Текст книги "Непознанное"

Автор книги: Фридрих Л. Бошке

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 17 страниц)

1. Позднее из глубины Земли поднялся новый водород, и из него получилась вода.

2. Солнце посылало на Землю атомные ядра водорода – протоны, их теперь часто называют «солнечным ветром», здесь они трансформировались в воду.

Не будем сейчас обсуждать, какое предложение правильное, для нас важно одно: огромные количества воды – океаны – для ученых представляют объект исследования, к которому они только подступают. Возьмем, например, феномен приливов и отливов.

Конечно же, обитатели побережья Северного моря, пролива Ла-Манш или те, кто жил на берегу Атлантики, издревле наблюдали подъем и отход морской воды. Однако западная наука узнала о приливах только после походов Александра Македонского в Индию, ведь в Средиземном море приливы и отливы почти не выражены. Поэтому воины Александра, достигшего в 320 году до н. э. берегов Индийского океана, стояли, изумленные, и наблюдали за загадочными превращениями моря, следовавшими каждые двенадцать часов.

Наряду с солдатами Александра об этом странном явлении сообщил один торговец из Марселя. Звали его Пифей, и он рассказал о поразительном волнении моря, вернувшись из путешествия в Британию. Он даже смутно подозревал, что тут может быть как-то замешана Луна. А через сто лет географ Эратосфен (273–192 год до н. э.) уже зафиксировал, что приливы и отливы следуют друг за другом планомерно, два раза в сутки. В те времена умножению естественнонаучных знаний нередко способствовали солдаты и купцы, остается только сожалеть, что Александр не прошел дальше в глубь Индии, где в долине Инда жили хараппы. Вот уже две тысячи лет, как хараппы занимались мореплаванием. Им хорошо были известны океанские просторы, и за две с половиной тысячи лет до нашей эры они не только были знакомы с муссонами, но и умели использовать их во время плавания.

Самое поразительное, что они использовали отливы в огромном сухом доке близ Лотала. Вначале здесь был вырыт бассейн длиной 219 и шириной 38 метров. Стены высотой 4,15 метра были сложены из огнеупорного кирпича. Через 12-метровый широкий канал в бассейн во время прилива можно было шлюзовать большие суда. При отливе док становился сухим и можно было производить ремонт судов. Когда канал обмельчал, индийские инженеры вырыли новый, достаточно глубокий, длиной в два километра. В наши дни от Лотала остались только впечатляющие руины. Если бы док не разрушился, он вполне мог бы выдержать сравнение с современными доками в Бомбее и Визакхапатнаме.

В Европе приливами и отливами всерьез начали заниматься около 1700 года, то есть на 3700 лет позднее хараппов, а до этого времени, даже опытные мореплаватели довольствовались двумя-тремя примитивными правилами. Правда, в 1687 году Ньютон создал теорию, которая связывала приливы и отливы с орбитами Луны и Солнца, но теория осталась теорией. Горько признавать, но европейцы в отношении наук стали довольно поздно развиваться, и, право же, наши достижения не так уж велики, как нам кажется.

Только в июне 1711 года в нескольких портовых городах Франции начали точно регистрировать время наступления приливов и отливов, материалы пересылались во Французскую академию наук. Эти измерения продолжались пять лет, до 1716 года.

Результат же оказался мизерным прежде всего потому, что самые лучшие замеры, проведенные в гавани Брест, лежащей в открытой Атлантике, вначале попросту «исчезли». Их обнаружили лишь в 1781 году, да и то не полностью. К тому же выяснилось, что наблюдатели не всегда были надежны, что наступление приливов давалось по местному времени, да и записывалось оно неправильно.

На основе этих данных через 74 года высчитали, что масса Луны должна составлять ¹/₅₉ массы Земли. Мало того, эти неверные данные о приливах и отливах были положены в основу дальнейших измерений. В 1824 году (более чем столетие спустя) появилась новая цифра, согласно которой Луна была в 75 раз легче Земли. Это было уже ближе к истине, сейчас мы знаем, что это значение составляет ¹/_81,3.

Теперь существуют отличные таблицы, по которым можно определить время прилива и отлива для каждого места, достаточно ли высоко будет стоять вода и может ли пройти по ней судно. И каждый школьник знает, что причина этих явлений Луна. (Солнце также прикладывает руку, особенно при так называемом «скачке прилива».) Здесь особенно отчетливо проявляется взаимное притяжение масс Земли и Луны, сила тяжести, гравитация. Максимальное значение силы притяжения приходится на прямую линию, соединяющую Землю с Луной, поэтому на стороне, обращенной к Луне, вздымается целая гора воды, под которой один раз в сутки осуществляется вращение Земли. В том темпе, в каком Луна обращается вокруг Земли, эта гора смещается, поэтому наступление прилива неточно укладывается в 24 часа. На самом деле прилив наблюдается не каждые 24, а каждые 12 часов, точнее, каждые 12 часов 25 минут. Отчего это происходит?

Если бы у Земли было две Луны, которые находились бы на противоположных и на равных расстояниях от нее, все было бы ясно, логика подсказывала бы, что под действием гравитации водные толщи Земли сливаются в две огромные водяные горы. Поскольку, однако, второй Луны у нас нет, объяснение этого явления не такое уж простое. Иногда по поводу второго прилива дают самые странные толкования, вроде того, что на одной стороне Земли приливная волна наступает, потому что активно действует сила лунного притяжения, а на другой стороне происходит то же самое именно потому, что сила притяжения ослабевает. Если океаническая вода собирается в направлении Луны, то на «обратной стороне» Земли должен быть, наверное, отлив?

Для упрощения ситуации вспомним, почему Земля и Луна, собственно, не падают друг на друга, ведь они взаимно притягиваются. Этого, к счастью, не происходит потому, что между вращающейся Луной и нашей планетой имеется также и центробежная сила, компенсирующая гравитацию. Вращающаяся система Луна – Земля имеет общую точку тяжести, и именно относительно этой точки рассчитываются все действующие силы.

Определяя точку тяжести общей системы, находим, что она расположена от центра Земли на расстоянии, равном примерно ¹/₈₀ расстояния между Землей и Луной. Именно к этой точке и прилагаются силы гравитаций! Нам следует обращать свое внимание не на центр Земли, а на точку, удаленную от планеты в направлений Луны на расстоянии ³/₄ земного радиуса. Прямая линия, соединяющая Луну с центром тяжести системы и с Землей, ведет к тому концу Земли, где наблюдается вторая приливная волна и где, как мы теперь понимаем, сила притяжения настолько велика, что здесь обязательно также должны притянуться водяные массы.

Другое дело на полюсах. Здесь силы притяжения и центробежные силы почти уравновешены, остается только небольшая сила притяжения, действующая в направлении к центру земного шара.

Все это, конечно, огрубленные модели, определенное воздействие оказывает и Солнце, да и ось вращения Земли направлена неперпендикулярно к направлению Земля – Луна, но все же нам понятно, отчего в сутки дважды наступает прилив и дважды отлив.

Земля вращается под этими двумя водяными горами. Каждое место на земной поверхности (за исключением полярных областей, где, по логике, нет истинных приливов и отливов) один раз за сутки обращено к Луне и один раз отвращено от нее. Если в этом месте имеется вода, притяжение увлекает приливную волну, если суша, она также поднимается на 30 сантиметров. Потом следует отлив, при котором вода ли, суша ли опускаются.

На пути приливной волны встают континенты, поэтому приливные водяные горы бушуют у берегов, водные массы врываются в бухты, высоко вздымаясь в них. В заливе Фундибей в Канаде приливная волна поднимается на 21 метр. Эффект приливов и отливов рассчитать непросто, потому что на них влияют и меняющееся расстояние от Земли до Луны, и стояние Солнца, и ветер, и различная глубина моря, и многое другое.

Постепенный подъем приливной волны, заливающей, скажем, белый песок атлантического пляжа или лижущий все более высокие отметки на скальных утесах Ирландии, представляет собой завораживающее зрелище. Вода подступает, оставляя следы на только что бывших сухими полосках песка или камня. Мы стоим и считаем, будет ли особенно высокой седьмая или двенадцатая волна, что, пенясь, набегает на берег. Замечательный, вечный спектакль, навевающий грезы и создающий настроение безмятежного отдыха и в то же время будоражащий, беспокойный вопрос: откуда, собственно говоря, берутся волны?

Наука, прочтя многочасовую лекцию по этому предмету, заключит ее кратким резюме: механизм возникновения волн пока не нашел удовлетворительного объяснения. Резюме это ясное и честное, оно гораздо лучше, чем набор терминов, дефиниций и даже математических выкладок.

А между тем для тысяч, даже миллионов людей жизненно необходимо побольше знать о возникновении, распространении и энергии волн. Вода для нас не только вещество, необходимое для поддержания жизни, но и одна из самых коварных стихий.

Не учитывая великие геологические наводнения, те прорывы моря, которые затопляли то одну, то другую часть Европы, даже в фиксируемой истории человечества насчитывается немало катастроф.

Начнем с 6-го тысячелетия до нашей эры, когда большие области нынешнего Северного моря были сушей; может быть, здесь были болота, но наверняка уж не море. В наши дни в 45 километрах от берега был обнаружен торф, а в нем оружие для охоты на зверя, сделанное из оленьего рога! Образование торфа свидетельствует о скоплении высоких почвенных вод. Хроника событий вырисовывается следующим образом:

6 тысяч лет до н. э.: уровень воды поднимается; затопляются большие области суши.

5500 лет до н. э.: торфяной горизонт этого времени лежит на 24 метра ниже уровня моря. Море быстро наступает.

4 тысячи лет до н. э.: тогдашняя суша лежит теперь на 10 метров ниже уровня моря.

3 тысячи лет до н. э.: наступление моря приостанавливается. Уровень моря на три-четыре метра ниже современного.

1300 лет до н. э.: уровень моря все еще на два метра ниже современного состояния.

Жители побережья были вынуждены строить дома на искусственных холмах. Эти холмы насыпали из земля и грязи, они представляли защиту от наводнений. Разница в уровне прилива и отлива в 7,55 метра, которая наблюдается в наши дни в Хузуме, тогда вряд ли была меньшей, так что насыпи приходилось делать немалые. Еще и теперь многие такие насыпные холмы обитаемы, например, в Халлигене в Северной Фризии. Когда прилив затопляет пастбища Халлигена, от него спасаются на холмах.

В конце концов приходит момент, когда оказывается недостаточно насыпать земляной холм, который во время прилива превращается в остров, ведь и пахотную землю надо иметь. В XI–XII веках люди начинают сооружать плотины, противостоящие наступлению моря. Но и они обеспечивают недостаточную защиту. Острова, лежащие перед ними, затопляются, волны перехлестывают через участки суши, приливы захватывают значительные территории Восточной Фризии у устья Эмса. В не меньшей опасности Голландия: 14 декабря 1287 года вода затопляет Зюдерзее, 50 тысяч человек утонули во время этого наводнения. В 1421 году были затоплены 72 деревни. «Антоново наводнение», случившееся 16 января 1511 года, до сих пор в памяти всех фризов.

Воспоминания о великих наводнениях живут в древних преданиях, украшенных поразительными подробностями. Существует, например, предание о гибели сказочно богатого торгового города – крепости Винеты, – который был наказан Балтийским морем за распущенность нравов. Место, где находилась Винета, не установлено точно, может быть, она лежала в устье Одера, может быть, на западном конце острова Узедом. Во всяком случае, город существовал и был «проглочен» штормовой волной; по-видимому, это произошло 1 ноября 1304 года. Как утверждают специалисты, морю достались при этом лишь руины покинутого поселения.

Богатым торговым городом был и Рунгхольт в Северной Фризии. Теперь можно говорить о нем с большей определенностью: весной 1921 года два туриста, бродившие по побережью, обнаружили следы семи насыпей и пахотной земли. Здесь и там поднимались прогнившие столбы, на которых некогда стояли дома, нашлись и остатки колодцев. А потом откопали заржавевшие мечи, топоры, наконечники копий и иное оружие, горшки, миски, прочую утварь. Археологические находки позволяют судить, что здесь жило до тысячи человек. Вполне возможно, что они занимались и торговлей, скажем, торговали солью. Имеются грамоты, свидетельствующие о существовании Рунгхольта, например, документ от 19 июня 1361 года. Жителям оставалось жить в родном городе еще полгода: 16 января 1362 года гигантская волна Северного моря – «Марцеллово наводнение» – унесла с собой в море не только Рунгхольт, но с ним еще 30 деревень. А в 1354 году был основан город Хузум, который стал преемником Рунгхольта.

Чем больше строится плотин, тем больше становится защищаемых ими участков суши, лежащих ниже уровня моря. Если плотины прорывает, помощь обычно приходит слишком поздно. 31 января 1953 года, это было воскресенье, на плотину в Голландии при сильном ветре и высоком приливе обрушилась чрезвычайно высокая волна, она прорвалась более чем на пятидесяти участках, и вода разлилась по обширной территории, лежащей ниже уровня моря. Три тысячи домов были уничтожены, 40 тысяч зданий повреждено, 72 тысячи человек остались без крова, а 1835 человек почти мгновенно утонули.

Легко искать виновных и спрашивать: как же проглядели такую волну, почему отсутствовали программы экстренной помощи, почему плотины оказались недостаточно высокими и прочными, чтобы противостоять даже самой высокой волне? Главное – выяснить природу таких процессов.

Когда говорим о катастрофах от наводнений, нельзя забывать и о реках. В период дождей разливы больших речных систем Северной Америки, например Миссисипи, могут стать поистине грандиозными. Но и они ничто по сравнению с наводнениями Хуанхэ – Желтой реки, вот уже 4 тысячи лет, как изменения ее русла и уровня воды угрожают Китаю.

Название «Желтая река» говорит само за себя – это гигантские потоки воды, несущие с собой грязь и глину; подсчитано, что за год Хуанхэ выносит в море количество почвы, в шесть раз превосходящее объем земляных работ, выполненных при строительстве Панамского канала. С тех пор как существуют карты реки, она восемь раз меняла свое русло, иногда уходя в сторону за сотни километров! Этой же реке принадлежит, по-видимому, рекорд по человеческим жертвам: осенью 1887 года она поднялась больше чем на двадцать метров, затопила 300 поселений, около двух миллионов человек лишилось крова и около миллиона утонуло.

При таких природных катастрофах как не вспомнить библейский потоп. Потоп этот – исторический факт. При раскопках в Уре археологи натолкнулись на слой глины толщиной более трех метров, намытый наводнением. Для современников это было нечто вроде конца света, но христианство напрасно пытается построить на этом свою концепцию страдания человечества за грехи.

Кстати сказать, легенды, в которых отразилось воспоминание о больших наводнениях, имеются почти у всех народов; в зависимости от местных условий причиной их могут быть ливень, гроза, морские волны или расплавленные ледники. Не будем уточнять, что же было причиной потопа, упоминаемого в Ветхом завете. Лютеровская Библия в этом месте явно нуждается в уточнении. Вместо «Я наведу на землю потоп водный» (книга I Моисея, глава 6, стих 17) следовало бы добавить «из моря», и тогда все стало бы на свои места: библейский потоп не что иное, как сильное наводнение, вызванное штормом или землетрясением, которое нагнало воду Персидского залива, прокатившуюся волнами по плоской равнине.

Есть и еще одно место, говорящее о том, что поводом для потопа стало землетрясение. «Разверзлись все источники великой бездны», – говорится в I книге Моисея (глава 7, стих 11), и именно такая картина – подъем и падение уровня воды в источниках – чрезвычайно типична для землетрясения. При этом мог пролиться и дождь, но того, что нужно Библии – потока воды размером с «потоп», – дождь обеспечить не в состоянии. Нигде еще осадки не проливались за сутки больше чем на 60 сантиметров (этот рекорд принадлежит местечку Нью-Смирна во Флориде). Правда, за пресловутые «сорок дней и ночей» это дало бы уровень в 24 метра, но лишь если бы вода никуда не уходила. Даже в этом случае гора Арарат, вершина которой имеет высоту 5156 метров, едва «замочила бы ноги». Потоп был не чем иным, как наводнением местного значения в нижней части Евфрата, а причиной его стало землетрясение в Персидском заливе.

1 сентября 1923 года сдвинулись слои горных пород, слагающие дно бухты Сагами к югу от Токио, после чего пришлось поправлять карту моря, составленную в 1912 году, ведь на ней указывалась глубина более 1800 метров, между тем как теперь морское дно в одних местах поднялось до 240 метров, в других опустилось еще на 466 метров. Вызванная движением земли приливная волна с огромной скоростью двинулась на японское побережье, достигая высоты от пяти до десяти метров, и побежала по суше, смывая деревни и маленькие городки; в одном месте волна обрушилась на поезд с 200 пассажирами, который как раз прибыл на вокзал Небукава, и откинула его вместе с потоком грязи толщиной 15 метров назад в бухту, не забыв прихватить с собой и все селение; от поезда, вокзала и селения и позднее не нашли ни следа. Такие приливные волны называют японским словом «цунами». Защититься от них практически невозможно, о цунами мы знаем слишком мало.

Правда, имеется один признак, последний сигнал предупреждения природы, который она посылает в большинстве случаев. Он описан людьми, которые находились на берегу или в гавани в тех местностях, которые были поражены цунами: за несколько минут до того, как огромная волна кинется на берег, вода в море внезапно отступает. Почему? Кто даст ответ на это? Однако фактом остается внезапное отступление воды, кратковременный отлив, неожиданный и никак не связанный со временем нормального отлива. В этих случаях лозунг один: спасайся кто может, нужно немедленно покинуть побережье и удалиться от него как можно дальше – цунами иногда достигают скорости до 800 километров в час.

Шансы выжить имеются лишь при «маленьких» цунами, когда водяной вал достигает высоты 65 метров, вроде того цунами, что потряс мыс Лопатка на Камчатском полуострове 6 октября 1737 года, спешить уже некогда.

Так повезло тем, кто оказался в мае 1960 года на западном берегу США и на Гавайях. Сигналом стала серия сильных землетрясений в Чили. У жителей Гавайев было в распоряжении пять часов. Спасение жителей, которых на машинах и автобусах перевозили в горы, – регулировалось по радио и транслировалось по телевидению, и когда вода, как и ожидалось, сначала отступила от берега, а затем бросилась на штурм островов, то она принесла большие разрушения портовым сооружениям и зданиям, но человеческих жертв было мало.

Гораздо хуже обстояло дело во время наводнения в Восточном Пакистане в ноябре 1970 года, по-видимому, самого большого наводнения нашего века. Приливная волна высотой 6 метров, подстегиваемая вихрем, неожиданно обрушилась на плоскую равнину в месте впадения Ганга и Брахмапутры, жертвы – 300 тысяч утонувших и миллионы оставшихся без крова.

Глава 12
Водная планета

До сих пор предполагалось, что нет ничего важнее, чем изучить земную поверхность вашей планеты. Но мы постепенно начинаем понимать, что непростительным образом забыли при этом морское дно. Когда мы пытаемся составить общее представление о Земле как о планете на основе наблюдений, сделанных на суше, которая не составляет и трети поверхности Земли, то это, увы, лишь мозаичная картина.

На нашей планете суша составляет 29 процентов территории, имея среднюю высоту 250 метров, остальные 71 процент – океан со средней глубиной 3800 метров. Земля, если можно так сформулировать, «водная планета». Мы придаем столь чрезмерное значение суше только потому, что человек обитает именно на ней. Если бы у нас вместо легких были жабры и мы бы жили в воде, наши представления выглядели бы иначе. Мы бы, наверное, сейчас собирались исследовать поподробнее эту самую сушу и были бы поражены, обнаружив, что и здесь имеются вулканические явления, горячие источники, выбросы газов и землетрясения. Мы изучали бы приливы и отливы как феномены, характерные для материковых толщ, нам пришлось бы изобретать способы для борьбы с неотфильтрованной солнечной радиацией, познать опасности воздушного моря, мы поразились бы богатству мира насекомых.

Ну а пока, говоря о Земле, мы можем ответить лишь на те вопросы, которые касаются ее не покрытых водой участков. Конечно, мы знаем, где дно моря слагается из глубоких слоев, где оно покрыто песком, а где скальными породами, но это знали еще капитаны каперных кораблей. Несколько лет назад нам можно было бросить справедливый упрек, что вся наша география – двадцатидевятипроцентна.

В последнее время мы приблизились к морскому дну, но не постигли его. Погружаясь в воду и испытывая странное ощущение невесомости, мы наблюдаем необычные растения, рыб, видим под собой песок, камни, впадины и склоны – и проплываем над ними. Контакт с водой нам знаком, каждый, кто нырял или погружался во время отпуска в глубь моря с ластами и маской, знает, как хорошо в воде, но контакт с морским дном нам неизвестен. Мы можем поднять камень со дна, мы пропускаем через пальцы белый сыпучий песок, дно не привлекает нашего интереса.

Правда, и на морском дне имеется феномен, зажигающий наше любопытство, – это пузырьки газа, поднимающиеся вверх. Любой рыбак или матрос покажет их вам. Всякий, кто когда-либо купался у побережья острова Вулкано, помнит, как его манило нырнуть поглубже, туда, где бурлит море, откуда бегут вверх пузырьки.

Нет ничего удивительного, что изучение океанского дна началось так поздно. Толчком к этому послужили попытки начать прибрежное бурение, чтобы взять со дна такие полезные ископаемые, как нефть и газ, а также уголь, железо и серу. С этого и начался спор за право на морское дно, закончившийся тем, что была поделена морская поверхность, не уступающая по размерам Северному морю. Эти договоренности не затронули правил рыболовства и разделения прибрежных районов на суверенные трех-, восьми-, двенадцати– и пятидесятимильные зоны, в результате чего правовые претензии самым курьезным образом определялись высотой от горизонтального уровня. Строго говоря, речь шла не о морском дне, имеются в виду участки моря с относительно небольшой глубиной, области шельфа, а лучше сказать, те районы континентальных глыб, которые в наши дни «случайно» оказались затопленными морем. Если бы вода океана не поднималась так высоко, можно было бы увидеть сушу, которая простирается от линии, являющейся действительной границей континента, туда, где материки круто опускаются в море и где действительно начинается океан.

Попутно нам не избежать вопроса о том, поднимается ли вообще в нашу эпоху уровень моря или он опускается и как долго он удержится на нынешнем уровне. Ясно только, что во время последнего оледенения огромные массы льда, которые заполняют ныне чаши океанов, лежали на материках. Ученые полагают, что тогда уровень воды в океанах был на 100 метров ниже. Объем льда, лежащего сейчас на суше, оценивается в 22 миллиона кубических километров. Если растает и этот лед, уровень воды поднимается еще на 50 метров.

Велика ли угроза? Достаточно взять атлас, и мы увидим: в случае подъема уровня огромные территории, целые страны окажутся под водой. Поэтому от ученых ждут ответа: поднимутся ли океаны? Это далеко не академический вопрос, ведь если за 10 тысяч лет (остатки льда от последнего оледенения растаяли 9 тысяч лет назад) уровень моря поднялся на 100 метров, то, значит, каждое столетие добавляло по метру, а век – это такой срок, который, может быть, нам выпадает прожить. Есть берега, где подъем уровня моря на один метр повлечет за собой изменение судьбы больших территорий.

Следует ли увеличивать высоту существующих плотин? Или лучше людям уйти из тех областей Голландии, которые уже лежат значительно ниже уровня моря? Когда специалисты говорят, что в настоящее время море поднимается всего на один миллиметр в год, это звучит успокаивающе, это составляет всего 10 сантиметров за столетие. Но те же специалисты добавляют, что более точным расчетам мешают выпадающие за год осадки, и поэтому они берут усредненные данные за пятилетие.

В некоторых тревожных зонах имеют место, к сожалению, и другие факторы, эту тревогу усугубляющие. Возьмем голландское и немецкое побережье Северного моря. Известно, что в результате горной выработки создаются полости, например, в Рурской области, где участки земли обрушиваются под весом пород, лежащих сверху. По стенам домов бегут трещины, здания наклоняются, и, наконец, на поверхности земли появляются впадины и воронки. Так вот, на побережье Северного моря добывают газ из слоев глубокого залегания. За счет этого грузоподъемность находящихся выше слоев уменьшается, и приходится считаться с тем, что рано или поздно земля в тех районах, где добывают газ, опустится. Для острова Боркум в Северном море проведен расчет, показавший, что до 2050 года он опустится примерно на 20 сантиметров.

Как мы уже говорили, более или менее широкая полоса по краям континентальных глыб – это не настоящее морское дно. Это лишь глубоководные участки его. Исследованы ли они, стоит ли их исследовать?

Давайте вспомним, как возникает морское дно, как оно растет и в наши дни: в море между континентами выливается вязкий материал, он образует «девственную» новую землю.

Если представить себе этот процесс в обратном направлении, то океаны все время сужались бы и наконец исчезли полностью. И в самом деле, наука предлагает нам теорию, согласно которой примерно три с половиной миллиарда лет назад океанов не было, соответственно Земля была меньших размеров (ее диаметр был вдвое меньше), и она была целиком покрыта твердой корой. Ученые предполагают, что кое-где остались куски этого изначального камня, например в Гренландии, где обнаружили гранитоподобные минералы, возраст которых четыре миллиарда лет. Еще старше черные обломки скал маленького острова Св. Павла в середине Атлантического океана, немного к северу от экватора, возраст их оценивается в 4,5 миллиарда лет.

Если придерживаться теории растущих океанов, то можно предположить, что дно в глубоких районах тем старше, чем ближе оно расположено к континентам и их шельфу, и тем моложе, чем дальше оно от суши. Многие данные говорят в пользу такого предположения. Любой капитан парусника при измерении глубины свинцовым лотом может определить по образцам со дна, какой состав оно имеет под судном: песок, обломки камней или ил, свидетельствующий о близости берега. Когда ученым удалось получить пробы из самых глубоководных частей, они подтвердили: ближе к континентам лежат глина и песок, дальше дно становится более каменистым, оно «чище», вроде бы «новее». После того как научились просверливать маленькие скважины в глубочайших морских впадинах и доставать оттуда керны пород, датируя их по эпохам, предположения ученых получили новые подтверждения.

Когда в шестидесятых годах появилась техническая возможность получать минералы со дна моря, ученые и инженеры развили бурную активность.

Еще в 1876 году британское исследовательское судно – трехмачтовик «Челленджер» поднял со дна моря странный минерал, но это экспедиционное судно привезло так много необычайных вещей, что эти сгустки породы были восприняты скорее как забавная, нежели важная находка. Теперь же, когда к ним присмотрелись, они вдруг стали чрезвычайно интересными, во-первых, потому, что эти «марганцевые конкреции» содержат не только необходимый для изготовления высококачественной стали минерал марганец, но и никель, кобальт, медь, цинк, то есть элементы, которых на мировом рынке не хватает. Во-вторых, оказалось, что огромные территории глубоководного дна просто-таки усеяны марганцевыми конкрециями, их запасы представляются неисчерпаемыми, а добыча технически осуществимой. В 1966 году была обнаружена «марганцевая улица» перед побережьем Флориды, по ней «прокатилась колесами» исследовательская подводная лодка.

О причинах возникновения этих марганцевых конкреций, а некоторые из них имеют диаметр до 25 сантиметров, известно очень мало. Внутри них иногда содержатся кости рыб, зубы акул и другие предметы. Известно также, что конкреции, имеющие шарообразную форму, растут обычно очень медленно, по долям миллиметра за тысячу лет. Кроме того, самым необъяснимым образом марганцевые конкреции находят не только в глубоководных частях моря, но и, например, в Балтийском море, в озере Мичиган, в шотландских озерах. Еще более поразительный факт: английский корабль, который вытаскивал глубоководный кабель, поднял заодно и конкрецию весом 800 (!) килограммов, приросшую к нему.

Несмотря на поразительные находки на дне океана, которые дают сильнейший толчок развитию техники (в частности, созданы приборы для глубоководного, до 5 тысяч метров, фотографирования), прикладные методы позволяют доставать со дна только случайные пробы. Следовало найти лучший, более совершенный метод. И он был найден, более того, он был уже давно известен – видящий звук.

В течение нескольких десятилетий капитаны использовали эхолот, чтобы измерить, сколько воды у них под килем. После этого прибор был усовершенствован рыбаками, искавшими косяки сельди. Наконец, после дальнейшего усовершенствования был создан прибор «Асдик», с помощью которого британские военно-морские силы обнаруживали и преследовали подводные лодки. Появились такие точные приборы, что с их помощью можно было «увидеть» любое постороннее тело в океане: лежит ли оно на дне или перемещается, плавает или затаилось. Были изобретены и всевозможные вспомогательные средства для генерирования звуковой волны любого рода и интенсивности. Ученым оставалось только улучшить приемники отражаемого эха. Вскоре это удалось, и океанские просторы начали измерять со скоростью двенадцать узлов.

Приборы, которые вначале использовались в основном для измерения глубины океанского бассейна, позже стали давать значительно больше информации, чем от них ожидали. В зависимости от интенсивности и длины посылаемой звуковой волны, она отражается не только от дна, давая таким образом сведения о глубине, часть волны проникает через отложения глины и песка, достигая твердых пород. Если такие отражения следуют неоднократно, приборы не только регистрируют наличие соответственно пяти или десяти слоев, но и расстояние от одного слоя до другого, представляя подробную картину профиля морского дна.