытались затем построить наиболее подходящую фигуру. Увы, в арсенале геометрии идеального кандидата все-таки не нашлось.
Если бы найти какой-нибудь другой способ — поточнее! Когда прорыв в мировое пространство стал явью, тотчас же обратились к спутнику, который движется по орбите, зависящей от свойств самой Земли.
Сила тяготения и форма планеты связаны между собой. Тяготение же определяет орбиту. Вот так, идя обратным порядком, можно, от формы орбиты добраться до формы Земли.
Изменчива орбита спутника, изменчива и его скорость. За это можно ухватиться. Скорость меняется потому, что Земля сжата у полюсов. «Полярный» радиус меньше «экваториального», различно и притяжение, которое зависит от расстояния до центра Земли. Над полюсами оно меньше, и спутник движется быстрее. Если узнать, насколько быстрее, узнаем, как сильно сплюснута планета.
Для того чтобы по данным геодезистов рассчитать, насколько сжата Земля, ученым потребовалось много лет упорной работы. И всего несколько месяцев наблюдений за искусственными спутниками плюс еще несколько недель на их обработку решили эту задачу, и притом гораздо точнее.
Но работа должна продолжаться. Легким путь не будет и очень коротким тоже, хотя для него, конечно, и не потребуется полутораста лет. Не один, не два — множество спутников должны исчертить небо над планетой, чтобы как можно точнее узнать истинную форму Земли.
Надо послать искусственные луны в облет экватора, а также северной и южной полярных областей. Надо заставить их пролететь над разными континентами, двигаться в сторону вращения земного шара (теперь скажем — лучше геоида, от слова «гео» — земля) либо наоборот. Наконец, надо вынести орбиту повыше, туда, где следы атмосферы не помешают полету, — тогда с влиянием торможения считаться не придется.
И пусть проделают наши небесные землемеры тысячи, десятки тысяч витков, Только так нам удастся обмерить Землю из космоса со всех сторон, только тогда выяснятся истинные очертания планеты, на которой мы тысячелетия живем и которую тем не менее плохо еще знаем.
Это в наших возможностях даже сегодня.
За первыми тремя советскими спутниками последовали другие. Целая серия спутников «Космос»… Не забудем и про спутники-корабли с людьми на борту.
Обороты, сделанные маленькими «сателлитами», которые запущены в разных странах за последние годы, становится все труднее считать. Среди них есть «старички», прожившие по нескольку лет. Есть рекордсмены — они забрались так далеко, что жизнь их продлится целых два века!
Электронно-счетным машинам хватит работы. Каждый новый виток будет добавлять крупинку в гору цифрового сырья, и с каждым новым расчетом, шаг за шагом, Земля будет обретать в наших глазах свою подлинную форму.
Уже сделаны первые, хотя и скромные шаги. Картина проясняется, и в то же время становится все более сложной. Мы действительно живем на эллипсоиде, хотя вернее было бы сказать, что фигура Земли его лишь только напоминает. А новые наблюдения за спутниками говорят уже иное: планета не сплюснутый шар, она похожа на грушу. Если разрезать ее по экватору, то не получится одинаковых половинок.
Ученые попытались рассчитать, что представляет собой экватор. Он круглый? Нет, и здесь оказалась ошибка — вместо окружности и здесь получился эллипс.
Так, известный с давних времен шар превратился в конце концов в грушу. Но и это слово не последнее. Новейшие наблюдения показывают, что и груша — сравнение не совсем удачное, что подобрать точную аналогию, очевидно, не удастся. Вот насколько сложна и неправильна форма Земли.
Форма формой, но и еще иную, казалось бы, давно решенную задачу надо теперь все-таки заново решить. Географические карты придется тоже подвергнуть пересмотру. Как же так? Карты, составленные кропотливым трудом поколений географов, неточны?
Разумеется, их не стоит выбрасывать в корзину. Верой и правдой они служили плавающим и путешествующим всех времен и народов. И все-таки точные карты созданы только для какой-то части земной суши. На Земле осталось еще немало «белых пятен» — если иметь в виду подробные, а главное, точные карты.
Не найдут ли космические географы каких-либо погрешностей у своих предшественников, привязанных к поверхности Земли?
С фотоаппаратом, а лучше — с телекамерой на борту спутник заглянет во все, даже самые недоступные уголки. Уж если мы сумели заснять обратную сторону Луны, то Землю заснимем подавно!
Снимки из космоса не откроют, конечно, неведомые материки — как-никак географы прошлого трудились недаром. Но телеглаз подметит то, что ускользало от них до сих пор в сложном, разнообразном земном рельефе.
Уточнятся детали, намного более подробным станет описание лика планеты. Расстояния между материками, размеры островов — словом, все, интересующее географов, будет обмерено с точностью до метра (быть может, и точнее?). И опыт кое-какой уже есть: с одного из спутников по телекосмовидению передано было несколько тысяч ценнейших снимков — заготовок для будущей Генеральной карты планеты Земля.
Чтобы получше рассмотреть безводную планету, мы условились убрать на время и облака. Но то лишь фантазия, лишь условный прием. Облачный покров от Земли неотделим, и он весьма интересует метеорологов. Им хотелось бы также следить за дрейфом льдов в арктических морях, за грозами и тайфунами, за тем, что творится на суше и на воде, над сушей и над водой. Опять — за помощью к спутнику!
Всемирная служба погоды? Всепланетная разведка льдов? Картографирование всего земного шара? Об этом уже вряд ли успеешь написать научно-фантастический роман — жизнь обгонит мечту.
…Первая вылазка — и вверх и вниз — подошла к концу. Следующий поход — впереди, но надо сначала узнать о том, что нас ожидает и что предстоит в нем решать. А потому послушаем ученых, поговорим и поспорим.