За время существования человеческой цивилизации произошло семь достаточно крупных извержений, одно из которых, взрыв горы Тамбора в 1815 году, уничтожило 71 тысячу человек и привело к заметному похолоданию климата и серии неурожаев и голода в целом ряде стран по всей Земле.
По оценкам немецкого геолога Ганса-Петера Плата, шансы на возникновение такого катаклизма достаточно высоки, и его последствия будут действительно катастрофическими. Как показывают модели вулканологов, сегодня подобное извержение нанесет цивилизации колоссальный урон, а восстановление экономики и промышленности, не говоря уже о человеческих жертвах, растянется на многие десятилетия.
На этом фоне весьма актуальны призывы научного сообщества срочно построить глобальную сеть «вулканологических центров», которая поможет заметно снизить количество людских жертв и минимизировать экономические потери. Подобная система, по различным оценкам, обойдется всего лишь в несколько миллионов долларов, что никак несопоставимо с прогнозируемыми потерями сотен миллиардов долларов.
Глава 17 Китайский синдром
Так вот, я считаю, что Земля, на которой мы живем, сама является живым организмом со своим кровообращением, органами дыхания, а также нервной системой…
Вспомните хотя бы, насколько болотистая местность, поросшая вереском, напоминает волосяной покров гигантского животного. И такие параллели можно провести везде и во всем. Подумайте о периодических подъемах и опусканиях суши, которые можно сравнить с медленным дыханием животного. Наконец, обратите внимание на бесконечное ерзание и почесывание, которые наш лилипутский разум воспринимает как землетрясения и бури.
Конечно, нигде больше планета не издала такого рыка, как на месте непосредственного вмешательства, но своим поведением в других частях света она продемонстрировала, что действительно составляет единый организм. Через всевозможные отверстия, клапаны и вулканы выразила она свое возмущение. Страшно бушевала Гекла, и исландцы боялись мировой катастрофы. Везувий фонтанировал так, что его верхушка чуть не обрушилась на землю. Этна извергла столько лавы, что Челленджеру в итальянских судах был предъявлен иск на общую сумму в полмиллиона лир за причиненный виноградникам ущерб. Даже в Мексике и Центральной Америке наблюдались признаки мощного глубинного возмущения, а вопли Стромболи разнеслись по всему восточному Средиземноморью.
Зонд Стивенсона
Эта идея давно носится в воздухе. Она так и просилась на перо Жюля Верна, который вслед за «Наутилусом» мог отправить в путешествие уже не подводный, а подземный крейсер. Увы, писатель поверил современным ему ученым, которые утверждали, что в Земле есть обширные полости (некоторые даже считали, что наша планета вообще полая), и отправил своих героев в путешествие пешком, без всякой подземной лодки.
Более десяти лет назад физик Дэвид Стивенсон из знаменитого Калтеха – Калифорнийского технологического университета (США) – созвал специальную пресс-конференцию. Прежде чем подвести итоги бурного обсуждения в СМИ проекта своего специального зонда для исследования ядра Земли, профессор Стивенсон вспомнил старый «экшен» 1965-го года «Трещина в мире» (Crack in the World). В нем неадекватный экспериментатор заложил в земной разлом атомную бомбу и оторвал кусок поверхности планеты, создав вторую Луну.
То, что находится у нас далеко под ногами, изучено намного хуже, чем, например, лунная поверхность. Более-менее ясно, что в центре нашей планеты расположено твердое ядро, окруженное расплавленной оболочкой, содержащей металлы, такие как железо. Это объясняет наличие достаточного сильного магнитного поля Земли. Детали строения земных недр на глубинах в сотни и даже десятки километров совершенно неизвестны, поэтому Стивенсон предлагает погрузить свой зонд на 2900 км до самой верхней границы расплавленной оболочки ядра. Все это профессор Стивенсон детально рассмотрел в статье с интригующим названием «Миссия к ядру Земли – скромное предложение», опубликованной в престижном научном журнале «Природа» («Nature»).
По словам автора, его детище потребует нескольких миллиардов долларов, но в случае успеха все затраты будут оправданы ценнейшими данными о строении тысячекилометровых глубин.
Если когда-нибудь дело дойдет до выполнения подобного проекта, то инженерам и конструкторам придется решить три очень непростые задачи.
Во-первых, необходимо подобрать специальные материалы для спускаемого зонда, способные выдержать чудовищные температуры и давления в недрах планеты.
Во-вторых, надо как-то организовать канал связи с земной поверхностью, ведь из глубины не доходят ни радио, ни иные электрические сигналы.
В-третьих, самой сложной задачей является сам спуск зонда в глубины Земли.
Несмотря на сложнейшие проблемы, современная наука может многое предложить для путешествия к земному ядру. Корпус и детали прибора можно было бы изготовить из металлокерамических соединений с использованием уникальной аморфизированной стали профессора Корнеева. Дмитрий Иванович Корнеев еще в восьмидесятых годах ушедшего века при создании новых методов сварки и электропереплава получил уникальные стальные сплавы, чем-то напоминающие знаменитое «металлическое стекло». Он даже успел применить свое изобретение на так и недостроенном авианесущем крейсере «Варяг».
Связь сквозь скальные породы и раскаленную магму можно организовать с помощью сейсмоволн. Эти колебания недр планеты доходят до нас из глубины во время сильных землетрясений и давно уже изучаются на сейсмостанциях. В том же Калтехе существует специальная гравиметрическая лаборатория ЛИГО (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory – LIGO). Эта сверхчувствительная обсерватория, оснащенная уникальными лазерными интерферометрами, создана для обнаружения таинственных гравитационных волн, наполняющих Вселенную. Правда, детекторы ЛИГО вовсе не приспособлены для таких работ, и их полосы пропускания сигнала от зонда на поверхность может и не хватить для передачи всей необходимой информации.
Ну и наконец, сам зонд, весом всего лишь в несколько десятков килограмм, можно было бы запустить через очень глубокий вулканический разлом в земной коре. Если такого естественного геологического образования не найдется, то можно попробовать вызвать искусственный катаклизм. Подсчеты показывают, что для сильного землетрясения в 7–8 баллов по шкале Рихтера, способного раскрыть разлом в земной коре, потребуется 5–6 мегатонных атомных зарядов.
В данном случае учитываются особенности строения земной коры в океанских впадинах. Там кора материковых выступов разбита сложной сетью глубоких трещин, уходящих своими корнями чуть ли не до самой верхней границы расплавленной мантии. Как правило, такие трещины связаны с границами материковых массивов и океанических впадин (например, кольцевая зона разломов вдоль побережий Тихого океана) или с горными поясами вроде Альпийско-Гималайского, Уральского и др. В этом случае горные пояса представляются чем-то вроде швов, залечивших старые раны.
Самым оригинальным в проекте является способ погружения зонда. Для этого в магматическую трещину предлагается залить несколько тысяч (или миллионов?) тонн расплавленного металла. Зонд необходимо разместить в центре этой колоссальной капли, которая под собственным чудовищным весом устремится через более легкие расплавленные породы к центру Земли. Скорость подобного погружения может составить несколько метров в секунду, и уже через неделю зонд опустится на глубину трех тысяч километров и достигнет земного ядра. На своем пути зонд станет сообщать уникальные данные о температуре, давлении и составе вещества.
Любопытно, что одновременно с появлением проекта зонда Стивенсона на экраны вышел голливудский фантастический блокбастер «Земное ядро» (The Core). По сценарию кинофильма ядро нашей планеты начинает замедлять вращение, что грозит катастрофическим всплеском тектонической активности. Для «раскрутки» ядра строится обитаемый подземный атомоход, пробивающий себе путь в недра земли сверхмощными лазерами.
На штурм земной тверди
Многих энтузиастов создания «подземноходов» не устраивает идея дробления пород механическим способом. Как показывают современные проходческие щиты, при таком процессе тратится огромное количество энергии. И тем не менее щит движется со скоростью несколько метров в сутки. Это не «плавание», а, скорее, «ползание».
На сегодняшний день реальные достижения по исследованию «подземного космоса» выглядят довольно скромно, и здесь все рекорды принадлежат советской Кольской сверхглубокой скважине. Эта глубочайшая шахта расположена в Мурманской области в 10 километрах к западу от города Заполярный и пробурена на глубину 12 262 метра. Скважина заложена в северо-восточной части Балтийского щита в области сочленения рудоносных докембрийских структур, типичных для фундаментов древних платформ. В отличие от других сверхглубоких скважин, которые бурились для добычи нефти или геологоразведочных работ, Кольская была пробурена исключительно с научно-исследовательскими целями в том месте, где нижняя граница земной коры подходит близко к поверхности Земли.
За несколько лет до закладки Кольской скважины в 1970 году закончился крахом проект «Мохол» Национального научного фонда США. Проект основывался на предположении, что на очень больших глубинах океанское дно почти вплотную прилегает к таинственной поверхности Мохоровичича, отделяющей кору от мантии. Бурение проводилось с морской платформы рядом с вулканическим тихоокеанским островом Гуадалупе недалеко от калифорнийского побережья. На глубинах около 3,5 км было пробурено несколько скважин с углублением в дно до 180 метров. Проект был закрыт в связи с отсутствием значимых результатов и перерасходом средств.