Мальчик изучал карты, мечтал о путешествиях и прокладывал пути своих будущих экспедиций по всему миру. Он пробирался по топким экваториальным джунглям, скрывающим опасных пигмеев и хищных зверей; он пересекал на волосатом верблюде великую песчаную пустыню и искал древние развалины диковинных городов, полные великолепных сокровищ и ужасных мумий.
Но особенно привлекали мальчика пространства за Северным полярным кругом, где карта была молчаливо-белой, и неоткрытые берега еще ждали своих колумбов.
– Я тоже люблю разглядывать карты! – ревниво сказала Галатея.
– И я! – поддержал ее Андрей. – И не только земные карты, но еще и лунные, марсианские и титанические… титанские!
– Дети всех веков похожи, – улыбнулась Никки. – А географические карты говорят со всеми, кто умеет мечтать.
Однажды мальчик в своих мечтах плыл на парусной каравелле от Огненной Земли вдоль восточного берега Южной Америки, слушая ночные крики невидимых и незнакомых животных. «Эге, – удивленно подумал мальчик, которого звали Альфред, – а ведь если плыть от мыса Доброй Надежды вдоль западного берега Африки, то все повороты берега будут похожи. Только океан будет не по правому борту, а по левому».
– Подожди, не рассказывай дальше! – перебила королеву Галатея, спрыгнула с кровати и сняла со своей полки большой атлас. Потом она поудобнее уселась и открыла карту обоих полушарий.
– Теперь дальше рассказывай!
Никки продолжила:
– Мальчик прищурил глаз, рассматривая карту: да, сомнений нет – рисунок берегов Южной Америки и Африки очень похож!
Галатея тоже прищурилась, но Андрей глядел на карту широко раскрытыми глазами.
Знаменитый космический вихрь – галактика Водоворот (M51) из созвездия Гончих Псов (фото сделано космическим телескопом НАСА).
Расстояние до M51 – более тридцати миллионов световых лет. Видите спиральные волны, которые нашел граф Росс? Это волны от спутника Водоворота – маленькой желтой галактики NGC 5195. Волны движутся по газовому диску и зажигают множество звезд.
Сначала галактический водород, попадая в прибой спиральной волны, сжимается в темные облака. В этих космических газопылевых инкубаторах в лютом – минус двести по Цельсию – холоде образуются небольшие сгустки материи, сжимающиеся в звезды. Спиральная волна идет медленно, и к ее середине черные облака (ну-ка, попробуйте найти их) успевают превратиться в ярко-розовые области со звездными младенцами (все их нашли?), а выходят из спиральной волны уже бриллиантовые скопления молодых бело-голубых звезд (голубые края спиральной волны уж точно все увидят).
Чем ярче звезда, тем короче ее жизнь. Большие звезды умирают жарко и на несколько часов могут затмить собой всю галактику.
Зато маленькие звезды терпеливее и дольше согревают свои планеты, благодаря чему там часто возникает жизнь.
Сейчас в поле вашего зрения сто миллиардов солнц Водоворота и многие миллионы планет с невероятными живыми существами и невообразимо чужими цивилизациями.
Помашите им рукой, пусть они не боятся вас!
Сверхновая звезда – массивная звезда, которая взрывается из-за нестабильности термоядерного горения и нарушения баланса гравитационной силы и давления.
Взрыв сбрасывает внешнюю оболочку, оставляя на месте сверхновой нейтронную звезду или черную дыру. Такой сброшенной оболочкой является Крабовидная туманность. Ее фото (вверху) сделано спустя 950 лет после взрыва сверхновой, вспышка от которого была замечена на Земле в 1054 году.
Термоядерный взрыв сверхновой звезды переводит в кинетическую энергию разлетающейся оболочки несколько процентов энергии покоя вещества звезды. Туманность расширяется со скоростью 1000 километров в секунду (фото НАСА).
Фото внизу: так выглядит сброшенная оболочка сверхновой звезды Симеиз 147 спустя 40 тысяч лет после взрыва (фото японского астронома Нобухико Микки).
Мы наблюдаем химическую фабрику космоса в действии: термоядерные реакторы звезд накапливают нужные нам химические вещества – кислород, углерод, кремний, железо и многие другие, – а потом разбрасывают их по космосу, создавая условия для появления планет и жизни на них. Мы видим буквально волны будущей жизни.
Пройдет пара миллиардов лет – и эти разлетающиеся оболочки звезд станут водой и деревьями, животными и разумными существами.
Такими, как вы.
Вы ведь разумное существо, читатель?
– Альфред взял старый лопнувший глобус и вырезал из него Африку, Европу и обе Америки. Потом он сдвинул их вместе и убедился, что без Атлантического океана очертания континентов прекрасно подходят друг к другу. Что бы это могло значить? Мальчик долго ломал голову, ничего не придумал, но запомнил этот интересный факт.
– Действительно, западный берег Африки и восточный берег Южной Америки похожи как две капли воды! – авторитетно заявила Галатея, разглядывая атлас.
Никки кивнула и продолжила:
– О многом еще мечтал мальчик Альфред – и о воздушных полетах, и о звездах. Когда Альфред Вегенер вырос и поступил в университет, то его любимыми предметами стали физика, химия, математика, астрономия и метеорология.
Вегенер защитил диссертацию по астрономии, но стал воздухоплавателем и метеорологом. Тогда самолетов еще не было, и Вегенер вел метеонаблюдения, летая на воздушном шаре. В 1906 году он с братом поставил мировой рекорд длительности полета: 52 часа в воздухе.
– Двое суток в открытой корзине воздушного шара! – удивился Андрей. – Там же очень холодно спать!
– Вегенер был закаленным человеком. В том же году Альфред осуществил свою мечту о путешествиях и отправился в арктическую экспедицию для изучения северного берега Гренландии. Экспедиция длилась два года и была полна опасностей – руководитель экспедиции и еще двое ученых погибли в ходе исследования гренландского ледника.
Вернувшись из экспедиции, Вегенер стал профессором Марбургского университета.
Но сидячая жизнь была не по душе Вегенеру. Он обручился с девушкой Эльзой, но отложил свадьбу ради новой гренландской экспедиции.
Вернувшись из второго арктического путешествия, Вегенер потряс научный мир новой теорией. В 1912 году он выступил с концепцией дрейфа материков. По мнению Вегенера, в древности существовал суперконтинент Пангея, который раскололся на современные континенты, включающие Евразию, Африку и обе Америки. Эти осколки стали дрейфовать – или медленно отползать друг от друга. Узкая трещина между Африкой, Европой и Америками разрослась так, что стала Атлантическим океаном. Именно поэтому очертания континентов, разделенных Атлантикой, и их ископаемая флора и фауна – так похожи.
Вегенер не был первым, кто заметил, что Атлантический океан похож на расширившуюся трещину. Фламандский картограф Ортелий еще в шестнадцатом веке обратил внимание на сходство береговых очертаний Старого и Нового Света и первым выдвинул предположение о расширении Атлантического океана. В девятнадцатом веке известный немецкий ученый Гумбольдт высказал гипотезу о подвижности континентов, а француз Снидер-Пелегрини обсудил дрейф материков в книге «Мироздание и его разоблаченные тайны».
Но эти мысли были слишком смелы для своего времени и слишком слабо обоснованы – и в результате забыты.
Но рано или поздно истина восторжествует.
Путешественник Вегенер сложил свои детские впечатления с опытом зрелого ученого и выдвинул революционную концепцию подвижности материков.
Вегенер опубликовал свою теорию в геологическом журнале – и разразилась буря негодования. «Что за бред! – возмущались другие ученые. – Как могут двигаться огромные континенты по твердой коре? Какая неимоверная сила способна сдвинуть плиту размером в материк? Человек, утверждающий, что каменные дома могут бродить по булыжной мостовой, будет образцом здравомыслия по сравнению с Вегенером!»
– Хи-хи! Бродячие дома! – захихикала Галатея.
– Да, Вегенер не знал ответа о причинах движения континентов. Поэтому его теорию сочли ненаучной и затоптали. Но если какой-то пункт теории непонятен, то это не значит, что теория должна быть отвергнута, над ней просто нужно работать дальше.
Альфред наконец женился на Эльзе, но в начале двадцатого века спокойная жизнь – большая редкость.
Началась Первая мировая война. Вегенер воюет на фронте и получает два ранения.
Когда война закончилась, страсти вокруг теории Вегенера только разгорелись. Критики даже устраивали специальные конференции по опровержению такой глупости, как каменные континенты, плавающие по каменному морю.
Вегенер преподает, пишет учебники, а в 1930 году отправляется в свою третью гренландскую экспедицию. Вместе с молодым напарником он должен был пройти четыреста километров на лыжах. Во время тяжелого перехода по леднику сердце немолодого профессора, заядлого курильщика, не выдержало усталости и холода.
Альфред Вегенер умер среди льда и голых скал Гренландии.
Спутник Вегенера похоронил ученого, отправился дальше в одиночку, но тоже не добрался до базы.
Могилу Альфреда Вегенера, отмеченную лыжами, нашли в следующем году. Тело его молодого напарника, занесенное снегом и вмороженное в ледник, до сих пор не обнаружено.
Но идеи не умирают вместе с их творцами. Истина никогда не отступает, она только выжидает – пока люди поумнеют.
Хотя теория дрейфа была непопулярной у большинства геологов, некоторые ученые стали собирать доводы в пользу удивительной теории о плавающих каменных плитах.
Американец Баррел выдвинул концепцию твердой литосферы и пластичной астеносферы под ней.
– Литосфера – это твердые континенты, это понятно. А что такое пластичная астеносфера? Это жидкая прослойка под континентами? – заинтересовался Андрей.
– Ну… Она не жидкая, но может деформироваться, медленно течь – как глина или как стекло.
– Стекло может течь?! – изумилась Галатея.
– Да, стекло – это очень вязкая жидкость. Астеносфера тоже очень вязкая, но позволяет твердым континентам скользить по ней со скоростью несколько сантиметров в год.
Постепенно теория Вегенера завоевывала все больше сторонников. Англичанин Холмс выпустил книгу, где описал круговорот земной коры: рождение коры посреди океана, ее движение подобно ленте транспортера и погружение в глубины мантии. Модель Холмса решила главную проблему теории Вегенера: теперь не нужно было двигать тяжелые материки по океанической коре – она сама несла их на спине, скользя по мягкой астеносфере.
В земных породах есть нестабильные, радиоактивные элементы, количество которых уменьшается со временем. С их помощью ученые научились измерять возраст земных пород. Оказалось, что суша Земли очень стара – некоторые горные породы на континентах образовались более четырех миллиардов лет назад, а вот океанская кора наоборот – очень молода: дно океана и подводные горы имеют возраст меньше двухсот миллионов лет.
– Какие юные горы! – сказала Галатея. – Прямо несовершеннолетние… – и вздохнула.
– Данные о возрасте дна океанов подтвердили: да, вся земная кора нестабильна и движется! Посмотрите – по дну Атлантики, как раз посередине меж ее берегов, расположена огромная подводная гряда, которая называется Срединно-Атлантическим хребтом.
– Вот он! – указала Галатея на физическую карту Атлантики, где разными оттенками голубизны были обозначены изменения морских глубин, и в середине Атлантики змеилась светлая полоса.
– Правильно. Теперь присмотритесь: эта подводная гряда не похожа на обычные хребты на суше. Вдоль центра этого хребта идет огромная глубокая трещина. Фактически это разрез земной коры, из которого выдавливается и застывает жидкая магма. Именно здесь, в подводном хребте между Африкой и Америкой, рождается океанская кора.
Молодая и тонкая кора расползается в обе стороны от трещины и постепенно остывает. Твердая кора в своем плавании по астеносфере нарастает за счет присоединения тугоплавких и тяжелых элементов из магмы – так днище корабля обрастает ракушками в длительном путешествии. Поэтому подводная кора с возрастом толстеет и тяжелеет.
Если плиты сталкиваются друг с другом, то разыгрывается настоящая битва титанов. При столкновении двух океанских плит молодая и легкая побеждает и топит ту, которая старше и тяжелее. Континенты при столкновении сминаются оба и порождают горную цепь вроде Гималаев. Океаническая кора при столкновении с континентальной всегда проигрывает и тонет. Например, под Японскими и Курильскими островами тонет Тихоокеанская подводная плита, которая так состарилась, что стала тяжелее жидкой магмы. Поэтому край плиты погружается в расплавленную магму и тянет за собой остальную часть подводной коры. Фактически на Земле не осталось неподвижных точек – литосфера движется везде.
Андрей спросил:
– Если нет неподвижных точек на земной поверхности, то как понять, что именно Америка движется? Расстояние между ней и Африкой растет, но, может, это Африка ползет, а Америка стоит? – спросил Андрей.
– Какой ты умный! – восхищенно-ревниво сказала сестра.
Никки улыбнулась:
– На поверхности Земли неподвижных точек нет, но они есть под поверхностью. В качестве таких точек можно принять медленные фонтаны горячей магмы, которые бьют в толще Земли. Когда горячая магма поднимается вверх, то проплавляет над собой литосферу, и на этом месте возникает вулканическая область – например, вулканы Йеллоустоуна в Северной Америке. Североамериканский континент плывет по астеносфере – и горячее пятно Йеллоустоуна смещается по нему, потому что оно на самом деле неподвижно. Если вулкан подводный, то излитая им магма или лава застывает и рождает остров. Когда вулкан успокаивается, то новенький остров отплывает вместе с корой. Когда подземный горячий фонтан снова просыпается, то образуется новый остров. Так, например, возникла цепь Гавайских островов. Посмотрите на карту: по расположению цепи островов можно понять – куда движется Тихоокеанская литосферная плита.
Андрей догадался:
– Гавайские острова смещаются относительно подземного фонтана магмы на северо-запад?
– Верно. Кто из вас догадается, где на Гавайях самые активные вулканы?
Андрей снова был первым:
– На крайнем юго-восточном острове!
– Правильно! А в какой части этого острова вулканы активнее всего?
– Ммм… На его юго-восточной окраине?
– Молодец, Андрей! А на юго-восток от этого вулканического острова под водой растет новый остров, который в свое время станет самым вулканически активным из всех Гавайских островов.
Тут Галатея не выдержала и вступила в разговор над картой:
– А почему Гавайские острова уменьшаются в размере при своем смещении к северо-западу?
– О, ты очень наблюдательна. Как я уже говорила, чем старше океанская кора, тем она становится тяжелее и больше погружается в астеносферу – и тем глубже становится океан в этом месте. Гавайские острова смещаются на северо-запад вместе с корой и вместе с ней тонут, уменьшая свою надводную часть.
– Сколько может рассказать карта! – поразился Андрей.
– Ты сказала, что кора тонет возле Японии и Курил. Это где? – влезла с вопросом Галатея, водя пальцем по карте.
– Посмотрите на знаменитую Марианскую впадину, самое глубокое место в океане, – именно здесь Тихоокеанская плита заползает под Азию. Под континент медленно втягиваются целые подводные горы и хребты.
– Кошмар! – Галатея была потрясена. – Огромная гора попадает под континент, как кочка под каток. Континент – пожиратель подводных гор!
– Да, и при таком обеде земной коре становится не по себе, она перенапрягается, и от этого может случиться землетрясение.
– Значит, землетрясение – это когда одна ползущая плита споткнулась о другую?
– Да.
– А континенты будут плыть всегда или они когда-нибудь остановятся?
– Континенты разъединяются и соединяются. Протоконтинент Пангея, предсказанный Вегенером, раскололся 200 миллионов лет назад. Осколки Пангеи – наши континенты – плывут в разные стороны, но Земля – круглая, поэтому через 300 миллионов лет они соединятся на другой стороне Земли и возникнет следующий суперконтинент – Пангея Ультима.
– Ой, у меня голова кружится! Континенты такие огромные и каменные, а оказывается, плывут как корабли.
– Со скоростью нескольких сантиметров в год – медленнее, чем растет дерево, – вставил слово Андрей.
– Закружилась голова не только у тебя, – усмехнулась Никки. – Теория движущихся континентов совершила революцию в умах людей. Мы стали смотреть на Землю другими глазами и лучше понимать причину землетрясений, вулканических извержений и цунами. За плаванием континентов, предсказанным Альфредом Вегенером, сейчас следят десятки спутников, сотни ученых и тысячи приборов в разных точках Земли.
Андрей сказал задумчиво, глядя на карту, раскрытую на коленях Галатеи:
– Как много могут увидеть мальчики, рассматривающие карту!
– Девочки могут увидеть не меньше! – возразила ему Галатея. – А то и больше!
Никки подумала: «Когда дети смотрят на географическую карту, никто не знает, станут ли они в будущем Колумбами. Но если они не будут мечтать, то наверняка можно сказать, что они ничего в своей жизни не откроют…»