ПУТЕШЕСТВИЕ К ЦЕНТРУ ЗЕМЛИ

Знаменитого немецкого ученого Александра Гумбольдта часто называли «странствующей энциклопедией». На любой замысловатый вопрос он мог немедленно дать ответ, иногда превращавшийся в целую поэтическую картину.

Однажды на каком-то парадном обеде его спросили, что находится в центре Земли.

– Не далее как несколько дней назад, – ответил, улыбаясь, Гумбольдт, – ко мне явился какой-то таинственный капитан, настоящий тип морского волка. С большими предосторожностями он сообщил мне, что у Северного полюса, где он недавно побывал, есть огромная пропасть, окруженная красной короной сверкающего северного сияния. Храбрый моряк не побоялся спуститься в эту зияющую воронку, ведущую прямехонько к центру Земли, и был награжден за свою смелость феерическим зрелищем. Внутри земной шар пуст, как детская погремушка, и в этом огромном пространстве кружатся друг возле друга две маленькие звезды – Плутон и Прозерпина. Озаренные их неверным светом, на внутренней стороне Земли до сих пор бродят чудовища первобытного мира...

– И это правда? – спросила ученого пораженная соседка.

– Было бы очень красиво, если бы это было правдой, – сказал, улыбаясь, Гумбольдт. – В действительности же, по строгим научным данным...

И несколькими яркими штрихами он нарисовал картину жизни земного шара по данным современной ему науки.

Центральное ядро Земли - вечно пылающий огонь. Так представляли себе строение Земли некоторые ученые семнадцатого века.	Нет! Не огонь, а вода в центре Земли, утверждали многие ученые восемнадцатого века.

Твердая Земля, на которой мы живем, – только оболочка. Она тоньше оболочки воздушного шара я скорее похожа на пленку мыльного пузыря. Уже на глубине пятнадцати километров земная кора размягчается и превращается в огненно-жидкую лаву, а дальше бушует океан вечно неугасимого огня. Иногда это газообразное море начинает волноваться, тогда дрожит тонкая оболочка, происходит то, что мы называем землетрясениями. Когда же она лопается, не выдержав напряжения, огненная лава вытекает на поверхность и происходит извержение. И это счастье! Огнедышащие горы – настоящие предохранительные клапаны нашей Земли, подобные клапанам парового котла. Не будь их, наша планета давно взорвалась бы.

С точки зрения современной строгой науки, картина, нарисованная Гумбольдтом, не менее фантастична, чем рассказ таинственного капитана о пустоте внутри Земли. Однако эта теория просуществовала полтора столетия.

Девятнадцатый век был веком умозрительных теорий, пытавшихся объяснить все на свете. Недаром Гумбольдт всю жизнь работал над гигантским сочинением – «Космос», в котором пытался объединить все наши знания о внешнем мире в одно целое. Человеческий ум, вступивший в бой с церковью, жадно искал ответа на целый ряд нерешенных вопросов. Одна за другой создавались гипотезы, еще не проверенные фактами, но принимавшиеся наукой как нечто бесспорное. Ученые девятнадцатого века считали, что уже знают, как рождаются звезды и планеты, как зародилась жизнь на Земле, что находится в центре Земли.

Не огонь и не вода, а тестообразное вещество образует сокровенное ядро Земли, Магма – тесто по-древнегречески – заполняет центральную часть Земли, уверили исследователи.	Вестники далеких миров, обломки расколовшихся небесных тел, внушили ученым мысль, что в центре 3емли – металлическое ядро.

Гипотеза Лапласа, по которой Солнце и планеты образовались из гигантского сгустка раскаленного газа, так смело выступила против религиозного мировоззрения, что надолго стала знаменем передовой науки. «Я нигде не встретил имени бога в вашей книге», – сказал Наполеон Лапласу. «Я не нуждался в этой гипотезе», – с достоинством ответил ученый. Но, сыграв огромную положительную роль, эта гипотеза как бы загипнотизировала ученых. И когда факты все настойчивее стали требовать другого объяснения, астрономы только «штопали» теорию Лапласа.

Для ученых, принявших теорию Лапласа, – а Гумбольдт был другом этого французского астронома, – было логично предположите, что Земля – остывшая звезда, покрытая пеплом. Внутри наша планета должна быть горячей: горячие источники и гейзеры, жара в глубоких шахтах – все свидетельствовало об этом. Бесспорно, подтверждали это и вулканы, извергающие огненно-жидкую лаву. И огнедышащая гора Эребус, расположенная на Антарктическом материке, когда красное пламя ее извержения освещало мрак шестимесячной полярной ночи, свидетельствовала об этом как будто особенно убедительно.

Теория эта, просуществовавшая полтора века, сыграла прогрессивную роль. Она была большим шагом вперед по сравнению с теми наивными воззрениями, которые ровно ничего не объясняли и рисовали Землю как нечто застывшее, созданное богами раз и навсегда. Теория «горячей Земли» заменила метафизические воззрения идеей эволюции.

Греческие философы заполняли внутренность земного шара различными стихиями: землей, водой, воздухом и огнем. В средние века, когда наука была только «служанкой богословия», люди снова вернулись к наивным верованиям в плоскую Землю, закрытую сверху хрустальным колпаком.

На смену теориям греческих философов появились фантастические измышления ученых монахов и чернокнижников. Каких только удивительных «объяснений» не давалось внутренней жизни Земли! В одном «ученом» сочинении, например, изложено целых десять «теорий» происхождения гор.

Горы созданы землетрясениями. Они представляют собой вспучивания Земли от сырости. Их поднимает подземный воздух. Огонь, пылающий в центре земного шара, заставляет камни кипеть, как воду, и, застывая, они превращаются в горы. Ветер нагромождает песчинки одна на другую, пока они не поднимутся до облаков. Горы рождаются, живут и умирают подобно растениям – это подлинные дети Земли. Реки размывают почву и образуют долины, а их старые берега – горы. Роса, поднятая Солнцем, уносит вместе с собой частички земли, которые слагаются в огромные горы...

Наконец, происхождение гор приписывалось магическому влиянию небесных светил. Звезды притягивают Землю, как магнит влечет к себе железо. И там, где над Землей особенно много звезд, вырастают самые высокие горы. Но небесные светила расположены над Землей неодинаково – одни выше, другие ниже. Значит, они представляют собой небесные вершины и долины. Покорная их магической власти, Земля повторяет этот звездный узор, который отпечатывается на ней, как печать на разогретом воске.

В восемнадцатом веке в науке о Земле шла борьба двух направлений – нептунистов и плутонистов.

Нептунисты считали, что главной силой, действующей на Земле, был первобытный океан, некогда покрывавший всю поверхность нашей планеты. На его дне осаждались все современные горные породы. Океан размыл поверхность Земли и создал горы, долины и морские впадины. И до сих пор вся внутренняя полость планеты заполнена первичным океаном, просочившимся к центру Земли. Вулканы нептунисты считали лишь местными явлениями – подземными пожарами углей, нефти или серы.

Вулканисты все проявления жизни Земли сводили к первичному огню внутри нашей планеты. Этот огонь порождает землетрясения, вырывается сквозь жерла вулканов, нагревает подземные воды и поднимает высокие горы к облакам.

Подлинным родоначальником современной науки о Земле нужно считать М. В. Ломоносова. Опираясь на очень малое число фактов, известных в то время, гениальный ученый сумел глубоко заглянуть умственным взором – «умными очами», по его выражению, – в недра нашей планеты. Он впервые указал на необходимость изучать жизнь Земли в ее развитии, на то, что современный лик ее создан силами, действующими до сих пор.

«Чем возвышены великие хребты Кавказские, Таврийские, Кордильерские, Пиренейские и другие и самые главные горы, то есть части света? – писал Ломоносов в своем сочинении «О слоях Земных». – Конечно, не ветрами, не дождями, кои еще с них землю смывают, конечно, не реками, кои из них же протекают, конечно, не приливами и не потопами, кои до них не досягают и натурально досягнут и тяжкой каменной материи, из коих вершины оных состоят, на такую высоту поднять не могут. Чем вырыты ужасной и недосягаемой глубины пучины морские? Конечно, не дождями и не бурями, кои во глубину весьма мало действуют, конечно не вливающихся рек быстриною, коя исчезает при самых устьях. Есть в сердце земном иное, неизмеримое могущество, кое по временам заставляет себя чувствовать на поверхности и коего следы повсюду явствуют, где дно морское на горах, на дне морском горы видимы...»

Но для того чтобы распознать эти могучие силы, таящиеся в недрах нашей планеты, нужно было проникнуть туда не только «умными очами», но и глазами точных приборов, всем могучим арсеналом современной науки. А на это должно было уйти полностью два столетия.

Но смелые мечтатели не могли ждать так долго. И они сами отправились путешествовать к центру Земли хотя бы... в воображении.

...В 1741 году Ниель Климм, сын бергенского пономаря, герой романа датского поэта Людвига Гольберга «Подземное путешествие», возвращаясь домой после получения ученого звания баккалавра, пожелал исследовать достопримечательности своего отечества. Его внимание привлекла странная пещера, откуда неслись звуки, подобные рыданьям. Климм попросил двух ученых мужей – астронома и геолога – подержать веревку, а сам, обвязавшись ею, спустился в бездонную пропасть. Рассеянные ученые, увлеченные спором о том, что находится в центре Земли, отпустили веревку, и несчастный баккалавр упал вниз. Долго летел он в кромешном мраке. Но постепенно темнота стала рассеиваться, хотя он не видел ни Солнца, ни других светил. Внезапно на Климма налетел чудовищный гиффон. Ниель схватил его за шею, сел на него и тихо спустился на поверхность какой-то планеты, вращающейся внутри пустотелой Земли.

Планета Назар, на которую спустился Климм, имеет в окружности всего двести немецких миль – около полутора тысяч километров. Населяют ее люди-деревья, не имеющие корней и передвигающиеся чрезвычайно медленно. Число ветвей означает общественное положение граждан. Королевский секретарь имеет, например, двенадцать ветвей и может писать одновременно двенадцать писем. Но зато он думает так медленно, что тратит на ответ несколько месяцев. Это признак государственного ума, ведь на Назаре тот считается умнее, кто думает всех медленнее.

Вокруг планеты Назар вращается спутник Мартиния, населенный обезьянами. Ниель Климм, после многих приключений в этом подземном мире, был выброшен взрывом к каменному «небу», снова попал в сквозную пещеру и вернулся в родной Берген, чтобы занять скромную должность помощника звонаря.

Конечно, для датского поэта фантастический роман был лишь поводом создать сатиру на современное ему общество. Но эту книгу следует отметить как первое в мире «литературное путешествие» к центру Земли.

«Путешествие к центру Земли», роман Жюля Верна, пожалуй, самое знаменитое произведение из этой серии фантастических спусков в неизвестные еще науке недра нашей планеты.

Молодой Жюль Верн, только что прославивший свое имя первой книгой из серии «Необыкновенные путешествия», искал темы для следующего романа. В это время он познакомился с геологом-энтузиастом Сен-Клером Девиллем, который, считая Землю холодным телом, несколько раз пытался спускаться в кратеры погасших вулканов и один раз побывал в жерле Стромболи во время извержения. Сен-Клер Девилль дал Жюлю Верну не только тему, но и готовый образ ученого-фанатика, не жалеющего жизни ради любимой науки.

Герой романа профессор Лиденброк в сопровождении двух спутников спускается в кратер потухшего вулкана Снеффельс в Исландии и оказывается в чудесном подземном мире, освещенном тусклым сияньем электричества, которым насыщен воздух этой пещерной страны. Смелые путешественники видят подземные моря, леса первобытных растений давно ушедших геологических эпох, где бродят вымершие динозавры и летают красноглазые птеродактили с крыльями, как у летучей мыши.

Вряд ли Жюль Верн, бывший всегда в курсе всех передовых идей своего времени, верил в то, что в недрах Земли есть гигантские пустоты, населенные вымершими животными. Писатель только хотел показать живым древнее геологическое прошлое, познакомить своих читателей с чудесами подземного мира. Это ему удалось как нельзя лучше: несколько поколений геологов и географов вдохновлялись этой книгой, а наш крупнейший советский ученый, академик В. А. Обручев писал, что чтение в детстве романов Жюля Верна навсегда определило его жизненный путь и заставило его выбрать профессию геолога и географа. В. А. Обручев сам написал фантастический роман «Плутония», которым до сих пор зачитывается наше юношество. В нем ученый воспользовался старинной гипотезой, что наша планета внутри пуста и освещена подземным солнцем Плутоном. На внутренней стороне земной коры обитают давно вымершие животные древних геологических эпох. Через гигантскую воронку, расположенную далеко на севере, герои романа Обручева проникают в эту удивительную страну, чтобы лицом к лицу встретиться с ее обитателями.

Эта гипотеза нужна была Обручеву лишь для того, чтобы столкнуть современного читателя с допотопными животными, показать их живыми, в движении и действии.

Старые гипотезы о внутреннем строении Земли медленно умирали, их вытесняла теория огненно-жидкой Земли, покрытой корой. Нептунисты один за другим переходили в лагерь плутонистов. Но стареющий Гумбольдт никак не мог закончить свой «Космос» – данные одних наук противоречили выводам других, факты – целая армия новых фактов – разрушали картину, которую он всю жизнь пытался нарисовать.

Если под тонкой корой, более непрочной, чем пленка мыльного пузыря, действительно бушует огненный океан, то почему он не следует за движениями Солнца и Луны, почему мы не ощущаем подземных приливов и отливов, более страшных, чем самые разрушительные землетрясения?

Что такое даже огромные вулканы по сравнению с чудовищным морем огня? Не более чем ничтожные булавочные уколы на гигантском глобусе. Разве могут эти крохотные отверстия служить предохранительными клапанами?

Геологи не находили на Земле никаких следов свирепых катастроф, потрясавших некогда всю планету. Появились новые теории горообразования, которые не нуждались в силах вулканизма. Ученые определили удельный вес Земли и нашли, что она не может быть жидкой. Сила тяжести оказалась в разных местах неодинаковой: словно под ногами исследователей были гигантские глыбы из разных материалов, а не однородный огненно-жидкий океан, отделенный лишь тонкой оболочкой – тоньше, чем бумага, которой оклеивают глобус.

И ученые стали пытаться согласовать старую теорию с новыми фактами.

Они наращивали толщину земной коры, отодвигали далеко вниз океан магмы и на его место помещали отдельные озера, резервуары жидкого огня – источники вулканических извержений.

Они установили, что масса Земли не может быть однородной: глубже должны стекать более тяжелые металлы – железо и никель. Остальные вещества располагаются слоями в соответствии с их удельным весом.

«Внутренность земного шара, – писал в 1839 году русский геолог Д. Соколов в своем «Курсе геогнозии», – представляет как бы горн плавильной печи, в котором нижнюю часть занимают всегда металлы, а верхнюю шлаки».

Так родилась, по аналогии с металлургической печью, модель Земли, просуществовавшая почти до наших дней.

Но какие же циклопические силы поднимают к небу снежные вершины гор, формируют не изведанные еще нами глубочайшие впадины океанов? Откуда черпают свою энергию катастрофические землетрясения, подобные калифорнийскому, разрушившему в 1906 году Сан-Франциско, или японскому 1923 года, стоившему жизни ста тысячам человек и лишившему крова население трех городов? Где причина таких страшных вулканических извержений, как взрыв острова Кракатау, всколыхнувший все океаны мира, слышный за три с половиной тысячи километров и выбросивший в стратосферу десятки кубических километров пемзы и пепла?

Тут на сцену выступила новая, сложная и «всеобъемлющая» гипотеза контракции – гипотеза сжатия земного шара, – типичная теория девятнадцатого века, из числа бравшихся объяснить все.

Контракционисты даже демонстрировали модель Земли в процессе горообразования – полежавшее прелое яблоко со сморщенной кожурой, покрытой продолговатыми складками...

Так постепенно сложилась пессимистическая картина медленно умирающей планеты. Чем дальше, тем медленнее и слабее идет процесс горообразования, – кора уже настолько утолщилась и смялась в складки, что стала неподатливой. С каждым веком стынут и потухают вулканы, а силы природы, неутомимо ведущие свою разрушительную работу, постепенно сглаживают лик Земли. Горы распадаются на обломки, – их разрушают жара и холод, вода и лед, газы атмосферы и живые организмы – роющие животные и корни растений. Ледники уносят обломки вниз, сглаживают очертания долин. Текучие воды смывают в океан песок и растворенные минералы и постепенно заполняют впадины морей осевшими вниз породами. Ветер уносит пыль и посыпает ею, словно пеплом, выровненную поверхность планеты...

Наука не развивается прямыми и простыми путями. Она рождается в великой борьбе. Эта борьба не прекратилась, и сейчас, вернее в наши дни, она стала еще более ожесточенной. Мы являемся свидетелями битвы между подлинной передовой наукой, вооруженной всемогущим оружием диалектического материализма, и реакционной буржуазной наукой, тщащейся и в наши дни быть «служанкой богословия».

Космогоническая гипотеза Лапласа, гипотеза огненно-жидкой Земли, контракционная теория были в свое время прогрессивными, сыгравшими роль в борьбе с невежеством и мракобесием. Новые факты, новые методы исследования разбили эти теории. Буржуазная же наука уже не может создать больших обобщающих теорий.

Время от времени на Западе появляются новые гипотезы, пытающиеся объяснить только отдельные процессы, отдельные стороны жизни нашей планеты.

В большинстве случаев они скорее похожи на фантастические романы и обычно поражают внутренним легкомыслием, далеким от реальности, основываются на совершенно произвольных предположениях.

Когда-то английский астроном Дж. Дарвин установил, что приливные волны постепенно замедляют вращение Земли, а Луна очень медленно отходит от своей планеты-хозяйки. Заглядывая в прошлое, он нашел, что несколько миллиардов лет назад сутки длились всего лишь четыре часа, а лунный месяц – столько же. Следовательно, по Дж. Дарвину обе планеты составляли тогда одно целое, а центробежная сила разорвала первичное тело надвое.

Развивая дальше эту теорию, американский астроном Пиккеринг считал, что современный Тихий океан – это «рубец на теле Земли», то место, где от материнской планеты оторвалась Луна.

Немецкий геофизик А. Вегенер выдвинул в свое время теорию «плавающих материков». По его мнению, все современные континенты представляют собой сверхгигантские глыбы более легких горных пород, преимущественно гранитов, «плавающие» в вязкой базальтовой прослойке. Некогда они составляли единый материк Пангеа – «Вся земля». Приливные силы разорвали первичный континент и повлекли его обломки на запад.

– Взгляните, как вкладываются современные части света одна в другую, – говорил Вегенер: – Атлантический океан только щель между Старым Светом и уходящей на запад Америкой, щель, которая все время ширится. В своем движении вперед глыбы материков сминают свой передний край. Так образовались горные цепи Кордильер и Скалистых гор в Южной и Северной Америке. Японские же, Курильские, Филиппинские острова лишь обломки, оторвавшиеся от Азии в ее беге на запад...

Геолог Хаарман присоединился к этой теории «плавающих материков». Только он заменил тяготение Солнца и Луны еще более гипотетическими течениями в подпокровном вязком слое.

Иными путями развивается советская наука. Наши ученые, изучающие жизнь Земли, смело освещают свой путь обобщающими гипотезами, но создают их на основе огромного числа фактов, собранных многими науками. Их не смущают противоречия в этих фактах, перед которыми в недоумении останавливаются буржуазные исследователи: советские ученые знают, что природа совсем не проста и что все в мире развивается в борьбе противоречий, – так учит философия диалектического материализма.

Земля представляет собой холодное тело, которое никогда не было звездой, но из ее недр вырываются потоки расплавленной лавы и бьют кипящие гейзеры. Она имеет сравнительно однородный состав, но распадается на ряд оболочек с разными физическими свойствами и сверхтяжелое ядро. Она тверже стали, и в то же время внутри нее текут целые реки каменного вещества, на поверхности поднимаются горы, и море наступает на берега. Она наши идеальные часы, с которыми мы сверяем свои хронометры, но скорость ее вращения то замедляется, то ускоряется.

Разгадка всех этих противоречий – в удивительных свойствах вещества земных недр, сжатого огромным давлением в миллионы атмосфер, в борьбе многих сил, сражающихся под нашими ногами. Ключ к настоящему и будущему нашей планеты – в ее прошлой истории, и прежде всего в истории ее рождения.

По теории академика О. Ю. Шмидта наша Земля никогда не была горячей. Она родилась из холодных пылевых частиц, некогда огромным облаком окружавших Солнце. Эти каменные и металлические пылинки постепенно слипались, образуя зародыши нынешних планет, а на их поверхность все продолжал сыпаться черный дождь космической пыли. В какой-то момент, когда давление в центре такого пылевого шара превысило определенный предел, произошел скачок: вещество изменило свои свойства, и внутри планеты появилось сверхтяжелое ядро. Такие ядра есть у всех больших планет и даже у Марса, но их нет у спутников и у Луны, масса которой для этого слишком мала и давление в центре недостаточно, чтобы перевести вещество в металлическую фазу.

Но внутренняя жизнь планеты не закончилась на этом. Вещество в ее недрах продолжает дифференцироваться до наших дней: более легкие глыбы медленно «всплывают» вверх, тяжелые опускаются вниз. Под нашими ногами с непостижимой медленностью текут огромные твердые реки, послушные силе тяготения.

При тех огромных давлениях, которые господствуют внутри земного шара, вещество приобретает странные, противоречивые, непривычные нам свойства. Оно ни твердо, ни жидко, ни газообразно. Это особое – стекловидное – состояние, а ведь недаром химики отказываются признавать стекло твердым телом и считают его переохлажденной жидкостью. Стекловидное вещество Земли обладает свойствами одновременно и твердого и жидкого тела: отзывается на удары, как самая твердая сталь, и может течь, как смола, только в миллиарды раз медленнее обычных жидкостей.

Но, самое главное, Земля совсем не остывающее и медленно умирающее тело, как утверждали некогда контракционисты. В ее таинственных недрах и сейчас борются титанические силы, порой сотрясающие ее все еще молодое тело.

Силы тяготения, заставляющие подниматься и опускаться гигантские глыбы вещества, иногда накапливаются, создавая огромные напряжения, которые разрешаются внезапным разрывом. Тогда по всей массе планеты идут твердые волны, вызывающие на поверхности землетрясения.

Подсчитано, что мощность сильных землетрясений достигает триллиона лошадиных сил. Этой мощности, если она перейдет в тепло, достаточно, чтобы расплавить окружающие породы и вызвать сильнейшее вулканическое извержение.

Радиоактивные вещества – уран, радий, торий – тоже выделяют тепло. И его так много, что некоторые ученые считают Землю не остывающим, а, наоборот, разогревающимся небесным телом.

Центробежные силы сплющивают Землю и изменяют ее форму. И недаром американцы говорят, что «Миссисипи течет вверх»: устье этой реки находится дальше от центра Земли, чем ее истоки.

Внутри нашей планеты таятся электрические силы, силы земного магнетизма. Движения вещества то замедляют, то ускоряют ее вращение, а лунные и солнечные приливы стремятся его затормозить. Лицо Земли меняют не только силы природы, но и человек.

Теория внутренней жизни Земли, разрабатываемая ныне профессором В. В. Белоусовым и стремящаяся учесть действие всех этих сил, говорит нам, что наша Земля совсем не умирающая планета, но, быть может, она никогда не была так молода, как теперь, – никогда горы не были так высоки и океанские впадины так бездонны. И если у нее за плечами два или три миллиарда лет, то впереди не меньше десяти миллиардов лет – в десять тысяч раз больше, чем насчитывает вся история человечества, начиная с древнейших времен.

Рис. А. Лебедева и Н. Кольчицкого