Все мы начиная с 24 февраля 2022 года оказались перед лицом наступающего варварства, насилия и лжи. В этой ситуации чрезвычайно важно сохранить хотя бы остатки культуры и поддержать ценности гуманизма — в том числе ради будущего России. Поэтому редакция «Горького» продолжит говорить о книгах, напоминая нашим читателям, что в мире остается место мысли и вымыслу.
Робин Джордж Эндрюс. Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной. М.: КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2023. Перевод с английского В. И. Фролова. Содержание
Еще в детстве я узнал о существовании подводных вулканов и сразу же подумал, что это идеальное убежище для суперзлодеев. И даже сейчас, будучи вполне взрослым человеком, я все еще представляю их именно так. Даже обычные вулканы захватывают дух, а уж мысль о том, что эти огнедышащие монстры обитают и под водой, кажется совершенно поразительной. Конечно, нет лучшего места для гнусного злоумышленника, чем крепость из магмы. Подводные вулканы будет трудно отыскать назойливым правоохранительным органам, супергероям или секретным агентам, — и к тому же, питаясь от геотермального тепла, тайные базы, построенные внутри них, будут экологически чистыми. Да и вариантов много, ведь большинство вулканов Земли находятся под водой.
«Вулканическая активность в океанах выше, чем на суше, — рассказывает Билл Чэдвик, специалист по геологии морского дна в Морском научном центре Хатфилда Университета штата Орегон. — Это совсем не очевидно, правда? Мы чаще обращаем внимание на вулканы, извергающиеся на суше, потому что они сбрасывают камни нам на голову. А те, что в океанах, делают это тайком, так что вы никогда об этом не узнаете».
Там, внизу, в тени, существует целый огненный мир. От взрывающихся затонувших гор до извергающих лаву трещин, проходящих по морскому дну, — здесь есть на что посмотреть. Однако куда легче сказать, чем сделать. Между нами, жителями поверхности, и этой магматической Аркадией находится завеса океана. Жаль, потому что если извержения на планете Земля происходят в основном в морских глубинах, а мы даже не способны до них добраться, то мы не сможем ответить на самый главный вопрос: как устроена Земля? Так считают многие специалисты, в том числе вулканолог из Гавайского университета в Маноа Кен Рубин.
В XIX веке люди устали видеть на картах огромные пространства, заполненные изображениями морских чудищ. Они хотели знать, что там находится на самом деле. Некоторые просто хотели выяснить, насколько глубоки океаны. Но как это узнать? Например, можно привязать к очень длинным кускам веревки пушечные ядра или другие свинцовые грузы, бросить их за борт, подождать стука и провести измерения.
Британский океанограф Джон Мюррей и шотландский историк природы Чарльз Уайвилл Томпсон придумали кое-что получше. Продемонстрировав членам британского правительства несколько морских обитателей, привезенных из Атлантики и Средиземноморья, они получили финансирование на кругосветное плавание и проведение научных исследований. Им предоставили военный корабль Королевского флота «Челленджер», который был переоборудован в плавучую научную лабораторию. С 1872 по 1876 год они путешествовали от Антарктического круга до Индийского океана и Новой Зеландии, увидели много интересного, собирали морскую живность и изучали химический состав морской воды.
Они также хотели узнать, как выглядит морское дно. Вместо плоской бездонной равнины, похожей на дно озера, только в масштабах планеты, они обнаружили причудливые рельефные подъемы и спуски. Самый глубокий из этих спадов они нашли в Марианской впадине Тихого океана, где утяжеленный кабель опускался на 10 тысяч метров, прежде чем наткнуться на дно. Это место, бездна Челленджера, — самая глубокая точка океана, глубже перевернутого Эвереста.
Но самую странную подводную особенность они обнаружили в центре Атлантического океана: вместо однородного ландшафта они нашли там нечто похожее на огромную стену, разделяющую океан на восточную и западную половины. Размеры этой стены не удалось определить с помощью глубинных зондирований.
Эта стена оказалась горным хребтом, а горы — вулканами. И теперь мы знаем, что в Мировом океане их полно.
Вы, вероятно, слышали о гидротермальных источниках. В 1977 году, примерно в то же время, когда НАСА отправляло роботов не только на орбиту, но и на поверхность Марса, ученые опускали в глубины Мирового океана камеры для сбора данных. Недалеко от Галапагосских островов, на глубине около 2400 метров, эти камеры обнаружили, что морское дно раскалывается на части, время от времени извергая потоки лавы. Но, к вящему изумлению нескольких десятков ученых, наблюдавших за происходящим с безопасного расстояния, камеры также зафиксировали мерцающий столб, выходящий из скопления скал неподалеку.
Совершенно случайно они обнаружили первое в мире активное поле гидротермальных источников. Два года спустя в нескольких сотнях километров к северу от этих источников ученые наткнулись на феномен, который сегодня служит олицетворением глубоководных исследований: это были «черные курильщики», литологические дымоходы в стиле Сальвадора Дали, извергающие столбы темной кипящей жидкости, которые получили свое наименование и цвет из-за черного сульфида железа. Были обнаружены и «белые курильщики», выбрасывающие мелкие частицы светлого кремния, бария и кальция. На сегодняшний день по всему миру обнаружены сотни гидротермальных источников.
Независимо от типа гидротермальные источники работают по одному и тому же принципу: очаги магмы вблизи поверхности раскаляют окружающую породу, выделяя из нее всевозможные химические соединения; горячая порода нагревает морскую воду, которая вырывается из отверстий или дымоходов, в морском дне в виде мутного фонтана температурой 400°С. Это намного выше температуры кипения, но вода все равно остается в жидком состоянии, потому что под давлением моря не может испариться.
Если отбросить эти знаменитые гидротермальные источники, большинство ученых не знают о подводных вулканах практически ничего. Старая присказка, что мы знаем больше о космосе, чем о глубинах океана, верна и сегодня. Исследовав лишь малую часть морского дна, мы можем только гадать о количестве подводных вулканов. По разным мнениям, в Мировом океане их насчитывается от десятков тысяч до нескольких сотен тысяч. Многие из них потухли, а некоторые неистовствуют и, похоже, не прочь сообщить об этом всему свету. Некоторые, как и их наземные сородичи, извергают лаву в довольно спокойной манере; она быстро застывает и приобретает серебристый блеск, погашенная прохладной морской водой. Другие взрываются, выбрасывая сразу большую порцию насыщенной газом магмы, в результате чего образуется пемза — легкая дырчатая порода, которую используют для пилинга.
Лава часто и с удовольствием появляется вокруг трещин в морском дне — наподобие тех расселин, которые проходят через рифтовые зоны Килауэа. Иногда, если процесс идет по всем правилам, из этих трещин вытекают шарики лавы, которые быстро покрываются коркой и разлетаются по морскому дну. Геологи называют это «подушечной лавой». Однажды я лежал на одной такой. Не надейтесь хорошо выспаться на лаве-подушке.
Но сами вулканические горы впечатляют гораздо больше. Некоторые из них довольно высокие и остроконечные, другие поражают шириной. Однако чисто внешне они не сильно отличаются от вулканов на суше. Представьте себе полет на вертолете вокруг вулкана — например, горы Фудзи. А теперь представьте, что мир затопило, и вы не летите, а плывете вокруг Фудзи. По сути, так и выглядит подводный вулкан.
Ученые больше не бросают в море пушечные ядра, чтобы найти на дне бугры и впадины. В основном они используют эхолокацию: излучают звуковые импульсы с кораблей или подводных лодок и смотрят, сколько времени требуется звуку, чтобы вернуться к своему источнику. Такой метод используется для составления топографических карт мутного дна. Что это, просто возвышенность? Скорее всего, вы нашли подводный вулкан.
Но мы люди. Для нас видеть — значит верить.
Чэдвик увлекся темой вулканов по той же причине, что и многие: когда он учился в колледже, произошло извержение Сент-Хеленс, в результате чего в штате Вашингтон появилась огромная котловина. Будучи специалистом по геологии, Чэдвик не смог устоять: он получил небольшое финансирование для изучения вулкана и добровольно посвятил этому свое время в рождественские каникулы. «Не успел я опомниться, как полетел в кратер на вертолете и получил сильнейший выброс адреналина. Пути назад не было».
В конце концов, окончив аспирантуру в Калифорнии и поработав научным сотрудником на Галапагосах, он получил должность в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований Америки. Там нужен был человек с вулканологическим образованием для проекта по изучению морского дна. Чэдвик идеально подошел для этой работы. В то время, в конце 1980-х — начале 1990-х годов, вулканизм морского дна был малоизученной областью. Так начались десятилетия погружений под воду, когда такие ученые, как Чэдвик, начали всерьез изучать подводные вулканы и извержения.
При мысли об ученых, исследующих морское дно, вы, скорее всего, представляете себе подводные аппараты с экипажем — прозрачные пузыри, которые медленно опускаются в лавкрафтианские глубины. Сам Чэдвик совершил десять погружений в одном из таких пузырей, ласково названном «Элвин». «Представьте себе космонавта, который движется в обратном направлении», — рассказывает он.
Как и космонавты, они не пускают на борт случайных людей. «Они сажают вас в подводную лодку за день до погружения, чтобы посмотреть, сойдете ли вы с ума или нет, — усмехается он. — Никто не хочет, чтобы это вдруг случилось на морском дне!» Сам аппарат — всего два метра в поперечнике и забит электроникой. Внутри довольно тесно, так что там едва можно вытянуться во весь рост. А штурманы со своим черным юмором вовсе не стремятся успокоить страхи нервных пассажиров: «Там достаточно воздуха для трех человек на три дня — ну или для одного человека на девять дней». Чэдвик снова посмеивается. Ему неоднократно напоминали, что перед посадкой следует заблаговременно опорожниться. На «Элвине» туалетов нет, так что любой, кто почувствовал нужду на глубине нескольких километров под водой, должен либо терпеть несколько часов подряд, либо собирать отходы своей жизнедеятельности в специальные бутылки.
И вот члены экипажа дают добро: подводные аппараты опускаются на поверхность моря, балластные баки наполняются водой, и вы погружаетесь.
«Мне понравилось, это было захватывающее зрелище, — рассказывает Чэдвик. — Помню, как во время первого погружения я выглянул из иллюминатора и впервые увидел морское дно — это было действительно потрясающе, сама мысль о том, что я нахожусь на дне океана». Он исследовал часть Тихого океана недалеко от побережья штатов Вашингтон и Орегон, известную как плита Хуана де Фука. Спуск на морское дно в этом месте занимает 75 минут, а все освещение отключается для экономии заряда. Стеклянные поля, освещенные огнями «Элвина», выглядели потрясающе. Но, как и во многих других историях, все дело в самом путешествии, а не в месте назначения.
«Ты смотришь в окно, а океан просто кишит биолюминесцентными, желеобразными организмами, — делится Чэдвик. — Когда подлодка опускается на дно, она слегка тревожит их, и поэтому все они светятся, когда вы проплываете мимо. Они повсюду, насколько хватает видимости». Он вспоминает, как сидел там с отвисшей челюстью, будто перенесенный в научно-фантастическую вселенную.
Однако если вы изучаете не обитателей морских глубин, то наиболее подходящим вариантом становятся подводные аппараты с дистанционным управлением (АДУ), поскольку они могут оставаться под водой гораздо дольше, чем аппараты с людьми на борту, провести больше научных исследований — и, кроме того, нет риска, что мощное извержение превратит кого-то в кровавый блинчик.
Научный сотрудник Океанографического института Вудс-Хоул Ричард Камилли рассказал мне о встрече ученых, которая произошла в 1986 году, всего через несколько месяцев после катастрофы на Чернобыльской АЭС. Основной докладчик поместил в свою презентацию фотографию не рыбы или подводного вулкана, а человека, курящего сигарету, чем привел аудиторию в замешательство. «Оказалось, что этот человек — один из тех, кого отправили ликвидировать последствия аварии, — рассказывает Камилли. — Этот парень знал, что это будет его последняя сигарета». Докладчик использовал эту фотографию, чтобы подчеркнуть, насколько важны роботы-исследователи в нашем опасном мире. «Робототехника с тех пор очень изменилась», — говорит он. С этого момента АДУ стали основным направлением разработок. Однако у них был серьезный недостаток — они не могут далеко отойти от корабля, с которого осуществляется управление.
Но уже в 1994 году в Вудс-Хоуле был создан робот под названием автономный придонный исследователь (АПИ). АДУ с завистью смотрели на АПИ, ведь этот пузатый металлический ныряльщик был освобожден от цепей, привязывающих его к хозяевам-людям. Он умел плавать практически самостоятельно, обладал рудиментарным искусственным интеллектом, который позволял ему следовать по серии путевых точек и использовать бортовые научные приборы для поиска геологических, гидрологических или зоологических артефактов. Сначала это был мобильный сейсмометр для сбора данных о землетрясениях, но со временем он научился отслеживать магнитные волны, составлять карту вулканических расщелин и гор и даже очень близко подбираться к самым горячим и глубоким гидротермальным источникам. «Им не обязательно было смотреть на датчик, поскольку он сгорел, — говорит Камилли. — Был в воде и сгорел».