Знание-сила, 2009 № 02 (980) - [37]
ПРОБЛЕМЫ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ
Куда упадет тень Сейсмоса?
Александр Зайцев
Всякий раз землетрясения происходят неожиданно. Конечно, сейсмическая активность различных регионов нашей планеты хорошо известна. Ученым не составляет труда отметить, где вероятность подземных ударов достаточно высока. И все же всякий раз затишье подземной стихии бывает обманчивым, ее удар — внезапным.
Так было в минувшем году в китайской провинции Сычуань и в декабре 2004 года — у берегов Индонезии, так было десять лет назад в Турции и два десятилетия назад в Спитаке. Так было всегда…
Так можно ли научиться прогнозировать сейсмические катастрофы? Какие феномены знаменуют активность земных недр? Могут ли землетрясения длиться несколько недель и даже месяцев совершенно незаметно для окружающих, не причиняя никакого ущерба? А может ли человек своей промышленной деятельностью провоцировать подземные удары стихии? Так что же нового узнали ученые о землетрясениях в последние годы?
Об этом и многом другом пойдет речь в серии статей, которые будут публиковаться в нашем журнале в течение этого года.
Едва ли найдется другая область исследований, где надежды так часто обманываются, а практика не оправдывает ожидания теоретиков, как прогнозирование землетрясений. Даже в тех случаях, когда ученым удавалось предсказать повышенную активность стихии, та вскоре брала свое и наносила коварный удар. Какие же перспективы у этого направления науки? Неужели подземные удары так же неисповедимы, как судьбы людей, и геологи, пытаясь предсказывать активность Земли, оказываются в положении астрологов, предвещающих наобум то ваши звездные часы, то внезапные помрачения?
Землетрясение — одно из крупнейших стихийных бедствий. Человек бессилен перед ним. Между тем уже сейчас в сейсмически опасных регионах проживают около трех миллиардов жителей нашей планеты. Однако мы по-прежнему не можем предсказать, когда произойдет очередная катастрофа, хотя и готовы очертить место, где она состоится.
Ежегодно в среднем около 10 тысяч человек гибнут от последствий землетрясений — больше, чем от любой другой стихии. На фоне этого усредненного показателя еще страшнее выглядят отдельные события: землетрясения в Сычуани (май 2008 года; 70 тысяч погибших), в Кашмире (октябрь 2005 года; 87 тысяч погибших), в иранском Баме (декабрь 2003 года; более 30 тысяч погибших). А почти четверть миллиона жертв цунами в декабре 2004 года! Ведь и тогда все началось с мощного подземного толчка.
Особенно огорчает, что замысел стихии всякий раз все-таки обнаруживает себя незадолго до катастрофы. Если бы люди поняли эти знаки готовящегося удара и вовремя выбежали из домов, то число погибших, несомненно, сократилось бы в несколько раз. Однако обычно подземные толчки оказываются нежданными. Их замечают по тому, что начинают раскачиваться и рушиться стены и потолки, погребая всех находящихся в помещении. А ведь у тех могло быть в запасе несколько минут, а то часов или дней, чтобы спастись от сейсмической волны, как у туристов на пляже — от громадной волны, показавшейся на горизонте.
Для этого нужно всего ничего — научиться предсказывать землетрясения. Ведь сейсмический удар возникает не в метре от поверхности Земли. Распространяясь, волна выдает себя. Прежде чем она достигнет цели (здания, города), ее можно заметить и предупредить тех, кому она угрожает. Так видят змею в траве. Если бы так замечали тень крадущегося Сейсмоса!
Некоторые эксперты в отчаянии принимаются отстаивать мысль, что землетрясение предсказать в принципе невозможно! Оно — результат хаотических процессов, протекающих в недрах Земли. Другие более оптимистичны и, как, допустим, и полвека назад, по-прежнему повторяют, что мы скоро научимся прогнозировать землетрясения.
Тогда, в начале 1960-х годов, в науке окончательно утвердилась гипотеза Альфреда Вегенера о глобальной тектонике плит. Именно она дала ключ к пониманию природы землетрясений. Земная кора, подобно мозаичной картине, сложена из отдельных — больших и малых — литосферных плит, которые, как на транспортере, движутся на вязкой, раскаленной магме, перемещаясь в разных направлениях на несколько сантиметров в год. Сплошь и рядом одна плита напирает на другую, цепляется за соседку, дергает ее. Эта встряска и ощущается в виде гибельных подземных ударов. Мы, путешествуя на планете Земля, словно едем в машине, где нет и в помине амортизаторов, и при каж дом сильном толчке крыша может сложиться гармошкой.
Итак, сумбурные передвижения плит становятся основным источником сейсмической опасности. Там, где одна плита наталкивается на другую, и происходят обычно землетрясения. Именно в зоне соприкосновения плит накапливаются сильные напряжения — потом они моментально разряжаются, следует подземный толчок. Вечный ритм, в котором затишье перемежается хлесткими ударами. И чем оно дольше длится, тем вероятнее будет очередной подземный удар. Ученые без труда назовут сотни городов, которым могут угрожать землетрясения. Но когда они произойдут?
Вскоре после того как гипотеза Вегенера утвердилась на правах канонической теории, геолог Уильям Брас из Массачусетсского технологического института сделал важное открытие. Лабораторные эксперименты, проделанные им, показали, что физические свойства горных пород незадолго перед разрушением меняются. Еще когда величина напряжения достигает примерно половины предела прочности, в материале появляются трещины. Они постепенно разрастаются, и это влияет на величину электрического сопротивления породы или характерную скорость распространения в ней звука. А эти параметры уже можно измерять на расстоянии, следя за тем, как вот-вот готова будет разразиться ударом подземная стихия. Казалось, теперь-то уж ученым будет по силам предсказывать землетрясения.
