Под покровом мантии

Поток информации

Когда-то очень давно — еще в молодости — мне довелось побывать в Среднем Тимане, у верховьев реки Мезени. Мне и раньше очень часто приходилось бывать в тех краях. Во время геологических исследований я встречался с охотниками, рыболовами. Они многому научили меня.

Особенно я любил охоту на рыб. Это не оговорка — именно охоту. Когда на Севере, у Полярного круга, прекращается сплошной день и начинает сгущаться ночь, охотники зажигают на носу лодки «луч» — то есть разводят на специальной железной лапе — «козе» — костер из сухих дров или бересты. Спереди лодки становится охотник с острогой в руках. Его помощник толкает шестом лодку с кормы. Охотник внимательно всматривается в освещенные «лучом» глубины. Вон, как бревно, стоит щука. Удар — и она в лодке. Вот с бешеной скоростью промчалась мимо лодки большая какая-то рыба. Охотник бросает острогу. Миг — и острога поплыла по реке, легко покачиваясь. Это удача: пудовая семга уже бьется в лодке.

Когда в первый раз охотник дал мне острогу, чтобы я подцепил ею уже убитую рыбу, лежавшую на глубине примерно полутора метров от поверхности воды, я, наверное, раз тридцать ударял острогой, прежде чем попал в цель. Не только от неумения. Просто я не учел законов преломления света. В охотничьем азарте я забыл простой закон физики: луч, переходя из одной среды в другую, преломляется.

Вот точно так же происходит преломление и отражение в Земле сейсмических волн, тех сигналов, которые мы посылаем сверху внутрь Земли. Как посылаются эти волны?

И в памяти возникает картина. В годы войны я поехал посмотреть на разведку месторождения алмазов в бассейне реки Чусовой. В числе разведчиков были не только геологи, но и геофизики. Меня поразила тогда одна бригада. Инженер, а с ним около десятка босоногих мальчишек примерно пятого-шестого класса. Я спросил геофизика: «Что это, экскурсия?» — «Нет, — говорит, — это мои рабочие. Сейчас война, взрослых рабочих не найдешь».

Мальчишки по очереди несли на себе огромную кувалду.

«А это зачем?» — спросил я.

«Видите ли, — как бы оправдываясь, говорил геофизик. — Время военное; нет взрывчатки. А нам надо посылать сигналы вглубь, чтобы отбить границы россыпей по преломленным и отраженным колебаниям…»

Я пристроился к этой весьма необычной бригаде и отправился с ними на разведку алмазов.

Когда подошли к разведочной линии, то на одну из точек поставили самого крепкого паренька с кувалдой в руках. А вблизи этого места через определенные участки были зарыты так называемые сейсмоприемники — аппараты, регистрирующие все содрогания Земли. По команде геофизика кувалда паренька «сработала»: раздался глухой удар. От того места, куда ударила кувалда, во все стороны пошли сейсмические волны, колебания почвы. Эти волны прошли алмазоносную россыпь и вышли в коренные породы, подстилающие россыпь. Часть волн ушла дальше, постепенно затухая, а некоторые из них, отразившись от ложа россыпи, возвратились и были зафиксированы сейсмоприемниками. Отметили и время, которое потребовалось сейсмическим лучам на то, чтобы пройти всю россыпь. При расшифровке сейсмограммы можно было сказать, на сколько метров протянулась эта россыпь, а дальше по среднему содержанию в ней алмазов нетрудно хотя бы примерно рассчитать, сколько на всей площади содержится драгоценных камней. Такими сверхпростыми средствами делалось сложное дело. Я — в который раз уже — подивился изобретательности человеческого ума. Но это происходило в годы войны, когда не было ни рабочих, ни взрывчатки. А как же работают геофизики в нормальных условиях?

В 1958 году горняки, работавшие на железном руднике в окрестностях города Покровска-Уральского, решили, наконец, устранить постоянно висевшую над ними опасность. Над рудником протекала речка Колонга, и вода все время просачивалась в шахты. Работать в «мокром забое» было трудно. Не помогали даже специальные непромокаемые костюмы. И горняки предложили отвести воды Колонги, проложить для нее новое русло и тем самым «осушить» забой.

Расчеты показали, что для этой цели нужно заложить целую систему шурфов, заполнить их взрывчаткой и взорвать породу на выброс.

Такой силы взрыв до той поры еще ни разу не производился в нашей стране. Вполне естественно, что в Покровске-Уральском собрались все, кто интересовался таким необычным явлением, и прежде всего, конечно, геофизики. Но по законам охраны безопасности труда все место взрыва было оцеплено. В поезде, в котором я ехал, пассажиров было, пожалуй, не больше, чем милиционеров. Их откомандировали из Свердловска и его окрестностей в Покровск-Уральский для того, чтобы оцепить зону огня.

Нам, любопытствующим и специалистам, отвели холм примерно в трех километрах от места взрыва. По расчетам горняков и специалистов техники безопасности взрывов, обломки сюда не должны были долетать. Кинооператоры суетились возле своей аппаратуры. Мы приготовили фотоаппараты. У кинооператоров мы проконсультировались, какую ставить выдержку, какую диафрагму. Корреспондент свердловской газеты «Уральский рабочий» заметно волновался. И наконец, чтобы лучше рассмотреть события, влез на дерево.

И вот завыла предупредительная сирена. Мы знали, что вот-вот будет дана команда. Взрыв был намечен на 25 марта, на 14 часов. Наконец взлетели в воздух предупредительные ракеты. Руководитель работ тут же дал команду «Огонь!» — и грянуло…

Если посмотреть на взрыв через «лупу времени» — заснять события с помощью среднескоростной киносъемочной камеры, дающей тысячу кадров в секунду, то можно увидеть его последовательные стадии. Взрыв был растянут на 170 миллисекунд. Это так называемое короткозамедленное взрывание смягчило толчки, и в поселке все здания уцелели.

В первую же миллисекунду произошел запал взрывчатки в том шурфе, где установили боевик. Этот шурф был соединен детонирующим шнуром с остальными зарядами и взорвал их. Для нас, наблюдателей, все заряды слились в один толчок, яркую вспышку и оглушительной силы удар. От толчка мы пошатнулись, но тут же все вместе исторгли возглас восхищения. В небо на 300–400 метров взметнулся купол дыма, огня и осколков породы. Купол поднимался все выше и выше. В середине его вырос огромный дымовой столб от наиболее крупного заряда в 152 тонны взрывчатки. Медленно масса дыма и пыли стала расплываться, терять куполовидные очертания. Слабый ветер понес ее на поселок.

За взрывом наблюдали не только человеческие глаза и кинофотообъективы. Специальные сейсмические станции, расположенные далеко от зоны взрыва, были начеку.

Каждое искусственное землетрясение-взрыв интересно тем, что можно, расставив должным образом сейсмические станции, получить характеристику горных пород там, где это необходимо. Взрыв в Покровске-Уральском давал нам возможность осветить геологическое строение тех участков Урала, которые еще недостаточно изучены. Это был сигнал в неизведанное.

Дело в том, что волны, идущие от очага взрыва или центра землетрясения, проходят с разной скоростью по различным породам. Так как волны на своем пути неоднократно преломляются и отражаются, то к пункту наблюдений они приходят в разные сроки. Этой особенностью и воспользовались геофизики для определения типа горных пород, по которым проходила волна, их мощности и свойств.

По радиосигналу, переданному с командного пункта, включились записывающие системы сейсмоприемников. До Свердловска первые волны шли около минуты, а потом в течение полутора-двух минут их «догоняли» другие преломленные и отраженные волны различной силы. Восемь специальных сейсмических станций были расставлены в различных пунктах Урала, Предуралья и Зауралья. Кроме того, все сейсмостанции Советского Союза принимали сигналы из Покровска-Уральского.

Больше часа мы ждали, когда траншея проветрится от газов и ее осмотрит служба техники безопасности: ведь могли остаться невзорвавшиеся заряды. Наконец по команде «отбой» все устремились к месту взрыва, чтобы осмотреть результаты. Они были немалыми. В радиусе около 80 метров от каждого шурфа лес оголило и повалило. На снегу лежали крупные каменные глыбы. Некоторые из них весили сотни тонн. Это были обломки крепких скальных пород, порфиритов, древних застывших лав. 350–400 миллионов лет мирно пролежали в земле эти лавы, включающие «вулканические бомбы». И вот бомбы снова поднялись в воздух и веером разметались вокруг зоны взрыва.

Свыше 700 тысяч кубических метров породы было поднято ввысь и отброшено на большое расстояние. Образовалась траншея 1100 метров длиной, до 33 метров глубиной и до 120 метров шириной. По этой траншее потекли воды речки Колонги, после того как она была перегорожена плотиной.

После взрыва у ученых началась кропотливая работа: надо было собрать все записи сейсмостанций и вдумчиво обработать их. Покровск-Уральский и знаменитый Коркинский взрыв позволили установить на Урале толщину земной коры. Она оказалась равной 38 километрам и состояла из четырех слоев: в 10, 7, 12 и 9 километров. Так сигналы в неизвестное, неоднократно преломленные и отраженные, еще раз помогли нам разгадать некоторые тайны строения земной коры. Из наблюдений за всеми содроганиями Земли, естественными и искусственными, понемногу вырисовывается общая картина строения той части нашей планеты, которую мы называем земной корой.

По существу, термин «земная кора» не совсем правомерен. Он возник в те далекие времена, когда ученые считали, что Земля произошла из расплавленного сгустка материи, а потом, постепенно остывая, покрылась корой. Теперь большая часть астрономов и геологов думает иначе, но термин, не соответствующий истине, все-таки остался в литературе. И это не единственный пример. У нас много таких терминов, которые имели известный смысл в то время, когда они возникли, а потом стали привычными и сохранились. Земная кора — так земная кора. Надо же как-то назвать эту часть планеты!

Многочисленными исследованиями земной коры установлено, что почти на всех континентах она имеет толщину в 40–50–60 километров.

Сторонники так называемой гипотезы изостазии утверждают, что континенты сложены относительно легкими породами, а дно океанов тяжелыми. Существует определенное равновесие массы, и легкие участки в конечном итоге все время приподнимаются кверху. Приподнимаясь, они разрушаются в поверхностных зонах. Разрушенный материал сносится в океанические впадины, в зоны тяжелых пород. Дно океанов непрерывно погружается глубже и глубже в мантию Земли. В результате такой компенсации легких и тяжелых масс, говорят сторонники гипотезы изостазии, и сложилась жизнь земной коры.

Правда, следует заметить, что если бы все обстояло действительно так, как говорят сторонники этой гипотезы, то континенты поднимались бы без предела. В этом случае они должны были окончательно разрушиться и на поверхность вышел бы тот комплекс пород, который слагает мантию Земли. Так что правильность этой гипотезы весьма сомнительна. Земная кора на континентах не монолитна, она разделяется на пачки слоев. Самый верхний слой сложен осадками, возникшими либо на дне морском, либо в условиях континентального накопления обломков. Этот осадочный слой имеет разную мощность. В пределах Европейской части СССР он достигает трех километров. В среднем или, вернее, на значительной площади он доходит примерно до полутора километров толщины. Но есть участки, где он постепенно выклинивается полностью, исчезает.

Здесь на поверхность выходит более плотная масса — второй слой. Как правило, он сложен породами в основном гранитного состава. Его так и называют — гранитный слой.

На Урале, на Кольском полуострове и в Карелии гранитный слой подходит очень близко к поверхности, он обнаруживается и на значительных участках Украины. А под осадочными породами он обнаружен глубокими скважинами на всей территории Европейской части СССР.

Еще глубже, в нижней части земной коры, залегают более плотные породы. Судя по скорости распространения в них сейсмических волн, они очень сходны с основными, с базальтами, и в литературе укрепилось представление о том, что под гранитами лежат базальтовые слои.

Граница между осадочными породами и гранитами как-то не получила никакого названия. Второй раздел — между гранитами и базальтовыми слоями — часто называют именем Конрада — немецкого ученого, детально описавшего этот раздел. А нижняя граница базальтов, отделяющая земную кору от глубинных слоев нашей планеты, получила название «раздела Мохоровичича», или, сокращенно, «раздела Мохо» — в честь известного югославского ученого.

За «разделом Мохо» сейсмические лучи устремляются в глубь планеты с резко возрастающими скоростями.

Вот эти три раздела трех слоев земной коры и наблюдаются повсеместно на всех континентах.

В зонах океанического дна, особенно на отдельных участках Тихого или Атлантического океанов, на значительной площади происходит резкое уменьшение мощности земной коры. В некоторых местах Тихого океана толщина земной коры достигает всего-навсего пяти-шести километров, располагаясь под мощной толщей океанических вод. Здесь очень незначителен осадочный слой — иногда несколько десятков метров — и полностью отсутствует слой гранитный. А дальше идет базальтовый слой.

По аналогии с теми горными породами, которые мы знаем на поверхности Земли, под базальтовым слоем, уже в зоне мантии Земли, выделяют перидотитовый слой. Перидотит — это очень плотная, очень тяжелая ультраосновная порода с минимальным содержанием кремнезема. В ней резко возрастают скорости сейсмических волн.

Значит, на глубине в 40–60 километров на континентах, а в океанах на глубине 5–10 километров от поверхности морского дна и залегает та таинственная субстанция, которую многие стараются сравнивать с перидотитовой ультраосновной магмой — родоначальницей всех горных пород, рожденных застывшими огненно-жидкими расплавами.

Но, может быть, аналогия с перидотитом очень поверхностна — в буквальном и переносном смысле слова. Ведь мы ничего не знаем об этой субстанции, кроме скорости распространения волн, ускоренной повсюду, на всех участках земного шара.

Страшная катастрофа обрушилась недавно на южную часть Южной Америки. Невероятные бедствия испытал народ земли Чили. Только за четыре дня землетрясения, разразившегося в мае 1960 года, погибло и пропало без вести свыше четырех тысяч человек и осталось без крова свыше двух миллионов.

Первый сокрушительный удар страна испытала 21 мая 1960 года, а затем последовал ряд еще более сильных, перемежающихся со слабыми толчками.

В это время в горах в районе Темуко, где жили индейские племена, раздавались и ночь и день тревожные звуки барабанов. Местные жители обращались к своим богам с мольбой о пощаде. Но боги молчали. Треск барабанов заглушался невероятной силы грохотом, идущим из-под земли, а затем сразу в нескольких местах к небу взвились грибообразные столбы дыма и пепла. Это одновременно заработали 14 вулканов.

В то же время в зоне побережья подземные толчки вздыбили огромные морские волны. В одну минуту исчез город Пуэрто-Саавадра. Он был просто смыт, уничтожен океанской волной.

Морские волны не ограничились только территорией Чили. Со скоростью свыше 650–700 километров в час они ринулись через весь Тихий океан. Спустя сутки, пройдя около 15 тысяч километров, волны обрушились на дальневосточное побережье. Они принесли неисчислимые бедствия японскому народу. Волны высотой свыше десяти метров сокрушили все в зоне побережья. Из многих городов и поселков Японии шли тревожные сигналы, трагические сообщения.

Надо заметить, что побережье нашей страны, а также некоторые из поселков и городов других частей востока Азии не претерпели большого ущерба. Заблаговременно действующая служба оповещения сработала отлично. Все жители побережья были оповещены и успели уйти в безопасные места. Работники службы оповещения знали, что это идет цунами — сокрушительная волна огромной мощи. За последние сто лет по Тихому океану прокатилось около 350 таких волн, возникавших всегда в результате сильного сотрясения морского дна. Постепенно люди научились если не бороться с цунами, то предупреждать ненужные и бессмысленные жертвы, которые возникали при таких катастрофах. Нашими учеными создан атлас цунами, который позволяет мгновенно вычислить скорость, высоту и разрушительную силу волны.

А в Чили продолжалась трагедия. Районы городов Вальдивия, Консепсион и многих других были полностью разрушены.

Вот что сообщил один из корреспондентов газеты «Эль Меркурис», поднявшийся во время катастрофы на самолете над зоной землетрясений и вулканов. В зоне горы Пунтиагуда он увидел чудовищное по своим размерам пепельно-серое облако, прорезанное багровыми линиями огня. Оно было похоже на гигантскую грозовую тучу, но стоило к ней приблизиться, как наблюдатели увидели, что они присутствуют при рождении нового вулкана. Внизу было видно, что это облако слагалось из туч пепла и дыма, извергавшихся из нескольких вулканических воронок. Некоторые вулканы были окутаны парами горячей воды гейзеров. Время от времени внизу, под крылом самолета, видны были мощные электрические разряды, прорезавшие тучи и воздух. Катастрофа разрасталась.

Во время толчков изменялся рельеф многих участков страны. Исчезали острова, возникали новые возвышенности. Сила удара достигала баснословной мощности. Подсчитали, что такую мощность мог бы выработать Днепрогэс за 150 лет непрерывной деятельности. А здесь она разрядилась одновременно, в один миг!

Недаром от этого чудовищного взрыва энергии вздрогнула Земля. Сигналы землетрясения прошли не только по поверхности суши и океанов, они устремились вглубь, пронизали мантию Земли и ее ядро, снова вышли к поверхности планеты и были зарегистрированы на многих станциях мира.

В день начала землетрясения, 21 мая 1960 года, толчки и содрогания Земли были записаны и на станции, расположенной в Москве. Сигнал дошел сюда через 16 минут. Начиная с момента первого толчка, Москва, так же как и другие станции всей Земли, стала следить за катастрофой в Чили. В момент самых сильных толчков смещение почвы в Москве достигало полутора миллиметров. Это обозначало, что в Чили катастрофическое землетрясение.

Свыше ста тысяч землетрясений разной мощности регистрируется в год сейсмическими станциями земного шара. Для того чтобы оценить силу землетрясений, сейсмологи разработали двенадцатибалльную шкалу, которую, в свою очередь, можно разделить на несколько групп.

К самой первой группе относятся первые три балла. Их называют слабыми, или незаметными, содроганиями Земли. Хорошо замечают эти сигналы некоторые животные. Например, у кошек поднимается дыбом шерсть. Большинство домашних животных ведет себя беспокойно, а птицы улетают из того места, где трясется Земля.

Надо сказать, что сотрясение почвы второго и третьего баллов ощущают также и многие нервные люди. Однажды мне довелось увидеть необычную картину в Крымском нервном санатории, где я лечился в то время. Ночью неожиданно началось трехбалльное землетрясение. Все нервнобольные, и я в том числе, ничего не почувствовали. Выбежали во двор только врачи и остальной медперсонал. Они-то и оказались самыми нервными людьми в этом санатории!..

Вторая группа включает землетрясения умеренные — четвертого, пятого и шестого баллов. Такие толчки ощущают уже все. Примером может служить содрогание Земли в центре Урала, в бывшем Екатеринбурге, Челябинске, Перми в 1914 году. Сила землетрясения достигала шести баллов. Многие жители Екатеринбурга — Свердловска до сих пор помнят, как сдвигались предметы, висевшие на стене, как качались люстры и лампочки. Некоторые дома дали трещины, а в городе Первоуральске (тогда на месте города был небольшой заводской поселок) упала заводская труба. Жертв не было, но необычное для этих мест явление было весьма впечатляющим.

В третью группу ученые включают землетрясения седьмого, восьмого и девятого баллов и называют эти землетрясения разрушительными и даже опустошительными. Действительно, разрушений они приносят немало. Падают высокие здания, земля иногда дает трещины, бывают человеческие жертвы.

Последствия такого землетрясения восьмибалльной силы я видел в 1960 году в албанском городе Корча. При подземных толчках упал минарет старинной мечети, развалились некоторые здания. Только то, что сильному толчку предшествовало несколько слабых, позволило избежать человеческих жертв. Население заранее оставило город и переждало подземные толчки там, где людям не угрожала непосредственная опасность.

А вот землетрясения последней группы, включающие толчки десятого, одиннадцатого и двенадцатого баллов, называются катастрофическими. Чилийское землетрясение силой в десять-одиннадцать баллов как раз и входит в эту группу. В эту же категорию, можно зачислить землетрясение 1948 года, когда был полностью разрушен город Ашхабад. Там остались неразрушенными только три здания особой, антисейсмической конструкции. Такие здания воздвигают специально в тех местах, которые часто подвергаются разрушительным или катастрофическим землетрясениям. Их строят из бетона с очень жестким специальным креплением. Для фундамента используют единую, цельную скалу: известно, что строения, которые стоят одной своей частью на скале, а другой на рыхлом грунте, разрушаются в первую очередь. В антисейсмических зданиях применяются гибкие шланги для соединения водопроводной и электрической сети, потому что при мощных содроганиях, когда разверзается и вновь сжимается земля, происходят обрывы обычной жесткой электропроводки, возникают пожары, а повреждения водопроводной сети приводят к тому, что пожар тушить нечем. Знаменитое Токийское землетрясение 1923 года было ужасно еще и тем, что уцелевшие от сотрясения и разверстых трещин погибли при пожаре, бушевавшем четверо суток после землетрясения.

Ученые уже давно стремятся наладить службу информации и предупреждения надвигающегося землетрясения. Как это облегчило бы судьбу жителей опасных зон, насколько уменьшило бы трагические последствия катастроф!

Для этого нужно понять код информации, которую посылает нам сама Земля, нужно ответить на три, казалось бы, простых вопроса: где, какой силы и когда может произойти землетрясение? На первые два вопроса ответить нетрудно. Сейсмические станции чутко прослушивают все сотрясения Земли. Такие станции есть в Москве и в Свердловске, в Якутии и на Земле Франца-Иосифа, в Петропавловске-на-Камчатке и в Ашхабаде и во многих других пунктах. Специалисты наносят на карту все зоны, где когда-либо происходили землетрясения. Значки на карте отражают и силу подземных ударов. При этом выявляются те области, в которых преимущественно происходят землетрясения катастрофические, области, в которых землетрясения менее разрушительны, и, наконец, области слабых землетрясений.

Мы, например, знаем, что в пределах Средней Азии и сопредельных с ней участках Ирана, Ирака могут быть катастрофические землетрясения. Такие же землетрясения угрожают Монголии и смежным с ней зонам окрестностей Байкала и Забайкалья. Много катастрофических землетрясений происходит на востоке Азии и вообще на побережьях Тихого океана. Во всех этих зонах нужно принимать меры для предупреждения разрушительных последствий катастрофы: строить антисейсмические здания, коммуникации, держать наготове транспорт для эвакуации населения.

Гораздо труднее ответить на вопрос о том, когда произойдет землетрясение. Но когда ученые смогли полнее расшифровывать сигналы Земли, то оказалось, что за несколько часов перед землетрясением очень сильно изменяются и магнитное поле и наклоны земной поверхности. Если в опасных сейсмических зонах установить специальные наклономеры, то, следя за положением пузырьков в жидкости прибора, можно сказать, что в ближайшие часы произойдет землетрясение, и принять предупредительные меры. Если соединить наклономеры с системой автоматической сигнализации, то оповещение о грозящей катастрофе произойдет быстро и безотказно.

Как же расшифровываются эти сигналы недр?

В центре Урала, в окрестностях Свердловска, для сейсмической станции выбрана однородная скала, большая массивная гора, состоящая из пород однотипного строения. В глубоком подвале вмонтированы под разными углами сейсмографы, которые непрерывно вслушиваются в ритм жизни Земли.

Вот стрелка самописца медленно пошла вверх, потом вниз, вычерчивая на вращающемся барабане кривые различной амплитуды. Вдруг на ленте вырисовывается резкий пик, потом другой… Амплитуда кривых достигает предельного значения. В обсерватории тревожные звонки, загораются красные лампочки. Это где-то, может быть на Филиппинах, может быть на Гавайских островах или в Антарктиде, происходит землетрясение, разламывается Земля.

Оператор, внимательно наблюдающий за поведением сейсмографов, по углу входа сейсмических лучей может рассчитать, где, когда и какой силы произошло землетрясение. А дальше служба информация передает сообщение в специальный центр, где сведения, полученные от всех сейсмических станций, обобщаются, обрабатываются и уточняются.

В последние годы сейсмическая служба информации приобрела особое значение. Соединенные Штаты Америки начали усиленные подземные испытания ядерных бомб, в особенности в штате Невада. Советские сейсмические станции не только поймали эти сигналы, но и отделили их от тех, которые приходят во время землетрясений. Они оказались резко отличными, имеющими свою индивидуальную характеристику, и Советское правительство немедленно оповестило весь мир о ядерных взрывах и их последствиях. Однако американским государственным деятелям нужно было продолжать испытания. И они начали бесконечные дискуссии о необходимости контроля на чужих территориях, доказывая, что современные сейсмографы не настолько чувствительны, чтобы зафиксировать сотрясения Земли, идущие от ядерной бомбы, и отличить их от естественных сигналов нашей планеты. Американцы даже занялись подсчетами и установили, что будто для подземного взрыва обычной мегатонной водородной бомбы потребовалась бы специальная полость диаметром 500 метров, вырытая на глубине полутора-двух километров. Взрыв этой бомбы, говорили они, можно было бы зафиксировать, но изготовить такие углубления невозможно. Происходят же, мол, взрывы более слабые, и они не улавливаются обычными средствами.

Дискуссия между дипломатами длилась до тех пор, пока в нашей стране не был произведен специальный подземный взрыв, который немедленно был зафиксирован американскими сейсмическими станциями. США, разумеется, на весь мир завопили, что в Советском Союзе тоже производятся подземные взрывы. И тогда наше правительство разъяснило, что этот взрыв был произведен именно с той целью, чтобы американцы его зафиксировали. Помимо дипломатического значения, факт этот косвенно доказал исключительную чувствительность и точность современной техники сейсмических наблюдений.

Любое содрогание Земли пронизывает весь земной шар. Сейсмические волны отражаются от различных слоев Земли или преломляются ими. Каждое преломление, каждое отражение дает свои сигналы. Надо только уметь расшифровывать эту информацию недр. Многочисленные сопоставления данных землетрясений привели ученых к представлению о единой схеме строения недр нашей планеты.

Мы уже видели, что получаются ясные сейсмические сигналы у раздела Мохоровичича, у того раздела, который отграничивает верхнюю мантию от земной коры. Но не только этот раздел фиксируют сейсмографы. По ускорению или замедлению прохождения сейсмических волн сейчас выделяются несколько зон, как бы концентрически вложенных друг в друга внутри Земли. Эти зоны называются геосферами.

Крупные зоны — это земная кора, мантия и ядро, но внутри каждой из них довольно четко выявляются, так же как в составе земной коры, отдельные подзоны или слои.

Вот мантия Земли. Она занимает примерно 70 процентов всей массы нашей планеты. Взяв начало под земной корой, мантия простирается до глубины почти в 3000 (точнее — 2900) километров от поверхности Земли. В зоне мантии скорость сейсмических волн то быстро возрастает, то замедляется, и по этому возрастанию или замедлению в ней выделяют верхнюю и нижнюю мантии. В составе верхней мантии, в свою очередь, выделяют несколько слоев. Первый слой — приземной, или подкоровый, толщиной около 100 километров (наблюдается до глубины 150 километров). Магматисты говорят, что в нем много очагов, питающих вулканы. Здесь располагаются центры, или, как говорят геологи, фокусы землетрясений.

За подкоровым следует слой относительного покоя. Он лежит на глубинах от 150 до 200 километров. В последние годы этот слой называют именем Гутенберга, в честь крупного геофизика, который впервые разработал элементарную схему внутреннего строения Земли, о которой мы сейчас говорим. Дальше идет слой без названия, ничем как будто не примечательный; располагается он на глубине от 200 до 400 километров от поверхности Земли.

Затем на глубине от 400 до 800 километров от поверхности Земли скорость сейсмических волн вдруг начинает резко возрастать. Этот участок мантии выделен под названием слоя Голицына, в честь русского ученого, академика, который заложил научные основы сейсмологии. Ему же принадлежит честь разработки конструкции сейсмографов. Это он в начале нашего столетия подвел научную базу под все явления сейсмики и землетрясений. Благодаря Б. Б. Голицыну сейсмология стала математически обоснованной наукой.

Слой, носящий имя Голицына, отличается большой активностью. Здесь располагаются очаги крупнейших, так называемых глубокофокусных землетрясений. Долгое время ученые не могли объяснить причину концентрации очагов в этой зоне, и только на основе представлений о строении атома стала возможной расшифровка процессов, протекающих в слое Голицына. Экспериментально установлено, что при давлениях порядка ста тысяч атмосфер происходит срыв верхних электронных оболочек атома и переход их на нижние орбиты. Все экспериментальные установки, в которых достигалась эта величина давления, взрывались. И ученые предполагают, что сотрясения Земли, идущие из слоя Голицына, связаны именно со срывом электронных оболочек атомов. Там часто происходят взрывы огромной силы, которые вызывают страшные разрушения и на поверхности Земли.

А дальше идет зона почти абсолютного покоя, тоже не имеющая названия. Она прослеживается с глубины 1200 километров от поверхности Земли. Здесь начинается нижняя мантия Земли. Здесь сейсмические волны достигают почти предельной скорости в 12–12,5 километра и затем проходят по всей нижней мантии с одинаковой или почти одинаковой скоростью. На глубине 2900 километров вновь происходит резкий перепад скоростей распространения сейсмических волн.

Еще глубже лежит ядро Земли. Бесконечные споры ведут ученые о его составе. Надо сказать, что есть два вида колебаний Земли: продольные и поперечные. Продольные колебания возникают в виде сжатия и расширения вещества по направлению распространения бегущей волны. Поперечные колебания возникают в результате своеобразного кручения вещества; здесь колебание вещества происходит перпендикулярно распространению движения волны. Продольные волны движутся быстрее поперечных.

При переходе от мантии к ядру Земли скорость продольных волн с 12,5 километра в секунду вдруг скачком уменьшается до 8,5 километра в секунду. То же происходит и с поперечными волнами: их скорость с 7,5 километра в секунду снижается до 5 километров.

Ученые высчитали, что поверхность земного ядра имеет площадь 147,7 миллиона квадратных километров. Такую же поверхность — 147,6 миллиона квадратных километров — имеют все материки нашей Земли. Такое совпадение показалось странным и родило немало гипотез. Среди них были и такие, которые скорее пристало называть забавными, чем глубокомысленными. О них стоило б рассказать подробно, если б история науки не знала много подобных примеров. Известно, что в средние века мыслители считали число семь священным на основании того, что на голове человека семь отверстий, на небе — семь планет, а в неделе — семь дней. Это совпадение казалось исполненным глубокого, таинственного смысла. И что же? Оказалось, что планет, не семь, а девять. От кабалистического таинства ничего не осталось. Если бы иному стороннику таких сопоставлений, скажем, попалась бы вдруг бабочка с площадью крыльев в 147,7 квадратного миллиметра, к каким выводам он мог бы прийти! Совпадение площади ядра и суши, надо полагать, носит чисто случайный характер. Итак, оставим эти гипотезы и опустимся глубже в недра Земли.

Подобно коре и мантии, ядро так же неоднородно. До глубины в пять тысяч километров от поверхности Земли еще прослеживаются очень слабые поперечные волны, затем они полностью затухают в так называемом ядрышке. В каком же состоянии находится вещество в ядре и ядрышке? Если уже в мантии оно во много раз тверже стали (например, в нижней мантии — в 3–4 раза), то что же находится под мантией? Но здесь-то и начинаются пока еще необъяснимые странности. Породы в ядре Земли всего лишь примерно в два раза тверже стали.

Физики говорят, что поперечные волны затухают в жидкости. В ядре поперечные волны затухают; ядрышко они тоже не пронизывают. Значит, и там жидкость? Но что это за жидкость, которая в два раза тверже стали? И вообще жидкость ли это?

Одно время можно было слышать разговоры о том, что вещество ядра не твердое, не жидкое, а жидкообразное.

Но в последнее время получены некоторые доказательству того, что оно действительно жидкое. Лауреат Ленинской премии геофизик М. С. Молоденский провел расчеты изменения положения полюсов. Эти изменения он ставит в связь с состоянием внутренних зон Земли и в первую очередь ядра и ядрышка Земли. Выходит, эти перемещения полюсов могли произойти только в том случае, если вещество там находится в жидком состоянии. Расчеты Молоденского достаточно убедительны, его теория вполне логична, но представить себе жидкое вещество с твердостью в два раза большей, чем твердость стали, мы пока не в состоянии. Уж очень необычная эта, должно быть, «жидкость»!..

Вот так в наши дни расшифровывается код информации Земли, записанный сейсмографами.

Три свойства присущи материи, гласит старая индийская мудрость. Первое из них называется — «саттва». Оно означает легкость и чистоту. Второе — «раджас» — устойчивость, энергия, движение. Третье — «тамас» — тяжесть, темнота, инерция.

Да, уже древние индийцы чувствовали, что такое тяжесть. Две из восьми магических сил они тоже посвящали проблеме тяжести. Чародей и маг, думали они, может по своему усмотрению стать либо чрезвычайно легким, либо очень тяжелым.

В нашем былинном эпосе есть любопытный рассказ о Святогоре-богатыре, похвалявшемся своей силушкой: он, мол, мог бы перевернуть небо и землю, если бы было за что ухватиться.

И вот подъехал к Святогору оратай (пахарь) Микула Селянинович. Бросил он на землю котомку и предложил Святогору поднять ее. Святогор хотел было подхватить котомку прямо с коня — не поднял. Тогда он спешился, поднатужился, да только по колено в землю ушел. А потом и совсем его земля поглотила. В котомке была вся тяжесть земная, говорится в былине, и не под силу она самому великому богатырю.

У многих народов есть и другие легенды о концентрации земной тяжести. Здесь можно назвать сказания и о Потоке-богатыре и о королевиче Марко — югославском витязе. А в средневековой повести об Александре Македонском говорится о том, как он достиг земного рая и там ему попался маленький камушек, который поднять невозможно. Может быть, в этих легендах, кроме чисто аллегорического смысла, отразились и представления о различной тяжести горных пород?

Жила в народе и мечта о преодолении силы тяжести. Самое эффектное сказание — легенда о гробе Магомета. Он не имел тяжести и неподвижно висел в воздухе, не падая на землю, хотя ни на чем не стоял и ни на чем не был подвешен. Для гроба как бы не существовало закона ускорения силы тяжести. Конечно, это была только сказка, созданная для возвеличения пророка!

Эту сказку пытался осуществить с 1889 году профессор Элью Томсон, показавший на Всемирной парижской выставке идею эффекта Магометова гроба. Для этой цели он использовал электрическое отталкивание, с помощью которого массивное медное кольцо диаметром 15 сантиметров поддерживалось в воздухе. А теперь сказка стала былью, и наши космонавты уже не раз испытали состояние невесомости. Так сила тяжести покоряется человеку.

В наши дни каждый спортсмен-парашютист знает, как рассчитать затяжной прыжок. Известно спортсменам и то, что на каждой широте имеется свое ускорение силы тяжести свободно падающего тела. На экваторе оно минимально, а на полюсах несколько больше.

Эти различия силы тяжести на поверхности Земли связаны с ее особой формой. Еще в детстве нас учили, что Земля — шар. Потом говорили, что она похожа на эллипсоид вращения, сплюснутый у полюсов. Затем ученые установили, что Земля похожа только сама на себя, ничего аналогичного среди геометрических тел здесь не придумаешь. И тогда нашу планету назвали «геоидом», что в переводе и означает нечто вроде «земноподобный». Геоид близок к сфероиду вращения, но отличается от него не предусмотренными геометрией отдельными выпуклостями и вогнутостями.

Иногда сравнивают Землю с трехосным эллипсоидом. Советские ученые С. А. Красовский и А. А. Изотов доказали, что у Земли есть не только полярное сжатие, но и экваториальное. Правда, сжатие в зоне экватора невелико и в наших рассуждениях им можно пренебречь. Главным является сжатие у полюсов, где сила тяжести, ее ускорение немного больше. Какую-то роль играет и вращение Земли вокруг оси: на экваторе центробежная сила больше, а поэтому сила тяжести меньше.

Можно даже рассчитать, каким будет ускорение силы тяжести на разных широтах. Такое рассчитанное поле ускорения силы тяжести обычно называют нормальным. Ведь могут быть и ненормальные поля ускорения силы тяжести, или, как их принято называть, аномальные поля, где общий закон кода информации силы тяжести нарушается. Практически же незначительные отклонения от него отмечаются в любой точке земного шара, и это, как увидим, для геологов — великое благо.

Причиной многих аномалий силы тяжести является рельеф местности. Аномальные поля мы встречаем в зонах всех крупных возвышенностей земного шара: в центральном участке Азии, на Памире и Гималаях, в Средней Азии, на Кавказе. Аномальные поля силы тяжести встречаются и в области океанов, также в зависимости от рельефа дна.

Но дело в том, что на эти аномалии ускорения силы тяжести накладываются еще и другие. Аномальные поля зависят от концентрации разнообразных полезных ископаемых, а также от различного типа горных пород.

Так, например, ученые выделяют близко расположенные к поверхности участки базальтового слоя не только сейсмическими способами, но и путем определения изменений ускорения силы тяжести. Для этой цели применяют сложные приборы, главной деталью которых является маятник. Давно уже было подмечено, что плоскость, направление отвеса маятника изменятся при его приближении к высоким горам или какой-нибудь очень плотной массе. Практически зафиксировать такое изменение было очень трудно. Но с помощью изобретательных приспособлений эти отклонения от линии отвеса удалось измерить по закручиванию нити, на которой подвешен маятник. Так находят те аномальные зоны, о которых мы сейчас говорим, освещаются недра Земли, раскрываются скрытые в ее недрах полезные ископаемые и особенности ее строения.

В последнее время получили распространение гравиметры, с помощью которых и изучают нормальные и аномальные поля силы тяжести. Эти приборы были подняты и на спутниках Земли. Не странно ли, космос, невесомость — и вдруг гравиметр, измеритель силы тяжести? Но дело в том, что при наблюдении за движением спутников заметили какие-то отклонения от расчетной орбиты. И оказалось, что они были вызваны именно аномальными полями силы тяжести. Значит, для того чтобы изучить строение внутренних зон Земли, надо подниматься в космос. Оттуда с помощью гравиметров легко наблюдаются и осадочный, и гранитный, и базальтовый слои. Вот одно из практических применений исследований космического пространства. Это в то же время исследование и самой Земли.

Примерно в 30-х годах голландскому ученому Веннингу Мейнесу удалось определить аномальные поля в океанах. Он изучил их, опускаясь вглубь на подводной лодке. Потом эта работа была продолжена десятками и сотнями научных экспедиций. Земля под поверхностью океанов перестала быть «белым пятном», раскрыла свою географию и геологию.

С помощью гравиметров все шире проводят разведку полезных ископаемых. Геофизики выезжают с приборами на те участки, где производятся поиски разнообразных рудных и нерудных скоплений, отмечая на местности даже мельчайшие изменения ускорения силы тяжести. Эти данные, нанесенные на соответствующие геофизические карты, показывают нам распределение положительных или отрицательных аномалий силы тяжести.

В зоне отрицательных гравитационных аномалий, как правило, ищут нефть и газы, которые заполняют пустоты земной коры. В зонах положительных аномалий залегают тяжелые, плотные скопления, связанные с концентрацией руд полезных ископаемых. Геофизики как бы «взвешивают» землю, отмечая, где лежат легкие, где тяжелые породы.

Расшифровка показаний гравитационных сигналов, идущих из глубины Земли, дает нам право говорить о целом ряде закономерностей строения и поверхностных и глубинных зон.

Ученые установили, что средняя плотность всей Земли равна 5,52, а средняя плотность земной коры не превышает 2,63. Значит, если на поверхности, в земной коре, залегают легкие породы, то ближе к центру должны лежать тяжелые. Отсюда следовал простой вывод: чтобы узнать плотность каждого отдельного слоя внутренних зон Земли, надо произвести несложные математические действия. Но эта простота оказалась кажущейся. Опять-таки все зависит от того, с каких принципиальных позиций оценивать состояние внутренних зон Земли. Тут мы вновь встречаемся с нашими давними знакомыми, воюющими друг против друга, магматистами и нептунистами-трансформистами.

В конце прошлого и в начале текущего столетия, в период почти полного господства магматистов, геологи и геофизики очень любили сравнивать историю развития Земли от планетарных дней до момента покрытия ее корой из застывшей массы с тем, что мы наблюдаем при доменной плавке.

Приходилось вам наблюдать за тем, что происходит в расплавленной массе железа, только что выплавленного из руды? Это красивое и поучительное зрелище. На поверхности расплавленного, ослепительно яркого металла плавает тоненькая корочка шлака. Стоит помедлить с разливом металла, и она становится уже не корочкой, а темной плотной и крепкой корой. Вот ее то и уподобляли внешней оболочке земного шара, которая образовалась при остывании огромного сгустка расплавленной материи.

Анализ корочки шлака показал, что в ней скапливаются соединения кремния и алюминия. Если посмотреть на земную кору и ее химический состав, то в ней наряду с другими элементами также много кремния и алюминия. Поэтому известные ученые Зюсс, Вихерт, Гольдшмидт — предложили для земной коры название «сиаль» — от начальных слогов силиция (кремния) и алюминия. Расчеты геологов и геофизиков показывали, что под сиалем должна залегать несколько более плотная масса, содержащая силиций и магний. Эту зону назвали «сима» (также от начальных слогов силиция и магния). А ядро, где должна залегать самая тяжелая масса, по представлением этих ученых, состояло из никеля и железа (феррум). Этот участок Земли назвали «нифе». Вот так представляло большинство ученых начала нашего столетия внутреннее строение Земли.

Пожалуй, наиболее полно эти взгляды отразил Алексей Толстой в своем романе «Гиперболоид инженера Гарина». Известно, что, когда Толстой писал свой роман, он консультировался по вопросу внутреннего строения Земли с академиком Ферсманом. А Ферсман придерживался взглядов магматистов.

Вспомним, как рисовал замечательный писатель залегание различных горных пород на глубинах при продвижении к центру Земли. Гарин утверждал, что под поверхностью Земли залегают легкие породы. Потом, когда он пройдет земную кору, должен встретиться так называемый оливиновый, или перидотитовый, пояс — слой, состоящий из ультраосновных пород, а еще глубже — рудная оболочка Земли, в составе которой будто бы залегает слой сплошного золота. Вот это золото и привлекало Гарина.

Как мы помним, Гарин получил то, что хотел. Глубочайшей шахтой были пройдены все эти слои. Наконец рабочие после целого ряда сложных событий врезались в слой золота. Когда драгоценный металл был поднят на поверхность и об этом узнали все на земном шаре, золото потеряло свою цену. Оно стало дешевле себестоимости, и затраты на шахту не окупились.

Но соглашаясь в главном — в распределении слоев Земли, магматисты вели между собой бесконечные споры о том, как точнее расшифровать код информации силы тяжести Земли, как изменяется при продвижении в глубь планеты плотность горных пород — постепенно или скачками? При всех этих расчетах учитывались и данные доменных процессов и общий магнетизм Земли. Ведь и сейчас кое-кто думает, что ее магнитное поле связано с железным сердечником. И вот если считать, что внутренние зоны Земли сложены железными массами, то расчеты становились очень простыми. Плотность железных, или, точнее, никелево-железных масс, — около 10–11, а плотность земной коры — 2,63. Значит, нужно было вычислить средние значения плотности для каждой из глубин. Судя по плотности, и были выделены серебряный пояс, золотой пояс и так далее.

Здесь на помощь пришли метеориты. Из них можно выделить две крупные группы: каменные метеориты, состоящие из силикатных горных пород, и железо-никелевые.

В 1947 году с гулом и грохотом промчался по небу огромный метеорит. Казалось, что выстрелила целая батарея мощных артиллерийских орудий. Этот метеорит разбился на части над сихотэ-алиньской тайгой. На поиски метеорита немедленно был брошен отряд ученых и краеведов. Разведчикам удалось подобрать свыше 50 тонн метеоритного железа, содержащего примеси никеля и некоторых других элементов.

Возможно, сказали сторонники магматической точки зрения, метеориты представляют обломки ядра некогда существовавшей планеты. Возможно, каменные метеориты — это остатки коры, а железо-никелевые — ядра той планеты, которая располагалась в области нынешнего пояса астероидов между Марсом и Юпитером. А если так, значит один из незначительных осколков этой планеты, по подсчетам, около 50 тысяч тонн весом, и упал над сихотэ-алиньской тайгой. Большая часть его — 99,9 процента — сгорела при продвижении через плотные слои атмосферы, а 50 тонн — тысячная доля — осталась. Но зато несгоревшие осколки оказались металлическими.

Предположения магматистов оправдались. Те из них, которые принимали в расчет скачкообразные изменения распространения скорости сейсмических волн внутри Земли, говорили, что изменения плотности внутри Земли тоже нельзя представлять в виде постепенного перехода от легких к тяжелым массам. Переход, по их мнению, происходит скачкообразно.

Противники магматистов — трансформисты заявили, что нельзя сравнивать внутренность Земли и ее историю с тем, что происходит при доменной плавке. Группа ученых, которая в свое время объединилась вокруг академика Отто Юльевича Шмидта, пыталась расшифровать код информации силы тяжести с других позиций. Один из ученых этой группы, профессор Е. Н. Люстих, считает, что Земля, согласно теории Шмидта, не переживала стадии расплавления. Сконцентрировавшись из отдельных обломков вещества типа метеоритов, она представляется нам в виде неоднородной массы. Гипотезу о планетном происхождении метеоритов сторонники О. Ю. Шмидта отвергали. Они считали, что метеориты гораздо древнее планет, что они являются первичными частями той первозданной туманности, из которой произошли все планеты и их спутники, в том числе и Земля и Луна.

И вот в Земле, с точки зрения Люстиха, могут существовать скопления бывших метеоритов — участки легких и тяжелых масс. Каждая порода обладает определенной вязкостью. Благодаря этому легкие вещества могут всплывать, а тяжелые погружаться. Люстих вычислил, что тело диаметром около трех километров может опускаться (если оно тяжелое) или подниматься кверху (если легкое) со скоростью примерно 500 километров за один миллиард лет. Тело меньшего размера перемещается с меньшей скоростью. За тот же миллиард лет тело, имеющее в поперечнике один километр, будет погружаться или всплывать только на 50 километров. При этом вертикальном перемещении глыб, расположенных внутри Земли, освобождается настолько большое количество энергии, что в отдельных зонах могут возникнуть расплавления. Этой энергии хватит и на то, чтобы объяснить все процессы смятия горных пород.

Другой ученый этой группы — Г. Д. Панасенко — приводит нас к еще более сложным представлениям о внутреннем состоянии Земли. Он говорит, что мы должны здесь учитывать те законы физики и химии, которые связаны с внутренним строением атома.

Если взять для примера атом платины и для наглядности представить его размеры с Московский университет, то окажется, что ядро этого атома, заключающее в себе почти всю массу, будет иметь величину не более кубического сантиметра.

Если какое-то количество электронных оболочек сорвано, атомы можно сблизить. При этом вещество, сохраняя свой химический состав, станет немного плотнее, тяжелее. И может быть, не обязательно, говорит Панасенко, представлять себе расслоение Земли по химическому составу. Он может быть единым как в поверхностных, так и в глубинных своих зонах.

Но под влиянием тех огромных давлений, которые существуют внутри Земли, могут возникнуть изменения в строении атомов. Расчеты показывают, что в центре Земли давление должно достигать трех миллионов атмосфер, а на границе ядра и мантии оно равно полутора миллионам атмосфер. Такое огромное давление, конечно, приведет к какой-то перестройке атомов. Их состояние будет, конечно, совсем не тем, которое известно нам на поверхности Земли, изменятся при этом их внутренняя структура и плотность пространственного расположения… Одни и те же по химическому составу горные породы будут иметь на разных глубинах совершенно различную плотность. А изменения плотности могут быть скачкообразными.

Кроме того, известно, что атомы, лишенные верхних электронных оболочек, приобретают металлические свойства. Почему, например, мы должны представлять себе, что внутри Земли обязательно должно быть железо? Там может находиться какое-то вещество со свойствами металла, а эти свойства могут быть результатом изменения облика атомов.

Вот так сейчас пытаются расшифровать эти две цифры — плотность Земли и ее поверхности.

А недавно выдвинута идея о том, что в числе элементарных частиц атома может находиться гравитон — элементарная частица, носитель силы тяжести, гравитации (отсюда и название), что в процессе жизни элементарных частиц гравитон может дать позитрон и электрон, что он может быть разложен на другие элементарные частички. Если гипотеза гравитона верна, то перед нами открываются новые перспективы, новые возможности доказательства изменения веса вещества с возрастанием глубин. Может быть, где-то здесь недалеко решение проблемы преодоления силы тяжести?

Шифр кода информации Земли об ускорении силы тяжести еще не разгадан до конца. От решения этой задачи зависит очень много проблем, имеющих и научное и народнохозяйственное значение. И вероятно, недалеко то время, когда будет создана единая теория строения Земли, открывающая новые возможности, в частности, и в поисках полезных ископаемых и их добычи.

В очень интересной книжке «Вселенная, жизнь, разум» профессор И. С. Шкловский ставит такой вопрос: «Есть ли жизнь на Земле?» Разумеется, с точки зрения тех разумных существ, которые могли бы населять другие планеты и, в частности, Марс.

Первое впечатление при ознакомлении с Землей было бы недостаточно утешительным. Определяя ее температуру, наши небесные соседи обнаружили бы удивительные явления. Они установили бы, что поверхность атмосферы имеет очень высокие температуры, и, конечно, при этом сделали бы вывод, что жизни на Земле при такой температуре быть не может.

В то же время они отметили бы странный парадокс. При такой высокой температуре Земля не светится. Если бы с помощью радиотелескопов они стали изучать температуру нижних слоев атмосферы, то поразились бы еще больше. Здесь температура значительно ниже 100 градусов, а иногда резко опускается ниже нуля. В таких условиях жизнь как будто может существовать.

Вот какие загадки ставит наша родная планета, если смотреть на нее со стороны. Впрочем, она и нам задает задачи не менее странные и удивительные.

В начале 1963 года в Горьковском кремле собрались астрономы для обсуждения, некоторых научных материалов, полученных в последние годы. Особый интерес вызвала работа группы горьковских ученых, которые в Крыму, на вершине Ай-Петри, установили искусственную Луну диаметром почти в 5 метров. Модель Луны служила для проверки данных, которые были получены при изучении поверхности настоящей Луны.

Ученым, работавшим под руководством доктора физико-математических наук профессора В. Троицкого, удалось установить ряд любопытных явлений.

Прежде всего определили, какие породы слагают поверхность Луны. Оказалось, что по своей теплопроводности они очень близки к нашим средним, основным и кислым породам. Это габро, диорит, гранит.

Выяснилось, что температура поверхности Луны подвержена резким колебаниям, зависящим от ее нагрева солнечными лучами. Но уже на сравнительно небольшой глубине температура более или менее постоянна. Далее она возрастает и достигает 1000 градусов на глубине 50–60 километров.

Удалось построить кривую температур Луны. Она оказалась все время возрастающей, и ученые пришли к выводу, что здесь имеется полная аналогия с тем, что мы наблюдаем на Земле.

Наблюдаем ли? Могут ли ученые сказать, что они в состоянии построить кривую температур Земли? На этот вопрос можно ответить лишь с некоторой долей вероятности. И прежде всего надо разделить этот вопрос на две неравные части. Отдельно надо и ответить на них. Ведь температуры атмосферы Земли и внутренних ее частей разные.

Кривые температуры для атмосферы мы можем построить довольно точно. Действительно, наблюдения, которые можно было провести с поверхности Марса, подтвердились бы земными исследованиями последних лет. На больших высотах температура достигает очень высоких значений, а с приближением к поверхности Земли она уменьшается. Здесь мы увидели бы два температурных минимума и два максимума, которые во многом определяют тип и характер кривых температур «неба».

Максимально холодные зоны, оказывается, расположены на высотах в 50–70 и в 10–30 километров от поверхности Земли; теплые максимумы — на высотах 100–150 и 40–50 километров. В минимальных зонах температура опускается до минус 70–75 градусов, а в максимальных повышается до 100 и больше градусов. В верхнем максимуме она достигает нескольких тысяч градусов. Все это мы узнали, используя новейшие методы наблюдения, в том числе геофизические ракеты и искусственные спутники Земли.

Но если бы марсиане решили определить температуры нижних слоев нашей планеты, особенно мантии и ядра, они натолкнулись бы на непреодолимые трудности. К сожалению, и мы, живущие на Земле, находимся почти в таком же положении. Предположений, гипотез много (их могли бы выдвинуть и марсиане. Вспомним, к примеру, наши споры о температуре Венеры!). А вот точных данных почти нет.

Еще в прошлом столетии было отмечено постепенное увеличение температуры с глубиной. В небольших горных выработках и в неглубоких скважинах температура поднималась в среднем на один градус при погружении на каждые 33 метра. Эти цифры в свое время вошли во все учебники мира, и авторитетность их была непререкаемой. Но с проведением глубоких горных выработок стало ясно, что эти средние данные совершенно не дают нам оснований делать выводы о тепловом режиме даже поверхностной зоны Земли! В отдельных участках континентов температура оказалась резко различной. В одних значительно выше средней, в других — намного меньше. А иногда температура сначала повышалась, потом резко понижалась. Выходит, что для каждого района земной поверхности свой температурный режим.

Например, на Кольском полуострове температура увеличивается в среднем на один градус на каждые 150–160 метров глубины. Примерно такой же режим изменения температур наблюдается в целом ряде скважин «Второго Баку». Причем эти изменения нарастают не плавно и постепенно. В целом же ряде случаев — резкими скачками в зависимости от циркулирующей подземной воды!

Есть на Южном Урале местечко Янган-Тау, в котором температура вначале резко возрастает и на глубине в 300 метров достигает плюс 300 градусов. Затем, по мере продвижения вглубь, она снова уменьшается. Здесь мы встречаемся с резкой температурной аномалией. Она, возможно, связана с процессами окисления углерода или радиоактивного распада. Замечено, например, что вытекающий из зоны температурного максимума газ слегка радиоактивен.

На земном шаре выявлено много других участков с аномальными температурами. И эти аномалии не укладываются ни в какую закономерность.

Но если бы мы признали закономерное увеличение температур с возрастанием глубины (один градус на каждые 33 метра), то для зоны земного ядра мы получили бы устрашающую цифру — не меньше 200 тысяч градусов! Если бы на самом деле в центре Земли существовала такая температура, то наша планета давно взорвалась бы и превратилась в газовое облако. Поэтому ученые, которые рассматривают вопросы температурного режима внутренней зоны Земли, произвольно уменьшают эту цифру.

Так геофизик Гутенберг, изучавший этот вопрос в конце прошлого столетия, считал, что температура под земной корой более или менее постоянна и не превышает четырех-пяти тысяч градусов. Другие ученые утверждают, что температура с глубиной закономерно увеличивается, называя максимальную цифру в десять тысяч градусов в ядре Земли.

Лишь академик Вернадский еще в 1934 году выступил с утверждением, что температуры с глубиной могут понижаться. Это вызвало резкий отклик многих ученых на XVII Международном геологическом конгрессе, о котором рассказано в начале книги. Сказались сила традиции, привычки к «удобной гипотезе».

Взгляды Вернадского впоследствии нашли сильную поддержку в теории О. Ю. Шмидта. А когда были открыты явления радиоактивности, ученые получили в руки доказательства сложности термической жизни Земли. Было высказано предположение, что если в ней более или менее равномерно распределены радий, торий, уран, то Земля должна разогреваться. Накопление тепла, возникающего от распада радиоактивных веществ, должно быть настолько велико, что Земля уже давно пережила бы стадию полного расплавления.

Недавно в Институте физики Земли Академии наук СССР кандидат физико-математических наук Е. А. Любимова закончила расчет баланса тепловой энергии Земли. Исходя из средних цифр распределения радиоактивных веществ в земной коре, Е. А. Любимова предположила, что и на глубинах должно содержаться такое же количество радиоактивных элементов, а в связи с этим в ядре некогда холодной планеты должна образоваться разогретая масса. Е. А. Любимова подсчитала, сколько времени потребуется Земле на полное расплавление, каковы глубинные процессы ее жизни, как этот разогрев влияет на ход землетрясений, на смятие поверхностной зоны Земли. Иными словами, эти расчеты доказывают, что Земля в настоящее время разогревается.

Но ведь пока еще не доказано, что радиоактивные вещества распределены равномерно во всех зонах Земли. Вот почему целый ряд ученых, особенно те, кто придерживается точки зрения магматистов, считают, что Земля уже пережила стадию расплавления и сейчас остывает, что горные хребты возникли в результате уменьшения объема планеты. Этот процесс сравнивался с тем, что происходит с кожицей печеного яблока, которая морщится при усыхании.

Интересна точка зрения сторонников гипотезы конвекционных токов, предполагаемых в мантии Земли. Исследователи считают, что поверхность Земли охлаждается, а из недр планеты идут токи тепла, которые поддерживают ее тепловой режим.

А если встать на точку зрения академика Вернадского и представить себе, что Земля в прошлом не разогревалась? Тогда можно допустить, что на глубине, в зонах, расположенных далеко от поверхности Земли, могут быть участки с отрицательной температурой. По аналогии с атмосферой Земли, ее внешней оболочкой, учитывая особенности среды, ее физические условия, можно предположить, что в земных недрах тоже существуют какие-то максимумы и минимумы температур. Может быть, в отдельных участках температура близка к абсолютному нулю. Не здесь ли кроется разгадка сейсмических сигналов, как бы говорящих, что внутри Земли жидкая масса?

Известно, что при температуре минус 273 градуса или близкой к ней возникают явления так называемой сверхтекучести: породы начинают скачкообразно принимать новые, совершенно им не свойственные при обычной температуре качества. Не этим ли объясняются особенности вещества глубин?

Вот вопросы, которые возникают, когда мы начинаем изучать распределение температур в недрах нашей планеты. Так и борются между собой два мнения. Одно — о наличии высоких и очень высоких температур внутри планеты; другое — о холодном состоянии ее внутренних зон. Какое мнение верное? Ответа на этот вопрос наука пока еще не дала.

Есть одна красивая башкирская легенда, в которой рассказывается о том, как отряды кочевников отражали нашествие татаро-монголов. Битва разгорелась у горы Магнитной. Прижались к горе защитники. Их осталось немного. Тучами шли орды захватчиков. Они забрасывали башкир огромным количеством стрел. Но что это? Стрелы на глазах изумленных лучников отклонялись, не попадали в цель. Их притягивал к себе магнит той горы, которую защищали отважные воины. «Колдовство!» — решили устрашенные татаро-монголы и повернули своих коней.

Так в поэтических народных образах запечатлелись свойства магнита. Мы знаем, конечно, что такой силой не обладают магнетиты не только горы Магнитной, но и любых других месторождений. В музее Свердловского горного института однажды решили выставить кусочек магнетита, который притягивал бы к себе различные железные предметы. Из нескольких сотен образцов удалось найти только один, который довольно хорошо притягивал железные иголки и мелкие гвозди. Притянуть стрелу такой магнит, конечно, не смог бы.

Если мы возьмем самый обычный магнит, с которым в школах проводят простейшие опыты, то мы увидим, как, притягиваясь к нему, повертывается стрелка компаса. И когда мы пытаемся объяснить причину магнитной силы Земли, влияющей на стрелку компаса, то невольно рассуждаем по аналогии. Мол, внутри Земли тоже скрыт огромный железный сердечник.

А на самом деле есть ли в Земле такой сердечник? Если принять гипотезу магматистов и сравнить один из этапов развития Земли с остыванием чугуна, то аналогия с магнитным железным сердечником напрашивается сама собой. Но как же быть с точкой Кюри? Это температура 760 градусов Цельсия, когда пропадают магнитные свойства железа. Значит, внутри Земли температура должна быть ниже 760 градусов. Но такой вывод мало устраивает магматистов. Ведь он противоречит их теории расплавленного земного ядра.

Чтобы как-то примирить предположение о существовании железного сердечника Земли с представлением о высокой температуре ее ядра, ученые иногда прибегают к математическим расчетам. Один из расчетов показал, что на точку Кюри влияет давление, что при давлении в три миллиона атмосфер она должна сместиться до 4240 градусов.

Магнитная информация!.. Ее надо уметь расшифровывать, а сведения о том, как ведет себя магнитная стрелка, чрезвычайно многообразны.

Около 300 лет тому назад Лондонское королевское общество — так называется английская Академия наук — постановило проводить систематические наблюдения над поведением магнитной стрелки компаса. Изучать прежде всего начали ее склонение. Как известно, она показывает не на географический полюс, а на магнитный. Между направлением стрелки компаса и направлением географического меридиана всегда существует определенный угол. Этот угол и называется склонением. Его можно определить для каждой местности. Если объединить одинаковые склонения и провести между ними линии, то они на глобусе вытянутся в магнитные меридианы.

Знание склонения чрезвычайно важно для мореплавателей и летчиков. Еще не так давно магнитная стрелка была главнейшим ориентиром при прокладывании курса корабля. Трехсотлетние наблюдения, которые были проведены Лондонским королевским обществом, и в наши дни представляют чрезвычайный интерес. Мы по склонению и другим данным определяем так называемое нормальное магнитное поле Земли, имеющее свои закономерности. Оказалось, что оно не остается постоянным, а все время смещается. Сейчас такие наблюдения проводятся во всех крупных Геофизических обсерваториях мира.

Для характеристики нормального магнитного поля, кроме склонения, в обсерваториях наблюдают так называемое наклонение. Стрелка компаса расположена параллельно горизонту только в зоне, близкой к экватору, а на магнитных полюсах практически она должна стоять вертикально. В средних широтах стрелка компаса под разными углами наклонена к горизонту. Нанесенные на глобус линии, соединяющие равные значения наклонений, примерно соответствуют широтам.

Говорят, что третьей составляющей магнитного поля является сила, с которой стрелка притягивается к полюсу. И ее научились измерять и выражать в определенных значениях. Около полюсов эта сила значительно больше, чем у экватора.

Если взять и провести мысленно через всю Землю линию между магнитными полюсами, так сказать магнитную ось, то мы увидим, что она не пересечет центр Земли, а пройдет от него в 1200 километрах. И если магнитное поле Земли создается железным сердечником, то источник магнетизма должен быть расположен внутри планеты эксцентрично, ближе к определенной части поверхности Земли.

Но здесь новое противоречие с фактами. Рассматривая строение Земли по данным сейсмики, мы видели, что внутри планеты имеются концентрические геосферы; сфер же, которые были бы расположены эксцентрично к поверхности Земли, там нет. Как же разрешить это противоречие между сейсмической и магнитной информацией? Вывод один: никакого железного сердечника внутри Земли нет!

Нам известно, что в целом ряде участков нарушается нормальное магнитное поле Земли. В этих зонах наблюдаются резкие аномалии, причем иногда магнитная стрелка показывает куда угодно, только не на полюс. Одна из таких крупнейших магнитных аномалий в нашей стране располагается в пределах Курской, Белгородской и смежных с ними областей. Она получила название Курской магнитной аномалии.

В свое время, еще до революции, этой аномалией занимался профессор Московского университета Лейст. Он выделил участки сильных и относительно слабых аномальных зон и нанес их на карту. Лейст объяснил аномалию наличием крупных скоплений железных масс внутри Земли.

Во время революции материалы Лейста попали за границу, и уже в первые годы советской власти немцы пытались продать их Советскому правительству. В. И. Ленин, лично занимавшийся этим вопросом, отказался купить материалы Лейста и предложил геологу Губкину возглавить новую экспедицию по изучению Курской магнитной аномалии. Эта работа велась довольно долго и завершилась лишь после Великой Отечественной войны. Там были открыты участки, где железная руда залегает близко к поверхности, и уже сейчас Белгородский и целый ряд других карьеров дают нашим заводам, расположенным в центральной части СССР, большое количество высококачественного магнетита.

По самым скромным подсчетам оказалось, что в пределах Курской магнитной аномалии содержится более половины мировых запасов железной руды.

Такие крупные магнитные аномалии наблюдаются и в целом ряде других участков. Например, в области Северного Ледовитого океана магнитная аномалия тянется вдоль подводного хребта Ломоносова. Очень сильная магнитная аномалия располагается в южной части Атлантического океана. Много их и в других районах земного шара. Эти аномалии сейчас в основном изучены и нанесены на карту. Геологи расшифровали многие из них, причем данные магнитных измерений в целом ряде случаев подтвердили буровые скважины.

Оказалось, что довольно сильная магнитная информация поступает к нам из различных участков, расположенных сравнительно близко под поверхностью Земли. Эти участки связаны с особенностями строения земной коры. Расшифровав код магнитной информации, узнали, а потом проверили бурением, что поверхность гранитного слоя, залегающего под осадочным в пределах Европейской части СССР, показывает наличие иногда вздутий, иногда больших глубоких погружений. Мы получили возможность представить себе рельеф фундамента Европейской части СССР.

В некоторых участках этот фундамент выходит близко к поверхности. Например, в Карелии, на Кольском полуострове, на Украине и в окрестностях Воронежа. Иногда же он залегает на очень больших глубинах, например около Сарапула, в смежных участках Татарской и Башкирской АССР и Пермской области, где выделяется так называемая Сарапульская впадина, в которой фундамент расположен на глубине 10–12 километров от поверхности Земли.

Чем вызван этот гигантский «котел» в пределах Европейской части СССР, геологи пока не знают. Несомненно, какая-то из последующих сверхглубоких буровых скважин будет пройдена в Сарапульском котле, но сейчас мы можем только строить гипотезы о причинах формирования этой огромной впадины.

Распределением нормального и аномального магнитных полей Земли не заканчивается код магнитной информации. К нам поступает еще более сложная магнитная информация, которая свидетельствует о том, что магнитное поле Земли не остается постоянным, оно все время изменяется. Каждую секунду магнитное поле становится иным.

Различают очень много типов таких изменений, или, как говорят, вариаций, магнитного поля Земли. Кроме коротких периодических возмущений, замечаются изменения, зависящие от времени суток — суточные вариации и от времени года — годовые вариации магнитного поля Земли. Есть еще более сложные — вековые и даже геологические вариации магнитного поля Земли.

Когда стали детально изучать мелкие вариации — ежеминутные, суточные и годовые, — то заметили, что в их распределении намечается отчетливая связь с тем, что происходит на Солнце.

23 февраля 1956 года, в 8 часов утра по средне-европейскому времени, на Солнце произошел взрыв необычайной силы. Мощность его приравнивали к взрыву миллиона водородных бомб. Через небольшой промежуток времени на Земле началась магнитная буря. Прекратилась радиосвязь, на некоторых участках вышла из строя и телефонная связь. Даже скорость вращения Земли вокруг своей оси также изменилась. Земля затормозила свое движение на одну стотысячную долю секунды! Это очень и очень много для такого сверхточного механизма, каким является движущееся небесное тело.

На магнитное поле Земли влияют и сильные землетрясения, в особенности глубокофокусные, зона возмущения которых расположена в слое Голицына, на глубине около 800 километров от поверхности.

Есть и другие закономерности, подмеченные магнитными обсерваториями. Длительные наблюдения показали, что нормальное магнитное поле Земли подчинено закономерным вековым колебаниям. Данные наблюдения ежегодно наносятся на специальную карту, и сравнение их позволяет проследить закономерности векового хода изменения нормального магнитного поля.

А можно ли «увидеть» древние магнитные меридианы, выявить древнее нормальное магнитное поле? Оказывается, можно. Существуют способы изучения так называемого остаточного магнетизма, характерного для древних геологических эпох. Образно выражаясь, каждая частичка, расположенная в какой-нибудь податливой среде, представляет собой самостоятельный магнит, полюсы которого ориентированы на магнитный полюс данной эпохи. Когда эта среда затвердевает, в ней окаменевают и древние меридианы. Окаменелый меридиан!

Мы только что говорили, что точка Кюри в расплавленной массе равна 760 градусам. Представим себе поток вязкой полужидкой лавы, вытекающей из жерла вулкана. До тех пор, пока температура этой лавы выше 760 градусов, в ней не отражается магнитное поле Земли. Но стоит пересечь лаве этот рубеж, как в ней появятся отдельные магнитики, которые сразу же ориентируются по магнитным меридианам. А потом лава начинает застывать, и как только она затвердеет, застынет и направление магнитных частиц. Так в лаве окажутся окаменелые меридианы прошлых геологических эпох.

То же самое происходит в вязком морском иле, в котором отдельные составляющие его частички также ориентируются по древним магнитным полям. Стоит окаменеть этому илу, и в нем также затвердеют древние меридианы.

Геологи научились вырисовывать контуры этих древних меридианов, и когда были обобщены данные всех континентов, то оказалось, что магнитные полюса в разные эпохи располагались в различных участках Земли!

Вот как «пропутешествовал» Северный полюс. Полтора миллиарда лет тому назад он находился в области Канадских озер, потом стал перемещаться в широтном направлении на запад и спустя миллиард лет очутился в центре Тихого океана, в зоне Гавайских островов. Для того чтобы пройти от Гавайских островов до современного Дальневосточного побережья, ему понадобилось около 200 миллионов лет. Затем он резко повернул на север и двигался далее вдоль северного побережья Азии. Еще 100 миллионов лет назад полюс находился в зоне Берингова пролива, он продолжал свое «путешествие» и, наконец, достиг современного местоположения.

При изучении движения полюса выявилась еще одна очень любопытная деталь. Линии древних меридианов разных континентов не сходились в одной точке. Создавалось такое впечатление, что в одну и ту же геологическую эпоху было несколько магнитных полюсов — предположение, конечно, совершенно невозможное.

Кому-то из ученых пришла мысль восстановить очертания континентов так, как рисовались когда-то Вегенеру. И получилось чудо! Если, следуя гипотезе Вегенера, слить воедино все континенты, то и магнитные меридианы каждой эпохи сбиваются в одну точку. И сейчас палеомагнитологи при изучении положения древних меридианов вносят в свои измерения так называемую поправку Вегенера. Старая гипотеза неожиданно возродилась, получив подкрепление от геофизиков, от магнитологов. И вновь начались горячие дискуссии.

Магматисты некоторое время торжествовали. Казалось, они получили бесспорное подтверждение тому, что под земной корой имеется расплавленная масса, по которой движутся, плавают континенты. Магматистам «противники» возражали: изменялось только положение магнитных полюсов, а континенты оставались неподвижными, несовпадение магнитных меридианов связано только с геологическим ходом изменения нормального магнитного поля Земли.

И загадка осталась нерешенной. Ее решение — это дело будущего. Богатейший код магнитной информации ждет, чтоб его расшифровали.

Новые данные были получены в последние годы, когда в нашей стране и в США были запущены искусственные спутники, когда с Земли в космос ринулись космические корабли, когда мы стали исследовать и сравнивать магнитные поля Земли, Луны, Венеры, Марса. Сегодня совершенно очевидно, что наибольшее магнитное поле имеет наша планета. Оно распространяется на десятки тысяч километров от ее поверхности.

Сейчас ученые выделили так называемую магнитную сферу Земли, которая представляется в виде очень сложных магнитных силовых линий, опоясывающих всю нашу планету.

У Луны магнитного поля не оказалось, во всяком случае такого магнитного поля, которое мы могли бы зафиксировать аппаратурой, установленной на космических кораблях. Американский космический корабль «Маринер-2», пролетевший в 1962 году мимо Венеры, не обнаружил магнитного поля и у этой нашей соседки. Это было очень важным открытием. Раньше ученые могли говорить о том, что у Луны нет магнитного поля, потому что ее масса слишком мала для того, чтобы обеспечить условия формирования магнитного поля. Что же касается массы Венеры — она близка к массе Земли. Почему же у нашей планеты есть магнитное поле, а у Венеры нет?

Значит, дело не в массе!

Так магнитная информация, полученная из космоса, опять поставила перед нами новую загадку, которую мы пока не в состоянии решить.

Детальное изучение магнитной сферы Земли показало, что в ней имеются какие-то отступления, связанные с крупными магнитными аномалиями. От магнитных зон, расположенных над поверхностью земной коры, к крупным магнитным аномалиям тянутся линии, которые можно было бы изобразить в виде «отрогов». Один из самых больших «отрогов» отмечен в южной части Атлантического океана. Он подходит к крупной магнитной аномалии, которая там расположена. Чем вызваны эти «отроги», как объяснить их возникновение? Эта магнитная информация получена совсем недавно, и она еще ждет своего объяснения.

Постепенно код магнитной информации приводит нас к представлениям о причинах происхождения магнитного поля Земли. Мы знаем, что есть несколько источников сил, влияющих на магнитное поле Земли. Первый очень сильный источник действительно находится внутри Земли. Что он собой представляет, мы посмотрим позднее.

Другой источник магнитного поля, влияющий на распределение магнитных аномалий, находится в земной коре, или в верхней мантии Земли. Он связан со скоплениями пород различной магнитности — либо очень сильной, либо слабой. Их расположение и нарушает нормальное магнитное поле Земли. Кроме того, источники магнитного поля находятся и над Землей, в магнитной сфере Земли, и, наконец, за 150 триллионов километров от нашей планеты — на Солнце.

Таким образом, магнитное поле Земли создается не каким-то одним «железным сердечником», а целым комплексом очень сложных явлений и земного и космического происхождения.

В 30-х годах на севере работала экспедиция под руководством инженера Миронова. Она должна была проследить, имеются ли блуждающие электрические токи в водах Баренцева моря. Экспедиция была снабжена очень точной аппаратурой, приборы могли регистрировать тысячные доли ампера и тысячные доли вольта. Но когда электроды были опущены в море, то вся установка вдруг перестала работать: приборы перегорели.

Экспедиция вернулась за новой аппаратурой. При новом эксперименте удалось установить, что иногда блуждающие токи в морях достигают силы в несколько ампер, а напряжения — до десятков и даже сотен вольт!

Постепенно накапливались знания о блуждающих токах, пронизывающих не только воду, но и Землю. Выявилась четкая зависимость между жизнью Солнца и распространением в Земле блуждающих токов. Правда, по пути движения этих токов на них влияет ряд других явлений, связанных с распределением внутри земной коры горных пород, которые являются относительно хорошими или, напротив, плохими проводниками. Удельное электросопротивление резко повышается там, где слои относительно сухие, и уменьшается там, где породы омываются подземной водой, в особенности если в ней есть химические соединения.

На основании этих наблюдений возникла интересная отрасль геофизики — электроразведка, с помощью которой можно установить условия залегания отдельных полезных ископаемых, можно проследить, как под землей располагаются те или иные горные породы. Конечно, для электроразведки используются не только естественные блуждающие токи. Через породы специально пропускают либо постоянный, либо переменный ток. Контроль за поведением электрического тока в Земле и дает информацию о распределении в верхних частях земной коры разнообразных горных пород.

К сожалению, современная аппаратура, с помощью которой проводятся все эти исследования, имеет недостаточно высокую точность, и уже на некоторой глубине показания приборов дают не совсем удовлетворительные результаты. Ученые работают над повышением чувствительности электроразведки, а в связи с этим над увеличением глубины, на которой можно изучать распространение различной силы электрических токов, пронизывающих Землю.

Мы, например, пока не знаем, как распространяются блуждающие токи в зонах, расположенных под земной корой. Что эти токи пронизывают Землю во всех направлениях — несомненно. Но как происходит циркуляция электрического тока в мантии или в ядре Земли? И здесь, в попытках объяснить эти процессы, опять столкнулись две противоположные теории.

Если мы встанем на точку зрения Вернадского — Шмидта и предположим, что на большой глубине температура отрицательная, близкая к температуре абсолютного нуля, то мы должны будем учитывать явление сверхпроводимости, которое, как известно, возникает в породах при таких температурах. Ток, пущенный по этим породам, будет бесконечно циркулировать по ним в одном и том же направлении, создавая колоссальный соленоид.

При быстром вращении Земли вокруг своей оси в магнитном поле Солнца в нем должен возбуждаться ток огромной силы. Может, он и порождает магнитное поле Земли. Ведь нет же мощного магнитного поля у наших небесных соседей! Луна и Венера вращаются вокруг оси очень медленно. Это предположение понуждает отказаться от идеи железного сердечника Земли. Соленоид позволит обосновать и эксцентричность магнитного ядра Земли, которую мы устанавливаем по магнитным сигналам, идущим из глубины нашей планеты. Если под поверхностью Земли действительно имеется такое «динамо», то оно может в зависимости от тех или иных обстоятельств несколько изменять свои контуры, что и вызовет изменение нормального магнитного поля Земли.

Может быть, не только склонение, но и наклонение магнитной стрелки, как и целый ряд других явлений, связаны с этим земным «динамо». А если предположить, что под земной корой имеется несколько соленоидов (что вполне возможно, потому что области низких температур могут располагаться обособленными зонами), то и некоторые крупные планетарные магнитные аномалии можно объяснить не скоплениями железных масс, а циркуляцией электрического тока. Иначе трудно понять, почему центры таких аномалий несколько смещаются в вековом ходе жизни Земли.

Само собой разумеется, что это только допущение, но и представление о железном сердечнике Земли — тоже всего лишь допущение, основанное на магматической теории, которая утверждает, что во внутренних зонах нашей планеты господствуют температуры в тысячи градусов.

А предположение о земном «динамо» хорошо согласовывается и с представлением о жидком ядре Земли, которое скорей всего также объясняется сверхтекучестью пород при сверхнизких температурах. Не здесь ли надо искать ответ на вопрос о том, что же в конце концов располагается во внутренней зоне нашей планеты? Не здесь ли надо искать новые источники энергии? Ведь если удастся использовать электрические токи Земли, это откроет перед человечеством совершенно неисчерпаемые возможности господства над природой.

В 30-х годах в районе Большого Медвежьего озера в Канаде пролетел самолет. Это была очередная аэрофотосъемка территории. Когда исследователи проявили кинопленку, то они обнаружили, что на некоторых участках в районе нынешнего поселка Эльдорадо Лабин-Пойнт растет много астрагала — полукустарника из семейства мотыльковых.

Тогда никто не придал этому большого значения, и лишь значительно позднее геологи установили, что с областью распространения астрагала совпадают, как правило, месторождения урановой руды.

Но в то время месторождения урана не представляли промышленного интереса. Все природные урановые соединения изучались лишь с минералогической точки зрения. И только тогда, когда уран стал важнейшим сырьем для производства атомного оружия и развития энергетики, его месторождения стали разведываться во всем мире с лихорадочной быстротой.

Вот тогда и вспомнили о старых снимках. Стало известно, что астрагал дает сигнал на поверхность о том, что где-то на глубине есть концентрации урана и радиевой руды. Было установлено, что целый ряд других разнообразных растений также показывает зоны развития урана и радия.

В результате сильного излучения этих элементов растения, произрастающие над месторождениями радиоактивной руды, искажают свою обычную форму, дают целый ряд различных уродливых мутаций. Эта уродливость может проявиться в изменении окраски цветов, стеблей и листьев многих растений. Некоторые растения дают искривленные формы, и эти уроды помогают геологам находить очень ценные и важные месторождения.

А иные растения произрастают только там, где нет урановой руды. Это тоже очень важно. Такие области перечеркиваются на карте, и там поисковых работ не производится.

Но не только растения служат индикаторами радиоактивных руд. Во многих случаях сами горные породы при внимательном их изучении рассказывают о том, где имеются концентрации урана или радия. Можно сказать, что своеобразная любовь замечается и между элементами радиоактивного ряда и отдельными минералами. В то же время уран и радий терпеть не могут присутствия некоторых других элементов, а в связи с этим и содержащих их минералов.

Несколько лет назад в США, в шахте Колорадо, в районе месторождения Сан Мигуэль-Ривер, были обнаружены окаменелые деревья. Один из стволов достигал в длину около 30 метров и имел толщину свыше метра. Другой вытянулся на 20 метров, а толщиной был немногим меньше метра. Свыше ста тонн урановой руды было добыто из этих стволов! Из руды получили около шести тонн окиси урана, а также около двух граммов радия и ряд других элементов.

Такая связь урана и радия с ископаемыми растениями отмечена повсеместно на земном шаре. Уран и радий «любят» все остатки органической жизни. Они часто встречаются не только в окаменелых стволах, листьях или стеблях растений, но и там, где в результате накопления разнообразных остатков животных осело много фосфорных минералов. Известны скопления урана и радия в фосфоритах, тех самых мирных минералах, из которых добывают суперфосфаты, идущие для удобрений.

Уран и радий «неравнодушны» и к разнообразным кислым и средним горным породам, прежде всего к тем, которые застыли в вулканических очагах. Особенно часто встречаются радиоактивные руды в сочетании с месторождениями железа, титана, самородных элементов, рожденных в кислых и средних горных породах.

Узнав про эти «симпатии» урана и радия к отдельным элементам и их минералам, геологи-разведчики проводят поиски радиоактивных металлов на таких участках, где встречаются эти минералы-спутники.

Вместе с тем уран и радий «ненавидят» серу. Там, где есть сера, а в особенности сернистые минералы, там лучше уран и радий не искать. Это для них «запрещенная зона», вот почему в местах скопления сернистых руд разведчики радиоактивных элементов не появляются.

Есть и другие сигналы радиоактивных элементов. Многие минералы выдают их своей особенной окраской, своим особенным обликом. Обычно серые, светло-серые, белые, желтоватые полевые шпаты, повсеместно встречающиеся в разнообразных горных породах (их даже называют породообразующими минералами), в местах скоплений урана или радия приобретают красную расцветку. Они как будто кричат исследователю: «Остановись! Я посылаю сигнал радиоактивности — красный цвет. Внимание! Здесь уран, здесь радий». И только неопытный исследователь пройдет мимо этой грозной предупреждающей расцветки.

Можно назвать много других минералов и горных пород, которые тоже сигнализируют о содержании урана или радия в горных породах. Разнообразные карбонаты, известняки и доломиты также становятся розовыми и даже красными и ярко-красными там, где в Земле скрыты скопления урановых и радиевых минералов.

Оказалось, что радиоактивные минералы очень «любят» древние горные породы, возраст которых исчисляется сотнями миллионов и миллиардами лет. В многочисленных африканских месторождениях, в особенности в пределах Конго, а также в Канаде, США и во многих других районах ученые подвергли детальному исследованию зоны распространения древних и древнейших пород и почти повсеместно там находили скопления урановой и радиевой руды.

А такие минералы, как кварц, приобретают преимущественно дымчатую или сиреневую окраску, тогда как в других условиях они бесцветны, или густо-черные и черные, или белые.

Есть такой минерал — флюорит, состоящий из фтористого кальция. Он обладает различной окраской. Встречаются зеленые, желтые, сиреневые кристаллы, но там, где флюорит находится в сочетании с радиоактивными минералами, — там он становится фиолетовым до черного и густо-черного. Он также сигнализирует: «Остановись, посмотри, исследуй!» И внимательный исследователь всегда найдет здесь урановые минералы.

В поверхностных зонах урановые минералы большей частью имеют раскраску разнообразных оттенков ярко-желтого или оранжевого цвета, от густых до светлых тонов.

Это изменение окраски, возникающее под влиянием бомбардировки минералов радиоактивным излучением, сейчас используется промышленностью.

Когда-то очень-очень давно, еще в прошлом и даже в позапрошлом столетии, уральские горщики умели изменять цвет камней, но они для этого пользовались примитивными способами. Они брали, например, черный горный хрусталь — морион, закладывали его в тесто. Тесто ставили в печь, а затем, когда хлеб испекался, из него вынимали перерожденный и обновленный камень. Он становился золотисто-желтым. Этот камень славился среди ювелиров своей красотой.

Сейчас такое же изменение расцветки можно легко произвести в атомном реакторе, причем облученные минералы приобретают устойчивую окраску. Ювелиры часто пользуются этим способом, изменяя цвет алмаза, они придают ему зеленую, ярко-золотистую или коричневую окраску. Такие алмазы весьма ценятся.

Но было бы неправильно думать, что геологи изучают только эти радиоактивные сигналы недр. Современная исследовательская аппаратура позволяет улавливать прежде всего ту ионизацию воздуха, которая возникает в результате активной бомбардировки окружающего пространства альфа-, бета- и гамма-лучами. Воздух становится электропроводящим, и обычные электроскопы, превращенные в настоящее время в электрометры — счетчики радиоактивности, отмечают те участки, где имеются зоны ионизации воздуха. Эти счетчики радиоактивности имеют сейчас разнообразную форму, они построены на различных принципах: некоторые улавливают только альфа-, или бета-, или гамма-лучи; другие реагируют лишь на нейтронное излучение, и так далее. Эти счетчики могут быть использованы для наземной съемки, их можно установить на автомашине. Радиометры поднимают на самолете в воздух и проводят аэрорадиометрические измерения. С помощью аэрорадиометодов быстро обнаруживают зоны сильной ионизации воздуха. Этим выявляются большие скопления радиоактивных минералов. В таких участках производят позднее детальную наземную съемку, сначала также с помощью разнообразных счетчиков, а затем применяются другие виды разведочных работ.

Иногда исследователи сталкиваются с резко пониженной радиоактивностью. Долгое время ее причина оставалась непонятной, но потом удалось установить, что зоны пониженной радиоактивности возникают над нефтяными месторождениями. В теории процесса еще много неясного, но этот факт геологи-нефтяники используют для поисков скоплений нефти.

Ученые подсчитали, что именно радиоактивные элементы во многих случаях и обеспечивают тот огромный приток тепла, который идет из глубины Земли. Один грамм радия при своем излучении дает 200 калорий в час. Это огромная цифра, в особенности если учесть, что такое излучение происходит в масштабе всей Земли. Несколько меньшее количество тепла дают другие радиоактивные элементы — уран и торий, но и они в сумме производят большое количество тепла.

Японским вулканологам удалось установить, что во время извержения вулканов в составе газов содержится много продуктов распада радиоактивных веществ. Не исключена возможность, что отдельные магматические очаги вызваны выделением тепла в местах большой концентрации радия, урана, тория. Правда, некоторые геологи отрицают такую связь, но имеются данные, которые трудно опровергнуть.

А как распределены радий, уран, торий в глубинах Земли?

Некоторые исследователи утверждают, что под земной корой содержится пониженное количество радиоактивных элементов. Другие говорят, что в мантии Земли их столько же, сколько в коре.

Проверить, кто из них прав, можно только бурением. Когда мы получим образцы пород из разных зон мантии Земли, то и ответ будет достаточно ясный.

Известно, что много радиоактивных элементов содержится в зонах крупных разломов земной коры. Вот, например, канадские месторождения в районе Большого Медвежьего озера приурочены к таким разломам. Некоторые исследователи говорят, что связь радиоактивных элементов с разломами свидетельствует о том, что в мантии Земли имеется большое количество разнообразных радиоактивных элементов — урана, радия, тория; может быть, под земной корой их даже больше.

Радиоактивные сигналы, идущие из недр Земли, пока еще полностью не расшифрованы. Мы еще находимся в области гипотез, но уже сейчас радиоактивная информация, поступающая из недр Земли, дополняет те данные, которые мы кладем в основу изучения внутреннего строения нашей планеты.

Один из исследователей загадочного мира элементарных частиц, слагающих каждый атом, лауреат Ленинской премии, член-корреспондент Академии наук СССР Бруно Понтекорво, рассказывает об удивительных особенностях открытой им частички вещества, которая носит название нейтрино: «Представьте чугунную плиту, толщина которой в миллиард раз превышает расстояние от Земли до Солнца. Так вот, нейтрино в своем движении не заметит этой плиты, оно пролетит через нее так, как будто здесь располагается не чугун, а абсолютная пустота».

Эта таинственная частичка, которую не может остановить даже чугунная плита такой чудовищной толщины, сейчас привлекает особое внимание ученых всего мира. Само собой разумеется, что, обладая такими особенностями, нейтрино находится среди элементарных частиц на особом счету. До того, как узнали о существовании нейтрино, самой маленькой из всех элементарных частиц считался электрон. Но нейтрино по меньшей мере в 500 раз меньше электрона. Еще в 30-х годах текущего столетия существование этой необычайной частицы было предсказано швейцарским физиком Паули. Он изучил так называемое явление бета-распада радиоактивных веществ, когда вещество испускает электроны или позитроны, а при этом теряется еще какая-то частица энергии. Паули предположил, что эта частица энергии улетает вместе с каким-то новым веществом, неизвестным пока науке. Это и было неуловимое нейтрино, которое Бруно Понтекорво все-таки «поймал», несмотря на его невероятную увертливость.

Не только Понтекорво, но и другие ученые, в частности американские физики Райнис и Коуэн, в одном из своих опытов подтвердили теоретические расчеты, по которым нейтрино в процессе, который может быть противопоставлен бета-распаду, должно поглощаться протоном, превращающимся в нейтрон. Эти исследования подтвердили наличие нейтрино.

Понтекорво доказал, что такой процесс можно предсказать: если в атомном реакторе нейтрино будет бомбардировать тонну водорода, ядром которого и является протон, то ежечасно в таком веществе будет примерно около ста превращений протона в нейтрон и в связи с этим поглощение нейтрино.

Ну и, конечно, когда существование нейтрино стало фактом, то оказалось, что все вещество космоса пронизывается этими частицами, летящими со скоростью света во всех направлениях.

Громадным источником нейтрино является наше Солнце. Оно испускает такое количество этих элементарных частиц, что, обладай мы каким-то особым зрением, увидели бы, как через нашу ладонь ежесекундно пролетают десятки миллиардов нейтрино.

Какое же количество этих частиц пронизывает всю Землю!

Естественно, что возникает мысль: нельзя ли посмотреть, какие процессы происходят при задержке нейтрино Землей и отдельными ее геосферами? Может быть, здесь мы получим какую-то новую информацию о глубинном строении планет? Может быть, на смену сейсмометрии планеты, на смену анализу всех колебаний Земли, возникающих при естественных и искусственных взрывах, придет нейтринная «сейсмометрия», если можно сочетать эти два, по существу, различных слова.

Такая нейтринная «сейсмометрия», по-видимому, дело уже недалекого будущего. Может быть, анализируя поведение нейтрино в различных геосферах, мы сможем узнать о состоянии вещества в мантии Земли и ее ядре. И в то же время поймем те геологические процессы, которые происходят в глубинных зонах нашей планеты.

Что же приносит нам информация Земли? Как мы можем сегодня представить внутреннее состояние нашей планеты?

В магазинах подарков очень популярным сувениром является матрешка. Возьмешь, откроешь ее, а там другая матрешка, только немного поменьше. Достанешь ее, полюбуешься, откроешь, а там третья, четвертая, пятая, шестая. В конечном счете очень маленькая, почти незаметная матрешка, которая находится в самом центре игрушки.

Вот и нашу планету в какой-то мере можно сравнить с этой забавной русской игрушкой. Если бы можно было приподнять земную кору, то мы увидели бы мантию Земли. В какой-то мере мантия повторяет очертания и форму земной поверхности. Какой слой мантии мы ни вскрывали бы, он тоже чем-то подобен вышележащему, будет ли это слой Гуттенберга или Голицына. А приоткрыв покров мантии, мы увидели бы ядро Земли. И оно тоже должно копировать поверхностные слои. Внутри ядра лежит ядрышко, самая сокровенная часть нашей планеты.

Но Земля не матрешка, и открыть ее не так-то просто. Вот почему о внутренних геосферах мы знаем пока еще немного — только благодаря той разнообразной информации, которую любезно доставляет нам сама наша планета.

Много мыслей рождает шифр кода тяжести, когда мы взвешиваем поверхностную и внутреннюю зоны Земли. Магнитная информация принесла нам также целый ряд интересных фактов о внутреннем строении Земли. Но мы пока не умеем увязывать показание кода магнитной информации с данными кода тяжести и кода сейсмических волн. Это несмотря на то, что ряд дополнительных данных мы получили из анализа расчетных давлений в различных геосферах, из анализа блуждающих электрических токов.

Да, еще неполон код информации. Мы еще не научились обобщать сведения, расшифровывать радиоактивные сигналы. Мы только догадываемся о том, что может нам дать информация, которая будет получена от некоторых элементарных частичек типа нейтрино, пронизывающих всю Землю. Мы не научились расшифровывать другие виды информации и, вероятно, не все сигналы умеем ловить. Может быть, где-то рядом с нами находится ответ на вопросы о внутреннем строении Земли, о тех процессах, которые протекают в недрах нашей планеты, а мы пока проходим мимо этих сведений. Давно ли мы не замечали магнитных или радиоактивных сигналов, не умели их разгадывать!

Но многое сейчас уже ясно. Уже оставлена, как совершенно не научная, гипотеза о расплавленном слое, лежащем под земной корой. Эти представления, распространенные на заре развития нашей геологической науки, теперь уже, пожалуй, не поддерживаются никем из ученых, хотя, очень популярны среди неспециалистов.

Мы знаем, что и мантия и вещество, скрытое под ее покровом, находятся в необычном состоянии, неизвестном на поверхности Земли. Это состояние связано с огромными давлениями, существующими в недрах нашей планеты. Внутри Земли, по расчетным данным, благодаря возможным срывам электронных оболочек атомов вещество приобретает металлические свойства.

Но все эти заключения пока еще не подтверждены конкретными данными. Вывод напрашивается сам собой. Надо бурить! Надо проникнуть в вещество мантии Земли. Тогда рухнут многие гипотетические построения и человечество обогатится новыми фактами.

«Небо пылало. Бесконечная прозрачная вуаль покрывала весь небосвод. Какая-то невидимая сила колебала ее. Вся она горела нежным лиловым светом. Кое-где показывались яркие вспышки и тут же бледнели, как будто на мгновение рождались и рассеивались облака, сотканные из одного света. Сквозь вуаль ярко светились звезды. Вдруг вуаль исчезла. В нескольких местах еще раз вспыхнули лиловые облака. Какую-то долю секунды казалось, что сияние погасло. Но вот длинные лучи, местами собранные в яркие пучки, затрепетали… бледно-зеленым светом. Вот они сорвались с места и со всех сторон, быстрые, как молнии, метнулись к зениту. На мгновение замерли в вышине, образовали огромный сплошной венец, затрепетали и потухли».

Это одно из красочных описаний события, которое обычно называется полярным сиянием. О нем писал исследователь севера Г. А. Ушаков в своей книге «По нехоженой земле».

Так же приподнято описывал полярное сияние Фритьоф Нансен.

В книге любого энтузиаста севера можно найти описание пульсирующих однородных полос и лент, великолепных разноцветных занавесей и драпри или неподвижных огненно-сияющих дуг, ежесекундно — и даже чаще — меняющих свой цвет. Каждый, кто видел полярное сияние, никогда не забудет этого дикого хаоса, огненного потока световой материи.

Художник Г. Н. Гамон-Гаман, изучавший распределение цветовых окрасок полярных сияний, говорит, что невозможно описать эту феерию лучей, освещающих мрачные, темные фиорды побережья Баренцева моря.

«…Разноцветные лучи, — пишет Гамон-Гаман, — как стрелы, вылетали из зенита, и, как бы во взаимной борьбе, догоняли и тушили друг друга, и вновь появлялись на другом месте неба, вспыхивая с еще большей силой и снова разлетаясь цветными зигзагами по всему пространству северо-восточного участка неба. Внезапно все это гигантское дрожащее море красок тускнело, и в нем появлялись провалы темно-фиолетового и синего тонов.

Небо стало темным, но из густой тьмы вскоре засветило ярким ореолом сияние светло-изумрудного тона, занимая еще большее пространство на небосводе и переходя в могучий, широкий огромный поток волн света. Все небо вспыхнуло раскаленным огнем, вихри, брызги огня, дрожащие снопы, трепещущие искры, огненные столбы, танец блестящих стрел. Заструился разноцветный туман, напоминающий не то какое-то огненное чудовище, не то крылья из огня и перламутровой пыли. Вся эта масса многоцвета и блеска соединилась в один сплошной небесный пожар… Да, это был небесный пожар холодного огня».

Так выглядят те сигналы, которые поступают к нам из космоса. Установлена четкая связь между магнитными возмущениями, магнитными бурями и интенсивностью полярных сияний. Это огромный поток корпускул, влетающих в магнитное поле Земли и создающих описанную выше феерию красок.

На 70 тысяч километров над поверхностью Земли во все стороны раскинулось магнитное поле. Это оно является ловушкой потоков электронов, протонов, других космических частиц, которые несутся с бешеной скоростью из просторов вселенной. Недавно было установлено, что не только Солнце является источником космического излучения. Большое количество космических частиц приходит к нам из центра Галактики, из многих зон так называемых радиотуманностей, горячих туманностей. Некоторые галактики также обладают весьма активным космическим излучением. Вот, например, от двух галактик в созвездии Лебедя к нам несется мощный поток космических частиц. По мнению одних астрономов, там сталкиваются две галактики, по мнению других, — на наших глазах происходит рождение галактик, и это второе предположение, по-видимому, более правильное.

Первичные космические частицы не доходят до поверхности Земли. Попадая в ее магнитное поле и сталкиваясь в высоких слоях атмосферы с элементарными частичками или осколками атомов, они рождают целый каскад вторичного космического излучения, состоящего из таких элементарных частиц, как мезоны, гипероны и многие другие. Большинство из них навивается на невидимые спирали магнитного поля Земли. Лишь небольшая их часть, проскочив дальше, попадает в следующую зону магнитного поля; снова здесь возникает ливневый каскад элементарных частичек, они вновь попадают в магнитную ловушку, и лишь немногие успевают добраться до поверхности Земли.

По исследованиям американских ученых, ворвавшийся к нам из других галактик осколок атома обладал такой огромной энергией, что вызвал ливень вторичных космических частиц, захвативших площадь в несколько квадратных километров.

О чем еще нам рассказывают эти посланцы космоса? Расшифруем ли мы когда-нибудь все эти сигналы и их отражения, порождаемые полярными сияниями?

Думается, что расшифруем. Ведь удалось же новосибирским математикам и археологам расшифровать письмена племени майя. Для этой цели были применены кибернетические установки. С их помощью заговорили знаки, смысл которых казался навсегда утраченным. И когда-нибудь с помощью сверхсовременных кибернетических машин будут расшифрованы голоса космоса. Уже сейчас по следам космических частиц мы узнаем о грандиозных событиях жизни звездной и межзвездной материи. Настанет время, и космос будет для нас открытой книгой, в которой мы, может, прочтем и о жизни далеких миров. Надо полагать, что содержание этой книги богато и разнообразно. Может быть, на ее страницах есть информация различных участков Галактики, есть голос тех, кто ищет средств сообщения с разумными существами, населяющими мир?

Как-то невольно напрашивается мысль: а не прав ли И. А. Ефремов, который в своем романе «Туманность Андромеды» рассказал о «Великом кольце», осуществляющем в масштабе больших областей Галактики радиосвязь цивилизаций многих и многих планет, населенных разумными существами? Пока же, как известно, исследование астронома Дрейка, изучавшего в 1960 году звезды Эпсилон Эридана и Тау Кита, расположенные поблизости от нас — на расстоянии одиннадцати световых лет, закончились неудачно. Дрейк с сожалением констатировал, что все усилия услышать голос разумных существ пока оказались безрезультатными. Но ведь было просмотрено лишь небольшое пространство окрестностей солнечной системы, а разумные существа могут находиться в некотором отдалении от Солнца.

Ученые предполагают, что удобнее всего передавать сообщения на ультракоротких радиоволнах, имеющих длину около 21 сантиметра. Это знаменитая линия водорода. Она спутница возбужденных атомов водорода. При этом в невидимой части спектра возникает излучение. Оно расположится в интервале ультракоротких радиоволн, с длиной около 21 сантиметра. С помощью радиотелескопов мы постоянно прослушиваем Галактику в надежде, что когда-нибудь наши усилия увенчаются успехом.

Некоторые голоса вселенной мы уже расшифровали. Мы знаем, что радиоволны, которые несутся к нам из центральных участков Галактики, вызваны крупнейшими ядерными взрывами. Мы даже можем вызвать — конечно, в несравненно меньших масштабах! — явления, подобные этим космическим катастрофам.

Группа ученых, изучавших экваториальную область в районе обсерватории Апия на островах Самоа, однажды наблюдала полярные сияния в то время, когда не было ни магнитных бурь, ни крупных возмущений солнечной активности. Оказалось, что в этот день и час на расстоянии трех с половиной тысяч километров от обсерватории, над островом Джонстон, был произведен взрыв американской термоядерной бомбы. Он-то и стал мощным источником излучения, вызвавшего искусственное полярное сияние.

Еще более мощные искусственные полярные сияния наблюдались на Гавайских островах и в Новой Зеландии во время мощного сверхвысотного взрыва, проведенного американцами в 1962 году. В момент взрыва на больших высотах возникло свечение красного, оранжевого и розового цветов. Какая же могучая сила находится теперь в руках человека и как жестоко и бездарно используется она в странах капиталистического мира! Ведь сама природа предупреждает о великой опасности радиоактивного излучения. Установлено губительное для животных и растений влияние космических частиц. Если бы у Земли не было магнитного поля и мощной атмосферы, то вряд ли на поверхности нашей планеты могла существовать жизнь. Радиационное излучение разрушительно действует на организм человека. Природа создала защиту от грозной силы космоса, и недопустимо создавать опасность здесь, на Земле. Вот почему народы мира с радостью встретили сообщение о заключении Московского договора, запрещающего ядерные испытания.

В то же время мы почти не знаем, как влияет на живые существа магнитное поле Земли. Известно только, что некоторые организмы весьма чувствительны к нему. Например, отдельные растения при проращивании поворачивают свои стебли к магнитным полюсам. Биологам удалось выработать у некоторых животных условные рефлексы на очень сильное магнитное поле. Наблюдения последних лет показали, что во время магнитных бурь ухудшается состояние больных людей, особенно тех, кто страдает гипертонией, туберкулезом, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Есть и другие данные, свидетельствующие о влиянии магнитного поля на жизнь организмов.

Не влияют ли магнитное поле и космическое излучение на горные породы, находящиеся в земной коре, в мантии или даже в ядре Земли? Вещество ядра, по-видимому, находится в таком состоянии, при котором у атомов нарушены верхние электронные оболочки… Это четвертое состояние вещества — плазма — встречается в космосе повсеместно. Три обычных для нас состояния вещества — твердое, жидкое и газообразное — там довольно редкое исключение.

Над нашей Землей, в самой верхней атмосфере, в зоне магнитного поля, движутся электрически заряженные частицы. Среди них много осколков атомов, либо отдельных элементарных частиц. Из плазмы состоит межзвездное вещество. Эту небесную плазму можно сравнивать с тем, что мы видим в обычных газоразрядных трубках, которые в крупных городах освещают улицы, магазины и создают причудливую и многоцветную игру реклам и надписей. Там тоже движется поток электронов. Весь процесс подчас происходит при очень высокой температуре, исчисляемой десятками тысяч градусов. Но возьмешь в руку такую трубку, а она холодная. Вот этот холодный газоразрядный свет и порожден тем четвертым состоянием вещества, бесконечным океаном которого окружена вся наша планета.

Внутри Земли располагается вещество, возникшее под влиянием колоссального давления. Оно, конечно, должно реагировать на все процессы, происходящие в магнитном поле Земли.

Нам представляется такой ход магнитной жизни плазмы. На Солнце, либо в зоне его ядра, либо в окружающем его пространстве происходят то резкие сжатия, то резкие расширения, приводящие к изменению магнитного поля.

Солнце окружено своеобразным циклотроном, в котором космические частички под влиянием изменений магнитного поля разгоняются до огромных скоростей.

Здесь можно было бы провести аналогию с синхрофазотроном, который установлен в окрестностях Москвы — в Дубне. Там, как известно, элементарные частички разгоняются в безвоздушном пространстве, под влиянием электромагнита, сердечник которого весит 36 тысяч тонн. Но Солнце неизмеримо мощнее. Разогнанные его магнитным полем до колоссальных скоростей космические частички направляются в периферическую зону и достигают магнитного поля нашей Земли. А затем либо на полюсах, где сходятся пучки магнитных силовых линий, либо в тех «отрогах», которые соединяют магнитные силовые поля с крупными магнитными аномалиями, происходит внедрение в Землю космических частиц второго, третьего и четвертого «поколений».

И вряд ли Земля инертно относится к этим внедрениям. Мы ведь видели, что при сильных возмущениях на Солнце происходят магнитные бури на Земле. Мы видели также, что Земля даже изменяет ход своего вращения вокруг оси под влиянием сильных магнитных бурь.

Вероятно, те частички, которые проникают в Землю, воздействуют на плазменную зону, находящуюся внутри нашей планеты. Они могут возбуждать плазму, могут вообще нарушать работу ее природных «динамо-машин».

Вполне допустимо, что под влиянием усиленного внедрения космических частиц в плазму внутренних зон планеты происходит изменение ее магнитного поля и — как результат этого — не только торможение Земли, но и вздымание или погружение отдельных участков земной коры.

Если принять гипотезу Вегенера или Штауба, связывающих рождение горных хребтов с передвижением и столкновениями континентов, то мы можем увидеть непосредственную связь между процессами, идущими в космосе, с геологической жизнью Земли.

Под влиянием сильных магнитных импульсов могут возникать и разломы земной коры, и передвижение отдельных глыб, и складчатость. Если мы объясняем обычный ход складчатости в подвижных зонах столкновением этих глыб, то одним из источников их движения, который многие усматривают просто в их механическом стяжении, могут оказаться именно космические силы.

Может быть, здесь кроются причины не только складкообразования, но и других закономерностей, влияющих на жизнь нашей планеты? Может быть, под влиянием проникающей радиации усиливается радиоактивность горных пород и происходит зарождение новых магматических очагов?

А дальше уже вступают в силу законы расщепления магмы, законы зарождения из этой магмы отдельных горных пород, минералов, скоплений полезных ископаемых.

Не исключена возможность, что магнитные импульсы влияют на движение из глубины к поверхности Земли нефти и газа. Все это только предположения, но если они подтвердятся, многое «тайное станет явным». Многие сложные проблемы будут решены.

Земля — не изолированное тело, она является частью космоса и должна испытывать его многостороннее и постоянное воздействие. Мы видели, что блуждающие электрические токи возникают в Земле в связи с магнитными бурями. Мы не можем не учитывать тех электрохимических реакций, которые возникают при прохождении электрического тока через горные породы. В особенности резкие изменения возникнут в том случае, когда породы обводнены. Имеющиеся на Земле рассолы представляют природные электролиты. Но ход таких естественных электрохимических реакций еще недостаточно изучен.

Какие законы изменения горных пород мы обычно учитываем?

Когда мы прогреваем горные породы в условиях, близких к условиям магматического очага, мы получаем мрамор из известняка. Когда мы на эти же породы воздействуем мощным давлением, возникает тот же мрамор. Такие же явления происходят и в самой природе. Затем мы отчетливо представляем роль подземной воды, которая выносит и приносит в горные породы самые различные вещества. Невольно мы всегда ищем те каналы, по которым вещество выносилось и по которым оно было привнесено, даже если доказать именно этот путь образования горных пород невозможно.

Ну, а если таких каналов действительно не было? Вот тут возникают многочисленные споры. Вполне допустимо, что при проникновении электрических токов, радиолучей, космических частиц в горные породы в них должны возникать определенные изменения.

Как, например, влияют на горные породы космические частички? Мы уже знаем (и на этом частично основаны некоторые приемы геофизической разведки), что если облучить сильным источником радиации горную породу, то она накапливает в себе определенное количество вновь возникших в ней изотопов. Но если в искусственных условиях, используя довольно слабые источники излучения, мы осуществляем эти реакции, то вполне естественно предположить, что сама природа может производить такой же, только неизмеримо более грандиозный эксперимент.

Исследователям урановых минералов давно известны находки трансурановых элементов в естественных природных условиях. Мы знаем, например, способ получения плутония — одного из таких трансурановых элементов. Он возникает при облучении ядер урана-238 нейтронами. В природных условиях нейтроны могут прийти из космоса. Поток космических частиц, идущий из космоса, может воздействовать на уран-238 и создать плутоний-239. Кроме плутония-239, обнаружены кюрий-247 и америций-243. Срок жизни этих элементов относительно небольшой. Самый недолговечный из них, америций, имеет период полураспада всего около девяти тысяч лет.

В старинной катангской легенде говорится о том, что много-много лет тому назад на страну Конго низвергся небесный огонь. Под его воздействием родились драгоценные металлы, которые стали потом находить в различных участках Центральной Африки. Само собой разумеется, это легенда, и на ней мы не можем базировать свои выводы, но нет ли в ней своего рационального зерна? Почему нельзя допустить, что некоторые камни-обманщики, камни-волкулаки, сохранившие мельчайшую скульптурную отделку замещенного вещества, произошли в результате радиоактивных процессов изменения химических элементов?

Вполне возможно, что человечество когда-нибудь научится управлять процессами создания руд и скоплений полезных ископаемых с помощью направленных ядерных ударов. Конечно, это пока еще фантазия, но ведь мы являемся свидетелями того, как очень многие научно-фантастические прогнозы в конечном итоге оправдываются. Тем более, что уже начали появляться научные труды на эти темы. Киевский ученый О. И. Слензак в работе о горных породах центральной части Украины делает попытку доказать, что часть этих пород произошла под воздействием атомных реакций.

Аналогичные исследования были произведены американскими учеными Сиборгом, Перлманом, Холлендером и другими.

Много противников у Слензака и у американских ученых. Трудно отказаться от привычных представлений о перегреве, давлении и влиянии подземных вод на изменение горных пород, но придет время, и новые идеи будут подкреплены достаточным количеством фактов. Тогда из области научной фантастики эти предположения перейдут в разряд научно-практических методов. Может быть, установление единых процессов жизни нашей планеты и Солнца даст новую теорию зарождения Земли и тех геологических процессов, которые протекают на ней?

Покров мантии еще пока окутывает таинственное ядро Земли. Высказывается много разных гипотез и предположений о том, что он под собой скрывает. Но при более полной расшифровке информации, идущей из глубинных зон Земли, перекличка космоса и недр, несомненно, раскроет нам новые страницы волнующей истории развития нашей планеты.

Еще совсем недавно — сто с небольшим лет назад — геологи в некоторых случаях могли сослаться на господа бога. А сейчас, когда перед ними вдруг появляется непонятное, бог уже больше их «выручить» не может. Надо уповать на свои знания, на силу науки.

Мы знаем, что к нам идут разнообразные сигналы из космоса и из недр Земли. Здесь и свет и потоки космических лучей с всепроникающими нейтрино. Мы прослушиваем нашу Галактику и другие скопления звездных миров с помощью радиотелескопов. Мы получаем необычайно интересную информацию о строении тех участков, которые мы не можем видеть в оптический телескоп.

Вот, например, огромной темной туманностью закрыт от нас центр нашей Галактики, того скопления звезд, которое объединяет и подчиняет единым закономерностям 100 миллиардов звездных миров. Но сейчас радиоастрономы прослушали с помощью радиотелескопа эту невидимую область и нашли там десятки миллионов ярчайших звезд, уловили следы мощнейших ядерных реакций. Существуй бог на самом деле, ему было бы там в высшей степени неуютно!

Тщательный просмотр околоземного пространства показал нам наличие там магнитосферы и атмосферы, простреленной многочисленными ракетами, обследованной космическими кораблями, спутниками, просмотренной космонавтами. В околоземном пространстве не нашлось места для бога.

Нет места для бога и под земной корой. Природа многочисленных сигналов, поступающих к нам из подкоровых участков, из таинственной мантии, из зоны ядра Земли, в основном ясна для науки и не оставляет места для бога. Впрочем, даже невежественные богословы средневековья считали недра Земли неподходящим местом для бога и помещали туда ад. Мы же увидели, что и ада там быть не может. Никакому черту не выдержать господствующих под Землей высоких давлений, сверхнизких или сверхвысоких температур! Недаром верующим все чаще говорят теперь в церкви, что ад и рай надо понимать духовно, что бог нематериален. Не в систематическом изложении противоречий между геологией и религией задача этой книги. К тому же это сделано в очень хорошей книге «Геология и религия», написанной профессором Г. П. Горшковым. Мне хочется лишь в итоге рассказа о внутреннем строении Земли еще раз подчеркнуть полное отсутствие оснований для гипотезы о существовании господа бога.

Во многих народных сказаниях говорится о том, как были созданы наша Земля, звезды, Солнце, Луна. Оригинальную трактовку этой проблемы дали карельские поэты-космогонисты в своей великолепной «Калевале». В других космогониях о создании Земли и звезд сказано несколько иначе, но, как правило, многочисленные космогонии повторяют друг друга. И часто в основе их лежит какая-то, пусть наивная, материалистическая идея. Вспомните мифы древней Греции, легенду о первобытном хаосе неоформленной материи, который существовал вечно и был началом всех начал.

И пожалуй, наименее интересна библейская космогония, на которой веками покоилось все здание христианского вероучения. Господь бог, по этой космогонии, вначале отделил небо от Земли, затем создал твердь Земли, потом сказал: «Да соберется вода, которая под небом, в одно место, и да явится суша… И назвал бог сушу землею, а собрание вод назвал морями».

Иными словами, по этой космогонии все сводилось к акту творения. Только у народа, находившегося на низкой стадии общественного развития, могли сформироваться такие наивные космогонические представления. Глубока и диалектична по своей сути, хотя и не менее фантастична, картина сотворения мира, написанная иранским поэтом Фирдоуси в его поэме «Шах Наме». В переводе сотрудницы Ленинградского государственного университета В. С. Соколовой описание звучит так:

Но, пожалуй, наиболее интересной является индийская космогония, в которой, как мы видели в главе о каменных ритмах, намечена какая-то повторяемость процессов, когда сотворенное разрушалось, а затем вновь создавалось. Здесь тоже отзвуки стихийной диалектики.

Конечно, все эти преданья старины глубокой сейчас не имеют даже и исторического интереса. Это главным образом предмет исследования филологов, философов, да и то в разделах, касающихся очень далекой истории развития наших представлений о Земле и мире. Даже современные церковники стараются как можно меньше цитировать библию, потому что и им стало ясно, что она находится в резком противоречии с фактами, добытыми современной наукой.

Трудно сейчас работать церковникам. Им приходится приспосабливаться к бурному движению современной науки. Не успели они принять идею о большой длительности жизни, как пришлось уточнять и изменять принятую цифру. За эти идеи в свое время отлучали от церкви. Ломоносову, например, грозила эта кара, когда он осмелился в своих научных докладах говорить о безмерной длительности Земли. А в 1954 году римский папа заявил, что мир сотворен два миллиарда лет тому назад. В 1954 году ученые действительно называли такую цифру, сейчас, по-видимому, церкви придется вновь изменить свою точку зрения, потому что в земной коре найдены породы, имеющие возраст 3,5–4 миллиарда лет. Значит, сама Земля существует около пяти миллиардов лет. А если мы найдем более древние горные породы, то богословам опять придется приспосабливаться к новым научным фактам и новым научным открытиям. Православные богословы на всякий случай использовали уже чисто иезуитский прием: мол, шесть дней творения надо понимать условно — как шесть геологических эпох, а сколько они длились — один бог знает!

В настоящее время по работам известных отечественных и зарубежных астрономов нам рисуется сложная жизнь и безмерная длительность нашей Земли и тем более звездных миров. Для решения этих проблем дают очень много фактов современные наблюдения и прежде всего изучение так называемых «вымерших изотопов».

В периодической системе Менделеева под номерами 43, 85, 87 значатся элементы технеций, астатин, франций. Их в настоящее время нет на Земле. Их можно получить только искусственно. Наблюдения над этими искусственно полученными элементами показывают, что срок их жизни необычайно мал. Половина запасов технеция распадается за 200 тысяч лет. Можно считать, что весь запас технеция практически полностью распадается за период времени несколько больший, чем два миллиона лет. Поэтому наша Земля, насчитывающая неизмеримо больший возраст, вполне естественно, не сохранила запасов технеция.

Но этот вымерший изотоп астрономы с помощью самых обычных астроспектрографов обнаружили на звездах. Значит, это очень молодые звезды — им меньше двух миллионов лет! Вполне естественно, что такие наблюдения привели ученых к мысли об эволюции звездных миров. Академик В. А. Амбарцумян говорит, что звезды живут, стареют, умирают и рождаются вновь, что в течение бесконечно большого времени существования галактик все время происходило и будет происходить образование и старение звездных миров. А это никак не согласуется с христианским учением о сотворении мира и его конце.

Установление эволюции звездных миров явилось большим ударом по представлению идеалистов о незыблемости мироздания. В работах многих ученых и, в частности, академиков В. Г. Фесенкова, Г. А. Шайна и ряда других даны описания определенных стадий формирования звезд. В работах показано, как в бурных ядерных реакциях рождаются магнитные поля. В огромных туманностях, температура которых исчисляется десятками и сотнями миллионов и миллиардов градусов, возникает сложная магнитная жизнь. По магнитным силовым линиям концентрируется звездное вещество, и это приводит к формированию протозвезд (первичных звезд). Они имеют огромную температуру и обладают колоссальным запасом энергии, в них наблюдается много тех элементов и их изотопов, которых нет на старых звездных мирах и планетах.

Контуры формирования звездных миров намечены современной астрономией. Вполне естественно, что проникновение в тайны внутреннего строения атома помогло ученым расшифровать эту страницу бытия. Здесь нет места богу, говорят ученые. В основе рождения и смерти звезд лежат ядерные реакции, лежат распад и синтез веществ. При огромных взрывах некоторых звезд, заканчивающих свою жизнь, при формировании тех или иных новых и сверхновых звезд образуются условия для создания тяжелых и сверхтяжелых элементов.

Знаменитая звезда, названная в честь китайского ученого Ма Туан-линя, загоревшаяся на небе более тысячи лет тому назад, светила ярким светом 53 дня. Она была видна даже днем. Ма Туан-линь, наблюдавший звезду, записал ее небесные координаты и отметил в летописи ее необычное свечение. Сейчас на месте звезды Ма Туан-линя располагается звездная туманность, носящая название Крабовидной (форма ее напоминает краба). Оттуда идут многочисленные радиосигналы, свидетельствующие о бурных ядерных процессах, которые протекают в зоне этой туманности.

Особенно интересен период свечения этой звезды, равный 53 дням. Оказывается, столько же дней нужно для того, чтобы половина запасов трансуранового искусственного элемента калифорния превратилась в более легкий элемент!

Ученые долго недоумевали, наблюдая явления радиоактивного распада. Как формируются тяжелые элементы? На Земле мы наблюдаем только их распад. Лишь изучение звездных миров показало нам, что явления синтеза тяжелых элементов происходят при зарождении звездных миров.

При мощных ядерных процессах из четырех частиц водорода рождаются частицы более тяжелого элемента — гелия. Ученые воспроизвели одну из таких ядерных реакций при взрывах водородных бомб. Они установили один из путей синтеза вещества.

Реакции синтеза и распада вещества лежат в основе наших современных представлений о том, как живут, рождаются и умирают звезды. Несомненно, что это только общая схема, намеченная в последние годы благодаря совместным усилиям физиков и астрономов. На очереди познание более мощных ядерных реакций. Ученые стремятся установить, как происходят те взрывы, которые отмечены на Солнце и в других мирах. Чем вызван был, например, взрыв 23 февраля 1956 года? Почему при этом взрыве выделилась энергия, равная миллиону водородных бомб? Какие элементы при этом рождались? Познание всех этих процессов приведет нас к детализации наших представлений о единстве жизни планет, Солнца и звезд нашей Галактики.

В космогониях различных стран рассказано о событиях, которые потрясли мир. Одно из них произошло около 12 тысяч лет тому назад. Это была какая-то крупная катастрофа. С момента этой катастрофы ведут счет многие календари, например ассирийский и вавилонский.

Некоторые уверяют, что эта катастрофа была связана с падением на Землю крупного метеорита. Другие утверждают, что это было гигантской силы землетрясение, в результате которого погибла Атлантида.

В христианской космогонии также не обошлось без описания крупной катастрофы. Внимание составителей библии привлекло древнее восточное сказание о всемирном потопе. Переходя из одной легенды в другую и, наконец, попав в библию, это сказание здесь выглядит совсем наивно. Наибольшее внимание здесь было уделено транспортировке животных, которых по распоряжению господа бога взял с собой в ковчег Ной — единственный праведник, удостоившийся спасения. Мы, геологи, прослушивающие землю с помощью различных приборов, простукивающие каждый камень с молотком в руках, не видели никакого следа таких всемирных потопов. Эта сказка, вероятно, навеяна разливами Тигра и Евфрата.

Академик А. П. Карпинский разработал палеогеографию — географию прошлого. В своих трудах ученый рассказал о сложной жизни Европейской части нашей страны, Урала и сопредельных с ними областей. Сейчас, неоднократно проверяя материалы Карпинского и сопровождая эту проверку тысячами буровых скважин, мы видим, что ученый действительно сумел подметить общий ход закономерного изменения лика нашей Земли. Мы точно знаем, сколько миллионов лет тому назад на Урале, в Подмосковье или на Украине разливалось море, где была суша, когда море отступило, навеки оставив свои осадки. Мы знаем, что значительные пространства Западно-Сибирской низменности, а также Европейской части СССР были покрыты морем около 50–60 миллионов лет тому назад. Постепенно эта зона становилась сушей. Идеальная выровненность Западно-Сибирской низменности является лучшим документом, подтверждающим это.

Мы подробно намечаем ход оледенений, периодически покрывавших отдельные участки нашей планеты. Крупные оледенения с удивительной последовательностью повторялись примерно через 200 миллионов лет. Последнее оледенение было «совсем недавно» — тысяч 20 лет тому назад. Значит, еще не так давно в пределах Московской области была русская Антарктида! Толщина льда здесь достигала двух тысяч метров. Обо всем этом — о жизни моря, суши и льда, о жарком и холодном климате — свидетельствуют многочисленные каменные документы, которые научились читать ученые. Шаг за шагом мы проследили историю нашей Земли на многие сотни миллионов и даже миллиарды лет и не нашли там никаких следов вмешательства бога.

Ученые еще спорят между собой о том, как родилась наша планета. Одни говорят, что это был сгусток огненно-жидкого вещества, отделившегося от Солнца. В свое время эту гипотезу отстаивали магматисты. Другие уверяют, что скопление метеоритного вещества произошло в условиях холода. Академик Шмидт показал в своей гипотезе процесс образования Земли из первичного метеоритного облака и первичной темной газо-пылевой туманности, которую в своем пути вокруг центра Галактики увлекло за собой Солнце. Эту гипотезу приняли в качестве основной не только трансформисты, но и магматисты, которые помирились на том, что после своего образования часть Земли была расплавлена. Но как бы ни произошло первичное образование нашей Земли, а также планет солнечной системы, мы и здесь опираемся на строгий язык науки и совершенно не нуждаемся в гипотезе, которая предполагает акт творения миров каким-то сверхмыслящим существом. Нет места для бога ни на Земле, ни во вселенной; нет места ему ни в прошлом, ни в настоящем, ни в будущем.

Сверкает драгоценными камнями тиара, украшающая чело римского папы. Таинственным блеском мерцают на ней драгоценные камни, оправленные в золото. Но та таинственность, которая веками окутывала римский престол, сейчас полностью рассеивается под ударами научных фактов. Мы знаем теперь, как образовались драгоценные камни, и даже умеем изготовлять их искусственным путем. Не остается места для бога и в Ватикане, в его «главной земной резиденции», являющейся оплотом современного идеализма, цитаделью темных сил социального гнета.