Живая планета
Шрифт:
Механизм, вызывающий это движение, находится глубоко в земных недрах. На глубине двухсот километров породы настолько раскалены, что становятся вязкими. Металлическое ядро Земли под ними раскалено еще больше, и это порождает в вышележащих слоях медленные бурлящие течения, которые поднимаются к поверхности вдоль линии хребта, а там поворачивают в противоположных направлениях, увлекая с собой базальтовое океанское дно, словно плотные пенки на жидком варенье. Такие движущиеся сегменты земной коры называются литосферными плитами. Большая часть этих плит тащит на себе глыбы континентов.
Сто двадцать миллионов лет назад Африка и Южная Америка составляли единое целое, как, возможно, вы сами догадались по соответствию выпуклостей и вогнутостей их береговых линий и как доказывается сходством геологических пород на противоположных берегах океана. Затем примерно шестьдесят миллионов
Другой такой же хребет, протянувшийся на юг от Калифорнии, создал дно восточной части Тихого океана. Третьему, пролегающему от Аравийского полуострова на юг к Южному полюсу, мы обязаны Индийским океаном. Плита по восточную сторону этого хребта как раз и оторвала Индию от Африки, а затем притащила ее к Азии.
Поднимающиеся к хребтам конвекционные течения, естественно, должны снова опускаться. Происходит это там, где одна плита встречается с соседней, — там-то и сталкиваются континенты. По мере того как Индия приближалась к Азии, осадочные породы на дне моря, разделявшего континенты, и выталкивались высоко вверх, образуя Гималаи. Иными словами, граница между сомкнувшимися плитами здесь скрыта под горным массивом. Но дальше на юго-восток континент продолжается только по азиатскую сторону этой границы. Полоса ослабленной земной коры тут более обнажена, и ее отмечает цепь вулканов Суматры, Явы и Новой Гвинеи. Нисходящее конвекционное течение тянет за собой океанское дно, создавая глубинную впадину вдоль южной оконечности Индонезийского архипелага. Край базальтовой плиты, опускаясь, захватывает с собой воду и значительную часть осевших на дно осадочных пород, смытых с индонезийской суши. В плавильный тигель в глубинах коры попадают новые ингредиенты, и лава индонезийских вулканов радикально отличается от базальтовой, которую выбрасывают вулканы подводного хребта. Она куда более вязкая. А потому не льется из трещин и не течет рекой, но застывает в глотке вулкана. И происходит то, что происходит, если закупорится предохранительный клапан парового котла.
Именно в Индонезии имел место взрыв вулкана, какого история не знала ни до, ни после. В. 1883 году в проливе между Суматрой и Явой над крохотным островком Кракатау длиной семь километров, а шириной — пять заклубился дым. С каждым днем он извергался все чаще и все сильнее. Суда, проходившие поблизости, пробирались сквозь огромные плавучие поля пемзы. На их палубы сыпался пепел, а по снастям пробегали электрические огни. День за днем из кратера под аккомпанемент оглушительных взрывов вылетали в огромных количествах пепел, пемза и лавовые обломки. Однако подземная камера в результате постепенно пустела. И вот в десять часов утра 28 августа каменный свод камеры, уже ничем не подпертый, не выдержал тяжести океанского дна и толщи воды над ним. Он рухнул. На раскаленную лаву полились миллионы тонн воды, упали обломки двух третей острова. И произошел взрыв такой силы, что грохот его превзошел все, записанное в анналах человечества. Его ясно услышали в Австралии — в трех тысячах километров от места катастрофы. В пяти тысячах километров, на островке Родригес, начальник английского гарнизона принял грохот за отголосок дальней канонады и объявил тревогу. Воздушная волна семь раз обежала земной шар, прежде чем наконец стихнуть. Но хуже всего была гигантская волна, которую взрыв поднял в море. Приближаясь к побережью Явы, она превратилась в водяную стену высотой с четырехэтажный дом. Подхватив канонерку, этот вал унес ее на два километра в глубь острова и выбросил там на вершину холма. Он смывал деревню за деревней на густонаселенном берегу. Погибло более тридцати шести тысяч человек.
Крупнейший из недавних взрывов произошел по другую сторону Тихого океана, там, где Тихоокеанская плита трется о западное побережье Северной Америки. И там тоже континентальный покров кончается у линии разлома, а потому погребена она относительно неглубоко. Однако материки сложены из пород более легких, чем базальт, и наползают на наклоненную книзу океанскую плиту, так что цепь вулканов протянулась примерно в двухстах километрах от берега. И их лава тоже включает осадочные породы, из-за которых они становятся столь взрывоопасными.
До 1980 года гора Сент-Хеленс славилась симметричной красотой своего конуса. В высоту она поднималась почти на три километра и круглый год носила снежную шапку. В марте 1980 года вулкан грозно заворчал. Над ним встал столб дыма и пара, припорашивая серым пеплом белые снега вершины. На протяжении апреля столб дыма все рос и увеличивался. Но самым зловещим было другое: северный склон горы, примерно на километр ниже пика, начал вспучиваться — метра на два за сутки. Тысячи тонн скалистых пород отжимались вверх и вбок. А из кратера каждый день вылетали все новые и новые клубы дыма и пепла. И вот 18 мая в половине девятого утра гора взорвалась.
Около кубического километра северо-западного склона попросту вышибло наружу. Сосны, ели и хемлоки, которыми густо поросли нижние склоны, полегли, как спички, на площади в двести квадратных километров. Над горой на высоту в двадцать километров поднялось черное облако. Окрестности вулкана были малонаселенными, предупреждений, казалось бы, хватало, и тем не менее погибло шестьдесят человек. По оценке геологов, сила этого взрыва в две с половиной тысячи раз превосходила атомный взрыв, уничтоживший Хиросиму.
Сразу после извержения никакая жизнь на вулкане невозможна. Если произошел взрыв, пар, дым и ядовитые газы еще несколько недель продолжают подниматься над грудами обломков, загромождающих кратер. Ни один организм не способен выдержать и жар базальтовой лавы, льющейся из вулканов межокеанического хребта. Если на Земле есть места абсолютно бесплодные и безжизненные, то искать их следует именно там. Но стоит конвекционным течениям глубоко под поверхностью чуть-чуть сместиться, и ярость вулканических топок начинает стихать. На этих заключительных стадиях извержения умирающий вулкан часто выбрасывает вместо лавы кипящую воду и пар. Часть этой воды находилась в магме, а остальная берется из естественных резервуаров в земной коре. В ней растворены различные химические вещества — одни поступают из тех же глубин, что и лава, другие вода вымывает из верхних пород на пути к поверхности. Среди них имеются соединения азота и серы, причем в такой концентрации, что они могут служить пищей для простейших живых организмов. Вполне возможно даже, что самые первые формы жизни на Земле возникли три миллиарда лет назад именно в таких условиях.
В ту неизмеримо удаленную от нас эпоху Земля еще не обзавелась нынешней богатой кислородом атмосферой, а положение континентов не имело ничего общего с тем, которое существует сегодня. Вулканы были не только много выше современных, но и гораздо многочисленнее. Моря, сконденсировавшиеся из облаков пара, окутывавших новорожденную планету, были еще очень горячи, а вода огромными потоками вливалась в них прямо из вулканических источников в глубине коры. В этих химически богатых водах образовывались сложнейшие молекулы. В конце концов после неимоверно долгого срока появились микроскопические комочки живой материи. Внутренняя структура в них почти отсутствовала, но они обладали способностью претворять растворенные в воде химические вещества в собственные ткани, а также сами себя воспроизводили. Это были бактерии.
Современные бактерии отличаются удивительным разнообразием и свою жизнь поддерживают с помощью совершенно несхожих химических процессов. Найти их можно и на суше, и в воде, и в воздухе. Некоторые все еще безмятежно обитают в вулканической среде, вряд ли существенно отличающейся от той, в которой они первоначально возникли.
В 1977 году американское научное судно, предназначенное для глубоководных исследований, занялось подводными вулканами на хребте к югу от Галапагосских островов. На трехкилометровой глубине в морском дне были обнаружены скважины, выбрасывающие горячую, химически очень богатую воду. В этих струях и в трещинах камней вокруг ученые обнаружили огромные скопления бактерий, поглощавших химические вещества. Бактериями же в свою очередь питались колоссальные черви до трех с половиной метров длиной и до десяти сантиметров в обхвате. Ни на одних уже известных науке червей они не похожи: у них нет ни рта, ни кишечника, а бактерий они всасывают сквозь тонкую оболочку расположенных на переднем конце перистых щупальцев, богатых кровеносными сосудами. Обитая в черных океанских глубинах, эти своеобразные черви лишены прямого доступа к солнечной энергии, а отсутствие рта не позволяет им получать ее опосредствованно, заглатывая остатки мертвых животных, опускающиеся из верхних слоев воды. Иными словами, питаются они только бактериями, которые, в свою очередь, существуют тем, что извлекают из вулканических вод. Следовательно, эти черви, пожалуй, единственные в мире крупные живые организмы, получающие всю необходимую им энергию исключительно от вулканов.