Андрей Капица. Колумб XX века

Борис Валентинович Иванов, сам бывший военный летчик и долгие годы помощник Андрея Петровича Капицы, вспоминал, что Андрей особенно ценил этот аэрофлотовский значок: «Он его не снимал со своего пиджака, хотя, конечно, почетнее было бы носить орденские планки. Он считал, что эта награда очень заслуженная, она была очень дорога ему».

Тем временем работа над картой Антарктиды завершается. Из 48 000 километров профилей антарктического ледника, полученных за десять лет учеными разных стран, на Андрея Капицу пришлось 6000 километров. И уже в следующем, 1965 году Андрей с блеском защищает в МГУ докторскую диссертацию на тему «Подледный рельеф Антарктиды».

В ней была первая в мире карта рельефа подледного ложа Антарктиды! Он составил ее в двадцатимиллионном масштабе на основе обработанных им двадцати профилей сейсмогравиметрического зондирования — собственных, советских и иностранных. Эта карта показала резкое отличие Западной Антарктиды от Восточной.

Западная представляет собой несколько глубоких впадин, разделенных хребтами и отдельными вершинами — в районе станции Бэрд до — 2555 м ниже уровня моря. Восточная оказалась гораздо выше, хотя и под ее равнинами — Западной, Восточной и Шмидта — тоже были обнаружены глубокие котловины. Под равниной Шмидта к югу от станции Пионерская была «нащупана» впадина — 1100 м, на то время самая низкая отметка коренного ложа с восточной стороны (сейчас американцы предполагают наличие под ледником Денмана впадины — 3500 м. — Прим. авт.). И тем не менее вся кора под Антарктидой носит континентальный характер.

Континент окружает материковая отмель шириной 200–300 км и средней глубиной 500 м — она в два с половиной раза глубже «обычных» шельфов. На больших участках вдоль берегов Восточной Антарктиды прослеживается «желоб Лазарева» глубиной 1000 м. Окружает ли он Антарктиду целиком — сказать невозможно, поскольку большая часть шельфа покрыта антарктическим материковым льдом. В коренном ложе Восточной Антарктиды также обнаружились субширотные впадины, имеющие много общего с «желобом Лазарева». Да и Западную Антарктиду отделяет от Восточной похожий желоб шириной 100 км и глубиной местами до 1500 м, протянувшийся с западной стороны на всю длину Трансантарктического хребта. Вдобавок у коренного ложа Восточной Антарктиды приподняты края: по периметру выходят на поверхность горные породы — нунатаки.

(Выходило, что Антарктида покрыта концентрическими «морщинами», как будто кто-то вдавил пальцем резиновую кнопку! — Прим. авт.)

Направление простирания хребта Вернадского Андрей Петрович уточнил изобретенным им методом — по преобладающему направлению заструг от стоковых ветров. Оказалось, этот хребет продолжается горами Ямато, от-крытыми японцами в 1959–60 годах, и уходит в море еще на 500 км в виде банки Гуннерус. Под Трансантарктическим хребтом, горами Гамбурцева и Вернадского имеются утолщения — так называемые корни гор, свидетельствующие о том, что это настоящие горы древнейшей на Земле Каледонской складчатости среднего палеозоя (500–400 млн лет). Хребет Вернадского оказался с Урал величиной, но древнее Урала!

«Горы Гамбурцева и Вернадского являются самой крупной подледной горной системой Антарктиды… Протяженность подледной части гор более 2500 км при максимальной высоте в центральной части 3390 м над уровнем моря. Ширина горной системы… колеблется в пределах 200–500 км…»

«Полученная выше карта рельефа коренного ложа позволила создать карту толщины ледникового покрова, — продолжает в диссертации Андрей Петрович. — Максимальные значения толщины льда приходятся на равнины Восточная и Западная, и на равнину Берда. Здесь толщина ледникового покрова достигает 3500–4000 м. Наоборот, в районе максимальных поднятий коренного ложа — гор Гамбурцева и Вернадского — толщина ледника мини-мальная для центральных районов Восточной Антарктиды — 800 м… Ледник стремится принять форму купола, профиль поверхности которого описывается полуэллипсом… Отклонения от этого профиля невелики».

Андрей Петрович обнаружил несколько центров растекания антарктического льда. Для Восточной Антарктиды один — растянутый по осям гор Гамбурцева и Вернадского, для Западной — три: Срединный купол, купол Мэри Бэрд и Вал Антарктического полуострова. «В отличие от Гренландского покровного оледенения, все центры растекания приурочены к значительным поднятиям подледного ложа, и им соответствует минимальная мощность ледникового покрова в центральных районах», — написал Андрей Петрович.

«Горы Вернадского, которые вместе с горами Гамбурцева образуют Срединный хребет Восточной Антарктиды, нарушают построенную П. С. Вороновым схему крупных радиальных разломов и связанных с ними глыбовых гор… от залива Олаф-Прюдс к Южному полюсу».

«Гигантский разлом [Трансантарктического хребта], пересекающий весь антарктический материк… служит подтверждением выдвинутой Л. В. Климовым гипотезы о дроблении Антарктической платформы», — Андрей Петрович пускается в полемику с корифеями геологической науки.

А еще Андрей Петрович ответил на вопрос, как будет выглядеть Антарктида после того, как растают ее льды.

Восточная Антарктида испытает в среднем поднятие поверхности ложа на 540 м… и полностью окажется выше уровня моря. Исключением может быть крупная впадина между станцией Уилкс и станцией Восток, существование которой предполагается только на основании гравиметрических измерений (та самая под равниной Шмидта. — Прим. авт.)… на ее месте… возникнет глубокий залив, вдающийся в Восточную Антарктиду до 73° ю. ш… Высокие горные хребты и глубокие долины, занятые [сейчас] выводными ледниками… образуют сложный фьордовый тип расчленения береговой линии, причем Земля Эндерби может оказаться архипелагом островов, разделенным неглубокими проливами…

Равнина Бэрда испытает в среднем поднятие на высоту 600–700 м, что не сможет вывести большую часть дна этой обширной депрессии над уровнем моря. Поэтому между морями Росса, Беллинсгаузена и Уэделла сохранится пролив…. Западная Антарктида будет представлять собой архипелаг… состоящий из трех больших групп: островов Северной части Земли Мэри Бэрд, архипелага гор Антарктического полуострова и архипелага островов гор Элсуэрта, отделенных от материка узким проливом Трансантарктического желоба. Высота горных массивов изменится незначительно в пределах 250–300 м.

Размышляет Андрей Петрович и по поводу двойных отражений. «Разрезы Советских Антарктических экспедиций имеют общую протяженность 12 600 км… Около 8500 км получена в условиях высокогорного плато… где температура снежно-фирновой толщи колеблется в пределах от –40° до –60°, что создает исключительно благоприятные условия для сильного фона помех».

Неудачу О. Г. Сорохтина, намерившего под станцией Восток гору, он объяснил «выходом из строя взрывной скважины».

«Обычно отраженная волна приходит не в виде одинарной отраженной волны, а в виде группы волн, — продолжает Андрей Петрович. — До сих пор сейсморазведчики не пришли к единому мнению относительно причин… Автор (Капица, 1958) считал, что это связано со слоем морены, подстилающим ледник. Сорохтин О. Г. (1963) указывал, что, кроме отражения от морены, возможно и другое объяснение, эта вторая волна является волной-спутником, так как интервал времени между ними близок к двойному времени вступления прямой волны над скважиной. Иначе говоря, эта волна является прямой волной, сначала отразившейся от поверхности снега, достигшей ложа и снова вернувшейся на поверхность».

Такая «заблудившаяся» волна! Поэтому Андрей Петрович устанавливает правило измерений: «Во всех случаях мы считаем правильным на данном этапе исследования принимать первую пришедшую отраженную волну за основную и по ней производить определение толщины ледникового покрова».

В своей докторской диссертации Андрей Петрович сравнивает изучение рельефа Антарктиды с исследованиями морского дна: «Наши знания о ложе Антарктиды соответствуют периоду изучения океанов до изобретения эхолота». И ждет новых технологий: «Создаваемый в последние годы метод радиолокационного зондирования… даст… возможность для непрерывного профилирования рельефа». Но пока сообщает о нем вот что: «Радиоальтиметры РВ-2 у самолета, стоящего на поверхности ледникового покрова, показывали высоту 30–70 метров»[211].

В общем, пока рановато…

В том же году Андрей Капица пишет вместе с Олегом Сорохтиным и Игорем Зотиковым статью. Ее основой служат измеренные Зотиковым температуры в скважинах по профилю от станции Восток до станции Молодежная. Выведенная Зотиковым теоретическая линия критической толщины ледника на всем протяжении профиля, за исключением последних 300 километров до Молодежной, пролегает примерно на половине высоты ледника[212].

Вот так подробно и обстоятельно — в этом весь Капица! Но и обычной, каждодневной работы на Географическом факультете ему никто не отменял. Андрей вел занятия со студентами, участвовал в научных дискуссиях, ездил от факультета на научные симпозиумы.

В 1966 году его мама Анна Алексеевна пишет давней подруге, театральной художнице Валентине Михайловне Ходасевич:

«9 марта 1966 г., Москва

Андрей приехал в полном восторге от своей поездки. Он делал доклад по-английски (вот нахал!) в Полярном институте им. Скотта в Кембридже. Было много народа, и доклад сошел хорошо. Все наши старые друзья были чрезвычайно внимательны к нему, и он был очень этим тронут. Тут он понял, что такое был молодой Петр Леонидович в Кембридже! Мы все-таки, может быть, поедем в мае в Англию, во всяком случае, ходят такие слухи»[213].