Капли девонского дождя

Силой космического излучения в стратосфере происходит расщепление молекул кислорода — O2 — на два атома. Эти осколки, прилипая к уцелевшим молекулам, образуют озон — O3.

Озоновый слой частично поглощает ультрафиолетовые лучи, губительные для живых существ. Он обращает в тепло их смертоносную силу. Столь полезная и ответственная работа совершается ничтожными средствами: даже в самой гуще слоя содержится лишь одна четырехмиллионная часть озона.

В восьмидесяти километрах от поверхности земли начинается ионосфера. Ее верхняя граница теряется в космосе. Огромная и пустыннейшая область. Даже атомам здесь не тесно. Они редки, как одинокие путники в пустыне (в тропосфере их плотные толпы).

Бешеный вихрь космических лучей сдирает с одиноких атомов их электронные оболочки. Атомы превращаются в ионы.

Высшие небесные сферы некогда считались и самыми прекрасными. Ведь они ближе всех к Солнцу! Так и говорили: «Он находится на седьмом небе». Это значило, что человек счастлив, как в раю.

А в действительности самое высокое «небо» — самое неуютное. Здесь кончается наша обжитая планета.

Ионосфера — самая раскаленная из воздушных сфер. Начиная со второго ледяного барьера она неуклонно нагревается. На высоте 200 километров температура превышает 600 °C.

Узнать температуру атмосферных высот нельзя при помощи наших привычных градусников или иных измерительных приборов. Помогают формулы физики. Температура высот вычислена учеными в тиши кабинетов, по зависимости температуры от плотности, давления и среднего веса молекул или атомов газов.

А что находится за ионосферой? «Открытый космос»?

До недавнего времени считалось именно так.

В начале нашего века некоторые ученые предполагали, что Земля, обладающая сильными магнитными свойствами, может ловить в свои магнитные поля электрически заряженные частицы (главным образом электроны и протоны, поступающие с лучами Солнца).

Советские и американские спутники подтвердили это предположение. Они обнаружили два радиационных пояса — большой и малый, — двумя кольцами окружающие планету. Внутренний пояс располагается на расстоянии около 25–35 тысяч километров от поверхности Земли, второй тянется до 40–60 тысяч километров. На стороне, обращенной к Солнцу, кольца толще.

О происхождении, а также влиянии на Землю радиационных поясов известно еще очень мало. Однако даже скудные сведения, которые имеются сейчас, крайне важны. Например, для безопасности полетов космонавтов: пребывание в пределах этих поясов (особенно в период солнечной активности) угрожает здоровью людей.

Зыбкая колыбель жизни

Что для нас привычнее воды? Ее простенькая формула, кажется, понятна до предела. Два атома водорода и один атом кислорода. Чего еще проще? Это и есть вода — одно из самых загадочных веществ на свете.

Вечный бег волн, стремительные струи потоков, грохочущие водопады и трезвонные, как птицы, ручейки… Есть в воде что-то живое, одухотворенное. И потому фантазия человека населяла реки наядами и русалками, моря — тритонами и нереидами.

У каждого народа создавалось собственное представление о боге моря. Джебису в Японии, младший брат Солнца, повелевал водами океана, а Мидсуно-Ками — водами суши. Камчадалы поклонялись Митгку, великому духу моря, посылающему рыбу вверх по рекам к людям. Перуанцы называли море Мамакоче — матерью, кормилицей.

Некогда у греков старец моря Нерей — отец нереид — скромно жил в подводных пещерах. Но уже Гомер воспел великого Посейдона, бога морей, колебателя Земли, запрягающего златогривых скакунов своих, чтобы из океанских пучин промчаться к горе Олимп на собрание богов. Подобное же превращение свершилось и с владыкой океана Гуной на берегах Гвинеи. Чем ближе знакомились люди с морем-океаном, тем ниже склонялись перед его мощью.

Самое удивительное то, что не могли люди представить всеобщее единство воды — морской, наземной и небесной. Для каждой речки, для каждого озерка придумывалось свое собственное божество.

При переходе персидской армии через реку Гинду — приток Тигра — утонула одна из священных лошадей царя Кира. Взбешенный Кир приказал воинам перекопать реку сотнями канав. И многоводную Гинду можно было теперь переходить вброд.

Другой персидский царь, Ксеркс, повелел палачам нанести непокорному Геллеспонту (пролив Дарданеллы) триста ударов кнутом, а в его воды бросить пару кандалов.

Капризные и жестокие персидские тираны не задумывались над тем, что реки впадают в море, что воды пролива принадлежат океану, а значит, обида, нанесенная реке или проливу, может разгневать могущественного морского владыку. Не думали об этом и мудрые советники полководцев, не думали воины. Потому что единство всех вод нашей планеты осознали люди много позже.

Впрочем, одна из древнейших философских идей греков придавала воде величайшее значение: Фалес Милетский считал ее основой всех основ, началом всех веществ, выражением единства мироздания.

Все это были выдумки. В зеркале вод люди видели собственное отображение, наделяя каждый водоток или водоем человекоподобными божествами. Под стать красивым легендам была идея Фалеса.

Прошли столетия, прежде чем геологи сумели осознать и великое единство земных вод, и великое отличие водной среды от всех прочих.

Ученые свергли мифических богов с их тронов. Обширные владения морских царей разделили на три части. Морями и океанами стали ведать океанографы, водами суши — гидрологи, а подземными водами — гидрогеологи.

Наука провозгласила единство земных вод. Нарекли это великое всепланетное царство гидросферой (от греческого слова «гидер» — вода). Раскинулось оно на две трети поверхности Земли.

Освободившись от страха перед властителями вод, человек стал исследовать неспокойную стихию.

Проникнуть в глубины гидросферы не просто. Царят там чудовищные давления, для которых броня современных подводных лодок — что скорлупа яйца. После изобретения в прошлом веке скафандра стала доступна людям верхняя стометровая пленка непокорного океана. Лишь в песнях сказителей удалой гусляр, молодой купец, по имени Садко, запросто спустился на самое дно морское да пошел поигрывать на струнах звончатых, аж сам угрюмый царь подводный не сдержался — ногой притопнул да и в пляс пустился: насилу его угомонили.

В 1934 году В. Бииб в стальном орехе — батисфере — достиг глубины тысячи метров. Девятнадцать лет спустя француз Пиккар построил батискаф. В отличие от батисферы, привязанной тросом к кораблю, батискаф может плавать самостоятельно.

В аппарате Пиккара удалось достичь глубины 3150 метров. А в 1960 году Жак, сын Пиккара, в батискафе собственной конструкции установил мировой рекорд погружения: достиг дна Марианской впадины (глубина 10 919 метров).

Глаз ученого стремится к недоступному. Интереснейшие наблюдения проводятся глубоководными исследователями. (Правда, Пиккар и его спутник на рекордной глубине ощущали такое волнение, что наблюдений почти не вели.) Однако основные сведения о гидросфере собраны учеными в нашей привычной среде, в лабораториях — надводных и наземных.

Поверхность геоида на суше вздыблена грядами гор, изрезана долинами. На море она почти идеально гладкая, лишь чуть шершавится ветром.

Спокойная ровность поверхности вод обманчива. Скрывает она под монолитной толщей своей невидимые снаружи выси и провалы дна. Подводное царство имеет свои горные гряды, обширные плато, глубоко врезанные долины. Ученые судят о них по слухам, в полном смысле этого слова.

Рассказывает людям о строении нижней границы гидросферы отзывчивое эхо. (Эхо — имя нимфы. Она от любви к самодовольному Нарциссу лишь безропотно повторяла его слова и исчезла наконец. Остался только ее голос.)

Эхолот — измеритель глубин, — как чуткое ухо летучей мыши, ловит отраженные звуки. Посылается в воду звук — отражается дном, ловится отзвук. Чем глубже дно, тем дольше приходится бежать звуковым волнам до дна и обратно, тем больше интервал между сигналом и его отражением.

Отзвук — тень звука. Эратосфен сумел использовать световую тень. Эхолот — прирученная звуковая тень.

Современные эхолоты не только рассказывают, но и показывают. Беспрерывно с судна звучат сигналы, отражаются дном и возвращаются назад. Эхолот самостоятельно выписывает на бумажной ленте все изгибы далекого дна. Самостоятельно! Не то что робкая нимфа…

Кажется, давно открыты все горные хребты, все долины. Но нет!

В 1951 году советские ученые открыли два новых горных массива и назвали их именами Ломоносова и Менделеева. Обнаружили хребты не географы, а гидрографы в Северном Ледовитом океане. А сколько еще открытий впереди!

В океанах самые сильные движения воды близ поверхности, у вершин подводных гор. В подводных расселинах течения медленнее, неприметнее.

Там, где океан воды граничит с воздушным, где могучие атмосферные вихри увлекают за собой медлительные воды, возникают океанические течения. Гигантские водовороты кружатся в чашах океанов, влекомые силами, которые возникают при вращении Земли. Они несут тепло тропиков к северным странам, а ледяные воды с ледышками-айсбергами — к жаркому экватору.

Гидросфера плотно опоясала земной шар. И то, что она занимает 2/3 земной поверхности планеты, — очень существенно. Ведь вся поверхность Земли ловит лучи Солнца. И больше всех — вода. Она, как известно, дольше, чем суша, хранит тепло. Когда на континенте застывает почва и озера покрываются ледяным щитом, на тех же широтах океан хранит еще тепло летних дней и влажными туманами смягчает силу мороза.

Гидросфера — аккумулятор тепла и его распределитель. Такое течение, как Гольфстрим, влечет с собой в двадцать пять раз больше воды, чем все реки Земли. Тепло Гольфстрима ослабляет на 15–20° скандинавскую стужу, так что даже в самый холодный месяц года — январь — средняя температура воздуха в Норвегии немногим ниже нуля. И это возле полярного круга!

Ежегодно полмиллиона кубических километров воды поднимается в воздух, чтобы осыпаться вниз дождем, инеем, снегом, градом, росой… Каждая капелька, каждая росинка, для того чтобы оторваться от земли, взмыть в небо, испариться, должна запастись энергией. Она получает ее от доброго, теплого Солнца. (Нам, людям, для испарения такой массы воды потребовалось бы вырабатывать в тысячи раз больше энергии, чем используем мы сейчас.)

Тепло водяного пара поднимается вместе с ним в атмосферу и идет на «отопление» планеты.

Но, кроме всего этого, у геологов к морям есть особый интерес. В их недрах неустанно, непрерывно происходит образование осадков. Большая часть горных пород, доступных наблюдению, образовалась в воде — точнее, на дне водоемов.

Когда журналисты пишут про тайны океана, они очень часто упоминают об ужасных морских драконах, гигантских кальмарах, чудовищных змеях.

Главные тайны океанов куда более серьезны, увлекательны, загадочны. Они связаны не с какими-нибудь отдельными видами животных (этих видов в гидросфере сотни тысяч), а со всеми животными, со всей сушей, со всей планетой.