История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие

Дональд Протеро (2018)

Захватывающая история того, как шаг за шагом добывалось геологическое знание, связанное с нашей планетой: как определялся ее возраст, состав, «нрав», раскрывались глубинные процессы. Каждая из 25 глав книги рассказывает, как геологи, палеонтологи и океанологи искали ответы на свои вопросы в толще земной коры, в кратерах вулканов, на самом дне Мирового океана, в малодоступных горах, ущельях, ледяных пустынях и даже в космосе. В предисловии Дональд Протеро сравнивает труд ученого геолога с работой криминалиста, а затем раскрывает это сравнение, показывая кропотливый процесс восстановления из мельчайших деталей, единичных следов и случайных отпечатков целостной картины далекого прошлого, отделенного от нас бездной геологического времени. Хаттон считал, что совокупность этих геологических процессов может полностью объяснить нынешние формы рельефа во всем мире и потому нет необходимости прибегать к библейским толкованиям. Наконец, он заявлял, что процессы эрозии, отложения, трансформации осадков и поднятия горных хребтов были циклическими и многократно повторялись в истории планеты. Поскольку такие циклы занимают огромные промежутки времени, Хаттон писал, что возраст Земли должен быть непостижимо велик. По его словам, геологическое время безмерно и практически бесконечно: «ни следов начала, ни перспектив конца». Как отмечал палеонтолог Стивен Джей Гулд, Хаттон «раздвинул границы времени, внеся тем самым наиболее выдающийся и преобразующий вклад геологии в человеческую мысль — Глубокое время». Особенности Около 150 уникальных фотографий, схем и иллюстраций. В природе происходит постоянный процесс создания нового океанического ложа: магма извергается в трещинах рифтовой долины в центре хребта, когда происходит его растягивание в стороны. Как только донные лавы остывают, они фиксируют магнитное поле Земли на момент своего формирования. Затем они растаскиваются в стороны, а в середине формируется новая кора, которая намагнитится уже в другом направлении, если магнитное поле планеты перевернулось. Старая кора постепенно отходит от центрального хребта, как пара конвейерных лент, и эти ленты — подобно пленке старого магнитофона, отходящей от записывающей головки, — сохраняют сигнал, который оставляют чередующиеся периоды прямой и обратной полярности Земли.

01. Гнев вулкана: извержение Везувия

Вулканический туф

Живите в опасности! Стройте свои города у Везувия!^[1]

Фридрих Ницше

Огонь богов

Извержение вулкана может ужасать. И в древние времена, и даже сегодня во многих культурах извержения считаются знаком гнева богов или карой за нарушение божественных велений. Их колоссальная мощь, грохот и разрушительные возможности страшат сильнее, чем любое другое геологическое явление, за исключением землетрясений. Римляне полагали, что под вулканом Этна на Сицилии расположена кузница бога огня Вулкана (у греков — Гефест). Он использует подземный жар, чтобы ковать для богов различные доспехи, утварь, оружие (и даже те молнии, которые мечет Юпитер/Зевс). Когда извергалась Этна, люди говорили, что Вулкан злится из-за измен своей жены Венеры (у греков — Афродита). Везувий, возвышавшийся над Неаполитанским заливом, римляне считали священной горой Геркулеса (у греков — Геракл), и некоторые ученые полагают, что название «Везувий» происходит от греческих слов, означающих «сын Зевса» (поскольку Зевс был отцом Геракла).

Тем не менее еще в античные времена появились первые по-настоящему научные представления о том, что такое вулкан и как он извергается. В каком-то смысле именно извержение Везувия в 79 г. н. э. можно считать началом нашего современного понимания Земли и тем событием, которое привело к рождению геологии как науки.

В то время поселения вокруг Везувия росли и процветали. Неаполитанский залив был богат рыбой, а виноград рос буквально повсюду, включая склоны самой горы. Вулканические почвы вокруг Везувия были слишком плодородными, чтобы ими можно было пренебрегать, поэтому на них выращивали зерновые культуры и виноград. Многие знатные римляне владели здесь собственными домами, а на соседнем острове Капри находилась большая вилла римских императоров. В Помпеях жило свыше 20 000 человек, а вокруг было разбросано множество более мелких поселений.

С 217 г. до н. э. Везувий не извергался, и поэтому большинство римлян считали его потухшим. Однако в 62 г. серьезное землетрясение разрушило Помпеи, Геркуланум и Неаполис, а в последующие 17 лет эти стихийные бедствия вновь и вновь повторялись. Еще в 30 г. до н. э. историк Диодор Сицилийский описывал Кампанскую равнину как «выжженную»^[2], поскольку на Везувии были видны следы давних пожаров.

К августу 79 г. н. э. землетрясения участились, а многие колодцы и водные источники пересохли. 23 августа римляне отмечали ежегодный праздник Вулканалии, посвященный Вулкану. Как ни странно, на следующий день бог ответил людям: после мощного взрыва небо потемнело от пепла, а дождь из пемзы продолжался 20 часов (рис. 1.1). Некоторые жители Геркуланума и Помпеев немедленно покинули свои города, однако многие остались: одни не желали оставлять дома, другие не могли, поскольку в гавани не хватало судов, дороги были забиты, а слой пепла и пемзы достигал высоты 2,8 м. Трудно было не только сбежать, но и просто дышать: в легкие людей и животных набивался пепел. Однако это была только «разминка». Через день Везувий выбросил массу nuées ardentes (в переводе с французского «раскаленные облака»), или пирокластических потоков. Эти жгучие (до 850 ℃) смеси вулканических газов и пепла с ревом неслись по склонам горы со скоростью 160 км в час, сжигая все на своем пути. Они накрыли Геркуланум многометровым слоем вулканических отложений, известных как туф.

Рис. 1.1 Извержение Везувия в 1944 г. Источник: Wikimedia Сommons

Историк катастрофы

Очевидцы извержения в основном погибли или не оставили письменных свидетельств, и потому их мысли покрыты туманом истории. К счастью, у нас есть один прекрасный отчет свидетеля, написанный историком Плинием Младшим. В ту пору ему было 17 лет, и он бежал со своей семьей на судне в городок Мизен, расположенный на другой стороне залива в 35 км от вулкана. В письме своему другу, известному историку Корнелию Тациту, юноша рассказал, как его 56-летний дядя Плиний Старший, один из ведущих римских флотоводцев, мыслителей и естествоиспытателей, решил подплыть к извергающемуся вулкану, чтобы спасти своих друзей. Я прочитал письмо в оригинале на уроке латыни в школе, и с тех пор это один из моих любимых рассказов об извержениях.

Плиний Тациту, привет.

Ты просишь описать тебе гибель моего дяди; хочешь точнее передать о нем будущим поколениям. Благодарю; я знаю, что смерть его будет навеки прославлена, если ты расскажешь о ней людям [в твоей «Истории»]^[3]. Он, правда, умер во время катастрофы, уничтожившей прекрасный край с городами и населением их, и это памятное событие сохранит навсегда и его имя; он сам создал много трудов, но твои бессмертные произведения очень продлят память о нем. Я считаю счастливыми людей, которым боги дали или свершить подвиги, достойные записи, или написать книги, достойные чтения; самыми же счастливыми — тех, кому даровано и то и другое. В числе их будет и мой дядя — благодаря своим книгам и твоим. Тем охотнее берусь я за твое поручение и даже прошу дать его мне.

Дядя был в Мизене и лично командовал флотом. В девятый день до сентябрьских календ, часов около семи [24 августа 79 года, между 2 и 3 часами дня], мать моя показывает ему на облако, необычное по величине и по виду. Дядя уже погрелся на солнце, облился холодной водой, закусил и лежа занимался; он требует сандалии и поднимается на такое место, откуда лучше всего можно было разглядеть это удивительное явление. Облако (глядевшие издали не могли определить, над какой горой оно возникало; что это был Везувий, признали позже) по своей форме больше всего походило на пинию [сегодня мы бы сказали о «грибовидном облаке»]. Вверх поднимался как бы высокий ствол, и от него во все стороны расходились как бы ветви. Я думаю, что его выбросило током воздуха, но потом ток ослабел, и облако от собственной тяжести стало расходиться в ширину; местами оно было яркого белого цвета, местами в грязных пятнах, словно от земли и пепла, поднятых кверху. Явление это показалось дяде, человеку ученому, значительным и заслуживающим ближайшего ознакомления. [Такой тип извержения с выброшенным облаком пепла и пемзы теперь в его честь называется плинианским.] Он велит приготовить либурнику и предлагает мне, если хочу, ехать вместе с ним. Я ответил, что предпочитаю заниматься; он сам еще раньше дал мне тему для сочинения. Дядя собирался выйти из дому, когда получил письмо от Ректины, жены Тасция: перепуганная нависшей опасностью (вилла ее лежала под горой, и спастись можно было только морем), она просила дядю вывести ее из этого ужасного положения. Он изменил свой план: и то, что предпринял ученый, закончил человек великой души; он велел вывести квадриремы и сам поднялся на корабль, собираясь подать помощь не только Ректине, но и многим другим (это прекрасное побережье было очень заселено). Он спешит туда, откуда другие бегут, держит прямой путь, стремится прямо в опасность и до того свободен от страха, что, уловив любое изменение в очертаниях этого страшного явления, велит отметить и записать его.

На суда уже падал пепел, и чем ближе они подъезжали, тем горячее и гуще; уже куски пемзы и черные обожженные обломки камней, уже внезапно отмель и берег, доступ к которому прегражден обвалом. Немного поколебавшись, не повернуть ли назад, как уговаривал кормщик, он говорит ему: «Смелым в подмогу судьба^[4]: правь к Помпониану». Тот находился в Стабиях, на противоположном берегу (море вдается в землю, образуя постепенно закругляющуюся, искривленную линию берега). Опасность, еще не близкая, была очевидна и при возрастании оказалась бы рядом. Помпониан погрузил на суда свои вещи, уверенный, что отплывет, если стихнет противный ветер. Дядя прибыл с ним: для него он был благоприятнейшим. Он обнимает струсившего, утешает его, уговаривает; желая ослабить его страх своим спокойствием, велит отнести себя в баню; вымывшись, располагается на ложе и обедает — весело или притворяясь веселым — это одинаково высоко.

Тем временем во многих местах из Везувия широко разлился, взметываясь кверху, огонь, особенно яркий в ночной темноте. Дядя твердил, стараясь успокоить перепуганных людей, что селяне впопыхах забыли погасить огонь и в покинутых усадьбах занялся пожар. Затем он отправился на покой и заснул самым настоящим сном: дыхание у него, человека крупного, вырывалось с тяжелым храпом, и люди, проходившие мимо его комнаты, его храп слышали. Площадка, с которой входили во флигель, была уже так засыпана пеплом и кусками пемзы, что человеку, задержавшемуся в спальне, выйти было бы невозможно. Дядю разбудили, и он присоединился к Помпониану и остальным, уже давно бодрствовавшим. Все советуются, оставаться ли в помещении или выйти на открытое место: от частых и сильных толчков здания шатались; их словно сдвинуло с мест, и они шли туда-сюда и возвращались обратно. Под открытым же небом было страшно от падавших кусков пемзы, хотя легких и пористых; выбрали все-таки последнее, сравнив одну и другую опасность. У дяди один разумный довод возобладал над другим, у остальных — один страх над другим страхом. В защиту от падающих камней кладут на головы подушки и привязывают их полотенцами.

По другим местам день, здесь ночь чернее и плотнее всех ночей, хотя темноту и разгоняли многочисленные факелы и разные огни. Решили выйти на берег и посмотреть вблизи, можно ли выйти в море: оно было по-прежнему бурным и враждебным. Дядя лег на подостланный парус, попросил раз-другой холодной воды и глотнул ее. Огонь и запах серы, возвещающий о приближении огня, обращают других в бегство, а его подымают на ноги. Он встал, опираясь на двух рабов, и тут же упал, думаю, потому что от густых испарений ему перехватило дыхание и закрыло дыхательное горло: оно у него от природы было слабым, узким и часто побаливало. Когда вернулся дневной свет (на третий день после того, который он видел в последний раз), тело его нашли в полной сохранности, одетым как он был; походил он скорее на спящего, чем на умершего^[5].

Во втором письме Тациту спустя несколько дней Плиний писал:

‹…› Уже первый час дня [около 6–7 утра], а свет неверный, словно больной. Дома вокруг трясет; на открытой узкой площадке очень страшно; вот-вот они рухнут. Решено, наконец, уходить из города; за нами идет толпа людей, потерявших голову и предпочитающих чужое решение своему; с перепугу это кажется разумным; нас давят и толкают в этом скопище уходящих. Выйдя за город, мы останавливаемся. Сколько удивительного и сколько страшного мы пережили! Повозки, которым было приказано нас сопровождать, на совершенно ровном месте кидало в разные стороны; несмотря на подложенные камни, они не могли устоять на одном и том же месте. Мы видели, как море отходит назад; земля, сотрясаясь, как бы отталкивала его. Берег явно продвигался вперед; много морских животных застряло в сухом песке. С другой стороны черная страшная туча, которую прорывали в разных местах перебегающие огненные зигзаги; она разверзалась широкими полыхающими полосами, похожими на молнии, но большими.

Тогда тот же испанский знакомец обращается к нам с речью настоятельной: «Если твой брат и твой дядя жив, он хочет, чтобы вы спаслись; если он погиб, он хотел, чтобы вы уцелели. Почему вы медлите и не убегаете?» Мы ответили, что не допустим и мысли о своем спасении, не зная, жив ли дядя. Не медля больше, он кидается вперед, стремясь убежать от опасности.

‹…› Вскоре эта туча опускается к земле и накрывает море. Она опоясала и скрыла Капри, унесла из виду Мизенский мыс. Тогда мать просит, уговаривает, приказывает, чтобы я убежал: для юноши это возможно; она, отягощенная годами и болезнями, спокойно умрет, зная, что не была причиной моей смерти. Я ответил, что спасусь только вместе с ней; беру ее под руку и заставляю прибавить шагу. Она повинуется неохотно и упрекает себя за то, что задерживает меня.

Падает пепел, еще редкий. Я оглядываюсь назад: густой черный туман, потоком расстилающийся по земле, настигал нас. «Свернем в сторону, — говорю я, — пока видно, чтобы нас, если мы упадем на дороге, не раздавила идущая сзади толпа». Мы не успели оглянуться — вокруг наступила ночь, не похожая на безлунную или облачную: так темно бывает только в запертом помещении при потушенных огнях. Слышны были женские вопли, детский писк и крик мужчин; одни окликали родителей, другие детей или жен и старались узнать их по голосам. Одни оплакивали свою гибель, другие гибель близких; некоторые в страхе перед смертью молили о смерти; многие воздевали руки к богам; большинство объясняло, что нигде и никаких богов нет и для мира это последняя вечная ночь. Были люди, которые добавляли к действительной опасности вымышленные, мнимые ужасы. Говорили, что в Мизене то-то рухнуло, то-то горит. Это была неправда, но вестям верили. Немного посветлело, но это был не рассвет, а отблеск приближавшегося огня. Огонь остановился вдали; опять темнота, опять пепел, густой и тяжелый. Мы все время вставали и стряхивали его; иначе нас засыпало бы и раздавило под его тяжестью. Могу похвалиться: среди такой опасности у меня не вырвалось ни одного стона, ни одного жалкого слова; я только думал, что я гибну вместе со всеми и все со мной, бедным, гибнет: великое утешение в смертной участи.

Туман стал рассеиваться, расходясь как бы дымным облаком; наступил настоящий день и даже блеснуло солнце, но такое бледное, какое бывает при затмении. Глазам все еще дрожавших людей все предстало в измененном виде; все, словно снегом, было засыпано толстым слоем пепла. Вернувшись в Мизен и кое-как приведя себя в порядок, мы провели тревожную ночь, колеблясь между страхом и надеждой. Осилил страх: землетрясение продолжалось, множество людей, обезумев от страха, изрекали страшные предсказания, забавляясь своими и чужими бедствиями. Но и тогда, после пережитых опасностей и в ожидании новых, нам и в голову не приходило уехать, пока не будет известий о дяде^[6].

Последствия

Шестая и самая мощная волна пеплопада накрыла корабль в гавани, так что у Плиния Старшего не было шансов спастись. Позднее суда вернулись в Помпеи и нашли ученого мертвым: по-видимому, он задохнулся от пепла или вулканической пыли. Плиний стал одной из многих тысяч жертв: мало кому из 20 000 жителей Помпеев удалось спастись. Город был похоронен так глубоко — почти под 20-метровым слоем пепла, — что его забросили и со временем забыли (рис. 1.2). Помпеи обнаружили только в 1748 г., когда при постройке колодца нашли первые за почти 1700 лет следы города. Сейчас практически весь он раскопан, и перед нами открылось замечательное окно в жизнь Римской империи. Хорошо сохранились не только дома и природные объекты: фрески на стенах сияют первоначальными яркими цветами, мозаичные панно целы, а предметы из негорючих материалов остались на удивление невредимыми. Самое поразительное открытие — полости в отложениях пепла, заполненные воздухом. Когда эти полости залили гипсом, ученые увидели тела римлян (и их собак), задохнувшихся от газов, свернувшихся в позе эмбриона или уткнувших лицо в землю и погребенных в пепле (рис. 1.3). Тела их испарились и исчезли, но полости сохранились.

Раскопать Геркуланум оказалось труднее: его покрывал 23-метровый слой твердых отложений вулканических грязевых потоков. Несмотря на то что город нашли еще в 1709 г., а раскопки начали в 1738-м, он до сих пор раскрыт миру только частично. В отличие от Помпеев, Геркуланум был небольшим прибрежным курортным поселением, насчитывающим примерно 5000 человек. О богатстве свидетельствуют виллы, найденные украшения и другие артефакты. Как и в Помпеях, археологи обнаружили полости от исчезнувших тел, а также 300 скелетов — по ним видно, в каких позах людей застала смерть. Большинство из них найдены в помещениях у берега, где люди ожидали спасения, но были убиты вулканическими газами и высокой температурой, а затем погребены под осаждениями.

Рис. 1.2 Развалины Помпеев. На заднем плане Везувий. Источник: Wikimedia Сommons

Рис. 1.3 Гипсовые слепки тел, замурованных в пепле в Помпеях. Источник: Shutterstock

После того как Везувий в 79 г. стер Помпеи и Геркуланум с карты (а позднее также из памяти римлян), он еще долго оставался активным. Серьезное извержение произошло в 203 г., затем в 472-м, когда пепел достиг даже Константинополя. Вулкан извергался и в последующие столетия, а в 1906 г. крупные потоки убили свыше 100 человек. Он снова проснулся в 1944 г., уничтожив множество деревень, а кроме того, 88 американских бомбардировщиков B-25 Mitchell, которые участвовали в высадке союзников в Италии^[7]. Последние 80 лет гора над Неаполем относительно спокойна, однако история Везувия показывает, что он по-прежнему является одним из самых активных и опасных вулканов планеты. При этом на его склонах проживает более миллиона человек, а около подножия — свыше 3 млн, так что следующее извержение, если оно будет сколь-нибудь похоже на событие 79 г., принесет гораздо больше смертей.

История Везувия и Помпеев мало чем отличается от других крупных вулканических катастроф. Ее выделяют наблюдения Плиния Старшего и его племянника, сделанные во время извержения. Вместо того чтобы считать событие актом божественного возмездия, оба подошли к нему с научной точки зрения, постаравшись описать его как природное явление. Это вполне согласуется со знаменитой 37-томной «Естественной историей», созданной Плинием Старшим — одним из первых энциклопедических естественно-научных трудов. Сравнение столба пепла с пинией и рассказ Плиния Младшего о последующих стадиях извержения — самое раннее подробное, достоверное с научной точки зрения, а не мифологическое, описание извержения вулкана. Таким образом, отчеты двух Плиниев (один из которых при этом погиб) знаменуют собой начало естественно-научных наблюдений за земными процессами — то есть зарождение специальной сферы знаний, которую мы сейчас называем геологией.

Примечания

1

Здесь и далее перевод Е. Поникарова, если не указано иное.

2

Греки отождествляли этот район с Флегрейскими полями (от др.-греч. φλέγω — «гореть») — местом гигантомахии, в греческой мифологии сражения олимпийских богов и гигантов. — Здесь и далее примечания переводчика, если не указано иное.

3

В квадратных скобках здесь и далее примечания автора.

4

Античная поговорка, в разных вариантах встречающаяся у Эсхила, Вергилия, Теренция, Фукидида.

5

Письма Плиния Младшего / Изд. подг. М. Е. Сергеенко, А. И. Доватур. М.: Наука, 1982. Книга VI, письмо 16 (Серия: Литературные памятники). С. 105–106.

6

Там же. Письмо 20. С. 108–110.

7

Самолеты в момент извержения вулкана находились на аэродроме близ Помпеев, где они базировались. Это непоправимое повреждение бомбардировщиков от стихии стало самой крупной небоевой потерей союзников во Второй мировой войне. — Прим. ред.