Текст книги "Начало и конец мира"

Автор книги: Вильгельм Мейер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 15 страниц)

Луна

Чрезвычайно хорошую иллюстрацию к этому воззрению дает нам наша ближайшая соседка в солнечной системе земной спутник– Луна. Действительно, она имеет совершенно такой же вид, как треснувший стеклянный шар.

Как известно, видимое нами полушарие Луны покрыто большим количеством кратеров, которые, как я полагаю, не все возникли вследствие только одной вулканической деятельности, подобной деятельности земных вулканов. Из целого ряда этих кратеров расходятся лучеобразно так называемые «белые полосы», трещины.

От большого кратера «Тихо», находящегося вблизи южного полюса Луны, эти трещины простираются почти по всему полушарию Луны. Приведенный рисунок Луны (см. рис. 29), который сделан по прекрасной фотографии Парижской обсерватории, ясно это показывает.

Рис. 29. Луна по фотографии Парижской обсерватории.

Однако, в настоящее время эти полосы не являются уже больше трещинами в полном смысле этого слова, не являются зияющими щелями, потому что при косом освещении солнечными лучами они совершенно невидимы, между тем как, если бы они были углублениями, они должны были именно при косом освещении особенно отчетливо выступать в виде черных полос.

Только тогда, когда Солнце освещает их отвесно, т. е. в полнолуние, когда исчезают все рельефные образования лунной поверхности за отсутствием теней, мы видим эти полосы ярко-светящимися и лучеобразно расположенными вокруг кратеров. Если бы наша Земля когда-нибудь треснула подобным же образом, то из этих трещин сейчас же выступила бы жидкая внутренняя масса Земли и заполнила бы их. Избыток этой вытекающей из трещин жидкой лавы мог бы несколько расширить эти лучи, не производя все же заметных возвышений.

Луна, вероятно, состоит из того же вещества, что и Земля, так как она является ее частью и похожа на Землю в основных чертах своего развития, как дочь на мать. То, что случилось с Луной, может произойти и с Землей, и поэтому для нас, во всяком случае, чрезвычайно важно и интересно узнать, как могла Луна получить эти трещины.

Два английских исследователя Луны, Насмит и Карпентер, произвели однажды интересный опыт со стеклянным шаром, который они весь наполнили водой, а затем запаяли. Когда они потом нагрели этот шар, то вследствие большего расширения от нагревания воды, чем стекла, стеклянный шар лопнул, и на нем получились исходящие лучеобразно трещины, которые поразительным образом походили на трещины Луны (см. рис. 30).

Рис. 30. Луна с кратером «Тихо» и его системой лучей и разбитый стеклянный шар по Насмиту и Карпентеру.

Нужно признать, что условия только что описанного опыта вполне сходны с условиями, возникающими при остывании мирового тела, у которого образовалась уже твердая кора вокруг жидкого ядра. Стремится ли такое жидкое ядро расшириться сильнее, чем его твердая оболочка, как это было в нашем опыте с нагретым стеклянным шаром, наполненным водой, или же наоборот, твердая оболочка будет больше сжиматься, чем жидкое ядро, – результат будет один и тот же: твердая оболочка будет давать лучеобразно идущие трещины.

При сделанных допущениях, как мы уже видели, опасность растрескивания такого мирового тела становится тем больше, чем тверже стала кора у этого тела, т. е. чем более зрелого возраста оно достигло. Луна значительно старше Земли. И для небесных тел считается правилом, что меньшее тело имеет более короткую продолжительность жизни, чем большее. Это является физической необходимостью, потому что каждое меньшее тело должно быстрее охлаждаться, чем большее.

Луна отжила. На ней наблюдаются только сомнительные следы угасающей жизненной деятельности. Все это, казалось бы, дает возможность сделать заключение, что наш спутник, на самом деле, некогда подвергся таким катастрофам, вследствие которых вся его поверхность потрескалась почти от полюса до полюса.

Вообще, не может быть сомнений, что Луна пережила такие катастрофы; об этом говорит самый вид Луны. Все другие попытки объяснения светлых полос, лучеобразно идущих от больших кратеров, оказываются сомнительными. Правда, парижские исследователи Луны, Леви и Пюизе, долго защищали прежний взгляд, согласно которому эти лучи представляют из себя светлый вулканический пепел, отнесенный ветром на значительные расстояния от кратеров. Напротив того, я считаю невозможным, чтобы ветры на вращающемся вокруг своей оси мировом теле могли дуть на такие большие расстояния, сохраняя при этом одно и то же направление без каких-либо отклонений.

Это противоречило бы всем наблюдениям, а также и теоретическим рассуждениям. В апреле 1906 года Везувий, во время своего большого извержения выбросил много пепла, который был ветром унесен тоже очень далеко, но через четырнадцать суток исчез всякий след этого пепла, кроме ближайших окрестностей около вулкана.

Но возникает вопрос, нет ли других причин, вызывающих эту катастрофу, кроме растрескивания вследствие внутреннего давления. Если, например, бросить в этот стеклянный шар камень, то тогда образовалась бы точно такая же система трещин. А такие камни, на самом деле, могут налетать на мировое тело. Вскоре мы займемся еще подробнее этим вопросом.

Твердость земной коры

Мы указали раньше на необходимость такого растрескивания земной коры при предварительном условии, что земная кора действительно твердая, несгибаемая, и что под нею находится жидкое ядро. Но это еще не вполне доказано.

При помощи опытов можно показать, что самая твердая каменная порода под сравнительно небольшим давлением становится гибкой, если дать ей на это достаточно времени. Если мраморные плиты лежат на столбах, то столбы вдавливаются в мраморные плиты, как в мягкую массу, только благодаря тяжести этих плит. Они прогибаются подобно железным балкам, нагруженным на одном конце; конечно, такой прогиб наступает очень медленно – только через столетия. А между тем мрамор как раз принадлежит к наиболее хрупким каменным породам.

Эта способность к прогибу еще более повышается при нагревании. Но именно при таких условиях образовывался земной шар. Там, где нагромоздились горные хребты, мы видим, слои, которые когда-то отложились горизонтально, но потом образовали складки подобно платку, который сворачивают. Это произошло под огромным давлением, вызвавшим появление горных хребтов; но это давление далеко не так сильно, как внутреннее напряжение, которое, в конце концов, могло бы разорвать всю земную кору на протяжении нескольких тысяч километров.

Таким образом, земная кора во всех случаях достаточно податлива, чтобы приспособиться к медленно действующему давлению. В крайнем случае, мог бы произойти разрыв там. где давление происходит одновременно в различных направлениях. Земной шар оказывается в такой высокой мере «пластичным», что он, как это доказали теоретические изыскания, и в настоящее время должен был бы сплющиваться у полюсов вследствие центробежной силы, являющейся результатом его суточного вращения, если бы даже он был раньше твердым, правильным шаром.

Таким образом, наблюдаемое в настоящее время сплющивание Земли ни в каком случае не доказывает, как полагали раньше, что вся Земля была некогда в огненно-жидком состоянии. Значит, выводы, полученные нами из наблюдений над небольшим стеклянным шаром, не могут быть приложимы без оговорок к огромным величинам мировых тел и к большим периодам их развития.

Если бы, при нормальном ходе вещей, развитие какого-нибудь мирового тела кончилось катастрофой, то это также противоречило бы всем нашим наблюдениям над природой. Пусть же заметят, что я подчеркиваю: при нормальном ходе вещей. То, что в исключительных случаях катастрофы случаются достаточно часто, все мы слишком хорошо знаем.

Вследствие продолжающегося охлаждения Земли ее кора находится в постоянном движении; этим она шаг за шагом приспособляется к беспрестанно изменяющимся условиям. Благодаря этому охлаждению, а также вследствие взаимного притяжения ее частиц, все больше и больше сжимается масса Земли, и диаметр ее постоянно уменьшается.

Ее оболочка, т. е. земная кора, становится ей поэтому слишком велика и сморщивается точно так же, как кожа стареющего человека. Все эти влияния никогда не дают земной коре прийти в совершенно спокойное состояние, а эти движения земной коры, сами по себе в отдельности незначительные для всего земного шара, воспринимаются нами как землетрясения, которые в несколько секунд могут принести ужас и гибель целым странам.

Сила землетрясений

Ни одно из угрожающих человечеству явлений природы не производит такого непосредственного впечатления внезапного разрушения мирового порядка, как это ужасное содрогание тверди Земли, которую мы вместе с звездами неба считаем самым неизменным и прочным из всего, что создала природа. Ведь на этой твердой почве мы строим все наши надежды.

Внезапно, без всякого предупреждения, когда вокруг вся местность сияет в великолепии солнечного блеска, почва содрогается под нашими ногами, часто только один единственный раз в продолжение небольшой доли секунды, а горизонтальный сдвиг земной почвы составляет при этом всего лишь немногие миллиметры, и еще ничтожнее бывает вертикальный сдвиг почвы.

Но сила колебания почвы при этом так громадна, что отдельные предметы могут быть отброшены этой силой на десятки метров. То же самое произойдет, если по неподвижной доске снизу ударить молотом: песок и вообще легкие предметы, лежащие на доске, будут высоко подброшены. Те силы, которые порождают эти землетрясения, гораздо более мощны, чем все те силы, которые мы вообще наблюдаем на Земле.

Рис. 31. Мессина 2 января 1909 года. Пиацца дель-Муниципио. Сдвиг камней на мостовой.

Представим себе, что целые материки одновременно встряхнулись. И как раз при таких землетрясениях, охватывающих большие пространства, нужно искать их исходную точку на большой глубине, до десяти и больше километров под поверхностью Земли. Таким образом, эти чудовищные силы колеблют пласты земной коры толщиною в десятки километров и площадью в сотни тысяч квадратных километров.

Самой страшной из всех таких катастроф, которые отмечены в истории человечества, было землетрясение в южной Италии 28 декабря 1908 года, жертвой которого пали 198.000 человеческих жизней. Тогда, вслед за вертикальным толчком, через 45 или 50 секунд началось колебание земной коры в горизонтальном направлении, продолжавшееся почти 5 секунд, которое превратило все в развалины и в одной только Мессине убило 130.000 человек. Из каждых 5 жителей только один спасся при этом ужасном «конце мира».

Рис. 32. Мессина 1-го январи 1909 года. Развалины дворцов у гавани.

Русский писатель Максим Горький и я попытались в общей печати описать картины ужасов этого землетрясения по свидетельству переживших эту катастрофу. Приводимые здесь снимки сделаны мною через несколько дней после катастрофы. Эти снимки показывают огромную силу движения земной коры во время этой катастрофы.

Во время большого землетрясения 1895 года, имевшего своим центром Аргентину, заметно сотрясался весь земной шар. В Японии так же, как и в Италии, ощущались действия этого землетрясения. Представьте себе, какую нужно иметь силу, чтобы поднять гору на один миллиметр. Но массы самых больших горных хребтов ничтожно малы по сравнению с массами материковых глыб, толщиною в несколько километров, а эти глыбы были приведены в движение при этих землетрясениях.

Рис. 33. Мессина. Трещины разорванной мостовой.

Вспоминая эти катастрофы, которые в одно мгновение совершенно уничтожают цветущие города и целые местности, мы невольно задаем себе вопрос: не могут ли когда-нибудь эти коварные силы таким же образом потрясти весь земной шар, так что будет разрушено все, созданное человеком?

Причина землетрясений

Этот вопрос точно так же, как при предыдущих наших рассуждениях о бурях, приводит к вопросу о причине землетрясений. Действуют ли и здесь постоянные причины, влияние которых можно учесть, по крайней мере, при нормальном ходе вещей?

К сожалению, здесь мы должны ответить, что, как и для вулканических явлений, наши познания о причинах землетрясений еще чрезвычайно сомнительны. Только в течение нескольких десятилетий за землетрясениями следят более систематически и при помощи достаточно тонких инструментов, – так молода еще наука «сейсмология», которая до сего времени едва ли могла сделать больше, чем собрать обширный материал наблюдении и подвергнуть его некоторой проверке. На основании этого материала только теперь пытаются построить научно обоснованные теории землетрясений.

При этом, к сожалению, прежде всего обнаруживается, что именно эти самые ужасные из всех явлений природы на Земле в то же время являются самыми непредвиденными. Даже в состоянии погоды нам известно сейчас больше закономерности, чем в землетрясениях. Но тем не менее, некоторые главные свойства их известны уже и в настоящее время, что может дать нам все-таки некоторые опорные точки при решении этого вопроса.

Прежде всего мы вполне ясно видим, что существуют определенные области земной поверхности, в которых землетрясения бывают чаще и сильнее, чем в других областях, которые частью им совершенно не подвержены или же подвержены лишь в очень слабой степени.

Так, например, в Северо-Германской низменности наблюдались только очень редкие землетрясения, а когда и происходили таковые, то обнаруживалось, что это были только отдаленные действия больших землетрясений, происходивших вне этой области.

Затем, почти вся Африка свободна от землетрясений, вплоть до берегов Средиземного моря и Египта. Местности, богатые землетрясениями, в большинстве случаев богаты также и вулканами. Западные берега обеих Америк, которые изобилуют во множестве гигантскими вулканами Анд, от Аляски до Огненной Земли, тоже особенно часто подвергаются землетрясениям, В центральной Америке существует одна область, где почва почти всегда находится в движении, так что туземцы назвали ее «гамаком». Напротив того, атлантический берег Америки беден землетрясениями и вулканами, за исключением окрестностей Аллеганских гор.

Поэтому вполне естественно было подумать о существовании непосредственной связи землетрясений и вулканических явлений. При извержении вулкана почти всегда окрестности его более или менее сильно сотрясаются, это и не может быть иначе при взрывах, сопровождающих извержение. Но вскоре пришлось отбросить это предположение, потому что извержения вулканов ни в каком случае не могут быть единственной причиной землетрясений: оба эти явления, как извержения вулканов, так и землетрясения, имеют одну, лежащую более глубоко, общую причину.

Рис. 34. Мессина. Каменная лестница, давшая трещину.

Мы должны строго различать вулканические землетрясения от таких, которые не вызываются или же не сопровождаются никакими вулканическими явлениями; их называют «тектоническими», т. е. горообразующими землетрясениями. Эти последние всегда охватывают более значительные пространства, и поэтому для их возникновения требуется значительно большая сила, чем для колебаний почвы, вызываемых извержениями вулканов.

Вулканические землетрясения, конечно, в ближайших окрестностях вулканических взрывов могут превосходить по силе тектонические землетрясения, но зато они всегда ограничиваются лишь очень небольшой областью действия. При извержении Санта-Мариа в Гватемале, в октябре 1902 года, колебание почвы в течение целого дня было похоже на непрестанно происходящую морскую качку. Но уже на расстоянии немногих сотен километров от центра этого ужасного извержения не ощущалось больше никаких признаков этого землетрясения.

Во время гибели города Сен-Пьера на Мартинике от извержения вулкана Мон-Пеле не наблюдались землетрясения, заметные на сколько-нибудь значительном расстоянии от погибшего города. Во время большого извержения Везувия в 1906 году Земля приходила в сотрясение только под непосредственным действием происходивших взрывов.

Если же при извержении Мон-Пеле на Мартинике в высшей степени чувствительные сейсмографические инструменты отмечали ничтожные колебания почвы даже в Потсдаме, то это были лишь отражения главных колебаний почвы около Мон-Пеле.

Часто внезапные колебания атмосферного давления, сопровождающие такие взрывы, вызываются также землетрясениями. Как известно, воздух имеет очень большой вес; его давление на земную поверхность равняется тому давлению, которое на нее оказало бы море ртути, глубиною в три четверти метра и покрывающее всю Землю. Понятно, что если из такого моря над пространством в тысячи квадратных километров ртуть утечет в другие места и поднимет там уровень хотя бы на высоту одного сантиметра, то в местах, где уменьшилось давление ртути, Земля будет стремиться расшириться.

Нечто подобное наблюдается в каменоломнях: слои, освободившись от давления верхних пластов, вздуваются и образуют складки. То же самое происходит в больших размерах при образовании гор. Поэтому должна существовать зависимость между высотой барометра и явлением землетрясений. О существовании этой зависимости догадывались уже давно, но она все еще находится под сомнением до сего времени. На очень старых барометрах имеется под надписью «буря» часто надпись «землетрясение». При очень низкой высоте барометра, действительно, более возможны, с физической точки зрения, землетрясения.

Землетрясение на острове Иския

Следующим очень наглядным примером опустошительного и в то же время весьма ограниченного по району своего действия землетрясения является землетрясение, происходившее на острове Иския в июле и августе 1883 года.

Рис. 35. Монте Нуова и Флегрейские поля около Неаполя.

После наблюдавшихся за несколько дней до этого землетрясения слабых колебаний почвы на этом острове совершенно внезапно произошел сильный толчок снизу вверх, который 28 июля превратил город Казамиччиолу в груду развалин; под ними было погребено более тысячи человек. За этим следовали еще несколько слабых волнообразных колебаний почвы, после чего снова наступило полное спокойствие. В августе и в сентябре еще раз ощущались все с меньшей и меньшей силой отдельные подземные толчки; наконец, все совершенно затихло.

Иския лежит перед Неаполитанским заливом и является продолжением Флегрейских полей, где вулканическая деятельность свирепствует еще ужаснее, чем около Везувия. Здесь эта вулканическая деятельность часто проявляется в таких местах, где менее всего ее можно было бы ожидать. Так, в 1538 году внезапно поднялся из цветущих морских берегов, среди грома и молний и бурных извержений, новый вулкан, который имел только одно это извержение, а теперь мирно стоит там, как «Новая Гора» (Монте Нуова).

Сам остров Иския тоже представляет собой потухший вулкан Эпомео. В 1302 году было его последнее извержение, после которого остался и сейчас еще почти на всем пути до самого моря поток лавы «дель Арсо», не покрытый до сего времени растительностью.

Рис. 36. Лава дель Арсо на острове Иския.

Но с тех пор вулкан оставался в покое, пока он снова не напомнил о себе землетрясением только в 1881 году, и, наконец, двумя годами позднее, случилось это ужасное землетрясение 1883 г., о котором было уже сказано. Сам вулкан при этом оставался в покое, и только серные источники в его окрестностях потекли с большей силой и стали горячее, исходящие из Земли струи пара удвоили свою силу, и, как рассказывают очевидцы, в некоторых местах почва уже на несколько футов в глубину была сильно нагрета. Мы должны предположить, что на не очень большой глубине скованная, но отнюдь не заглохшая, вулканическая деятельность стремилась освободиться путем взрыва, но не смогла на этот раз проникнуть сквозь земную кору.

Рис. 37. Развороченная мостовая в Мессине, указывающая на волнообразное движение почвы.

Подобные землетрясения уже не раз на несколько лет предшествовали большим и опасным вулканическим извержениям. Так было и в Помпее, которая уже за 16 лет до знаменитой катастрофы, имевшей место в 79 году по нашему летоисчислению, была частично разрушена землетрясением. Везувий, который был причиной обеих этих катастроф, причислялся тогда тоже к потухшим вулканам, как в настоящее время Эпомео на Искии. Поэтому вполне возможно, что этот остров когда-нибудь внезапно подвергнется такой же участи, как Помпея или Мартиника.

Так как это землетрясение в Казамиччиоле объясняется, таким образом, действием вулканических сил, не достигших поверхности, то оно в своем распространении ограничилось только пределами этого острова. Инструменты обсерватории на Везувии не отметили во время этого землетрясения никакого колебания почвы; также не наблюдалось никакого колебания почвы и в лежащих кругом вулканических областях.