Знаменитые загадки природы
Шрифт:
Почему же происходят извержения? Давайте посмотрим, что думают по этому поводу специалисты. Земная кора, как вы понимаете, твердая. Равно как и расположенная под ней верхняя мантия. Далее в глубь земли температура через каждые 33 метра повышается на один градус. В итоге на глубине нескольких десятков километров она достигает показателей, достаточных для расплавления горных пород. Правда, давление, препятствующее этому, тоже возрастает одновременно с температурой. В итоге вся система недр находится пусть и в шатком, но равновесии. Если оно нарушается в результате подвижек в коре и верхней мантии, на больших глубинах твердое вещество становится жидким. Так возникает очаг. Из него по ближайшей трещине-жерлу на поверхность устремляется магма: перенасыщенная парами воды, некоторых кислот и газами лава. В том случае, если путь еще не проложен, раскаленное вещество с силой пробивает препятствие, вызывая взрыв. Сначала столб пара и пепла выбрасывает высоко вверх твердые вулканические продукты – куски шлаков, пемзы, песок, вулканические бомбы и лапилли («камешки»). Это сопровождается грохотом и гулом, громовыми раскатами и сверканием молний. Вулканические бомбы образуются из чуть остывших, покрытых корочкой кусков лавы, поднятых из основной массы газами. Такие «снаряды» могут быть от 5 см до 1 метра и более в диаметре. Последние часто весят несколько тонн. После взрыва поднимающийся на поверхность расплав, «стравив» газы и пар, спокойно изливается в виде лавы. Ее потоки, в зависимости от рельефа местности и температуры расплава, движутся более или менее далеко за пределы подножия вулканов.
Кстати, магма в переводе с греческого означает тесто; несмотря на это, консистенция раскаленного вещества бывает различной – от жидкой (иногда она образует настоящие фонтаны) до твердопластичной. Состав ее тоже неодинаков. От него напрямую зависит тип извержений вулканов и скорость передвижения лавы (от нескольких метров до десятков километров в час). Раскаленные потоки могут состоять из полуспекшихся обломков и мелких глыб, из свободного навала крупных глыб с ровной и гладкой поверхностью либо иметь ровную, похожую на воду, гладь. Температура большинства лав составляет 1100–1200 градусов Цельсия; их поверхностные слои быстро остывают, а нижние при этом остаются горячими еще в течение двух-трех лет. Так что порой достаточно расковырять поросшую травой корку, чтобы добраться до места, где без помощи костра можно быстро вскипятить чайник…
При столкновении раскаленного потока и ледников происходят, на первый взгляд, невероятные вещи. Так, вначале лед, как ему и положено, стремительно тает под напором «огненного теста». А затем… таяние прекращается! Оказывается, с передней части лавового потока на лед скатываются шлаки с несколько остывшей корочкой. При соприкосновении со льдом они быстро охлаждаются и образуют нетеплопроводный слой. Он играет роль своеобразного изолятора и смазки, с помощью которой поток продолжает двигаться вперед, уже не угрожая леднику гибелью. Примером такого явления могут служить извержения Ключевского (1974) и Толбачинского (1975–1976) вулканов.
Ранее считалось, что очаги возникновения магмы могут находиться только в верхней части мантии, на глубине не более 40 км (температура там поднимается до 1200 градусов Цельсия). Однако сегодня специалисты утверждают, что подобные процессы происходят также на более значительных глубинах – от 60 до 250 км. Кроме того, магма, оказывается, может рождаться и в самой земной коре, на глубине всего нескольких километров.
Лавовые потоки представляют для человека большую опасность, поскольку при движении уничтожают на своем пути все. Иногда предотвратить эту опасность можно, хотя и сложно. На Гавайских островах во время извержения гиганта Мауна-Лоа (1924) для этих целей использовали… шесть тонн бомб, сброшенных в область истока лавы авиацией. В результате лавовые туннели разрушились, и раскаленный поток устремился в сторону от города Хило. А в 1973 году, во время извержения Хельгаффеля на исландском острове Хеймаэй «огненную реку» в течение многих недель поливали из водометов холодной морской водой. В результате внешние слои потока остыли, создав твердую защитную пленку. Но подобные действия имеют смысл лишь при небольших извержениях. В случае с пробуждением исландского вулкана Лаки (1783) они бы не дали ничего: тогда только один поток имел длину 100, а ширину 30 км! А «реки», которыми время от времени «поливает» Сицилию грозная Этна, уничтожают многие населенные пункты. Например, поток, исторгнутый при катаклизме 1969 года, имел ширину свыше 500 км.
Кроме лавы, при извержении вулканов образуются еще и грязевые потоки, обладающие страшной силой. Они возникают тогда, когда на большую площадь, покрытую снегом, выпадает горячий пепел и раскаленные мелкие камни. Мощные и бурные течения, возникшие при быстром таянии снега, несутся вниз, производя большие разрушения. Так, при извержении Безымянного на Камчатке грязевой поток устремился по речке Большая Хапица. В результате все, что находилось на расстоянии 90 км от места катастрофы, оказалось просто сметено с лица земли.
Когда гора-исполин угомонится, из трещин на ее склонах, от потоков остывающих лав и кратера еще долго поднимаются газы и пар.
Тайная жизнь огнедышащих конусов представляет огромный интерес для науки, ведь вулканизм оказал колоссальное влияние на возникновение и развитие живых организмов на нашей планете, стал одной из причин оледенения. Да и в случае смены магнитных полюсов Земли вулканическая деятельность, по утверждению некоторых ученых, сыграет не последнюю скрипку в глобальном катаклизме. Остается надеяться, что пробуждение всех вулканов планеты – как действующих, так и потухших – произойдет в весьма отдаленном будущем. Может, к тому моменту специалисты научатся заранее предсказывать извержения и число жертв стихии сократится до минимума?
Таинственная «дрожь земли»
Землетрясение, возможно, самое страшное из всех стихийных бедствий, которые когда-либо обрушивались на человечество. Страшная «дрожь земли» унесла огромное количество жизней за время существования homo sapiens, уничтожила множество городов и селений, не один раз стирала с лица земли целые государства. Панацеи от этой напасти нет, и тем из нас, кто живет в «спокойной» зоне, остается лишь сочувствовать населению сейсмически опасных районов и тихо радоваться, что нас самих не «трясет»… Возможно, в недалеком будущем люди научатся заранее предсказывать землетрясения, они смогут предотвратить появление массовых жертв разбушевавшейся стихии. А покуда – увы! – природа подземных катаклизмов остается во многом неясной. Раскрыть все секреты «дрожи земли» не удается, потому что на ее возникновения влияют самые разные факторы, а очаги большинства толчков располагаются на такой глубине, куда человек еще не может добраться.
В настоящее время специалисты уже имеют возможность заранее поставить, так сказать, диагноз местности, определив, возможны ли в ней землетрясения, и если да, то какой силы. Но вот сказать, когда именно в конкретном районе произойдут подземные толчки, ученые не могут.
Сотрясения почвы обусловлены тектоническими движениями в недрах планеты. Именно причины этого явления и его закономерности – основная «головная боль» современной науки.
Тектонические движения, прежде всего, обусловлены тем, что в глубинных слоях нашей планеты накапливается большое количество тепла. В то же время поверхность Земли постоянно «обогревает» мировое пространство, охлаждаясь при этом. В результате, верхние слои нашего с вами «шарика» сжимаются, сокращаясь в размерах. Это, в свою очередь, приводит к тому, что различные участки земной коры начинают испытывать разное давление и время от времени приходят в движение.
Вещество, составляющее мантию Земли, тоже не остается неизменным: из-за высоких температур оно переходит из одного состояния в другое, меняя объем, что тоже является причиной подвижек в недрах. Свою лепту в возникновение землетрясений вносит также сила тяжести. Ведь земля состоит из пород разного удельного веса; при этом тяжелые породы стремятся опуститься к ядру, а более легкие – подняться ближе к поверхности.
Еще в позапрошлом веке исследователи отметили интересную особенность: все катастрофические подземные толчки сопровождаются сильными магнитными возмущениями. В некоторых случаях (например, во время печально известного ташкентского землетрясения 1966 года) колебания почвы вызывали к жизни необъяснимое свечение атмосферы. При этом фиксировалось сияние над самим очагом, появление фантастических столбов света, светящихся шаров, колеблющихся полос, напоминающих северное сияние. А очевидцы страшного землетрясения, обрушившегося на японский город Идзу в 1930 году, вспоминали, что на небе появилась… замедленная вспышка молнии. Часто отмечается также самопроизвольное свечение выключенных лампочек и призрачное сияние вокруг линий электропередач, бытовых электроприборов и проводов. Особенно «отличилась» в области необъяснимых световых явлений ашхабадская катастрофа 1948 года. По всей видимости, удивительные и тревожные «спецэффекты» были связаны с изменением электрического поля Земли в зоне надвигающегося катаклизма.
На течение природных процессов, происходящих как на поверхности, так и в недрах нашей планеты, оказывает значительное влияние Солнце. В частности, в те годы 11-летнего цикла, когда активность нашего светила идет на убыль и на нем появляется большое количество пятен (именно в этот период наблюдается максимальное число вспышек), тектоническая деятельность на земле усиливается. Геофизики, проанализировав 22 000 (!) катастроф за период 1950–1963 годов, подметили: «Если число солнечных пятен достигает 150, то вероятность возникновения землетрясений приблизительно на 31 % выше, чем когда число солнечных пятен составляет 50. А если разница в числе солнечных пятен, по сравнению с предыдущим днем, равняется 20, то вероятность возникновения землетрясений приблизительно на 26 % выше, чем когда такого резкого перепада нет». Списать все это на случайные совпадения невозможно. Например, «черным днем» для Земли стало 15 июля 1959 года: в тот день в мире произошло наибольшее количество разрушительных подземных толчков, одновременно на Солнце была зафиксирована мощнейшая вспышка.