Робин Джордж Эндрюс

Супервулканы: Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Robin George Andrews

SUPERVOLCANOES

What They Reveal about Earth and the Worlds Beyond

Впервые опубликовано в США в 2022 году W. W. NORTON & COMPANY, INC.

© Robin George Andrews, 2022

© Фролов В. И., перевод на русский язык, 2023 © Издание на русском языке. ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2023

КоЛибри®

* * *

Восхитительно. С энтузиазмом научного журналиста и популяризатора знаний автор опирается на свой опыт практикующего ученого, чтобы раскрыть интереснейшую тему. Он наглядно связывает подземный мир магмы с земным миром людей и приглашает отправиться в путь к таящим секреты вулканам на нашей планете и далеко за ее пределами.

Питер Бреннен, научный журналист, внештатный сотрудник Института Арктики и альпийских исследований в составе Университета Колорадо Боулдер

Захватывающее исследование эксперта в области вулканологии. Эта книга о том, как быть человеком в мире, сформированном силами, которые находятся далеко за пределами нашего контроля и влекут ученых – тех, кто достаточно смел, чтобы прислушаться к зову вулканической неизвестности.

Джесс Феникс, вулканолог

Эта книга – путешествие, посвященное расшифровке эпического хитросплетения, которое представляет собой вулканизм. Если вулканы когда-либо вызывали у вас страх, любопытство, благоговение или замешательство, вам стоит ее прочитать.

Джанин Криппнер, вулканолог, научный сотрудник Глобальной программы по вулканизму в Смитсоновском институте

Я всегда подозревал, что вулканы – самые удивительные геологические образования, но, оказывается, говорить следует не только о Земле, но и обо всей Солнечной системе. Потрясающая книга о геологических чудесах, написанная специалистом в этой области, всецело увлеченным темой исследования.

Стив Олсон, научный журналист, автор книги «Извержение и фабрика апокалипсиса»

Шедевр научно-популярной литературы, в котором исследуются «планетарные машины-двигатели» и звучат голоса вулканологов, которые делятся ярким жизненным опытом и знаниями.

Джеймс О’Донохью, физик, планетолог, научный сотрудник Японского агентства аэрокосмических исследований и Центра космических полетов NASA

Автор представляет Солнечную систему как безграничную библиотеку, полную книг, слова в которых написаны вулканическими чернилами.

The Wall Street Journal

В СМИ, фильмах и книгах вулканам часто приписывают роковые черты. Автор этого исследования восстанавливает справедливость. Он восхищается вулканами и делится этим чувством с читателями, описывая вулканические процессы так, что сложное становится доступным для понимания. Книга превосходна, мы словно путешествуем во времени и пространстве, попадая, например, в район разрушительного извержения Йеллоустоуна или в атмосферу Венеры.

Washington Post

Вулканы воплощают величие и абсолютную мощь нашей беспокойной планеты. Интервью с вулканологами в этой книге проникнуты глубокой любовью к природе и очарованием всего неизученного… Уникальная возможность взглянуть на Землю с новой перспективы.

Times Literary Supplement

Автор переплетает историю науки с новейшими знаниями, исследуя вулканизм (а попутно и наше глубоко человеческое чувство удивления и восторга)… Книга напоминает остросюжетный фильм с быстро развивающимся действием.

Geographical Magazine

Книга придется по душе всем, кого интересуют вулканы – одна из самых удивительных и могущественных сил во Вселенной.

Scientific American

Сложные вопросы геологии становятся доступными для широкого круга читателей благодаря ярким описаниям процессов, характерных как для действующих, так и для потухших вулканов. Информативно и занимательно.

Publishers Weekly

Подобно харизматичному герою популярнейшего британского сериала «Доктор Кто», путешествующему на космическом корабле ТАРДИС, автор этой книги берет читателей в спутники и отправляется сквозь пространство и время к многочисленным вулканам. Потрясающее введение в вулканологию для всех!

Library Journal

Прекрасное знакомство с геологическим феноменом и увлекательное научное приключение. Эксперт рассказывает все, что вы когда-либо хотели знать о вулканах.

Kirkus

* * *

Мы можем понять космос и наше место в нем благодаря вулканам. «Вулканические» истории позволяют нам пройти весь мир и посетить другие планеты. Несмотря на то что ученые уже многое знают о сейсмологии и вулканах, остается ряд неразрешенных вопросов. В книге освещаются передовые открытия и научные тайны, окружающие эти феноменальные силы природы.

В Солнечной системе есть миллионы огненных гор, но те вулканы или вулканические земли, о которых я буду писать в этой книге, – на мой взгляд, самые грандиозные и фантастические. Каждый из них рассказывает нам нечто фундаментальное о Земле, нашем единственном доме, или об инопланетных мирах, которым они принадлежат.

Робин Джордж Эндрюс

* * *

Робин Джордж Эндрюс – вулканолог, научный журналист, фотограф. Получил степень магистра геологии в Имперском колледже Лондона. Занимался лабораторным моделированием извержений вулканов и защитил докторскую диссертацию по вулканологии в Университете Отаго, Новая Зеландия. Его статьи публикуются в New York Times, The Atlantic, National Geographic, Scientific American, Quanta Magazine, Vox, Nature, Science Magazine, Earther, Gizmodo, Forbes, The Verge, Atlas Obscura, New Scientist, Supercluster, Discover Magazine, WIRED, CNN, the Guardian, the Observer, The Times и The Daily Beast. Часто приглашается в качестве эксперта на BBC, Sky News и Good Morning America. Лауреат Angela Croome Award Европейского союза наук о Земле и David Perlman Award Американского геофизического союза.

Пролог

Врата в небо

До этого дня на меня никогда не садились облака. Это было поразительно: я ненадолго уснул – или, по крайней мере, мне так показалось – на гребне горы, покрытом угольно-черной галькой. Мое изнуренное сознание отрешилось от окружающего мира и погрузилось в дремоту, затерявшись где-то в небе. Я вздрогнул и очнулся лишь в тот момент, когда настойчивый сильный ветер погнал наверх скопление конденсирующегося водяного пара, которому, откровенно говоря, следовало находиться в сотне метров ниже по склону. Оно взобралось по близлежащему крутому утесу, перебралось через гребень и остановилось прямо у меня на голове. Я будто внезапно покрылся ледяным потом, мои нервные клетки задрожали от неожиданности. Провернув эту шалость, облако тут же растворилось на узкой каменистой дороге и исчезло.

«Джо, – позвал я товарища в сумерках. – Ты слышишь?»

Рядом со мной что-то шевельнулось: «А?»

«Облако только что устроило мне засаду. Оно село на меня. По крайней мере, мне так показалось».

«Ладно, – сказал он, поднимаясь на ноги. – Хватит отдыхать». Он поморщился. Похоже, его конечности, как и мои, болели гораздо сильнее, чем он ожидал. Джо решительно воткнул треккинговую палку в скрипучую землю. «Пойдем дальше», – буркнул он. Ему вовсе не хотелось тоже промокнуть.

А ведь еще девять часов назад мы варились во влажном воздухе и сорокоградусной жаре Токио. Сейчас было минус десять. Закутавшись в старое пальто ВМС США, под которым было несколько дополнительных слоев одежды, я все равно чувствовал, как ветер бритвой прорезает меня до костей. Чем выше мы поднимались, тем меньше в воздухе было драгоценного кислорода, и дышать становилось все труднее. Джо утеплился более поспешно и сумбурно: на нем была шерстяная рубашка на пуговицах и столько футболок, сколько он смог нацепить. Из провианта мы захватили только воду и около двадцати рисовых шариков с морскими водорослями, которые купили в тот же день в магазинчике в квартале Акихабара – сверхъярком рае видеоигр, манги, кошачьих кафе и электронного шума.

Шел 2013 год. Я почти дописал диссертацию, работать над которой начал в Новой Зеландии. Как и почти всех, кто пишет диссертацию, меня одолевала постоянная тревога, и при этом я находился за тысячи километров от большинства моих друзей и родственников – в стране, которая хоть и была удивительно прекрасна, оказалась на мой вкус слишком спокойной. В таком месте мне трудно протянуть больше года. Я справился, но моим частым спутником было одиночество.

Время от времени мне удавалось вырваться за пределы этого отдаленного архипелага. В 2013 году на западе Японии, в шумном городе Кагосима, проходила научная конференция, посвященная вулканам, – прекрасный повод изучить мое любимое место на Земле. После официального мероприятия я провел несколько недель, бродя по лесистым островам (будто бы из фильмов Studio Ghibli[1]), летая на вертолете над изумрудно-зелеными впадинами и вершинами, плутая по неоновым барам-изакая, изобилующим всевозможной выпивкой, забредая в багряно-красные святилища, чтобы укрыться от проливного дождя, пытаясь попасть в топ-100 рейтинга в игровых автоматах, с энтузиазмом поглощая лапшу рамен и посещая безумные музыкальные фестивали. Я почувствовал огромное облегчение и одухотворение. Я был один, но больше не был одинок. Мой разум бурлил новой энергией.

Затем я – возможно, опрометчиво – решил подняться на гору Фудзи. Эта гора славится своей поразительной по красоте симметрией. В летнее время есть всего несколько недель, когда льда не так много и на нее можно взобраться. Подъем не слишком опасен, но ближе к вершине, на высоте 3800 метров, путь становится крутым и обрывистым, а температура резко понижается. Я думал, что буду подниматься один, но тут совершенно неожиданно появился мой друг детства Джо. Он недавно уволился с работы и отправился в Таиланд, чтобы научиться кикбоксингу – мол, «почему бы и нет?», – а в Токио объявился, когда узнал, что там я. Для меня его приезд оказался прививкой от меланхолии.

После нескольких дней прогулок по столице мы оба решили, что вместе поднимемся на Фудзи. Единственная трудность, помимо отсутствия у Джо подходящей одежды и обуви, заключалась в том, что именно в тот день, когда мы могли подняться на гору, на фестивале выступала наша любимая группа Muse. Задачка была не из легких, но мы решили рискнуть, взяли себя в руки, сели на автобус, добрались до одной из станций у склонов горы и отправились в путь.

Через несколько часов верхушки деревьев сменились облаками, которые проплывали под нами, пока солнце опускалось за край планеты. Свет сверкающих городов не мог пробиться сквозь толстое одеяло, лежащее внизу, поэтому над нами разверзлось звездное небо во всей его красоте.

В конце концов мы добрались до небольшого скопления хижин. Хозяева одной из них угостили нас восхитительным японским карри, а после обеспечили набором подушек для короткого 90-минутного сна, который помог нашим легким как можно быстрее приспособиться к разреженной атмосфере. Мы вышли наружу и продолжили подъем, но тут мое внимание привлекла полоска света. Потом еще одна. И еще одна. И еще одна!

Только тогда я осознал, что мы поднимаемся на гору Фудзи в самом разгаре метеорного потока Персеиды. Ночь была не испорчена искусственным светом, и мы могли воочию наблюдать, как сгорают сотни фрагментов одинокой кометы, спрятавшейся на окраине наших космических окрестностей.

Вскоре небо начало окрашиваться в темно-синие тона. До нас дошло, что солнце стремительно поднимается к горизонту. По пути наверх мы узнали от другой группы альпинистов, что возле вершины тропа сужается. Всем, кто восходит на гору, приходится ждать в «небесной очереди», чтобы, миновав ворота святилища, наконец оказаться на вершине. Если мы отстанем, то можем застрять там надолго и не успеем спуститься обратно к началу фестиваля.

Мы ускорились. Следующие несколько часов прошли как в тумане. Я помню, как обгонял людей, которые едва не теряли сознание, как спотыкался о все более острые камни и наблюдал, как наша тропинка, раньше еле заметная, в отраженном свете зари стала обретать четкие очертания. Мы остановились на несколько мгновений, чтобы передохнуть: ноги горели. Мы прилегли на гребне в стороне от тропы – как оказалось, это было идеальное место для облачной засады. И вот наконец мы пробрались через ворота и рухнули на камни на самой вершине. У нас было всего пять минут. Из-за резкого снижения температуры воздуха и давления мы оба чувствовали себя как зомби, но нам было уже все равно. Мы справились – и первый раз в жизни я почувствовал, как на мое лицо упал один-единственный луч солнца, поднимающегося над горизонтом. Все альпинисты, покорившие вершину, хлопали в знак благоговения и облегчения.

Вопреки всему мы в тот же вечер добрались до окраины Токио, где должен был состояться концерт. Мы даже нашли в себе силы немного выпить за наш успех. Это были самые захватывающие сутки в моей жизни. И Джо, и я были многим обязаны этой величественной горе, этой лестнице к Солнцу, огням комет и далеким звездам.

Но ведь это не просто гора. Она не была спрессована в течение геологических эпох двумя плитами, врезавшимися друг в друга, как в замедленной съемке. Это творение многолетних извержений, памятник магме. Гора Фудзи – это спящий вулкан, который поднялся из земли и стал совершенным в своей потусторонней красоте космическим пьедесталом. Все это постоянно крутится у меня в голове, пока мы неустанно делаем шаг за шагом, и кажется мне не столько научным фактом, сколько проявлением волшебства.

Введение

У вулканов плохая репутация. В представлении большинства взрослых людей, особенно тех, кто не живет в непосредственной близости от них, вулканы ассоциируются с мощными извержениями, которые часто приводят к разрушениям и гибели людей. Вулканы воспринимаются как вестники смерти, единственная цель которых – испепелять и истреблять.

Откуда такая репутация, понять нетрудно. Журналисты из научных изданий, такие как я, пишут о них всякий раз, когда с ними приключается что-то примечательное или когда ученые немного покопаются и обнаружат нечто захватывающее или удивительное. Но в общий цикл новостей вулканы по понятным причинам попадают только в том случае, если они извергаются вблизи скопления людей и эти люди подвергаются опасности. Если в результате извержения кто-то гибнет, что случается довольно часто, нам рассказывают мрачные истории о страданиях, сопровождая их ужасающими кадрами. В этих историях, как правило, прослеживаются две общие нити. В первом случае люди задаются вопросом, почему никто не смог этого предвидеть. Во втором случае ученые стараются объяснить, что ни один вулкан не сообщает, будет ли он извергаться, когда именно и каким образом. И в результате часто создается впечатление, что вулканы – непредсказуемые и пугающие бомбы замедленного действия, таящие в себе огромную опасность.

Прорицатели из социальных сетей и недобросовестные редакторы второсортных новостных изданий, охотящиеся за кликами, в погоне за урожаем готовы делать самые смелые и совершенно ложные заявления. Они расскажут вам, что безобидный вулкан, без сомнения, вот-вот начнет извергаться и уничтожит город/страну/мир. Они будут утверждать, что ученые понятия не имеют, что происходит, или что они знают правду, но пытаются скрыть ее от широких масс. Как до тошноты ясно показали последние несколько лет, дезинформация, играющая на страхах людей, быстро получает вирусное распространение. Миллионы людей, обеспокоенных состоянием нашей планеты, черпают знания о вулканах из прогнозов этих шарлатанов.

И потом, конечно же, есть Голливуд. Не поймите меня неправильно: если фильм хороший, вулканы можно использовать очень эффектно. Но в подавляющем большинстве кинокартин они предстают как природные печи уничтожения. Пытаетесь ли вы расплавить Криса Пратта и динозавров[2] или же надеетесь уничтожить злодейское кольцо, – вулканы для этих задач прекрасно подойдут. И вовсе не обязательно, чтобы опасности наших героев подвергала лава. У вулканов в распоряжении есть множество смертоносных трюков: от лавин перегретой материи, движущихся со сверхзвуковой скоростью, до ливней удушающего пепла. А поскольку вулканы обладают поразительной пунктуальностью и чувством драматизма, они будут творить злодеяния в самый необходимый момент, обеспечивая публику сногсшибательными визуальными эффектами. Иногда почти можно расслышать, как вулкан смеется, словно шаблонный суперзлодей из комиксов, гоняясь за кричащими людьми. Бывают исключения, но чаще всего вулканы изображаются в фильмах как сверхмощные злодеи: они существуют для того, чтобы убивать людей, сжигать города и даже уничтожать целые цивилизации.

Ну, если честно, они и в жизни всем этим занимаются.

В научной работе, опубликованной в 2017 году, была поставлена незавидная задача подсчитать, сколько людей за последние 500 лет погибло от вулканов – напрямую (например, от потоков лавы) или косвенно (например, когда извержение приводило к климатическим изменениям и голоду). Хотя подсчет погибших усложняется по мере того, как мы уходим дальше в прошлое, в этом заслуживающем доверия отчете приводится следующая цифра – 278 368 смертельных случаев [1]. Некоторые пострадавшие погибли на склонах вулкана, другие – за сотни километров от него.

При извержении в небо иногда выбрасываются всевозможные испарения, которые задерживают солнечный свет, и в результате погодные условия кратковременно, но очень резко меняются: в одних частях света наступает засуха, в то время как в других влажность вырастает намного выше нормы. Несколько раз в истории такое явление вызывало экологические проблемы настолько непреклонного и серьезного характера, что подкашивало и без того расшатанные державы, включая Римскую республику [2] и Древний Египет династии Птолемеев [3].

В общемировом масштабе вулканы натворили еще больше бед. Около 252 миллионов лет назад планета, которую и так сотрясали экологические катаклизмы, помимо прочего, запекалась в лаве, в течение приблизительно 2 миллионов лет извергавшейся с территории нынешней Сибири. Эта вулканическая активность континентального масштаба не только высвободила газы, изменяющие климат, но и воспламенила огромные запасы угля. В результате началось глобальное потепление. Когда все было кончено, этот апокалипсис уничтожил 96 % морских видов и 73 % наземных позвоночных – птиц, амфибий, рептилий, млекопитающих и др. Данное событие, метко названное «великим вымиранием», стало самым страшным массовым вымиранием в истории Земли и самой мрачной ее главой [4]. Жизнь на планете едва перебралась в следующую эпоху.

Но вот ведь в чем дело: вулканы большую часть времени не извергаются. А когда все-таки делают это, то зачастую никого не убивают. В среднем на Земле насчитывается около сорока вулканов, извергающих лаву или пепел. Они обычно не попадают в заголовки газет, потому что просто подчиняются законам термодинамики, а не уничтожают всех подряд.

Вулканы, как и ураганы, торнадо, землетрясения и т. п., не опасны по своей сути. Они становятся опасными, когда люди оказываются на их пути. Опасность создаем мы. Извержения убивают нас только потому, что мы, осознанно или неосознанно, строим города на склонах заводов по производству лавы.

Около 800 миллионов человек живут в пределах примерно 100 километров от действующих вулканов [5]. Почему так сложилось – трудный вопрос. Земля, расположенная ближе к опасным участкам вулкана, зачастую дешевле, поэтому на ней чаще живут люди с невысоким социально-экономическим статусом. Существует также множество мрачных исторических причин, которые заставляют людей поселиться рядом с потенциально смертоносными вулканами. Специалист по социальной и исторической вулканологии Джазмин Скарлетт однажды поделилась со мной особенно вопиющим примером. До прихода европейцев коренное население вест-индийского острова Сент-Винсент жило вдоль берегов. Но после того, как в 1760-х годах остров стал британской колонией, порабощенным жителям пришлось переселиться гораздо ближе к вулкану Суфриер. В 1812 году произошло мощное извержение, которое погубило множество рабов, трудившихся на плантациях в глубине острова. Другое сильное извержение в 1902–1903 годах буквально разорило освобожденных потомков бывших рабов. Даже сегодня ближе всего к вулкану зачастую селятся самые бедные жители.

Но многие из этих 800 миллионов живут рядом с вулканом по собственному желанию [6]. Зная об опасности, которую он представляет, они не забывают и о преимуществах такого соседства. Вулканы обеспечивают плодородную почву для выращивания сельскохозяйственных культур, зачастую представляют собой центры религиозного или духовного значения, туристические объекты, очаги биологического разнообразия, а также просто живописное место для жилья. Для многих вулкан – это родной дом. Риск опасного извержения, который варьируется от вулкана к вулкану, обычно оказывается приемлемой ценой. Так, если жители Флориды удивятся, почему кто-то решил поселиться рядом с действующим вулканом, то обитатели вулканического региона могут резонно задаться вопросом, почему кто-то вздумал обосноваться в той части света, на которую каждый год обрушиваются ураганы, из-за климатических изменений становящиеся все более мощными.

Я не утверждаю, что вулканы безобидны. Почти 280 000 смертей – это очень много, и в некоторых случаях одно извержение может уничтожить десятки тысяч жизней. Но сейчас, когда я пишу эти строки в конце лета 2020 года, респираторный вирус, который был зафиксирован всего полгода назад, уже убил около миллиона человек по всему миру. В отличие от вулканов, у которых гораздо больше преимуществ, чем минусов, у смертельных респираторных вирусов нет никаких плюсов. Они ужасны без всяких оговорок.

Я хотел бы высказать следующую мысль: вулканы в общем и целом полезны для человечества. И к тому же они просто невероятны. Некоторые их свойства кажутся почти сверхъестественными.

Позвольте мне рассказать вам о японском вулкане Сакурадзима, название которого буквально означает «остров цветущей сакуры». Это название некогда было оправданным, потому что раньше он стоял в заливе Кагосима в стороне от суши. Но однажды вулкан решил, что больше не хочет находиться в изоляции. Он жаждал встречи с материком. Поняв, что люди на противоположных берегах мост строить не собираются, вулкан взялся за дело сам. В начале января 1914 года он грохотал и ворчал, давая людям понять, что лучше отойти в сторонку. 12 января он проснулся, поднимая пепел сквозь облака, выбрасывая искры в воздух и выплескивая лаву в залив. Это извержение стало крупнейшим в Японии в XX веке [7]. Оно продолжалось до мая 1915 года [8]. К этому моменту в заливе оказалось столько вулканических обломков, что остров превратился в полуостров. Более века спустя этот мост, созданный в горниле вулкана, все еще стоит на месте. Я проходил по нему несколько раз.

Магию вулканов можно наблюдать по всей планете, и проявляется она совершенно по-разному. Извержения на дне океанов создают мерцающие города из стекла. На вершине оледеневшей горы Майкл – вулкана, спрятавшегося на острове неподалеку от Антарктиды, – находится лавовое озеро. Крутые склоны вулкана Ареналь, уходящего в облака над Коста-Рикой, украшают густые заросли деревьев, полные диких животных. Бока Этны, которую называют крышей Средиземноморья, покрыты виноградниками, а ее вершина кашляет, кипит и шипит, пронизывая ночное небо грозовыми всполохами. Лава, извергающаяся из моря в 1000 километров к югу от материковой части Японии, прямо сейчас буквально выстраивает по кусочкам один из самых молодых островов на Земле. Лава вулкана Кавах Иджен в Индонезии по ночам, когда вспыхивает сера, светится синим и фиолетовым пламенем. А недалеко от Токио два закадычных друга не так давно вскарабкались на застывший огненный трон, чтобы добраться к воротам, висящим выше уровня облаков.

Однако у Земли нет монополии на вулканы. Их можно обнаружить на любой планете, которая либо сохранила некоторое количество тепла после взрывного процесса рождения, либо вырабатывает его сама благодаря определенным геологическим особенностям. В Солнечной системе есть планеты и спутники, которые, просто за счет процесса охлаждения, могут создавать извержения такого масштаба, что они не поддаются описанию: извержения, при которых лава прорывает гравитационный колодец и вырывается в открытый космос; извержения, напоминающие демонических пауков; извержения, настолько жаркие и бурные, что порой затмевают звезды, сверкающие на заднем плане; извержения, которые со временем создают настолько огромные вулканы, что они влияют на ход планеты вокруг Солнца. Вулканы Солнечной системы не нуждаются в научно-фантастическом приукрашивании. Оно только опошлит их великолепие.

Но вулканы еще грандиознее того волшебства, которое способна постичь и объяснить наука.

Солнечная система – уже давно не прибежище богов и чудовищ, а захватывающий театр математики, физики и химии. Мы сорвали пыльные покровы суеверий и заменили их сложной картографией, которая фиксирует поведение планет, чтобы мы могли лучше их понять. Впрочем, загадок пока гораздо больше, чем ясных ответов.

К счастью, вулканы позволяют нам проникнуть в тайны, которые не может открыть ни один другой природный процесс. Пики, кратеры и расселины образуются, обретают определенную форму и извергаются – если, конечно, они все еще извергаются – потому, и только потому, что планетарные машины-двигатели, расположенные глубоко под поверхностью планеты, работают особым образом. Извержения даруют нам золото научных открытий: тепло, идущее прямо из брюха геологического чудовища; газы, запертые в кристаллах; древние породы, наполненные химическими элементами эпохи катархея[3]. Все это не просто меняет поверхность планеты. Это в буквальном смысле ингредиенты того рецепта, по которому она была создана. Они подсказывают, почему на одной планете есть вода и атмосфера, а на другой нет; где континенты разрываются на части, создавая новый океан; состоит ли поверхность планеты из кусочков пазла, движение которых задает форму всему, что происходит на поверхности. Они переносят нас на миллиарды лет в прошлое, чтобы мы могли узнать, как рождаются планеты, и позволяют заглянуть в будущее, которое может их ожидать. Вулканы являют пример чрезвычайной стойкости жизни, которая далеко превосходит человеческую. Они также показывают нам, как могут и как не могут умирать целые миры.

Вулканология – это не просто изучение вулканов. Для тех, кто исследует планеты и спутники, вулканы – это большие крестики на карте, а извержения – шанс раскопать бесценные сокровища.

Иногда вулканы приносят смерть, и никто этого отрицать не станет. Но я не буду фокусироваться на их темной стороне. Я хочу поговорить о волшебстве, которое они творят, и о тайнах, которые они открывают. В Солнечной системе есть миллионы огненных гор, но те вулканы или вулканические земли, о которых я буду писать в этой книге, – на мой взгляд, самые грандиозные и фантастические. Все они – исключительные архитектурные шедевры. Каждый из них рассказывает нам нечто фундаментальное о Земле, нашем единственном доме, или об инопланетных мирах, которым они принадлежат.

Как нет двух одинаковых вулканов, так нет и двух одинаковых вулканологов. У каждого ученого своя история, свои причуды и отличительные особенности. Именно благодаря этим людям мы можем слушать язык вулканов и понимать его. Каждый раз, когда я беседовал с кем-то из них, я вспоминал дни учебы в аспирантуре.

Я хотел стать вулканологом почти всю жизнь (штамп, я знаю, но это правда). Хотя сначала я больше грезил о звездах. Когда родители подарили мне познавательную книжку с картинками о космических явлениях, я захотел стать ученым, чтобы изучать жизнь и смерть этих галактических печей. Я был поражен тем фактом, что эти лампочки в ночном небе только кажутся вечными и неизменными, а на самом деле такие же преходящие, как и все остальное. Но вскоре меня осенило, что я родился примерно на сто лет раньше нужного срока: очень немногие мои современники, изучающие звезды, смогут полететь в космос. Мне нужно было найти что-то столь же необычное, но более осязаемое.

С четырех лет я был заядлым игроманом, и виртуальные пространства сильно повлияли на мое восприятие мира. А когда мне было 10 лет, вышла игра The Legend of Zelda: Ocarina of Time для Nintendo 64. Бесспорно, одна из самых влиятельных видеоигр всех времен, она поразила мое воображение и подарила огромный 3D-ландшафт под названием Хайрул. В какой-то момент главный герой, мальчик по имени Линк, отправляется исследовать вулкан – Гору Смерти. Вулкан, конечно, выглядел не очень правдоподобно: огромный, многоярусный лабиринт кишел грозными чудовищами, а лава, которая часто изливалась из стен, казалось, обладала неким подобием разума. Но кого это волнует? В те времена подвиги Линка в этом огненном жерле заставляли меня задуматься, есть ли что-либо подобное на Земле. Великобритания, где я вырос, не богата вулканами, но я вскоре узнал, что остальной мир буквально ими усеян, причем многие вулканы куда причудливее и фантастичнее, чем все, что можно было встретить в Хайруле.

Решение было принято. Движимый желанием изучать вулканическое великолепие Земли, поощряемый родителями, поддерживаемый школьными учителями и мучимый предчувствием, что большинство профессий – это кошмар, я решил получить ученую степень в области вулканологии и надеялся стать одним из вулканологов или планетологов, которыми восхищался.

Но на полпути к получению степени стало ясно, что источник моего восторга – не сам процесс научных исследований. Рассказывать истории об этих поразительных геологических событиях – вот что приносило мне радость. Эта мысль выкристаллизовалась в моем сознании, когда я встретился со своими родителями на Сицилии (встреча совпала с моим днем рождения в 2013 году). Произошло это всего за несколько месяцев до поездки в Японию. Я уговорил их поехать со мной на Стромболи, небольшой остров к северу от Сицилии, где вулкан извергается несколько раз в день.

И вот как-то вечером мы идем к подножию вулкана через поля цветов и высокой травы. Как по команде гора задрожала, воздух зазвенел, и лава выстрелила в ночное небо, отбрасывая огненные тени. Мы все стояли раскрыв рты, пораженные таким невероятным зрелищем. В тот момент меня охватило такое же чувство восторга, как в детстве, когда я сжимал в руках джойстик и смотрел, как Линк исследует вулканическое подземелье. Я хотел, чтобы все тоже испытали этот трепет.

Работа научного журналиста позволяет мне рассказывать людям захватывающие истории о волшебстве вулканов – истории, которые затмевают поверхностные образы смерти и разрушения. Я хочу, чтобы вы, слушая эти истории, испытывали бурное ликование и чтобы на вашем лице появлялась неудержимая улыбка: «Черт побери, это невероятно!»

И вот мы здесь, в начале путешествия, которое длится 4,6 миллиарда лет: в начале американских горок, которые проносятся через всю Землю, от неба до моря, а затем устремляются за ее пределы – в звездный бассейн миров вулканического огня. Надеюсь, вам понравится.

1

Огнеструйный фонтан

В конце апреля 1902 года вулкан Мон-Пеле, расположенный на карибском острове Мартиника, всерьез забеспокоился [1]. Открылись фумаролы – горячие источники, выбрасывающие вредные вулканические газы. Вулкан время от времени содрогался, осколки мгновенно остывающей лавы покрывали его склоны. Затем произошла череда сильных извержений, осыпавших окрестности пеплом и загрязнивших водотоки. От вулканической пыли стали гибнуть животные. 5 мая сквозь стенку кратера Мон-Пеле прорвался мутный поток влажного вулканического вещества, пронесся через сахарный завод, убив около двух десятков человек, находившихся внутри, а затем обрушился в море, вызвав трехметровое цунами, затопившее часть города.

Ситуация продолжала ухудшаться, и вот наконец утром 8 мая произошло извержение. Лавины раскаленной вулканической породы обрушились вниз по склонам и стремительно поглотили город Сен-Пьер, испепеляя и уничтожая все на своем пути, включая пришвартованные в гавани суда. Около 30 000 человек были убиты в одночасье. Выжили лишь немногие [2], включая арестанта, заключенного в самой глубокой и темной камере, и сапожника, который жил на окраине города, но все равно сильно пострадал от раскаленного воздуха.

Новости о смертоносном извержении быстро разлетелись по всему миру. Той же весной правительство США направило пятерых ученых для изучения его последствий; среди них был 31-летний геолог из Гарвардского университета по имени Томас Джаггар. Когда он прибыл на место и начал исследовать развалины Сен-Пьера, в воздухе еще стоял запах смерти и горелой кожи, который источали скрюченные, обугленные трупы тысяч мужчин, женщин и детей, разбросанные среди обломков. Руины разрушенных зданий были засыпаны валунами и вулканическим пеплом. Извержение произошло 8 мая, в праздник Вознесения Господня. Некогда многолюдные церкви, шпили которых гордо поднимались над городом, теперь являли собой груду раскаленных обломков. Это место когда-то называли «Парижем Вест-Индии». Теперь же от него остались лишь пепел и кости.

Ужас, пережитый в тот день, прочно впечатался в сознание Джаггара после встречи с двумя выжившими [3] в больнице на Барбадосе. Медсестра Клара Кинг и 14-летняя Маргарет Стоукс, за которой она ухаживала, в тот мрачный день находились на пароходе в гавани Сен-Пьера. Обе получили травмы. У девочки, в частности, были сильные ожоги по всему телу. Кинг описала Джаггару свои впечатления: раздались сильнейшие раскаты грома, затем небо накрыло горячее темное облако, которое так ее напугало, что она желала себе скорейшей смерти. Именно тогда ученый из Гарварда решил посвятить себя зарождающейся науке вулканологии. В своей автобиографии [4] он писал: «Изучение подземных механизмов, которые могут привести к смерти тысяч людей и совершенно неизвестны геологам… – дело, которому стоит посвятить свою жизнь».

В 1906 году Джаггар возглавил кафедру геологии Массачусетского технологического института. 7 апреля того же года в Италии произошло извержение Везувия – того самого печально известного вулкана, который в 79 году разрушил и похоронил Помпеи. Спешно прибыв туда вскоре после извержения, Джаггар добрался до вершины, где увидел разбитое и пострадавшее, но все еще стоящее на своем месте здание, которое оказалось обсерваторией Везувия. В 1848 году она была создана как научно-исследовательский центр для изучения магнитных и метеорологических явлений, однако вскоре превратилась в первую в мире вулканическую обсерваторию. Когда Джаггар об этом узнал, у него родилась идея основать что-то похожее в Америке.

Экспедиции, наблюдения и различные события последующих лет – от впечатляющих извержений на Алеутских островах Аляски до известий о смертоносных землетрясениях в Италии – только усилили его стремление основать собственную многоцелевую научную обсерваторию. Вскоре несколько благотворительных организаций предложили ему свою поддержку. В 1909 году попечители бостонского фонда Эдварда и Кэролайн А. Р. Уитни щедро выделили Массачусетскому технологическому институту средства на строительство обсерватории, но настояли, что она должна находиться в окрестностях Бостона.

Позже в том же году, во время путешествия в Японию вместе со своей женой Хелен, Джаггар сделал остановку, чтобы исследовать Гавайи. Эти острова формировались в течение миллионов лет: лава выходила из-под морского дна, поднималась над волнами и образовывала целые за́мки. Многие из этих вулканов сейчас мертвы, но некоторые, такие как Мауна-Лоа и Килауэа, по-прежнему активны, а их недра бурлят магмой[4].

Именно Килауэа, расположенный на юго-восточной стороне острова Гавайи, для Джаггара обладал особой притягательной силой. Пара поселилась на его вершине, в отеле «Волкано-хаус», на высоте почти полутора километров над уровнем моря [5]. Они жили там три дня, и каждый день Джаггар проходил через пятикилометровую котловину – или кальдеру – на вершине Килауэа, чтобы добраться до мерцающего и изрыгающего потоки расплавленной породы кратера под названием Халемаумау в юго-западной части кальдеры. Каждый день он наблюдал, как твердые скопления вулканической породы вращаются и переворачиваются, погружаясь под волны огненного бассейна. Горячий воздух был пропитан едким сернистым дыханием. Ученый был заворожен озером лавы, окном в подземный мир. Это место отлично бы подошло для первой в Америке вулканической обсерватории.

Легко понять, почему такая потрясающая вулканическая магия вдохновила столько мифологических историй о злодеяниях богов: эти мифы дошли до нас от коренных гавайцев, которые живут на архипелаге уже около 900 лет. Пе́ле, которую часто называют богиней лавы, по сути ее воплощение [6]. Многие коренные гавайцы считают Пеле своей прародительницей. Как и в случае многих других подобных мифов, этот тоже имеет несколько вариантов, но основа в целом повторяется. Семья Пеле путешествовала с острова на остров в южной части Тихого океана, надеясь найти дом. На каждом острове была вырыта яма, которая служила временным жилищем для огня. В конце концов остров Гавайи оказался самым подходящим, и местом обитания Пеле стал кратер Халемаумау на Килауэа.

По общему мнению, Пеле – богиня с характером. Она может быть как благосклонной, так и мстительной. Многие гавайцы почитают ее, даже когда лава разрушает их дома и имущество, прежде чем остыть, формируя новые земли. Ее раскаленные потоки, как созидательные, так и разрушительные, движутся туда, куда хотят, а все искусственное на своем пути принимают как подношение [7].

Зарубежным вулканологам вряд ли удастся самостоятельно разобраться в нюансах поведения тамошнего вулкана, приехав в эту отдаленную и культурно самобытную часть мира. Знания местных всегда имеют большое значение. Духовные верования и научный метод – вещи несравнимые, но почти тысячелетний опыт жизни бок о бок с вулканами нельзя игнорировать. Килауэа извергался задолго до приезда Джаггара в 1909 году, и по прошествии десятилетий ученые, копаясь в земле, нашли в слоях породы доказательства множества древних извержений. Благодаря же устным преданиям коренных гавайцев сохранились описания еще более древних извержений Килауэа, свидетелями которых были их предки, и эти сведения – важнейший источник информации, которую не всегда можно почерпнуть только из анализа древних пород.

Но когда Джаггар впервые увидел лавовое озеро в Халемаумау в 1909 году, научных методов, позволяющих распознать физические и химические процессы, которые стояли за мощью Пеле, просто не существовало. Лавовые озера – это, по сути, вершины резервуаров магмы, которые обычно находятся глубоко под землей. Вопреки тому, что мы видим в кино, лавовые озера встречаются крайне редко. Они появлялись и исчезали в вулканах по всему миру. Сегодня общее количество долгоживущих, активных лавовых озер можно пересчитать по пальцам двух рук. Многие из них недоступны для наблюдения, причем источники опасности могут быть как экологическими (глубокий кратер с крутыми склонами), так и антропогенными (они находятся в центре зоны конфликта).

Удивительная и уникальная доступность Халемаумау стала для Джаггара определяющим фактором. Его упорство, а также поддержка местного предпринимателя из Гонолулу Лоррина Терстона (среди прочих) в конечном итоге привели к тому, что местом строительства геологической обсерватории стал Килауэа, а не Бостон.

Американский инженер Фрэнк Перрет, с которым Джаггар впервые познакомился в обсерватории на Везувии в 1906 году, прибыл на Гавайи летом 1911 года по просьбе Джаггара и быстро доказал свою полезность [8]: он провел детальные наблюдения за лавовым озером и протянул через него трос, по которому можно было спускать научные приборы.

Эксперименты на лавовом озере в начале 1910-х годов были направлены на определение его самых элементарных физических свойств. Конечно, оно горячее, но насколько? Обычные термометры не выдержали бы столь высоких температур, поэтому на Килауэа доставили изготовленные на заказ термостойкие измерители температуры длиной три метра, разработанные в Балтиморе фирмой Leeds and Northrup. Два из них – так называемые электрические пирометры – были быстро проглочены лавой и не оставили никаких показаний. Перрет вместе с Э. С. Шепардом из геофизической лаборатории Института Карнеги в Вашингтоне изо всех сил пытались решить эту проблему. У Терстона не было средств для найма помощников, поэтому он попросил собственную семью помочь ему управляться с тросом [9], прочным механическим устройством, которое тем не менее быстро поддавалось воздействию экстремальных температур лавового озера и едкой кислотности.

Успехом увенчалась третья попытка, предпринятая в июле 1911 года [10], когда впервые в истории удалось непосредственно измерить температуру расплавленной лавы. Перед тем как сгинуть в раскаленном озере, пирометр передал электрический разряд, соответствующий температуре 1000 °C. Такое трудно представить, поэтому предлагаю воспользоваться сравнением: это в 10 раз горячее, чем кипящая в чайнике вода.

Джаггар, который во время этих экспериментов отсутствовал, вернулся на архипелаг несколько месяцев спустя, а позднее подробно описал жизнь лавового озера в ряде научных работ. В одной из них, опубликованной в 1917 году [11], он обращает особое внимание на непостижимую огненную природу Халемаумау, описывая «пышущие жерла, над которыми вздымаются языки пламени… сопла, подобные природным горелкам с серой и водородом» и способные «плавить сталь».

Точная дата не установлена, но многие считают 1912-й годом основания геологической обсерватории, о которой Джаггар так давно мечтал. В феврале заключенные с Гавайских островов (штатом архипелаг станет только в 1959 году) рыли древнюю, неподатливую вулканическую породу Килауэа под фундамент для наблюдательной станции. В мае Массачусетский технологический институт назначил Джаггара главой Гавайской вулканической обсерватории (ГВО), а в июле Терстон начал выплачивать Джаггару жалованье.

Гавайская ассоциация по исследованию вулканов, созданная жителями Гавайев в 1911 году, в течение нескольких десятилетий была источником частного финансирования ГВО [12]. Они выбрали лозунг, вдохновленный главным стремлением Джаггара, – понять вулканы, чтобы избежать будущих катастроф, подобных апокалипсису на Мон-Пеле: Ne plus haustae aut obrutae urbes – «Да не будут больше разрушены города».

Геологическая служба США, в 1947 году взявшая Гавайскую обсерваторию под свое крыло, руководствуется этим принципом и сегодня. Она была создана для составления карты ценных минеральных ресурсов и государственных земель на основании закона, принятого Конгрессом в 1879 году. Вскоре она превратилась в сухопутный вариант НАСА: в нее входили ученые из всех слоев общества, которые посвятили свою жизнь разгадке тайн ледников, рек, гор, океанов, землетрясений и вулканов – отчасти для того, чтобы лучше понять чудеса Американского континента, а отчасти – чтобы защитить людей в случае геологических катастроф.

Столетие со дня основания стало для Гавайской обсерватории удивительным временем: за вулканами архипелага наблюдали ученые из разных гавайских университетов. ГВО несколько раз меняла свое местоположение, перемещаясь вокруг вершины Килауэа, но она всегда оставалась на достаточной высоте, чтобы наблюдать за бурливой топкой Халемаумау.

Килауэа – весьма активный вулкан, оправдывающий свое название («извергающий» – это один из вариантов перевода). Но 1983 год стал особенным [13]. 3 января вдоль зоны крупных разломов на восточных склонах открылись расселины в земле, из которых хлынула липкая лава. К июню многие трещины исчерпали свои запасы, и лава продолжала течь только из одного жерла. Этот очаг расплавленного вещества породил множество изменчивых, хаотично рассеянных тут и там фонтанов лавы, которые в течение следующих трех лет образовали большой вулканический конус под названием Пуу-Оо, возвышающийся на 250 метров над землей, – базилику, рожденную из пламени.

Вулкан хоть и показал себя искусным архитектором, но решил не останавливаться на достигнутом. Он продолжал извергаться. И извергаться. Шли месяцы. Потом годы. Затем десятилетия. В течение всего этого времени сотрудники ГВО продолжали наблюдать, изучать и понимать все больше. Лава текла. Иногда она проникала в города, прожигая дома со скоростью менее полутора километров в час. Любой человек мог с легкостью ее обогнать. Плотные, густые раскаленные потоки лавы неспешно пожирали людские сооружения.

В 2008 году, словно не желая отдавать все внимание публики извержениям на Пуу-Оо и вокруг него, в Халемаумау вновь появился постоянный лавовый бассейн – долгожданное возвращение после исчезновения во время недолгого, насыщенного взрывами извержения в 1924 году. Несмотря на разрушительный характер некоторых потоков лавы, выползающих из трещин на склонах, ученые, посетители и многие гавайцы были очарованы Килауэа – вулканом, который мог извергаться одновременно со склонов и вершины. И в 2018 году магматическая гора все еще казалась неудержимой.

В 2015 году Кристина Нил стала научным руководителем ГВО. Однако ее карьера вулканолога в Геологической службе США началась еще в 1983 году, в тот же год, когда Килауэа начал свое извержение, кажущееся бесконечным. Она видела и изучала вулканы по всему миру: от Галапагосских островов до Аляски и ледяного полуострова Камчатка в России. Помимо общих черт, каждый вулкан имеет собственную индивидуальность. Но в одном очень важном аспекте Килауэа не похож ни на один другой вулкан. Многие вулканы, особенно изменчивые горы на Аляске, можно увидеть только издалека. ГВО находится прямо на вершине Килауэа, а значит, его изучение становится глубоко личным опытом. «Вы живете на нем. Вы дышите его воздухом. Вы подходите к лаве и почти касаетесь ее, – рассказывает Нил. – Вы очень близки к нему как человек и как ученый. Это ни с чем не сравнить».

Хотя Нил исследовала несколько гавайских вулканов, больше всего времени она посвятила Мауна-Лоа, который находится по пути к Килауэа. Если последний – душа вечеринки, то первый наслаждался затянувшейся фазой затворничества. Некоторые из его прошлых извержений были разрушительными, и временами казалось, что они вот-вот уничтожат город Хило. Но с момента последнего извержения Мауна-Лоа в 1984 году он был зловеще тих и спокоен. Что же он задумал?

В 2008 году лавовое озеро Халемаумау после некоторого перерыва вернулось, а в марте 2018 года Гавайи отмечали десятую годовщину извержения. «В целом состояние озера (лавы) в течение последних нескольких лет было очень стабильным, – сообщил сотрудник ГВО в интервью газете Hawaii Tribune-Herald [14]. – Нет никаких признаков убыли».

Но шли дни, и что-то внутри Килауэа заволновалось. Приборы на Пуу-Оо показывали, что земля вокруг него меняет форму. В магматическом кармане накапливалось давление, как будто кто-то надувал батут внутри дома. Давление резко возросло, выталкивая магму вверх и поднимая лавовый пруд Пуу-Оо. Казалось, что где-то в Восточной рифтовой зоне (ВРЗ) может произойти еще один такой прорыв. 17 апреля 2018 года ГВО выпустила предупреждение, информируя население о вероятной опасности.

Под Халемаумау тоже что-то шевелилось. Лавовое озеро поднималось так быстро, что казалось, что оно может перелиться через берега. 24 апреля было объявлено еще одно предупреждение. Два дня спустя большой поток лавы окрасил землю пятнами расплавленной породы. Любопытно, но ничего особенно тревожного. Не было никаких признаков, что разлив будет настолько серьезным, чтобы выйти далеко за пределы кратера Халемаумау и покрыть обширные просторы кальдеры Килауэа. Даже тогда рядом с вершиной жили только ученые и гости дома отдыха «Волкано-хаус». Как ясно показали прошлые извержения, реальная опасность могла прийти со склонов.

30 апреля дно кратера Пуу-Оо обрушилось, и бассейн лавы быстро исчез из виду. Такое уже случалось раньше, поэтому само по себе это происшествие беспокойства не вызывало. Но на этот раз оно сопровождалось рядом землетрясений, шедших вниз к нижней части Восточной рифтовой зоны (НВРЗ) – месту, где за последние несколько тысяч лет произошли десятки извержений. Именно тогда, утверждает Нил, сотрудники ГВО поняли, что стоит ожидать чего-то нового. Эти землетрясения были шумом магмы, пробивающейся сквозь твердую породу. Грядет извержение в другом месте, но каким оно будет? Как долго будет продолжаться? Дни? Недели? Месяцы или даже годы?

Столетие научных наблюдений и еще столетия наблюдений коренных гавайцев могут показаться достаточным промежутком времени, чтобы хотя бы примерно представить, какими будут будущие извержения. Но жизнь вулканов несоразмерна человеческой. Они подчиняются богам геологического времени, которое измеряется не годами, а тысячелетиями. Недостаточно просто проследить за конвульсиями Пуу-Оо, чтобы определить, когда их ритм изменится. Оставалось только наблюдать, слушать и ждать.

Вы наверняка подумали, что атмосфера на ГВО в то время была взволнованной. Но, по большей части, настроение у всех было «серьезное». «Вот слово, которое приходит на ум», – делится Нил. – Конечно, был определенный уровень волнения и интереса с научной точки зрения», – добавляет она, потому что такое значительное изменение в поведении Килауэа – прекрасная возможность узнать о нем больше. Но сотрудники знали, что каждое наблюдение и каждая интерпретация, сделанная на его основе, повлияют на людей, живущих в тени вулкана. Их жизнь и дома снова были поставлены на карту. Невозможность точно определить, куда движется магма под землей и где произойдет извержение, вызывала беспокойство.

1 мая ГВО предупредила население об извержении где-то в районе нижней части Восточной рифтовой зоны. Напряжение нарастало. 2 мая небольшие трещины открылись в Лейлани-Эстейтс, жилом районе с населением около 1500 человек в НВРЗ и вокруг нее. Озеро лавы в Халемаумау начало опускаться. Утром 3 мая землетрясение магнитудой 5,0 потрясло Пуу-Оо, и в результате дно кратера опустилось еще больше. Позже в тот же день, примерно в 17:00 по местному времени, расселина в Лейлани-Эстейтс превратилась в адский шрам: лава начала сочиться наружу, быстро поджигая близлежащие деревья. В небо поднимался серый дым от пожаров.

Известия о новом извержении разнеслись по всему миру.

Примерно в 4000 километрах, в Портленде, Уэнди Стовалл укладывала спать своего сына. Будучи заместителем главного научного сотрудника Йеллоустоунской вулканической обсерватории, она специализировалась на наблюдениях за вулканом Йеллоустоун. Но за плечами у Стовалл, как и у многих ее коллег из Геологической службы США, был самый разный опыт. Она изучала Килауэа для получения докторской степени и, как многие вулканологи, внимательно следила за ним издалека. «Мы все знали, что что-то должно произойти», – заявила она.

В тот вечер она получила сообщение от Майка Поланда, научного руководителя Йеллоустоунской вулканической обсерватории: в Лейлани-Эстейтс открылась трещина. Кажется, началось.

Она поспешно уложила сына спать, вышла из комнаты и на мгновение замерла: затишье перед бурей. Через несколько минут она оказалась в оперативной службе по связям со СМИ. Вопросы от самых разных изданий поступали быстрее, чем она успевала отвечать. Газета Los Angeles Times хотела пообщаться с ней без отлагательств. Страна жаждала незамедлительных ответов: что происходит на Гавайях?

Каждые два года Йеллоустоунская вулканическая обсерватория приглашает на очную встречу все университеты и институты, которые участвуют в ее работе. В 2018 году такая встреча должна была состояться 7 и 8 мая в Мамот-Хот-Спрингс в Вайоминге. Стовалл вспоминает, что бóльшую часть встречи провела вне конференц-залов, общаясь с представителями СМИ о Килауэа. За окном пенились покрытые снегом горячие источники. «Это было просто безумие», – комментирует она.

К окончанию встречи воцарился хаос. Всего через пять дней после появления первой трещины землю в Лейлани-Эстейтс и в окрестностях разорвали еще тринадцать – во дворах, поперек дорог, прямо посреди кварталов. Из трещины № 8, открывшейся у края Луана-стрит, в воздух начал бить фонтан лавы, а тлеющая вулканическая смесь образовала вокруг нее небольшой конус. В воздухе повисло зловоние сернистых смесей, лава устремилась в небо с ревом, напоминающим громоподобный гул реактивного двигателя [15]. Некоторые трещины вскоре исчерпали свои ресурсы, но открылись и начали извергаться новые. Одна из них, получившая номер 17, привлекла к себе внимание 13 мая. Она выпустила лавовые бомбы – сгустки остывающей лавы, еще достаточно теплой, чтобы менять форму в воздухе – примерно на 100 метров в воздух, что сопровождалось гулкими взрывами, слышными за многие километры. Геологи документировали все эти события и оперативно передавали информацию в службу гражданской обороны округа Гавайи и Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях, которые помогали людям спастись от пожаров и оказаться в безопасности.

Видеозапись, на которой «форд мустанг» медленно, но верно поглощается лавой, стала вирусной в социальных сетях, закрепив в сознании людей, что лава движется, куда ей заблагорассудится, независимо от того, что стоит на ее пути. Жителям городов, расположенных вокруг вулканических трещин, было велено эвакуироваться, хотя некоторым разрешили быстро вернуться в опасную зону, чтобы забрать жизненно важные лекарства и домашних животных. Некоторые видели, как их дома охватило пламя, когда лава коснулась стен. Другие получали мрачные новости дистанционно. Одна женщина поняла, что ее дом обречен, когда сработали датчики движения охранной системы [16].

А всего в 40 километрах вершина Килауэа устраивала собственные пиротехнические представления. С 4 мая и далее она сотрясалась все чаще и интенсивнее. Лавовое озеро Халемаумау начало оседать, причем очень быстро. К 10 мая лавы уже не было видно, она спустилась на 320 метров ниже дна кратера. Тепловизоры зафиксировали это чудесное исчезновение: красное озеро, окруженное жгуче-желтыми каймами, исчезло с глаз долой с бешеной скоростью, оставив после себя холодную палитру пурпурных и фиолетовых оттенков. И происходило все это не само по себе. Похоже, что магматический резервуар под Халемаумау истощался. Это означало, что вся кальдера, лишившись поддержки магматического фундамента, начала опускаться, как сдувающийся воздушный шар. Вулкан, страдающий от несварения желудка, извергал вулканический смог, или «вог» – плотную дымку из вулканической пыли, сернистого газа и капель серной кислоты.

Землетрясения обрушили камни в образующийся котлован, а взрывы выбросили пепел на тысячи метров в воздух. Нил, сидя в своем кабинете в штаб-квартире ГВО на краю кальдеры, непосредственно наблюдала за обрушением вершины. Но бóльшую часть времени она проводила, глядя в компьютер, ведь шквал данных продолжал поступать в любое время дня и ночи; Нил обсуждала карты, чертежи и визуальные образы разрушения Килауэа на совещаниях со своими заместителями и сотрудниками. Потоки электронной почты, идущие к ученым из университетов-партнеров и в обратную сторону, были нескончаемы. Запросы на принятие решений поступали быстро и в большом количестве. По словам Нил, она чувствовала себя тренером на бровке, который постоянно раздает игрокам указания и одновременно пытается понять, что же будет дальше.

Прошло совсем немного времени, и Нил и ее коллеги попали в осаду. Сидя на краю гигантского котла, они почувствовали, как он зарычал, а земля начала дрожать и трястись. Каждые 36 часов землетрясение магнитудой 5,0 вызывало сильные колебания всей вершины, включая здание, в котором они находились. Они словно оказались внутри сушилки для белья.

Теперь трещины начали появляться не только в земле, но и в стенах. В течение первых нескольких дней после извержения, говорит Нил, «землетрясения стали настолько мощными, что стены здания уже не выдерживали». К 10 мая стало совершенно ясно, что невозможно бороться с последствиями вулканической катастрофы, находясь при этом в разрушающемся здании. Земля дрожала и никак не хотела успокаиваться. 16 мая сотрудники обсерватории собрали все научные приборы и электронное оборудование, а также бесценное содержимое архивов из подвала, и были эвакуированы. Они переехали в город Хило, находящийся в 50 километрах, и по пути наблюдали за извержением.

К этому времени Стовалл уже прибыла на место происшествия. Она была одной из многих ученых со всей страны, которых сотрудники ГВО попросили прилететь на Килауэа, чтобы помочь ликвидировать последствия извержения. В первый же вечер она завела разговор с начальником пожарной службы района. Поняв, что она еще не выезжала на место, он тут же повез ее туда, где можно было увидеть удивительные потоки лавы во всем их непредсказуемом величии. Стовалл изучала извержения гавайских лавовых фонтанов для своей докторской диссертации, но кроме старых фотографий и видеозаписей у нее ничего не было. Наконец время пришло. «Наблюдать и понимать процессы, которые передо мной происходят, понимать их основу – вот что ценно, – объясняет она. – У меня захватывало дух».

Основной задачей Стовалл было общение со СМИ. В какой-то момент она вместе с группой журналистов и в сопровождении национальной гвардии США отправилась в изрезанное трещинами пространство. Она смотрела на фонтаны лавы, а в ее голове одновременно звучали объяснения тех физических процессов, которые лежали в основе происходящего. Репортер местного телевидения, который вел прямую трансляцию, задал ей несколько вопросов. Сначала она отвечала ему однообразными штампами, одобренными Геологической службой США, а также сообщила основные научные данные. Заметив, что она выглядит рассеянной, репортер спросил ее, чем она озабочена. Внезапно мысли, которые прятались на заднем плане ее сознания, зазвучали громче и настойчивей. Ее глаза загорелись. Она с упоением рассказывала об удивительной природе извержения – его геологических и физических особенностях. В этот момент, по ее словам, она почувствовала, что делает то, к чему готовилась всю свою взрослую жизнь.

Стовалл заворожило не только само извержение. Потоки лавы все увеличивались, воздух над ними шипел от жара. Большие массы теплого, влажного воздуха поднимались вверх и в конце концов достигали высоты, на которой остывали. В результате влага конденсировалась вокруг пепла и выпала в виде огромных клубящихся призраков, называемых пирокумулятивными облаками. Сверкали молнии, гремел гром, а кислотный дождь покрывал землю, уничтожая все растения, которые еще не сожгла лава. Если присмотреться к горизонту, можно было увидеть, что извержение меняет погодные условия, задолго до того, как покажется сама лава, ползущая по земле внизу, – зрелище, как говорит Стовалл, необыкновенную природу которого словами передать невозможно.

Когда в начале мая 2018 года лава текла по склонам Килауэа, Кен Хаднат, геофизик, специализирующийся на землетрясениях, находился за 7700 километров от вулкана, просматривая спутниковые снимки потоков расплавленной породы в штаб-квартире Геологической службы США в Рестоне, штат Вирджиния.

Геологическая служба имела в своем распоряжении технологически продвинутые спутники, оснащенные датчиками, которые позволяют видеть бо́льшую часть поверхности планеты в высоком разрешении, миновав все препятствия. Это очень удобно для геологов, желающих посмотреть, скажем, на движение лавы или развитие нового вулканического конуса, который могут закрывать облака, шлейфы тумана или клубы вулканического пепла. Но такая аппаратура может пригодиться и для шпионажа, поэтому любому сотруднику службы, желающему получить доступ к определенным изображениям, требуется специальный допуск. Комнату, где хранились все эти снимки, ласково называли «приют шпиона».

Примерно в это время стало ясно, что лава движется в сторону электростанции Puna Geothermal Venture. Как в других геотермальных станциях, на ней для вращения турбин используется пар, который образуется в результате нагревания жидкостей от внутреннего тепла Земли. Зачастую это просто вода, но на этой станции использовали пентан – вещество, которое кипит при относительно низкой температуре, что позволяет генерировать турбинные пары быстрее. Однако пентан очень взрывоопасен, поэтому, когда лава начала ползти к заводу, запасы пентана быстро вывезли в безопасное место.

Опасность сохранялась из-за глубоких скважин, которые ведут к подземным горячим породам. Они обычно находятся под давлением, и лава, разогревая их, может привести к взрыву [17]. Если это случится, произойдет выброс сероводорода – вулканического газа. В низких концентрациях он пахнет тухлыми яйцами. Более высокие концентрации в том же объеме воздуха не имеют запаха [18] и могут вызвать скопление избыточного количества жидкости в легких, что приведет к потере сознания и даже смерти.

Шахты станции охладили водой, чтобы снизить давление, а сотрудников на месте почти не осталось. Но лава подбиралась все ближе, а из-за густой растительности вокруг завода вертолетам и спутникам было трудно увидеть, куда именно она движется. Хаднат, заметив эту проблему и изучив снимки, полученные из «приюта шпиона», нашел решение: обстрелять ее лазерами. Точнее, он хотел прикрепить к вертолету лазеры под разным углом, пролететь над электростанцией и использовать импульсы их света, чтобы изучить поверхность земли, минуя растительность, а затем понять, сможет ли лава подобраться к взрывоопасным шахтам.

Эта технология, получившая название «обнаружение и определение дальности с помощью света», или лидар, очень ценится археологами, так как позволяет им искать исторические артефакты даже под густым покровом леса. Хаднат подозревал, что эту же технологию можно использовать для составления карты рельефа Килауэа, виртуально срубая деревья и кусты, чтобы обнаружить трещины, расщелины и склоны, которые могут изменить траекторию движения лавы. Его начальник одобрил эту идею, и вскоре Хаднат уже летел на Гавайи.

Тем временем ситуация продолжала накаляться. 17 мая в результате крупного взрыва на вершине образовался шлейф пепла высотой 9000 метров – немногим меньше высоты, на которой летают пассажирские самолеты. Вершина продолжала разрушаться. В нижней части Восточной рифтовой зоны, реки лавы раздваивались, и вечером 19 мая один из притоков пересек шоссе и начал изливаться в Тихий океан. Гигантские шлейфы белого вещества начали подниматься от береговой линии. Это была смесь водяного пара, соляной кислоты и крошечных частиц горячего вулканического вещества, которое переплавилось в мелкие осколки стекла. Рассеиваясь по мере подъема, эта так называемая лавовая дымка может быть смертельно опасна для тех, кто находится слишком близко.

Примерно в это время была зарегистрирована первая жертва извержения: мужчина, стоявший на балконе своего дома – на котором он уже не должен был находиться, – не смог увернуться от куска расплавленной породы, вылетевшего из близлежащей расселины. Вы наверняка думаете, что в первую очередь следует опасаться чрезмерного тепла, и это справедливо: никто не хочет, чтобы на него выплеснулось вещество в десять раз горячее кипящей воды. Но настоящая проблема заключается в плотности лавы. Речь не о сиропе, а о расплавленном камне, а вулканические породы, как правило, довольно тяжелые. Я представляю, каким горячим был этот снаряд, но тот факт, что в тебя на скорости в сотни километров в час летит нечто весом с холодильник, пожалуй, еще страшнее. Мужчина выжил, но только потому, что кусок лавы не задел ни один из жизненно важных органов. Была пробита голень, которая разлетелась на куски.

Несколько дней спустя произошло еще кое-что чародейское. Возле некоторых трещин в Лейлани-Эстейтс люди стали замечать голубые языки пламени, излучающие фантастический свет, кружащиеся и вертящиеся в ночи. Мэдди Стоун, журналистка, которая рассказывала об извержении для сайта Gizmodo [19], написала, что это было похоже на «биолюминесцентные волны, бьющиеся о берега ада». Пламя могло окраситься в синий цвет по нескольким причинам – например, из-за воспламенения вулканической серы, которая ранее придавала потусторонний оттенок вершине вулкана. В данном случае лава, сжигая растения на своем пути, вызывала утечку нескольких органических соединений. Одним из них был природный газ – в основном метан, – который, поднимаясь навстречу лаве, вспыхивал голубыми языками пламени, не слишком отличающимися от тех, что вы можете видеть на своей кухне. Как и другие вулканические фокусы, этот тоже несет в себе элемент опасности. Очаги метана могут накапливаться в земле, прежде чем загореться, и тогда происходит взрыв, примерно такой же по мощности, как от ручной гранаты. Подобный взрыв способен оторвать ноги любому стоящему рядом человеку.

К концу мая трещина № 8 всерьез активизировалась, выбрасывая в воздух лавовые фонтаны высотой 75 метров. Лава изливалась в разных направлениях, и ее движение становилось все более непредсказуемым. «В те первые дни мне казалось, что кто-нибудь запросто может попасть в ловушку и, возможно, погибнуть», – говорит Нил. Ученые постоянно информировали сотрудников службы гражданской обороны округа и надеялись, что никто не пострадает, но в нижней части Восточной рифтовой зоны они часто видели людей в местах, которые из-за пожаров уже давно следовало покинуть.

Радость, которую испытывала Стовалл, наблюдая за Килауэа во всем его великолепии, сменялась тяжелыми переживаниями. Две недели подряд она работала круглосуточно, почти не спала, проводя встречи с десятками людей, которые видели, как их дома и средства к существованию исчезают на глазах. Однажды на улице ее остановила заплаканная женщина. Она хотела узнать, на месте ли еще ее дом, но не решалась пойти и проверить. Стовалл помогла ей. Оказалось, что лава еще не дошла до ее жилища, но это был лишь вопрос времени.

Стовалл рассказала мне в ходе разговора по Zoom об одном особенно тяжелом эпизоде. Реплики прерывались несколькими длинными паузами, и пару раз ее голос дрогнул.

В какой-то момент во время рабочего выезда она поднялась на второй этаж чьего-то дома и увидела фонтан лавы прямо за окном. Позже той же ночью дом был разрушен, а на следующий день лава быстро залила окрестности. Чтобы оповестить население, было проведено собрание общины, и люди спрашивали ее, поглотит ли лава их дома в районах Капохо и Вакейшнлэндс на побережье. Топографические карты региона показывали, что лава, скорее всего, продолжит двигаться на север, обходя их дома стороной. «Вам не о чем беспокоиться», – сказала она им.

В ту ночь, сразу после собрания, лава пошла на восток и начала обрушиваться прямо на эти дома. Жителей разбудили сирены. Голос через громкоговоритель повторял: «Эвакуация! Эвакуация!»

«Проснувшись на следующее утро и увидев, куда движется лава, я пришла в ужас», – рассказывала Стовалл. В тот день она усвоила суровую истину. Когда имеешь дело с опасным извержением, «нельзя полагаться на надежду». По ее словам, «нужно исходить из фактов; когда речь идет о потенциальной угрозе населению, нельзя опираться на эмоции». «Мы не совсем уверены. Похоже, поток может обойти ваши районы, но он может повернуть в любую сторону» – вот что она говорила на собрании. Теперь она чувствовала, что подвела всех этих людей, потому что не высказалась яснее. «Я хотела бы сказать им, что мне очень жаль», – подытожила Стовалл.

Двух недель в тени Килауэа для Стовалл было достаточно. «Я пережила очень трудный период», – делится она своими переживаниями.

К началу июня трещина № 8 продолжала полыхать, и каждую секунду в океан обрушивалось около 100 кубических метров лавы – достаточно, чтобы за минуту заполнить все комнаты в двух среднестатистических американских домах.

Спутниковые снимки лавы, с равной охотой поглощающей растительность и человеческие постройки, действительно дают представление о потрясающих масштабах извержения, но иногда они кажутся слишком отстраненными и далекими от реального ощущения его разрушительной силы. Однако, кадры, снятые на телевизионные камеры и смартфоны, погружают зрителей в самый центр хаоса, но теряют из виду общую перспективу. Изменения, охватившие этот уголок острова Гавайи, можно было рассмотреть еще более кинематографично и подробно: через объективы, установленные на беспилотных летательных аппаратах. Летая по орбите вокруг фонтанов лавы или паря над трещинами, беспилотники одновременно обеспечивали перспективу и пугающую близость: зрители могли увидеть полный набор вулканических спецэффектов во всем их пугающем блеске. Можно находиться за тысячи километров от места событий и все равно чувствовать жаркое марево на своем лице.

До начала извержения специалисту Геологической службы США Энджи Дифенбах казалось, что она разыгрывает заведомо проигрышную партию. «Я давно хотела использовать дроны в рамках нашей внутренней программы, но руководство не видело в этом пользы» – рассказывает она. С годами технологическое оснащение беспилотников усовершенствовалось, и Дифенбах стала применять их в полевых условиях вместе с зарубежными коллегами. Она получила лицензию пилота и приобрела несколько беспилотников для Геологической службы США, надеясь однажды использовать их на родине.

К тому времени, когда лава начала превращать Лейлани-Эстейтс в одно большое кострище, она все еще была единственным членом Научного центра вулканологии Геологической службы США с лицензией на управление беспилотником. Это был ее шанс. Дроны могут побывать там, куда не доберутся ученые: пролететь прямо над лавовыми потоками и расселинами, предоставляя жизненно важные научные данные для ГВО. Гавайский университет в Хило задействовал собственные беспилотники еще в самом начале извержения, подавая пример Геологической службе. Дифенбах убедила руководство в своей правоте и отправилась на Килауэа с восемью дронами: двумя гексакоптерами, четырьмя квадрокоптерами и двумя летательными аппаратами с фиксированным крылом. Команда пилотов состояла из пяти человек, а со временем расширилась до 36 специалистов, набранных из сотрудников Министерства природных ресурсов.

Съемки мчащихся потоков лавы не только поражали воображение, ведь полученные данные – размеры и характеристики лавы, как она течет, куда направляется, какой вредный газ выделяет – подарили вулканологам новый способ исследовать извержение. Они впервые увидели с высоты птичьего полета раскрывающееся жерло на вершине, которое время от времени выпускало пепельные шлейфы, слишком опасные для вертолетов. «Мы всегда были очень осторожны и предельно внимательны, но, как мне кажется, мы выжали максимум», – говорит Дифенбах. – Беспилотники этим и прекрасны. Вы не рискуете человеческими жизнями».

Они также сыграли важную роль в защите населения, и не только потому, что сотрудники службы гражданской обороны округа могли в режиме реального времени отслеживать вулканические угрозы по мере их появления. Однажды ночью, когда записи с беспилотников использовались для составления карты потоков лавы, команду предупредили, что один человек застрял в своем доме, который почти полностью окружила раскаленная порода. Один из беспилотников прилетел к нему и ночью провел его по пути, который лава еще не преградила. А человек мог бы погибнуть.

«Идеальное применение идеального инструмента» – так назвала это Нил. Это было самое мирное использование беспилотников в истории Америки: дроны спасали жизни, вместо того чтобы их уничтожать.

Пока лава поглощала жилую застройку, эвакуированные жители могли узнать, стоят ли на месте их дома: на экране компьютера пилоты с помощью дронов показывали людям правду, какой бы печальной она ни была. «Я думаю, что людям было спокойнее, ведь мы могли предоставить им эту информацию в режиме реального времени», – говорит Дифенбах. Эти кадры можно было затем использовать для получения финансовой помощи: процесс шел гораздо быстрее, ведь теперь не приходилось ждать, пока наземная команда сможет подобраться к жилью и задокументировать нанесенный ущерб.

Пока беспилотники с камерами создавали трехмерные топографические модели земли, покрытой лавой, вертолеты, оснащенные «лидарами», носились туда-сюда, стреляя лазерами и нанося на карту каждую трещину и расселину. Днем над вершиной и нижней частью Восточной рифтовой зоны пролетали самолеты, собирая данные. Ночью Хаднат и его коллеги не спали, преобразуя гигабайты данных в удивительно точные трехмерные цифровые модели вулкана по мере того, как его вершина опускалась, а восточные склоны меняли форму в результате магматического пожара. Это была карта Килауэа в режиме реального времени, которую любой желающий мог просмотреть со своего компьютера.

Не все в этой научной операции было высокотехнологичным. Чтобы некоторые приборы не промокли под дождем, их накрывали зонтиками, а для того, чтобы ученые могли взять свежие образцы расплавленной породы, в ход шли лопаты. Благодаря этим до удивления простым манипуляциям ученые смогли понять, что примерно через месяц после начала извержения лава стала более горячей – возможно, температура превысила 1200 °C – и более текучей. На ранней стадии извержения из подземного тайника были выброшены магматические остатки предыдущего извержения. В нижней части Восточной рифтовой зоны наружу выходила магма, залегавшая еще глубже, – эта горячая масса могла перемещаться по земле гораздо быстрее.

2 июня лава, двигавшаяся в сторону моря, ворвалась в крупнейший пресноводный водоем архипелага – Зеленое озеро площадью чуть менее одного гектара. Всего за несколько часов, после бурного кипения под слоем дыма, озеро исчезло, а на его месте остались лишь потоки лавы, которые, казалось, вода ничуть не охладила.

Эта лава разрушила сотни домов на побережье, а затем низверглась в Тихий океан. В море было выброшено так много расплавленной породы, что она накопилась вдоль берега, и к середине июня из застывшей лавы образовалась совершенно новая береговая линия площадью около квадратного километра.

Нам хочется верить, что, благодаря достижениям науки и техники, появившимся со времени основания Гавайской вулканической обсерватории, исследователи уже почти знают, как остановить или хотя бы отвести в сторону потоки лавы. Но история свидетельствует, что даже при всей своей научной проницательности человечество пока не в силах противостоять магме.

Можно попробовать вылить на лаву много воды, чтобы ее охладить. Именно так поступили жители исландского острова Хеймаэй в 1973 году, когда извержение вулкана Эльдфетль могло привести к закрытию их гавани [20]. Около 1,5 миллиарда галлонов морской воды оказалось достаточно, чтобы замедлить поток, но только потому, что эта лава и так была очень медленной. По сравнению с магмой исландского вулкана лава Килауэа неслась галопом, причем большая ее часть не стекала в море, а распространялась по огромной территории вглубь материка.

Вероятно, поток лавы бомбардировкой усмирить нельзя. Американцы это знают, потому что уже дважды этот метод испробовали [21]. В 1935 году лава с Мауна-Лоа текла в сторону Хило со скоростью полтора километра в день. Она двигалась не только на поверхности. Когда внешние края застывали, она образовывала собственные каналы из расплавленной породы. Верхний слой затвердевал, но она пробивалась вперед через туннели под поверхностью – они не выпускали тепло наружу, поэтому лава оставалась расплавленной на расстоянии многих километров от своего источника.

Глава ГВО, наш старый знакомый Томас Джаггар, призвал на помощь авиационный корпус армии США. Сразу после Рождества 10 бипланов-бомбардировщиков Кейстоун B-3 и B-4 сбросили на лаву 20 бомб, начиненных 160 килограммами тротила каждая, чтобы обрушить некоторые из каналов или туннелей, по которым лава текла к городу. Хило был спасен: лава перестала течь 2 января 1936 года. Джаггар объявил о своей победе, однако другие специалисты, включая пилотов, сбросивших бомбы, сочли это счастливым совпадением. В 1942 году бомбы были сброшены на враждебный поток лавы второй раз – и снова усилия оказались тщетными.

Это не значит, что бомбы, заложенные на пути движения лавы, технически не могут сработать. Во время извержения вулкана Этна в 1991–1993 годах на итальянском острове Сицилия попытки отвести лаву от города Дзафферана-Этнеа с помощью заграждений успехом не увенчались. Использование взрывчатых веществ для открытия новых отводных каналов также много раз оказывалось неэффективным, но однажды таким образом удалось спасти целый город [22].

В 2018 году на Килауэа не было никаких возможностей использовать взрывчатку. Лава растекалась слишком быстро, слишком непредсказуемо, и заставить ее изменить направление было невозможно. У инженеров не было времени на пробы и ошибки. Даже если удастся ненадолго сбить лаву с пути, неизвестно, куда она пойдет потом.

В самом начале Хаднат задался вопросом, насколько эффективными могут оказаться попытки изменить направление лавовых потоков или спрогнозировать, куда именно они двинутся. Беседы с местными гавайцами показали, насколько подобного рода размышления были наивными. Лава не течет как вода. Она образует собственные каналы, туннели, плотины и водопады. Она быстро формирует свой рельеф. Все, что оставалось ученым, – наблюдать за развитием событий, подобно зрителям в театре, следя за перипетиями увлекательной многоактной пьесы.

К середине июня, в то время как некоторые расселины выпускали пар и вредный газ, трещина № 8 стала очагом извержения в нижней части Восточной рифтовой зоны. Она подпитывала лавовый канал, который уходил в море, и создавала вокруг себя конус 50 метров высотой. Ярость и магматическая мощь этого жерла были просто потрясающими. Хаднат, один из многих ученых, находившихся рядом с этой трещиной в огнестойких костюмах и специальных дыхательных аппаратах, рассказал мне, что это было одним из самых сильных переживаний в его жизни. Затем над очагом начали формироваться грозовые облака и кислотные дожди, что, конечно же, всех обеспокоило. Природа на глазах у людей строила собор из лавы, окруженный морем сжиженных кристаллов: зрелище одновременно чарующее и грозное.

К 15 июня Халемаумау составлял почти километр в поперечнике и 350 метров в глубину – более чем достаточно, чтобы поглотить несколько небоскребов. Старое здание ГВО пустовало, а туристы, проживавшие в гостинице «Волкано-хаус», давно уехали. Зато в отель прибыл приглашенный сотрудник ГВО Дон Суонсон.

Он не поехал в нижнюю часть Восточной рифтовой зоны, чтобы посмотреть на разрушительное действие лавы: «Я присутствовал при извержении вулкана Сент-Хеленс 40 лет назад, и там во мне будто бы выгорело любое желание смотреть на разрушения, социальные потрясения и гибель людей». Среди 57 погибших был его коллега и друг Дэвид Джонстон, вулканолог Геологической службы США. Тогда, 18 мая, извержение произошло внезапно, вулкан просто неистовствовал [23].

Этого Суонсону хватило на всю жизнь. «Я не очень хотел увидеть что-то подобное снова в 2018 году», – говорит он. Однако он занял место в первом ряду на вершине воющего и рычащего кратера. Обвал кальдеры, вспоминает он, шел неравномерно. Котловина проседала в центре, а затем внезапно и резко падала вниз, как будто древние боги ударили по ней молотом. Масштабы обвалов разнились. Насколько вулкан обрушится в следующий раз – на один или на сотню метров? Суонсон был невозмутим. Он играл с опускающейся вершиной в русскую рулетку, спокойно перенося грохот обвалившейся породы и взирая на бурные столбы пепла.

В том же отеле, устроив себе кабинет в столовой, жил Кайл Андерсон, геофизик из Центра вулканологии Геологической службы США. Он тоже большую часть извержения наблюдал за вершиной. Ему трудно было поверить, что она опускается так быстро. Как и Суонсон, он и его коллеги заметили, что обрушение происходило по нарастающей.

Когда магма внизу устремилась в другом направлении, скалистая шапка сверху опустилась вниз. Магма продолжала вытекать, и давление, которое она оказывала на шапку, стало падать. Через некоторое время гравитация победила силу трения, благодаря которому круглое дно кальдеры крепилось к ее стенам. Дно, словно поршень, устремилось вниз. Оно обрушилось с такой силой, что земля вокруг котловины разлетелась вверх и наружу.

Ученые, в том числе Андерсон, заметили и другую реакцию на обрушение кальдеры: вниз по склону пошли землетрясения, а из трещин в нижнюю часть Восточной рифтовой зоны хлынул поток лавы. Потребовалось много длительных и тщательных наблюдений на вершине и вдоль расселин на склонах, но стало ясно, что обрушение вершины и потоки лавы были частью одного и того же вулканического вальса [24]. Двигаясь вниз, дно кальдеры поршнем выдавливало стекающую магму вниз по склону, как будто кто-то прыгал на тюбике зубной пасты длиной 40 километров.

«Я часто говорю, что Килауэа – как живой организм», – рассказывает Суонсон. То, что происходит с одной частью, влияет на другую – всем это стало ясно в 2018 году.

Потоки лавы продолжали творить вулканические чудеса ниже по склону. Появились видеозаписи, на которых видны лавовые завитки, закручивающиеся над потоком трещины № 8. Эти пылающие вихри достигали верхушек деревьев, вращаясь достаточно быстро, чтобы разбрасывать лаву по ландшафту, как взбесившийся блендер. Тепло, излучаемое лавой, дестабилизировало ветры в регионе, в результате чего образовались вихри. Хотя официально их назвали огненными вихрями, ученые дали этим блестящим штопорам другое рабочее название – «лаванадо»[5].

К середине июля трещина № 8 в отличие от других еще продолжала неистово бурлить. Этот уголок острова Гавайи теперь представлял собой лоскутное одеяло из черной дымящейся породы, украшенное едва осязаемыми вуалями лавовой дымки. Изредка среди запустения попадались домики или участки зелени. Туристы, привлеченные сиянием водопадов лавы, падающих в океан, покачивались на экскурсионных лодках. Они чувствовали себя в безопасности вдалеке от разрушений. 16 июля эта иллюзия рухнула: из моря вылетела лавовая бомба размером с баскетбольный мяч [25]. Она, вместе с сотнями мелких капель, пробила крышу одной из экскурсионных лодок, словно выстрел из дробовика. Пассажиры были напуганы; обошлось без жертв, но более десятка человек получили ожоги и были отправлены в медицинский центр Хило, а еще один с серьезным ранением ноги был доставлен в больницу на вертолете.

Когда Эмили Мейсон оказалась рядом с трещиной № 8 и каналом расплавленной породы, она впервые увидела лаву в непосредственной близости. «Поток был похож на реку с порогами. Я никогда не думала, что увижу такую лаву, – делится она впечатлениями. – Время от времени кора почти прогибалась вниз, и под ней можно было увидеть красные вспышки».

Эмили была аспиранткой, занималась изучением вулканов в Кембриджском университете и входила в состав университетской группы из пяти британских вулканологов. «Все члены нашей команды были женщинами, что несколько необычно». Их попросили прилететь на Килауэа, чтобы сделать ту работу, на которую у Геологической службы США не было ни времени, ни возможностей – а именно изучить токсичные металлы и вещества, выброшенные в воздух при извержении, такие как свинец и мышьяк. Хотя известно, что они загрязняют водоснабжение и портят легкие, было неясно, насколько масштабной будет эта угроза во время грандиозного извержения Килауэа, которое, вероятно, могло продолжаться еще несколько месяцев, если не лет.

Прибыв на восточные склоны вулкана, они не увидели того залитого солнцем, голубовато-зеленого рая, каким представляются Гавайи. Вулканические обломки задушили всю жизнь на этой земле. Время от времени выпадали кислотные дожди, и приходилось надевать специальные костюмы. В садах открывались огромные фумаролы, покрытые серой и извергающие едкий газ. По неизвестным причинам в районах, которые сильно пострадали от извержения, часто замечали черных цыплят.

Иногда казалось, что уровень лавы в канале снижается, а это могло означать, что приближается очередной разрушительный всплеск. В один из таких моментов группа стояла близко к каналу. Инстинкт подсказывал, что надо бежать, но «закаленный в боях» коллега из ГВО посоветовал им спокойно идти вверх по склону. Бег по неустойчивой поверхности мог закончиться плачевно, ведь крыша из свежеиспеченной земли могла обрушиться, отправив ученых в бушующую подземную реку.

В июле команда провела три недели в зоне смерти, используя вертолеты и беспилотники, чтобы пролететь вокруг вулканических шлейфов или над ними и исследовать их токсичные составляющие. Они также установили ряд научных инструментов в специальный заплечный каркас, которому дали имя Гарри – в честь главного героя фильма о вулканической катастрофе «Пик Данте». Гарри подвозили как можно ближе к вулканическим расселинам, сбрасывали, оставляли в покое на несколько часов для изучения воздуха, а затем извлекали. Он никогда не пропадал в огне, но земля была настолько горячей, что некоторые его части плавились.

4 августа, закончив работу, команда отправилась в аэропорт, чтобы вылететь домой. К этому моменту лава объемом 320 тысяч олимпийских бассейнов покрыла 36 квадратных километров острова, добавив около 360 гектаров новой земли вдоль берега. Вершина Килауэа обрушилась на 500 метров: почти на ту же высоту, что и Центр всемирной торговли в Нью-Йорке. Вершина вулкана продолжала пожирать землю, так как трещина № 8 продолжала изливать лаву. Около 700 домов были сожжены и сровнены с землей. Экономический ущерб – потеря рабочих мест, сокращение туризма, разрушение инфраструктуры и имущества – составил сотни миллионов долларов [26]. Это извержение вполне заслуженно получило печальное звание самого разрушительного за всю историю вулкана. И 3 августа Килауэа все еще не проявлял признаков успокоения.

Но когда Мейсон и ее коллеги сидели в зале вылета аэропорта, они получили от своих друзей из ГВО неожиданное сообщение: все прекратилось.

Выход лавы из трещины № 8 резко остановился, а сейсмическая активность на вершине снизилась. Уровень сернистого газа начал стремительно падать. Первоначально вулканологи считали, что это лишь временная пауза, и сохраняли осторожность. Но к 7 августа поток лавы из трещины № 8 был не более чем струйкой. Река лавы, протянувшаяся к побережью, быстро покрылась коркой. Земля, от НВРЗ до вершины, больше не содрогалась в ответ на движение магмы. В начале сентября внутри трещины № 8 заметили новый всплеск лавы, но он тихо растворился в ночной темноте.

Проходили недели. Затем месяцы. Во время облетов трещины № 8 не было видно ничего, кроме слабого свечения, напоминающего оставленную в пепельнице сигарету.

Глобальная программа вулканизма Смитсоновского института предлагает считать извержение законченным, если прошло три месяца без какой-либо значительной вулканической активности. 5 декабря 2018 года этот рубеж был пройден. Закончился не только цикл извержений, начавшийся в апреле. Закончилось извержение, которое началось еще в 1983 году. Последние несколько месяцев оказались неистовым крещендо творения и разрушения в финале 35-летней симфонии.

Затем, в июле 2019 года, с вертолетов, пролетавших над Халемаумау, заметили зеленый бассейн. Вскоре к нему присоединились еще два, которые быстро слились в единый водоем голубоватого цвета. Вода все еще была кислой и горячей за счет выходящего вулканического газа; фумаролы по его краям выбрасывали газ температурой 200 °C [27]. Это была не дождевая вода: влага, выпадающая в течение нескольких предыдущих месяцев, в этом углублении скопиться не могла. Дно Халемаумау находилось на 50 метров ниже уровня грунтовых вод, что позволило предположить, что источником бассейна была вода, стекавшая из-под земли в кратер – чашу, все еще горячую, но уже неспособную испарять воду.

Вода продолжала поступать, и к июню 2020 года глубина водоема составляла 37 метров, а площадь – 28 тысяч квадратных метров. Там, где совсем недавно бурлила лава, ученые наблюдали за рождением первого за последние 200 лет полноценного кратерного озера. Жаль, что исчезло озеро расплавленной породы, которое было прекрасным материалом для вулканологических исследований, говорит Нил. Но качество воздуха наверху стало намного лучше, так как Халемаумау больше не выбрасывал вредный газ. «По таким вещам я совсем не скучаю», – улыбнулась она.

В то время вулканологи считали, что Килауэа опустился, но не потух. Было замечено, что вершина периодически снова поднимается – признак, что магма медленно собирается глубоко под ней. История подсказывала, что однажды – возможно, через много лет – лава, скорее всего, вернется в Халемаумау. Но вполне возможно, что этого и не произойдет. Килауэа может открыть новое жерло в другом месте на своих склонах, и вершина навсегда останется потухшей.

После того как извержение Килауэа утихло, несколько ученых, которые весь 2018 год перемещались по вулкану, задумались о начале и конце.

С «началами» было немного проще. Грандиозный финал 35-летнего извержения начался еще в апреле, когда прекратился поток лавы, хлынувшей в Пуу-Оо. Что-то застряло в трубопроводе: возможно, подземный камнепад перекрыл канал, ведущий к конусу. Из-за этого увеличился поток магмы, прокачиваемой по скальным артериям, которые питают сердце Килауэа. Давление возросло, Халемаумау переполнился, и вулкан начал раздуваться. В конце концов пробка под вершиной отступила, появилась новая артерия, и сердце магмы потекло в сторону нижней части Восточной рифтовой зоны.

СМИ обычно уделяют не так много внимания причинам, по которым извержения прекращаются – вероятно, потому, что журналистов эта тема несколько разочаровывает. Но в этот раз все закончилось действительно странно. Извержение не затихало и не угасало постепенно – за несколько дней или недель. Лавовая фабрика остановилась внезапно – в течение всего одного дня: как если бы во время концерта неожиданно отключили электричество, звук мгновенно пропал, и зал погрузился во тьму. Ученые были озадачены, но предположили, что у вулкана просто закончилась магма, хотя Килауэа не подавал никаких признаков, что дело обстоит именно так.

Пока все размышляли о внезапной концовке извержения, Андерсон и его коллеги обрабатывали полученные данные. Отслеживая спуск лавового озера и сравнивая форму вершины до начала извержения с ее формой после его окончания, они могли оценить, сколько магмы было израсходовано из неглубокого резервуара Килауэа. В марте 2018 года в этом резервуаре содержалось от 2 до 5,5 кубического километра магмы. Но к декабрю 2018 года было извергнуто лишь менее кубического километра [28]. Это означает, что к концу извержения было израсходовано не более 33 % этого резервуара, – а возможно, и 11 % запасов.

Другими словами, за три месяца безумия, когда Килауэа пожирал землю, плавил ее и уничтожал жизнь вокруг себя, он, вероятно, потратил лишь десятую часть своего магматического топлива. Вулканический двигатель к моменту остановки извержения был все еще полон. С одной стороны, это подчеркивает тот факт, что даже сравнительно небольшой объем лавы обладает огромной преобразующей силой. С другой стороны, это ставит вулканологов перед трудным вопросом: если Килауэа был способен еще на многое, то почему он вдруг затих?

Никто не может ответить с полной уверенностью. Даже обоснованные догадки высказываются с утрированным пожиманием плечами. «Мы не очень понимаем, что собой представляет магматический резервуар», – признается Суонсон. То, как форма вулкана меняется на поверхности, позволяет понять, накапливает ли резервуар расплавленную породу или теряет ее. Сейсмические волны, которые распространяют землетрясения, отражаются от магматического тайника, что дает ученым смутное представление о его размерах. Но до тех пор, пока не произойдет огромный технологический скачок, продолжает Суонсон, механизмы работы вулканических резервуаров будут оставаться для нас загадкой. Еще в 1911 году Джаггар и его товарищи попытались разобраться в загадочных подземных недрах Халемаумау. Сегодня эта задача еще не решена – и, скорее всего, не будет решена еще многие столетия.

О вулканах нам предстоит узнать еще очень многое, но в результате этого извержения мы уже получили огромное количество важнейших данных. Наши знания о жизни вулканов обычно накапливаются постепенно. Но богатство предшествующих научных представлений, огромное количество ученых, участвовавших в работе, обширные усилия по мониторингу и использование самых современных технологических чудес в совокупности привели к тому, что извержение 2018 года позволило совершить гигантский шаг вперед. Множество исследователей будут заняты поиском ответов на давние вопросы, используя данные, полученные за эти три сумасшедших месяца.

Назовем два важнейших открытия: во-первых, вулканы могут прекратить извергаться, даже если их резервуары все еще полны; и во-вторых, между вершиной вулкана и его склонами может разворачиваться целый дьявольский танец. В результате вулканологи теперь иначе смотрят на другие вулканы, которые ранее казались им понятными. Во многом благодаря выдающемуся успеху беспилотников Дифенбах Геологическая служба США теперь имеет специальную программу по использованию этих аппаратов. В 2018 году она была единственным пилотом дрона с вулканологическим образованием. К 2020 году их уже стало семь. По ее словам, идея заключается в том, чтобы каждая вулканическая обсерватория в Америке имела команду специалистов с образованием вулканолога и лицензией на управление дроном.

В настоящее время ГВО, расположенная в Хило, будет продолжать наблюдать за вулканом, как и ученые-геологи из университетов острова Гавайи и всего мира. Сравнительно спокойный внешний вид Килауэа и его ворчание в глубине – это, несомненно, увлекательные сюжеты для изучения. Но несомненно, что после 35 лет непрерывного извержения полное отсутствие лавы как минимум вызывает удивление. «В течение большей части нашей жизни Килауэа извергался, – пожимает плечами Андерсон, – а теперь он затих».

Шрамы, оставленные извержением, никуда не делись. Конус трещины № 8 все еще возвышается над землей как магматический памятник хаосу. «Некоторое время на вершине торчал флаг, установленный альпинистами», – рассказывает Нил. Пока местные жители обсуждают, какое гавайское имя присвоить конусу, восстановление после катастрофы все еще продолжается. Ремонтируются дороги. Вновь возводятся разрушенные сооружения. Но некоторые участки этого уголка острова будут непригодны для жизни в течение десятилетий. Многие никогда не вернутся жить в районы, которые когда-то называли своим домом. Боль в сердцах спустя годы не ослабевает.

Извержение Килауэа в 2018 году стало ярким примером парадоксального соединения трех качеств, которые характерны для многих вулканов: оно было одновременно захватывающим, познавательным и трагическим. Как и смертоносное саморазрушение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, которое превратилось в серьезную проблему для континентальной части США, это обильное извержение лавы, по словам Суонсона, «станет событием-эмблемой». Оно напомнило ученым, что вулканы все еще полны загадок. Оно напомнило миру, что извержения вулканов – это и невероятное чудо, и цена, которую некоторым приходится платить за существование на живой планете, внутренности которой все еще горят.

Пока потоки лавы не остановились, Нил не могла спать, беспокоясь о том, какие опасные сюрпризы еще способно преподнести извержение. Последний раз я разговаривал с ней в июне 2020 года – незадолго до того, как она оставила свой пост руководителя ГВО. Она говорила бодро и спокойно. Вскоре она собиралась вернуться на Аляску, с ее гористыми, покрытыми снегом вулканами, и окончание 35-летнего извержения стало подходящим поводом сменить обстановку. А какое наследие можно оставить после себя! Спустя три месяца потрясений – включая сотни взрывов, десятки трещин, бесчисленные лавовые потоки и бомбы, наводнения, лавовые торнадо, синие огни, кислотные дожди и едкие облака – самым примечательным в извержении 2018 года было то, что не погиб ни один человек. За свои усилия Нил и ее неутомимая команда ГВО стали номинантами (но на удивление не победителями) в категории «Наука и окружающая среда» во время вручения медалей «За службу Америке» имени Сэмюэля Дж. Хеймана (своего рода «Оскар» государственной службы США).

Нил рассказывает, что во время извержения она вспоминала опыт своих учителей и наставников. Эту исследовательскую традицию можно проследить вплоть до Джаггара, который более века назад решил, что хочет посвятить свою жизнь изучению вулканов и защите людей, живущих рядом с этими грозными порождениями природы. «Я думаю, что Томас Джаггар нами бы гордился», – говорит она. Но она и ее коллеги все равно думали о том, что они могли бы сделать лучше. «Это необходимая часть процесса. Вы оглядываетесь назад, обдумываете случившееся и говорите себе: в следующий раз мы поступим по-другому».

В ноябре 2020 года Килауэа начал дрожать. Всплеск землетрясений на вершине указывал на то, что магма движется вверх. И, наконец, 20 декабря в 21:36 по местному времени, задолго до сроков, которые называли вулканологи, лава начала каскадами выходить из стен Халемаумау, создав лавовое озеро глубиной более 150 метров всего за два дня.

Килауэа надоело дремать. Госпожа Пеле вернулась.

2

Супервулкан

Если у вулканов в целом плохая репутация, то у вулкана Йеллоустоун она поистине ужасна. В просторечии его называют супервулканом, что намекает на способность совершить серьезные акты вулканического насилия. Ученые знают, что он не уничтожит человечество. Но, во многом благодаря возбужденным выкрикам бульварных газет и прорицателей из социальных сетей, по сведениям которых Йеллоустоун находится на грани катастрофического извержения, многие люди относятся к нему так, как будто это кнопка самоуничтожения Земли. В разгар пандемии коронавируса газета Guardian сообщила, что тысячи людей собирались вокруг знаменитых гейзеров Йеллоустоуна, не надевая масок и не соблюдая социальную дистанцию [1]. При этом я готов поспорить, что довольно многие из них расспрашивали сотрудников службы национального парка о вероятности супервулканического апокалипсиса.

Невозможно отрицать, что Йеллоустоун в прошлом отличался феноменальной разрушительной силой. История его возникновения – это сага о геологическом уничтожении: он происходит от длинной череды вулканических предков, чьи кратеры были созданы инфернальным выбросом магмы почти из самого сердца планеты. Этот след из шрамов можно наблюдать по всей западной части Соединенных Штатов: он простирается на сотни километров и возвращает нас в прошлое на миллионы лет. Но наш вулкан не заслуживает того, чтобы его воспринимали как предвестника гибели. Ничто не вечно, даже супервулканы, и счастливые дни ярости Йеллоустоуна, возможно, давно миновали.

Все, что вы, как вам кажется, знаете о Йеллоустоуне, скорее всего, неверно. Это не убийца, ожидающий своего часа. Супервулканы, подобные ему, не приведут к концу нашей цивилизации. Если уж на то пошло, Йеллоустоун помогает нам понять, что все преходяще в этом захватывающем, постоянно меняющемся мире – даже самые могучие магматические горы и колоссальные котлы Земли.

Археологические данные свидетельствуют, что люди появились на плато Йеллоустоун примерно 11 тысяч лет назад. Коренные американцы из поколения в поколение жили бок о бок с дымящимися гейзерами, поврежденной почвой и кипящими водами этого региона. Но только в 1871 году, когда Конгресс США профинансировал экспедицию под руководством геолога Фердинанда Хейдена с задачей задокументировать эстетические достоинства Йеллоустоуна (в статьях, произведениях искусства, фотографиях [2]), законодатели и президент Улисс Грант решили сделать нечто беспрецедентное – официально объявить Йеллоустоун первым в мире национальным парком.

Закон [3], подписанный 1 марта 1872 года, гласит, что министр внутренних дел имеет исключительный контроль над землей и должен обеспечить защиту «древесины, месторождений полезных ископаемых, природных достопримечательностей в пределах указанного парка» с целью «сохранить их в естественном состоянии». Йеллоустоунский национальный парк площадью 8983 квадратных километра существовал еще до того, как штаты, на территории которых он расположен – в основном Вайоминг, с небольшими участками в Айдахо на западе и Монтане на севере, – присоединились к союзу Соединенных Штатов. Первые дни его существования были сумбурными и хаотичными. Территория часто становилась ареной сражений, различные племена коренных американцев пытались защититься от воинственной армии США [4] (Службы национальных парков не существовало до 1916 года).

С геологической точки зрения парк – настоящая сокровищница. Сотрудник парка Джефферсон Хангерфорд рассказал мне, что некоторые породы в парке относятся к архейскому эону, когда Земля только формировалась. И здесь все еще создаются новые породы, поскольку минералы кристаллизуются в многочисленных термальных источниках парка (всего их около 10 тысяч).

Большой призматический источник может считаться символом Йеллоустоуна. Размером с футбольное поле, он выглядит как межпространственный оазис. Его зрачок – неземного глубокого синего цвета, а авантюрные бактерии, живущие в его причудливых водах, окрашивают радужную оболочку в желтые, оранжевые и зеленые оттенки. Зимой снег, налипая на скалистое веко источника, превращается в пар.

Другие термальные источники менее приветливы, но не менее примечательны. Серные холмы, расположенные на северной стороне Йеллоустоунского озера, при взгляде через тепловизор выглядят как ярко-красное пятно. Эта местность издавна считалась землей огня и серы: сероводородный газ извергается из земли, создавая кислотную антиутопию, враждебную для растительности и животных. «Если вы ткнете пальцем в землю, то получите ожог, – рассказывает Грег Воган, научный сотрудник Геологической службы США. – Пикник вы там вряд ли устроите, все штаны будут в дырках».

В Йеллоустоуне также находится около 500 гейзеров – половина всех гейзеров на планете. Один из них, «Пароход», выбрасывает фонтаны воды на высоту до 120 метров. В прошлом он был непостоянным, паузы между крупными извержениями длились от четырех дней до 50 лет. Март 2018 года ознаменовался переменами: гейзер стал извергаться с частотой раз в неделю, и в итоге за год произошло рекордное число извержений – 32. В 2019 году было зафиксировано 48 извержений, как и в 2020-м.

Неясно, что могло измениться в самом верхнем куске земной коры, каменистой глазури на слоеном торте Земли, чтобы активировать гейзер. Возможно, минералы, оседающие в водянистом отваре под поверхностью, перекрыли путь наверх, превратив неглубокий бассейн с жидкостями в скороварку. Жидкости, способные быстрее закипать, стали чаще подниматься на поверхность. Или, возможно, обильный снег в последние несколько лет обеспечил подземный слой большим количеством воды, которая подпитывала частые выбросы «Парохода». Поскольку нет приборов, которые позволили бы отследить параметры этого сложного химического цикла под поверхностью, точных ответов просто не существует. Но темпераментное поведение «Парохода» типично почти для всех гейзеров, поскольку их водопровод постоянно перестраивается. А перемены – отличительная черта Йеллоустоуна.

«Пароход» находится в бассейне гейзеров Норрис. Возраст самого старого термального бассейна Йеллоустоуна – около 115 тысяч лет, его температура достигает 240 °C прямо под поверхностью. Как будто чудовище проделало дырки в дьявольском котелке. Бассейн – это скопление горячих источников, гейзеров и фумарол, сотен отдельных термальных объектов, которые шипят, ворочаются, извергаются и бурлят. Но по сравнению с главной достопримечательностью Норриса это всего лишь мелкие забавы. В течение последних двух десятилетий территория площадью больше Чикаго, расположенная вокруг бассейна, периодически поднималась и опускалась на несколько сантиметров, как будто спящий под землей зверь вдыхал и выдыхал. Другие части парка также раздуваются и сдуваются в аналогичных масштабах, но в какой-то момент земля в Норрисе поднималась со скоростью почти 15 сантиметров в год: это самый быстрый подъем, когда-либо зафиксированный в Йеллоустоуне [5]. Вероятно, это происходит потому, что горячие жидкости застревают в коре, заставляют ее подняться, а затем, найдя новый путь наружу, вновь позволяют опуститься.

В Йеллоустоуне нет правил и заведенного порядка. Целые термальные зоны отмирают, в то время как другие рождаются с поразительной быстротой. Спросите у Вогана, который наблюдает за Йеллоустоуном уже 12 лет. Используя множество механических глаз на орбите вокруг Земли, он следит за тем, как парк таинственным образом меняется, отказываясь хотя бы ненадолго замереть в неподвижности.

В 2017 году он заметил участок мертвых деревьев в глубине парка – деревянные трупы, вросшие в бледно-желтую теплую почву. Архивные спутниковые и аэрофотоснимки позволили отследить, как произошла их гибель, вплоть до конца 1990-х годов: их судьба была предрешена, когда появилась новая термальная зона, за несколько десятилетий выросшая до размеров четырех футбольных полей [6]. «Это очень крупная термальная зона, которая подкрадывалась к нам последние 20 лет, и я обнаружил ее только пару лет назад, – рассказывает Воган. – Рейнджеры парка ничего не заметили. Зону можно было увидеть, только если отправиться в своеобразное путешествие во времени, разглядывая снимки из космоса. Это свидетельство того, насколько велик и обширен Йеллоустоун».

Перемены, как говорится, приходят изнутри. Не стоит забывать, что Йеллоустоун – это вулкан. Все его проделки существуют на поверхности только потому, что во тьме глубин ни на секунду не успокаиваются два гигантских резервуара магмы, превосходящие по размерам целые города.

И сейчас нам необходим краткий курс по тектонике плит.

Поверхность планеты представляет собой гигантский пазл. Отдельные кусочки – это огромные плиты горных пород размером со страны, континенты, моря или океаны. Они состоят из двух слоев. Сверху находится земная кора, которая бывает двух видов: породы, из которых состоят континенты, и породы, образующие морское дно. Под корой находится мантия – перегретый, вязкий, но преимущественно твердый слой толщиной 2900 километров. Крошечный верхний кусочек, жесткая верхняя часть мантии, составляет основу тектонических плит.

Эти сэндвичи из коры и верхней мантии называются литосферными плитами, но вы могли слышать и термин «тектонические плиты». Они располагаются поверх еще более мягкого, более пластичного слоя мантии, называемого астеносферой. Жесткие тектонические плиты дрейфуют на этом более податливом нижнем слое мантии, причем все они движутся в разных направлениях.

У тектонических плит есть имена (но не вроде Жасмин или Дэвид, увы). Большая часть США расположена на одноименной Североамериканской плите. Как и все другие плиты, она мнется и прогибается по краям под воздействием других соседних плит – от Тихоокеанской плиты на западе до Евразийской плиты далеко на востоке в Атлантике. Это означает, что большинство землетрясений в Америке происходит вдоль этих границ, но есть и исключения. В западном Вайоминге, например, земная кора очень медленно раздвигается. Это приводит к землетрясениям, многие из которых незаметны для человека.

Это отличная новость для тех, кто хочет сделать Вайомингу компьютерную томографию. Сейсмические волны, возникающие при землетрясениях, проходят через разные материалы с разной скоростью и по разным траекториям. Они быстро проскакивают через более плотные вещества, но через жидкости движутся очень неторопливо. Горячие и слегка расплавленные материалы, менее плотные и менее жесткие, пропускают их медленнее. Ученые, будучи по определению людьми сообразительными, поняли, что путь сейсмических волн от землетрясения до сейсмометра можно использовать для того, чтобы выяснить, из чего состоит подземный мир: из расплавленной или твердой породы. В течение последних нескольких десятилетий они перехватывали сейсмические сигналы огромного количества землетрясений, и в результате получили представление о магматических недрах Йеллоустоуна [7, 8].

В Йеллоустоуне есть два взаимосвязанных магматических резервуара. Более мелкий имеет длину 90 километров и простирается от 4,8 километра под поверхностью до глубины 17 километров. Эта протяженная масса риолита, очень жидкого типа магмы, более чем в четыре раза превышает длину Манхэттена.

Но это лишь младший из братьев. Прожилки расплавленной породы струятся вниз от основания этого верхнего резервуара магмы, подобно нитям мягкой карамели, и соединяются с еще более крупным чудовищем: протяженной массой базальта – более жидкого и горячего типа магмы, знакомого нам по Килауэа, – простирающейся на глубину от 19 километров под поверхностью до 50 километров. Она в четыре с половиной раза больше верхнего магматического резервуара: этого достаточно, чтобы поглотить весь Нью-Йорк.

Вместе эти резервуары – словно двухкамерный двигатель, который приводит в движение танец гейзеров наверху. Но здесь не прямая связь: это не магма заставляет циркулировать жидкости и газы под поверхностью. Тепло из верхнего магматического резервуара проходит через его скалистую крышу, откуда пробивается к верхним слоям почвы. Это остаточное тепло нагревает породы чуть в стороне от поверхности и доводит до кипения залежи воды.

Держу пари, что в вашем сознании внезапно возник смутный образ из школьных учебников или какой-нибудь познавательной телепередачи с компьютерной анимацией: огромная пещера, до потолка заполненная супом из расплавленной породы, сверху на ней – широкая открытая труба, ведущая к вулкану. Сам термин, используемый для обозначения этих явлений, – магматические камеры – усиливает представление о полом литологическом[6] соборе, который принимает запасы расплавленной породы, поступающей из глубины, а затем опорожняет их с высокой вершины.

Но вот в чем дело: магматических камер не существует. По крайней мере, ученые их никогда не видели.

Если оставить глыбу льда на солнце, она быстро растает и превратится в лужу воды. Камни не ведут себя так же, когда подвергаются воздействию источников экстремального тепла. Я знаю, потому что сам много раз бросал вулканические камни в печь, специально предназначенную для их расплавления. Они не превращаются в лужи. Небольшие куски вулканической породы расплавляются при более низких температурах, а более крупные держатся до тех пор, пока термометр не поднимается до невероятных значений. Это происходит потому, что вулканические породы представляют собой совокупность минералов, каждый из которых имеет свою точку плавления.

То же самое относится и к магматическим резервуарам Йеллоустоуна. Чем глубже вы погружаетесь в земную кору, тем жарче становится. Но в настоящее время эта температура недостаточно высока, чтобы оба резервуара оставались полностью расплавленными. Если, скажем, снизу влить свежую порцию раскаленной породы, то, конечно, часть резервуара нагреется и расплавится. Но в целом речь идет о твердой породе с сетью расплавленных магматических водоемов, бассейнов и обломков. Иногда жидкой породы больше, иногда меньше.

Йеллоустоун можно сравнить с причудливой губкой, отверстия которой заполнены адским желатином. Этот желатин горячее, чем окружающие его замороженные вулканические кристаллы, и потому обладает естественной плавучестью – то есть, согласно законам физики, должен подниматься вверх. При подъеме он прокладывает путь через слабые места – например, крупные отверстия в губке. На самом деле магматические камеры – это вовсе не пещеры в земной коре, а резервуары с раскаленным месивом, ручьи частично расплавленной породы, заключенные в лабиринты кристаллов. Настоящая губка Вельзевула.

Губки Йеллоустоуна – огромного размера, но сейчас они по большей части состоят из твердого вещества. Сейсмические данные показывают, что верхний резервуар расплавлен на 5–15 %, а нижний – всего на 2 %. Конечно, их размеры велики, но сейчас они находятся в спящем состоянии, ожидая возвращения необычайной взрывной активности, которой было так много в прошлом у Йеллоустоуна.

Пятьдесят шесть миллионов лет назад тектоническая плита Фараллон находилась под водой далеко на западе Северной Америки. Под ней расположился фонтан перегретого материала [9], вырвавшийся из нижних слоев мантии сотнями километров ниже. Поднимаясь, он встретился с плитой Фараллон и расплавил отдельные ее части. Поток магматических веществ, оказавшись в области более низкого давления, разуплотнился. Когда мантия освобождается от давления, она плавится, поэтому грандиозный подъем этого фонтана растопил огромное количество породы на нижней стороне плиты Фараллон. Образовалось много магмы. Лава извергалась на древнее морское дно, создавая каскады осадочных и вулканических пород толщиной более десятка километров. Это был первый залп фонтана.

Подобные фонтаны называются мантийными плюмами (или струями) и встречаются по всей планете. Но, как и магматические резервуары, мантийные плюмы никто никогда непосредственно не наблюдал. О том, что они существуют, можно судить только по сейсмическим волнам, которые отражаются от подозрительных участков мантии и меняют траекторию, а также по поведению вулканов, расположенных над ними. До сих пор ведутся бурные споры об их свойствах, происхождении и даже самом их существовании. Но мнение большинства сводится к тому, что мантийные плюмы существуют и могут создавать чрезвычайно странные вулканы. Так, многие ученые подозревают, что древний мантийный плюм, когда-то расположенный к западу от Северной Америки, начал необычное путешествие на восток 56 миллионов лет назад, стоя при этом совершенно неподвижно; то есть фонтан укоренился на месте, а Североамериканская плита скользила по нему примерно по юго-западной траектории.

Фараллонская плита, столкнувшаяся с Североамериканской плитой, была обречена на разрушение. Когда 42 миллиона лет назад они встретились, более плотная Фараллонская плита погрузилась во впадину в результате процесса, который геологи называют пододвиганием (субдукцией). В то время как впадина жадно поглощала плиту Фараллон, а обе плиты продолжали двигаться вверх, раскаленный фонтан оставался в одном и том же месте мантии. Как если бы кто-то неподвижно держал зажженную спичку и проводил над ней листом бумаги.

Около 17 миллионов лет назад под неумолимым натиском плюма плита Фараллон – тектонический щит Северной Америки – раскололась. По крайней мере в двух местах струя пробила раздробленный щит. Достигнув новых высот, плюм теперь мог прожечь подбрюшье Северной Америки. Он плавил горные породы с безрассудным упорством. И разразился адский потоп.

Реки текучей базальтовой лавы хлынули из трещин, открывшихся в земле по всему штату Орегон и Вашингтон, а также в Айдахо и Неваде; некоторые из них хлынули в Тихий океан. Фонтаны расплавленного камня и лавы захлестнули землю, уничтожая все вокруг. Ничто не могло остановить этот процесс. Остывая, лава погребла под собой тихоокеанский северо-запад.

Возможно, за 800 тысяч лет [10], что в масштабах геологических процессов лишь мгновение, изверглось 95 % базальтов реки Колумбия. Лава покрыла почти 165 000 кв. километров земли – территорию, равную площади современного штата Флорида. Если собрать всю эту лаву в куб, его высота составит 60 километров, что в шесть раз превышает высоту полета пассажирских самолетов.

В то же время, около 16 миллионов лет назад, на границе Невады и Орегона взрыв пробил в земной коре дыру 40 километров в поперечнике: 1000 кубических километров пепла, стекла и свежеиспеченной вулканической породы осыпали землю [11, 12]. Поскольку Североамериканская плита продолжала двигаться по земному шару, неподвижный мантийный плюм внизу столкнулся с неповрежденной корой. Расплавленной породы становилось все больше, образовывались огромные подземные бомбы насыщенной газами, сдавленной магмы. Бум! Примерно миллион лет спустя на границе Невады, Орегона и Айдахо открылось еще одно вулканическое жерло. Ба-бах! Еще три миллиона лет – и часть юго-западного Айдахо пробили каналы магмы.

И пошло-поехало. Североамериканская плита, продолжая дрейфовать на запад и юго-запад на 2–3 сантиметра каждый год, оставалась движущейся мишенью для раскаленного фонтана. Он продолжал пробивать дыры в поверхности, оставляя шрамы на востоке равнины реки Снейк. Самым крупным извержением на этом пути, возможно, был катаклизм на границе Айдахо и Невады, следы которого обнаружили недавно: 9 миллионов лет назад 1800 кубических километров вулканического мусора разлетелись по Северной Америке [13]. Если сжать эту груду вулканической «продукции» в один большой куб, он будет выше Эвереста.

Когда около 3 миллионов лет назад плюм взорвался на западе Вайоминга, парабола гор вокруг огненного фонтана искривилась и дрогнула. Сегодня все еще можно обнаружить сейсмические отголоски этого события: горячая точка – нынешнее проявление плюма на поверхности – продолжает передвигаться на северо-восток. Подобно кораблю, плывущему по морю, она создает волну землетрясений в «водах» [14] вдоль и вокруг своей носовой части.

Горячая точка появилась в том месте, которое мы сейчас называем Йеллоустоун, 2,1 миллиона лет назад, задолго до появления людей на берегах Северной Америки.

И вот, в 1950-е годы, когда мир снова менялся до неузнаваемости, докторант Гарвардского университета Фрэнсис «Джо» Бойд решил изучить вулканические породы Йеллоустоуна. Он прошелся по парку, внимательно рассматривая стены долин, и наносил на карту места, где различные геологические породы вышли на поверхность калейдоскопом цветов. Время от времени он находил залежи обсидиана – смоляно-черного вулканического стекла, которое раскалывается на части и образует острые осколки. В картографическом отчете, опубликованном в 1961 году [15], отмечается, что он обнаружил слои обсидиана толщиной до 4 метров – столько «драконьего стекла» вполне хватило бы для защиты от целой орды белых ходоков.

Хотя давно было известно, что в парке встречаются вулканические породы, работы других исследователей в 1930-х годах показали, что многие из них не похожи на просто застывшую лаву. Значительная часть этих пород, похоже, попала сюда в виде осадков, а не сиропообразных потоков. Это был раскаленный град – настолько обжигающий, что даже после того, как материя вырвалась из близлежащего вулкана и пролетела по воздуху, она все еще была достаточно горячей, чтобы куски породы склеились друг с другом, словно расплавленные кусочки моцареллы на пицце.

Бойд нашел окаменелые трупы того явления, которое видел французский минералог Франсуа Антуан Альфред Лакруа на рубеже веков. Как и Джаггар, он присутствовал при извержении вулкана Мон-Пеле в мае 1902 года. Позднее в том же году Лакруа наблюдал за вулканом Мартиники, который посылал в небо облака ярости. Эти облака время от времени накалялись, поэтому Лакруа назвал их nuée ardentes, или «горящие облака» (этот термин – перевод более старого португальского выражения, использовавшегося для описания подобных извержений на Азорских островах [16]).

Сегодня эти вулканические лавины известны как пирокластические потоки: термин «пирокластический» происходит от соединения греческих слов «огонь» и «обломок». Они образуются несколькими способами. Например, когда из жерла вулкана вылетает высокий столб пепла, он в конечном итоге утрачивает свой импульс, ведь энергия взрыва постепенно иссякает. Или же лавовый фонтан постепенно остывает и теряет свою подъемную силу из-за низкой плотности раскаленной вулканической материи и излучения тепла. В любом случае то, что поднимается вверх, должно опуститься вниз: магма падает обратно на Землю, порождая пирокластические потоки. Они также могут возникать, когда горячие обломки выплескиваются из вулкана во время взрывного извержения, или когда купол густой лавы, выдавливаемой из жерла, искривляется и рушится.

Впрочем, независимо от происхождения, конечный результат всегда внушает страх и благоговение. Потоки мчатся вниз по склонам вулкана со скоростью более 80 километров в час, скользя на воздушной подушке, уменьшающей трение, подобно шайбам в аэрохоккее [17]. Это вихрь вредных вулканических газов и обломков – от микроскопических частиц пепла до глыб размером с крупный булыжник. Температура внутри этого потока может достигать 700 °C. Ни убежать, ни спастись от них невозможно. Иногда, если они достаточно мощные, они могут течь вверх, преодолевая силу тяготения, так что рядом с некоторыми вулканами небезопасно находиться даже на возвышенностях.

В 1950-х годах изучение пирокластических потоков находилось в зачаточном состоянии. Сегодня мы еще в подростковом возрасте, отчасти потому, что их непредсказуемое появление и мощь препятствуют их изучению. Переплавленные вулканические отложения, описанные Бойдом, вызывали недоумение, и ученые выдвигали несколько предположений о причинах их появления. Пирокластические потоки были одним из главных претендентов. Сам Бойд пришел к выводу, что именно эти потоки произвели большую часть вулканических пород, которые он обнаружил по всему Йеллоустоуну. Такие потоки были очень горячими не только в момент появления: должно быть, они имели температуру свыше 600 °C даже после того, как пронеслись через Йеллоустоун.

Бойд также полагал, что они извергались из нескольких различных жерл. Он не нашел этих источников, но мимоходом отметил, что часть Йеллоустоунского плато выглядит как некая впадина, как будто земля давно провалилась под землю. Он не связал эти два факта, но, кропотливо составляя карту застывших остатков дыхания древнего дракона, неосознанно наткнулся на одно из бывших логовищ вулканической виверны.

С 1966 по 1971 год группа Геологической службы США исследовала Йеллоустоун, проводя теплые летние деньки за обновлением геологических карт района и рассматривая под микроскопом мельчайшие фрагменты горных пород. НАСА частично финансировало это начинание. В то время НАСА разрабатывало приборы для спутников, которые могли бы тщательно изучать различные свойства планеты из космоса. Агентство решило, что подробные карты Йеллоустоуна будет полезно сравнить со снимками, сделанными орбитальными роботами [18].

Первый отчет об этой работе, опубликованный в 1972 году [19], не только подтвердил подозрения Бойда, но и обнаружил три логова драконов на территории парка: три скальных котла, каждый из которых был местом яростного извержения и создавал собственные пирокластические потоки. Полвека спустя ученые все еще пытаются воссоздать историю этих трех извержений [20].

Как всегда, неопределенности много. Однако бесспорно то, что объем вулканических обломков, образовавшихся в результате этой трилогии извержений, достаточен для того, чтобы у любого человека отпала челюсть: все три катаклизма, вместе взятые, легко заполнили бы Большой каньон вулканическим пеплом и лавой.

Около 640 тысяч лет назад одно из извержений истощило такой огромный запас магмы, что 1000 кубических километров материала было рассеяно по всей планете. Около 1,3 миллиона лет назад еще одно извержение выбросило в воздух 280 кубических километров вулканического мусора. Благодаря мантийному шлейфу под Вайомингом наконец накопилось достаточно магмы, чтобы устроить потрясающее представление, и 2,1 миллиона лет назад родился Йеллоустоунский супервулкан, когда 2400 кубических километров огненных обломков обрушились на Северную Америку, – что почти в 10 тысяч раз превышает объем вещества, выброшенного печально известным извержением вулкана Сент-Хеленс в штате Вашингтон 18 мая 1980 года.

Когда извержение Йеллоустоуна началось, рядом не было свидетелей, которые бы его задокументировали. Но благодаря более чем 50-летним исследованиям, наблюдениям за извержениями такого же размаха в недавние времена и разумным предположениям мы знаем, что последовательность извержений была исполинского масштаба. Я говорю «последовательность», потому что извержения редко бывают единичными. Как правило, они представляют собой длительную череду происшествий. В извержении, которое произошло 2,1 миллиона лет назад, было несколько этапов: хаос сменялся периодами приостановки, с неба сыпались массы пепла, а по земле гремели пирокластические потоки, из остатков которых в результате сформировалось туфовое образование Хаклберри-Ридж.

Это извержение произошло очень давно, поэтому ученые обычно описывают его как единое событие. Но вулканологи из Веллингтонского университета Виктории в Новой Зеландии и Университета штата Монтана Колин Уилсон и Мэдисон Майерс начали изучать следы небольших промежутков времени, сохранившиеся в туфе Хаклберри-Ридж. Вместе со своими коллегами они потратили годы на изучение обломков, оставшихся после первого крупного вулканического залпа Йеллоустоуна, используя множество высокотехнологичных увеличительных стекол. Они собрали мельчайшие вулканические остатки, чтобы определить их химический состав и выяснить, в какой именно партии магмы они сформировались [21]. Небольшие напластования и различные химические сигнатуры, обнаруженные между слоями вулканической породы, свидетельствуют о паузах [22] между каждой фазой неистового вулканизма, когда пепел смывался потоками или покрывался дождевой водой. Продолжительность этих пауз варьируется от нескольких часов и дней до лет и даже десятилетий, что означает, что Хаклберри-Ридж не образовался в течение одной недели, насыщенной яркими событиями. Напротив, продолжительность первого мощного извержения Йеллоустоуна могла равняться продолжительности человеческой жизни.

«Очень трудно точно подсчитать, сколько времени это заняло», – утверждает Майерс. Но если отбросить споры о часах и месяцах, факт остается фактом: это сверхизвержение было разделено на отрезки. «И лично мне интересно, – продолжает она, – попытаться представить себе, как все это выглядело».

Земля то и дело вздрагивала и дрожала. В течение нескольких недель или даже месяцев барабанный бой учащался и становился все сильнее. По земле пошли трещины.

Магматический раствор, накапливающийся глубоко под землей в течение тысячелетий, подобрался ближе к поверхности, чем когда-либо. Отдельные расплавленные пласты сливались друг с другом и устремлялись вверх. Газы, ранее растворенные в расплаве, начали выходить наружу, превращаясь в пузырьки и повышая давление. Целые участки Йеллоустоуна сильно деформировались. В одном месте земля поднималась, а в другом отступала. Токсичные газы и пар вырывались из фумарол с поразительной силой. Камни раскалывались под мощным действием магмы.

А затем кто-то будто нажал на геологический спусковой крючок. Возможно, ракета магмы прорвалась на поверхность со слишком большим импульсом, и ее уже нельзя было остановить. Возможно, сильное землетрясение, вызванное растяжением литосферной плиты под Вайомингом, создало паутину подземных трещин, которые высвободили магму из ловушки. Так или иначе, однажды раскаленная порода нашла путь к поверхности. В земле открылось жерло, и жидкий огонь встретился с прохладным воздухом. Газы, которые раньше были надежно спрятаны в магме, со взрывом вышли наружу, выбросив в воздух миллионы капель лавы, которые быстро превратились в микроскопические частицы стекла. Столбы пепла, поддерживаемые внутренним огнем, продолжали подниматься в небо. В течение нескольких часов или дней пепел падал на Йеллоустоун, земля грохотала, а воздух гудел. Возможно, дождь смыл часть пепла, превратив его в подвижную взвесь, плотную, как бетон.

Затем на свободу вырвался и второй купол магмы. Произошел еще один взрыв, где-то в другой части Йеллоустоуна; второй шлейф пепла заслонил небо и высыпался на землю. Возможно, несколько дней спустя магма пробила третью дыру в земной коре. Пепел в третий раз приветствовал небо, а животные вновь разбежались в ужасе. В воздух выстреливали фонтаны вулканического вещества. Иногда пепел выходил только из одного жерла, в других случаях гремел целый фейерверк.

И это было только начало.

Вслед за пепельным снегопадом началась полномасштабная катастрофа. Подъем огромного сосуда с расплавленной породой было не остановить. Разрушенная скальная кровля, пытавшаяся его удержать, рассыпалась от давления и жара. Необузданная, высвобожденная магма собралась прямо на верхней границе земной коры. Земля вздулась. Скалы начали рушиться и превращаться в оползни. Течение рек было прервано, возможно, даже обращено вспять. Кипящая вода вырывалась через расселины. Землетрясения валили деревья, распугивали животных, посылали по воздуху сейсмические волны.

Возможно, все началось ночью, а возможно, в середине залитого солнцем дня. Где-то на северо-западе нынешнего штата Вайоминг земля и все, что ее окружало – животные, растения, камни, – было уничтожено взрывом или серией взрывов огромной силы. Энергия извержения легко превзошла бы суммарную энергию всех взрывчатых веществ, использованных во время обеих мировых войн, включая атомные бомбы. Вулканические породы, текучие, как жидкий пластик, были выброшены наружу со скоростью, близкой к сверхзвуковой.

По краям от взрыва, над изрезанной лоскутами землей вспыхнули вулканические пожары. Дракон вышел из своего логова и раскрыл пасть: пирокластические потоки размером с город изверглись наружу, обрушились в долины, взмывая над холмами и горными хребтами. Их нижние плотные слои срезали землю, как коса, а верхние оставляли за собой дороги из пепельного стекла. Все живое, попавшее под этот бульдозерный каток, было мгновенно уничтожено: вода в коже и мышцах мгновенно испарялась; клетки сгорали; скелеты варились в своих биологических оболочках; внутренние органы отключались, – и все это в течение нескольких секунд. Целые леса были срублены, растерты в порошок и воспламенены одновременно. Эти раскаленные облака распространялись на десятки километров от своего источника и останавливались только тогда, когда растрачивали энергию.

В центре катаклизма в небо поднялась огромная колонна мелких вулканических обломков, пробивавшая любые облака, стоявшие на ее пути. Если смотреть из космоса, то на расстоянии более десятка километров над Землей можно было увидеть ужасающий черно-серый зонтик. Если это происходило днем, свет Солнца погас. Если это была ночь, то светящаяся Луна, если бы она осмелилась выйти, утонула бы во мраке.

По мере того как заряженные частицы пепла сталкивались друг с другом, разлетались в стороны и иногда разрывались на куски, в столбе пепла накапливался огромный электрический дисбаланс. Сквозь бурю начали сверкать гигантские молнии, разрывая воздух на конфетти и сотрясая все вокруг оглушительными раскатами грома. С течением времени пепел начал кружить над Землей, поглощая свет звезд, заслоняя лучи Солнца и погружая часть планеты в холод. Вулканические газы, выброшенные в атмосферу, нарушили погодные системы в Северном полушарии; дожди выпали не по сезону, а внезапные засухи иссушили обычно насыщенные влагой уголки планеты.

Поскольку запасы подземной магмы сильно истощились, земная кора лишилась своего фундамента. Вскоре после появления первых пирокластических потоков она обрушилась под собственным весом, провалившись в зазубренную полость глубиной в сотни метров и поглотив все, что каким-то чудом выжило на поверхности.

Но вот, превратив окружающий ландшафт в пепел, разрушительное извержение остановилось. Дождь шипел, отскакивая от свода пирокластических потоков, теперь лишенных огня и импульса к движению, и вода испарялась.

Земля была взорвана изнутри. Логово пусто. Дракон исчез.

Прошли недели, возможно, месяцы. Солнце вернулось. Земля, некогда изобиловавшая жизнью, теперь была зрелищем великого пожара. В воздухе витала смерть.

Затем, предваряемый грохотом, раздающимся не так глубоко под поверхностью, вулкан решил выступить на бис. Всплески вулканических обломков снова засы́пали землю. Начались землетрясения, огонь и пепел вновь поднялись в небо. Как и прежде, вершина опустошенного резервуара с магмой обрушилась под собственным весом, образовав в земле вторую затопленную полость.

Шли годы – возможно, десятилетия. Пепел смыло водой. Животные, забредающие в эту местность, уже не помнили об этих двух грандиозных катаклизмах, которые были запечатлены пирокластическими потоками, теперь остывшими и превратившимися в диковинные памятники из камня. Вокруг прорастали цветы и растения; семена, разнесенные ветром, превращались в деревья. Вернулись животные. Жизнь вновь принялась осваивать и обживать этот дивный новый мир.

Но и этих первопроходцев постигла та же участь, что и их предшественников. Жизнь была уничтожена массами пирокластических потоков, поглощена жидким огнем и раскаленным воздухом. Пепел когтями впивался в небо, а затем градом падал вниз, загрязняя водоемы и почву, убивая растительную жизнь за много километров вокруг. Осколки вулканического стекла разносил ветер, они попадали в натруженные легкие животных, находившихся неподалеку от места взрыва, засоряли их дыхательную систему и убивали их изнутри. И снова, когда все закончилось, на месте извержения осталась глубокая пустая впадина.

Эта катастрофа, случившаяся 2,1 миллиона лет назад, была не просто одиночным взрывом, устроенным подземной вулканической виверной. Это было тройное извержение, порожденное множеством магматических озер. И его следы все еще можно обнаружить по всей Америке миллионы лет спустя.

Вскоре после последнего извержения пирокластические потоки застыли, превратившись в скалы из спекшегося камня. Обломки всех трех извержений наложились друг на друга, образовав общий слой, толщина которого местами превышала 300 метров, и покрыв 15 тысяч квадратных километров земли. Пепел, выброшенный в ходе всей последовательности извержений, соткался в вуаль и задрапировал всю континентальную Америку. Ученые обнаружили его следы повсюду – от канадской границы до Мексики, от вод калифорнийского побережья до центральной части Техаса. Если эти три геологических катаклизма произошли в одном и том же месте, в результате воронка углублялась и увеличивалась с каждым последующим взрывом. А может быть, они находились достаточно близко друг к другу и в итоге соединились в одну. Как бы то ни было, на месте этих разрушительных событий в Йеллоустоуне образовалась искривленная круглая котловина величиной почти сто километров в поперечнике.

Следующее крупное извержение Йеллоустоуна, произошедшее 1,3 миллиона лет назад, по сравнению с первым было незначительным. Очередное, 640 тысяч лет назад, вновь приняло бурные формы. Между этими тремя большими взрывами Йеллоустоун регулярно заливало бесчисленными потоками густой лавы. Последний крупный магматический выброс произошел 70 тысяч лет назад, а его крупнейший поток выплеснулся на плато Питчстоун в юго-западной части. Но ничто и близко не сравнится с тем долгим промежутком времени 2,1 миллиона лет назад, когда вулкан сжег землю и черной пеленой закрыл небо, оставив после себя лишь призрачный пепел.

Всю эту сагу получилось воссоздать только благодаря неустанной работе междисциплинарной коалиции ученых. «Это просто прекрасно – как много деталей можно обнаружить и какие истории рассказать», – говорит Мэдисон Майерс. По ее словам, исторически важные взрывные извержения, такие как извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, сами по себе поражают воображение: «Ни…чего себе!» Но по сравнению с первой дьявольской конвульсией Йеллоустоуна даже самые мощные извержения современных вулканов кажутся относительно скромными.

Беседы с Майком Поландом всегда действуют на меня ободряюще. За последние несколько лет мы много говорили о Йеллоустоуне, и он каждый раз был рад поболтать. Вулканологи, как правило, с удовольствием берут телефонную трубку и разговаривают со мной, но беседы с Майком были восхитительными, непринужденными, оживленными и неформальными. Его работа – это нечто особенное. С сентября 2017 года он занимает должность главного научного сотрудника Йеллоустоунской вулканической обсерватории, входящей в состав Геологической службы США. Хотя он проводит большую часть своего времени наблюдая и изучая геологические особенности одноименного вулкана, непропорционально много времени в его повседневной жизни уходит на борьбу с мнением, согласно которому магматические резервуары под северо-западным Вайомингом – это геологическое оружие массового уничтожения, которое с нетерпением поджидает момента, чтобы взорваться.

Я всегда испытываю чувство вины, когда произношу словечко «супервулкан», тем самым добавляя еще немного материала к этой горе чуши. Он его очень не любит, как миллионы людей терпеть не могут мыльный привкус кинзы. Есть несколько историй происхождения самого «термина», но, согласно Поланду [23], впервые он появился в рецензии на книгу 1948 года о вулканах Орегона. Ученые его не приняли, и СМИ не стали использовать. Но в 2005 году вышел канадско-британский полудокументальный фильм «Супервулкан», в котором показано, что может произойти, если Йеллоустоун проснется. Картина была мрачной и пугающей. Команда, создавшая фильм, консультировалась, в частности, с учеными Йеллоустоунской вулканической обсерватории, поэтому некоторые фрагменты фильма, хотя и умозрительны, но достаточно точны. Там были и недочеты, но это уже не имело значения. Эпатажная визуальная эстетика фильма привела к тому, что термин из названия оказался в центре общественного внимания. Некоторые ученые даже начали использовать его в своих работах – ведь слово и правда звучное.

Но супервулкан – это не то, что вы думаете.

Существует Шкала вулканической активности (ШВА) [24], разработанная вулканологами Крисом Ньюхоллом и Стивеном Селфом в 1982 году для количественной оценки масштаба взрывных извержений в прошлом и настоящем. Степень «0» присваивается извержениям, которые выбрасывают незначительное количество лавы и обломков и сопровождаются пепловыми шлейфами высотой не более нескольких сотен метров. Степень «3» на несколько порядков превышает «0»: шлейфы достигают нескольких километров в высоту, а извержение выбрасывает достаточно обломков, чтобы засыпать улицы близлежащего города.

Чем больше масштаб и сила извержения, тем реже они случаются. Извержение 8-й степени (максимальное на шкале) – это извержение, при котором во время взрыва образуется не менее 1000 кубических километров вулканического материала. (Почему именно столько? Цифра довольно условная, но ученые любят круглые числа.) Такое событие называют мегаизвержением. Любой вулкан, о котором известно, что за всю его геологическую жизнь произошло хотя бы одно извержение степени «8», носит звание супервулкана. Как-то так.

Йеллоустоун – настоящий супервулкан. Его извержение 2,1 миллиона лет назад (2400 кубических километров вулканического вещества) очевидно превышает самые высокие показатели шкалы, как и его последняя серьезная вспышка 640 тысяч лет назад (1000 кубических километров). Выброс 1,3 миллиона лет назад (280 кубических километров) уже подходит под 7-ю степень.

Однако Йеллоустоун – далеко не единственный супервулкан на Земле. 74 тысячи лет назад произошло мегаизвержение вулкана Тоба на индонезийском острове Суматра. А 26 500 лет назад случилось извержение Таупо, вулкана в центре новозеландского острова Северный, что и наделило его статусом супервулкана.

Каждый из них недалеко отстает от Йеллоустоуна по своей сокрушительной силе. Таупо – самый последний в мире вулкан, который сподобился на извержение 8-й степени – проделал в земле дыру глубиной 35 километров [25]. Более 1100 кубических километров магматического материала разлетелось по архипелагу [26]. Пирокластические потоки похоронили большую часть огромного острова Северный под толщей горячих обломков глубиной до двухсот метров [27]; почти миллион квадратных километров земли покрылись слоем пепла [28]. Архипелаг Чатем, расположенный в тысяче километров от Таупо, засыпало слоем пепла глубиной 17 сантиметров [29]. Извержение вулкана Тоба 8-й степени, крупнейшее за последние 2,5 миллиона лет, а возможно, и дольше, – было настоящей катастрофой, в результате которой сформировалась большая часть сегодняшней 100-километровой кальдеры на Суматре [30]. Около 2800 кубических километров вулканического материала было выброшено в атмосферу, а 10 сантиметров пепла покрыли 7 миллиардов квадратных километров земли. Этого достаточно, чтобы покрыть почти девять десятых США (без Аляски и Гавайев).

В масштаб этих взрывов трудно поверить. Летом 1962 года Америка захоронила ядерное устройство, в восемь раз более мощное, чем бомба, сброшенная на Хиросиму, под засушливой песчаной поверхностью пустыни Невада. Так образовался самый большой искусственный кратер в Америке – чаша почти полкилометра в поперечнике [31]. Кальдера, вырытая взрывом на Тоба 74 тысячи лет назад, в 256 раз длиннее. Это все равно что сравнивать петарду со Святой гранатой[7] из фильма «Монти Пайтон и Священный Грааль».

Некоторые ученые считают вулкан геологически (не обязательно исторически) активным, если он извергался хотя бы раз за последние 12 тысяч лет, т. е. в рамках периода, известного как голоцен. Согласно данным Глобальной программы вулканизма Смитсоновского института, настоящей Александрийской библиотеки для вулканов, в течение этой эпохи Таупо извергался 25 раз. Последнее крупное извержение Йеллоустоуна произошло 70 тысяч лет назад, но есть обрывочные свидетельства о нескольких конвульсиях и в нынешнюю эпоху, что переводит его в разряд геологически активных [32]. В отличие от катаклизмов в далеком прошлом, ни одно из этих современных извержений и близко не подошло к 8-й степени. Но помните: раз супервулкан – всегда супервулкан. В этом и загвоздка.

Слово «супервулкан» вызывает в воображении образ кипящей ярости и свирепых извержений. Но представляют ли супервулканы реальную угрозу для человечества? Совсем нет. Согласно определению, это любой вулкан – действующий, спящий или потухший, – который хотя бы однажды изверг 1000 кубических километров вулканического материала. Это не означает, что во время следующих извержений он выбросит еще столько же. Супервулканы можно сравнить с олимпийскими спортсменами: они могли занять первое место один или два раза в прошлом, но это не значит, что они будут продолжать выигрывать золото снова и снова. Возможно, они вообще ушли на пенсию.

У Йеллоустоуна было два мегаизвержения. Но на протяжении большей части его жизни гораздо более частым проявлением вулканизма были взрывы, вызванные сдавленным паром и потоками лавы в стороне от парка. В настоящее время большинство магматических резервуаров Йеллоустоуна застыли. Нет никаких признаков, что он готов извергаться, не говоря уже о том, чтобы произвести еще одно мегаизвержение.

Вполне возможно, что дни его славы остались в геологической истории. Североамериканская плита продолжает дрейфовать на юго-запад с той же скоростью, с какой растут ваши ногти. Вулканическая горячая точка будет продолжать мигрировать на северо-восток. Через пару миллионов лет, когда она уйдет под горный хребет Абсарока на границе Монтаны и Вайоминга, она окажется под толстой древней континентальной корой, совсем не похожей на тонкую, растянутую кору, с которой она имела дело в Вайоминге. «Сможет ли мантийный плюм прожечь себе путь наверх? – задается вопросом Поланд. – Возможно, мы уже видели последний вулканический процесс Йеллоустоуна – что-то действительно впечатляющее».

Все зависит от силы мантийного потока. Вулканолог из Университета Сан-Диего Виктор Кэмп – один из нескольких ученых, расшифровывающих тайны этой паяльной лампы. Результаты его работы говорят, что она, по его словам, «умеренно сильная». Возможно, магматизм уменьшится со временем, но он предполагает, что плюм может быть достаточно мощным, чтобы раскалить скальное основание Монтаны и породить вулканы на поверхности.

Этот процесс миграционного вулканизма, когда вулканическая активность, подпитываемая мантийным плюмом, то усиливается, то ослабевает, наблюдается не так уж редко. К примеру, другой мантийный плюм под блуждающей Тихоокеанской плитой, как полагают, ответственен за создание вулканического Гавайского архипелага. Связанный с ним вулканизм сильно отличается от того, что наблюдается на западе США: он создал искривленную, но непрерывную линию вулканов в течение миллионов лет, причем каждый более старый вулкан угасает, когда плита сдвигается и плюм приступает к построению нового. В настоящее время горячая точка сосредоточена примерно там, где сейчас находится Килауэа. Однажды Килауэа окажется слишком далеко от породившего его плюма, перестанет извергаться и угаснет.

Ничто не вечно, в том числе и вулканы. Даже Йеллоустоунский супервулкан ни от чего не застрахован. Можно сказать, что он увядает. Не считая пары извержений лавы, его славные дни могут никогда не повториться. Прошу прощения у поклонников конца света, но сегодня у нас есть только великолепная коллекция горячих бассейнов, кипящих гейзеров и низвергающихся водопадов.

Время от времени в Йеллоустоуне происходит череда землетрясений – несколько толчков, как правило, рядом друг с другом, в короткий промежуток времени. Земная кора постоянно растягивается под действием тектонических сил, а гидротермальные жидкости продолжают циркулировать под поверхностью, раскалывая куски породы. Сейсмолог из Университета Юты Джейми Фаррелл слушает сердцебиение Йеллоустоуна. По его мнению, такие землетрясения – «обычная часть жизни активного вулкана». Он регистрирует в заповеднике от 1500 до 2500 землетрясений в год, причем 40–50 % из них происходят в составе описанных нами серий. «Для вулканических районов это обычное дело. И речь идет не только о действительно крупных вулканах. Такие серии обычно можно наблюдать на всех вулканах», – объясняет он. К сожалению, это не мешает некоторым людям бурно жестикулировать и ошибочно изображать небольшую тряску так, будто это прелюдия к вулканической катастрофе.

Эти усилия по сбору кликов достигли извращенного в своей нелепости апогея в 2018 году, когда британский таблоид опубликовал статью [33] под заголовком «Предупреждение об ИЗВЕРЖЕНИИ Йеллоустоунского вулкана! Сотни бизонов погибли, растут опасения мегавзрыва». Шутка ли: таблоид прямо указал на связь между уничтожением бизонов в парке и возможностью крупного извержения. Знали ли бизоны что-то такое, что нам не суждено услышать? Их заставили замолчать, чтобы заговор не был раскрыт? Я показал этот заголовок Поланду. Он хохотал не меньше 20 секунд, – и так громко, что моя собака Лола проснулась и быстро прибежала из другой комнаты, чтобы выяснить, в чем дело.

Геологическая служба США не так уж беспокоится по поводу нового мегаизвержения. В 2018 году она опубликовала последнюю версию своей национальной оценки вулканической угрозы [34]. В ней ученые оценили степень опасности каждого из 161 действующего вулкана Америки, приняв во внимание огромное количество факторов: 1) насколько мощными и разрушительными были извержения вулкана в прошлом; 2) способен ли он производить пирокластические потоки или нет; 3) покрыт ли он водой или льдом, которые могут смешиваться с поднимающейся магмой, производя непредсказуемые взрывы и сильные пепловые шлейфы; 4) находится ли вулкан далеко или близко от городов, аэропортов, электростанций, водных путей или других жизненно важных инфраструктурных объектов; и так далее. Затем вулканы были ранжированы и рассортированы по пяти категориям, от «очень высокой» до «очень низкой угрозы».

Первое место занял Килауэа, способный создавать длительные, угрожающие городу потоки лавы. На втором месте – Сент-Хеленс в штате Вашингтон, склон которого 40 лет назад взорвался с такой силой, что пластик плавился в 20 километрах от вулкана. Йеллоустоун занял 21-е место. Конечно, любое извержение в густонаселенном национальном парке, окруженном городами, было бы ужасным событием. Но действительно ли этот рейтинг указывает, что одно лишь название супервулкана должно приводить нас в ужас и трепет?

Килауэа и Сент-Хеленс, высокоактивные и склонные к извержениям вулканы, гораздо чаще угрожают людям – как прямо, так и косвенно. Оба извергаются совершенно по-разному, но они делают это гораздо чаще и ближе к людям и инфраструктуре, чем Йеллоустоун. Извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году унесло жизни 57 человек и причинило ущерб на 2,7 миллиарда долларов, но это было всего лишь извержение 4-й степени (или 5-й, в зависимости от классификации) – обычное извержение. Возможно, 26 500 лет назад в Таупо произошло мегаизвержение. Но всего лишь 1500 лет назад здесь произошло другое извержение, в 100 раз превышающее по силе взрыв вулкана Сент-Хеленс в 1980 году. Оно покрыло землю пирокластическими потоками толщиной 100 метров, которые поглощали все на своем пути и полностью уничтожили леса в 32 километрах, покрыв всю Новую Зеландию пепельным снегом. Это извержение, безусловно, было впечатляющим, но получило только серебро: 7-я степень. И кого волнует второе место?

Очевидно, все это ерунда. Если бы вашей жизни угрожало любое из этих извержений, вам было бы все равно, заслуживает ли оно звания мегаизвержения или нет. Вулканолог Глобальной программы по вулканизму Джанин Криппнер выразилась предельно ясно. «Всегда есть некоторая гигантомания – одержимость самым крупным и значительным, – говорит она. – Но самое большое обычно встречается реже всего». В повседневных ситуациях это порой вызывает досаду, но не в том случае, когда речь идет о сокрушительных взрывах.

Не поймите меня неправильно. Йеллоустоун таит в себе опасности. Просто не те, о которых вы думаете. «Самое опасное в Йеллоустоуне – это ехать на машине», – говорит Фаррелл. Неважно, врежетесь ли вы в канаву или съедете с дороги во время гололеда, вероятность того, что вы получите травму или погибнете в автокатастрофе, всегда гораздо выше, чем вы думаете. Решив сойти с тропы в глубь парка, вы можете столкнуться лицом к лицу с дикими животными, включая медведей гризли. Такие неприятные встречи иногда действительно происходят: по данным Службы национальных парков, с 1979 года было зафиксировано 44 случая [35]. Служба также сообщает, что с 1872 года восемь таких случаев закончились смертельным исходом. Звучит тревожно. Но за тот же период 121 человек утонул, упав в одно из многочисленных озер и ручьев парка, так что неуклюжесть – более рискованная черта характера, чем стремление обниматься с дикими медведями.

Кстати о неуклюжести: горячие источники Йеллоустоуна – страшная ловушка для неповоротливых и неосторожных. Многие из них плюются и шипят при температуре, близкой к кипению, а некоторые – невероятно кислотные. Гейзер «Серный котел», к примеру, приближается по pH к аккумуляторной кислоте. Если сойти с дощатых настилов и упасть в такое колдовское варево, начнется ужасающая процедура экстремального пилинга: вашу кожу разъест кислота, а высокая температура разорвет кровеносные сосуды.

Несколько посетителей парка убедились в этом на собственном опыте. В 2020 году женщина незаконно проникла на территорию парка, когда он все еще был закрыт из-за локдауна, и упала в раскаленный бассейн возле гейзера «Олд фейтфул», пытаясь сделать фотографию [36]. Она выжила, но ее пришлось доставить на вертолете в ожоговый центр Айдахо.

Другой случай, произошедший в 2016 году, будто бы вышел из ночных кошмаров. Брат и сестра шли по закрытой части парка в поисках термальной зоны, достаточно прохладной, чтобы окунуться. Во время поисков мужчина погрузился в горячий источник в бассейне гейзеров Норрис и не смог выбраться. Невообразимо болезненные высокотемпературные ожоги или отключение органов из-за теплового шока быстро привели к смерти. Рейнджеры парка отправились извлекать тело, но плохие погодные условия и непостоянство горячего источника им этого сделать не позволили. Когда они вернулись на следующий день, его останки исчезли. Лорант Вересс, заместитель главного рейнджера Йеллоустоуна, сказал тогда журналистам, что «растворение произошло в очень короткий срок». Однако бумажник и шлепанцы уцелели [37].

Вероятность, что вы погибнете в результате одного из гидротермальных взрывов, гораздо меньше. Время от времени каналы горячего источника или гейзера засоряются. Иногда жидкости под землей упираются в твердую скалу; температура там выше точки кипения, но давление настолько высокое, что пузырьки не могут образоваться. Одна трещина – и гейзер взрывается, словно пробитая скороварка: жидкая вода превращается в пар, выходит наружу и превращает окружающее пространство в демоническую сауну быстрее, чем вы успеете моргнуть. Камни одновременно накаляются и разлетаются на куски. Как показала трагедия, произошедшая в декабре 2019 года на новозеландском острове Уакари (Уайт-Айленд)[8], такие происшествия на данный момент непредсказуемы и, если на пути взрыва окажутся люди, смертельно опасны [38].

По словам Фаррелла, в Йеллоустоуне происходит примерно одно небольшое гидротермальное извержение в год, в основном в отдаленных районах. Но глубокие, старые шрамы в земле и скалах показывают, что очень редко в парке происходят более значительные паровые извержения, подобные «взрыву всего бассейна гейзеров одновременно». В Йеллоустоуне находится самый большой в мире гидротермальный кратер – двухкилометровый колизей на северном краю Йеллоустоунского озера, образовавшийся около 13 800 лет назад [39]. Еще один такой взрыв стал бы смертельным для любого, кто оказался в его радиусе, но вероятность такого события остается довольно низкой.

Многочисленные землетрясения также вряд ли причинят вам вред – если, конечно, тектонические силы не позволят посетить парк более крупному сейсмическому собрату. 17 августа 1959 года три различных разлома в земной коре дали толчок, и землетрясение магнитудой 7,3 сотрясло озеро Хебген, расположенное к западу от Йеллоустоуна. Погибли 28 человек – большинство в результате схода оползня [40]. Ученые не могут сказать наверняка, но полоса сейсмичности, простирающаяся от озера Хебген до бассейна гейзеров Норрис, наблюдаемая в настоящее время, может быть следствием первоначального главного толчка магнитудой 7,3, произошедшего полвека назад, – так, колокол звонит еще долго после того, как в него ударили.

По словам Фаррелла, та катастрофа стала «своего рода сигналом тревоги». Ученые облепили парк сейсмометрами. Первоначально сеть сейсмометров была создана Геологической службой США, но в середине 1980-х годов перешла в ведение Университета штата Юта, и сегодня она состоит из 30 новейших приборов, которые фиксируют дрожь земли в любом направлении. Здесь есть еще несколько старых и около дюжины новых сейсмометров других научных агентств, поэтому Фаррелл говорит, что в Йеллоустоуне расположена «одна из лучших сетей сейсмического мониторинга». Это радует, потому что с геологической точки зрения, говорит он, «сейсмическая опасность самая значительная». Большие землетрясения происходят редко, но имеют огромный разрушительный потенциал.

Вулканическая активность – наименее вероятная и страшная из опасностей. Извержение – излияние лавы или даже взрыв – может случиться в далеком будущем, в зависимости от того, что будет происходить с магматической кашей под поверхностью земли в течение многих лет. К счастью, за вулканическими процессами Йеллоустоуна ведется постоянное наблюдение. Геологическая служба США имеет пять вулканических обсерваторий по всей стране: на Гавайях, в Каскадных горах (хребет вулканических гор, проходящий по западу США), на Аляске, в Калифорнии и в Йеллоустоуне, каждая из которых предназначена для наблюдения за своим региональным вулканическим царством. Как и другие, Йеллоустоунская обсерватория строится на партнерских отношениях. Геологическая служба США работает рука об руку, в частности, со Службой национальных парков, Национальным научным фондом, университетами Юты и Вайоминга, Университетом штата Монтана, геологическими службами штатов Айдахо, Монтана и Вайоминг, а также UNAVCO, консорциумом университетов, содействующих геонаучным исследованиям.

Вулканы редко извергаются, не устроив перед этим представления. Серию землетрясений, их сейсмический ритм, указывающий на прорыв магмы сквозь породу, наверняка обнаружат заранее. «Магме довольно трудно двигаться сквозь кору, ничего не сломав», – говорит Фаррелл. GPS-станции парка будут также отслеживать значительные деформации грунта, если магма будет скапливаться на небольшой глубине. А газовые датчики будут улавливать вулканические испарения, выходящие из магмы при ее подъеме.

Всем этим занимается огромное количество ученых. Если бы извержение было на подходе, они бы его не пропустили. Они бы бешено размахивали руками и кричали на каждом углу, а не устраивали заговор с целью все это скрыть. «Даже если бы мы скрывали эту информацию, в парке и вокруг него живут десятки тысяч людей, – говорит Поланд. – Они бы заметили».

Нам всем втайне нравится, когда в фильме или книге сбывается худший сценарий. И я знаю, что вы втайне хотите увидеть, как худший сценарий реализуется в Йеллоустоуне. Давайте проведем мысленный эксперимент.

При самом неудачном стечении обстоятельств когда-то в далеком будущем в Йеллоустоуне произойдет третье мегаизвержение. Безусловно, что любое событие, близкое по масштабам к катаклизму, случившемуся 2,1 миллиона лет назад, будет беспрецедентной катастрофой. Пирокластические потоки затопят парк, немедленно убивая всех, кто находится неподалеку. Но главная опасность исходит от шлейфов пепла.

Если извержение высокой интенсивности выбрасывает в небо большое количество вулканического вещества, обычно формируется нечто вроде зонта. Во время извержения Айленд-Парк, в результате которого появилось туфовое образование Хаклберри-Ридж, шлейфы поднялись так высоко, что пепел попал в стратосферу – участок атмосферы, начинающийся на высоте около 11 километров, выше того слоя, в котором формируется погода. И когда шлейф достигает высоты, на которой его плотность равняется плотности разреженного воздуха вокруг, он распространяется влево и вправо, образуя форму зонтика.

Алекса Ван Итон, вулканолог из Вулканической обсерватории Каскадных гор Геологической службы США, рассказывает, что продолжительное извержение меньшей интенсивности могло бы выбросить большое количество пепла на обширную территорию, если бы сложились подходящие ветровые условия. Но, добавляет она, решающий фактор – это наличие «зонтичного облака». Чем быстрее происходит извержение вулканического вещества, тем быстрее распространяется зонтичное облако, позволяя ему преодолеть шквалистые ветры и распространиться на бо́льшую территорию. Это означает, что в случае извержения 8-й степени в Йеллоустоуне на большую часть Америки обрушится снежная буря пепла.

В исследовании 2014 года, соавтором которого была Ван Итон, с помощью компьютерного моделирования было показано, что произойдет, если Йеллоустоун выбросит 300 кубических километров пепла в течение нескольких дней, недели или месяца. Тонкий слой пыли достигнет Восточного, Западного побережья и побережья Мексиканского залива; от 10 до 30 сантиметров вулканического вещества выпадет на севере Среднего Запада; несколько десятков сантиметров пепла покроют северную часть Скалистых гор.

Директор Международной сети по изучению вулканических угроз для здоровья Клэр Хоруэлл рассказывает о возможных последствиях извержения: люди с уже имеющимися заболеваниями легких могут пострадать от серьезных недугов, если вдохнут достаточное количество пепла. Но в целом выпадение пепла «скорее психологическая проблема», чем физиологическая. Вид тусклого солнца и снежной бури из серого стекловидного вещества, оседающего на весь регион, вселяет ужас в сердце любого человека.

Если извержение 8-й степени в Йеллоустоуне растянется на недели, месяцы или даже годы, то постоянное воздействие вулканического пепла на людей может вызвать проблемы со здоровьем. Однако долгосрочные последствия вды-хания вулканического вещества очень плохо изучены. Пневмоноультрамикроскопический силиковулканокониоз (лат. Pneumonoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis) – выражение, которое моя проверка орфографии чудом определила как вполне правомерное, – это название заболевания легких, которое люди могут получить, вдыхая кристаллическую кремнеземную пыль, побочный продукт некоторых извержений. Но это заболевание никогда не было официально диагностировано. Оно гипотетическое, и кристаллический кремнезем может даже не быть токсичным. «В этом вопросе еще не все решено», – говорит Хоруэлл.

Что точно пострадает, так это инфраструктура. Пепел от извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году засорял водоемы, замыкал электропроводку, блокировал дороги и прерывал полеты. Количество пепла, образовавшегося в результате извержения 8-й степени в Йеллоустоуне, было бы несравненно более разрушительным. Поля сельскохозяйственных культур будут уничтожены, а плодородная почва отравлена. Двигатели автомобилей засорятся и перестанут работать. Сети электропередачи и вышки сотовой связи выйдут из строя. Дороги будут заблокированы, железнодорожный и воздушный транспорт не сможет функционировать. Слабые крыши рухнут под толстым слоем плотного пепла. В серии исследований [41, 42], посвященных последствиям извержения в городе Окленд в Новой Зеландии, подчеркивается, как нарушится каждый аспект человеческой жизни, – даже то, что мы все считаем само собой разумеющимся. Канализационные стоки засорятся, и потребуется годы – годы! – чтобы это исправить. Экономический ущерб также будет огромным, что, вероятно, вызовет мрачные социально-экономические последствия по всему миру.

Но конца света не будет. Это даже близко не приведет к краху цивилизации. Мы знаем это, потому что такой эксперимент в истории человечества уже проходил.

Извержение индонезийского вулкана Тоба 74 тысячи лет назад было чудовищным. Оно произвело большое количество сернистого газа, который, смешиваясь со стратосферной влагой и солнечным светом, может сконденсироваться в аэрозоль – вещество, которое отлично отражает солнечный свет обратно в космос. В достаточно больших количествах вулканические аэрозоли на некоторое время могут немного охладить планету.

В работе 2009 года [43], в которой моделировалось рассеивание пепла и газа от сверхизвержения Тоба, было высказано предположение, что его аэрозоли могли снизить глобальную температуру на 7,7 °C [44], и чтобы вернуться к прежним уровням, потребовались десятилетия. На момент публикации генетические данные свидетельствовали о том, что 60 тысяч лет назад Африку покинула лишь ограниченная популяция современных людей. В совокупности оба свидетельства, по мнению одних, указывали на то, что глобальное похолодание настолько нарушило среду обитания наших предков, что практически уничтожило их. Но другие ученые были настроены скептически.

В 2003 году археологи работали над гипотезой, что современные люди много тысячелетий назад впервые мигрировали в Индию через долину реки Джурреру на юге страны. Там они узнали, что жители близлежащей деревни добывают в долине толстые залежи вулканического пепла, продавая его для различных промышленных целей. При ближайшем рассмотрении они обнаружили пепел с геохимическими характеристиками, которые указывают на извержение вулкана Тоба, расположенного за тысячи километров.

Одним из членов той группы был Майкл Петралья, который сейчас работает исследователем человеческой эволюции и доисторической эпохи в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка в Германии. По его словам, несмотря на удаленность от катаклизма, такие отложения показывают, что пепел Тобы покрыл весь Индийский субконтинент слоем толщиной 5 сантиметров. Но не это поразило Петралью: идентичные археологические останки были найдены ниже и выше вулканического материала, что свидетельствует о том, что эти люди, кем бы они ни были, пережили мегаизвержение. «Это было потрясающее открытие», – говорит он.

Сравнение местных артефактов и орудий труда с другими, найденными по всему миру в тот период, показывает, что они тесно связаны с культурой среднего палеолита в Африке – временем вида Homo sapiens. Другими словами, эти выжившие были нашими предками [45].

В последующие годы серьезность и продолжительность этого теплового спада неоднократно пересматривалась в сторону уменьшения [46]. Пепел и органические вещества, извлеченные из озера Малави в Восточной Африке, не показали никаких признаков вулканической зимы во время извержения Тобы [47]. А в 2020 году Петралья и его коллеги, работая в Северной Индии, обнаружили практически те же доказательства продолжения существования человека [48], что и в Южной Индии на рубеже веков.

Сегодня мало кто верит в гипотезу, что люди тогда едва не исчезли. Мегаизвержение Тоба, без сомнения, было потрясающим воображение, мощным проявлением вулканического гнева Земли. Но этого было недостаточно, чтобы уничтожить наших первобытных предшественников. «Мы увидели, что произошли некоторые экологические изменения, но они не были глобальными, – объясняет Петралья. – Нельзя сказать, что ландшафт полностью перестроился. Конечно, он изменился, но охотники-собиратели могли легко к этому приспособиться».

Петралья предостерегает, что извержение Йеллоустоуна 8-й степени сегодня привело бы к настоящему вулканическому ужасу. Большой кратер в центре Соединенных Штатов и удушающий поток пепла опустошили бы страну. Жизнь сотен миллионов людей, не имеющих возможности просто перебраться в другое место, как их далекие предшественники, была бы разрушена. Подобно извержению Таупо 26 500 лет назад или первому извержению Йеллоустоуна 8-й степени, вулканический армагеддон может произойти в несколько фаз [49], между которыми будут тянуться часы, дни, недели или годы – мрачные периоды, когда никто не сможет быть уверен, что уже можно расчищать обломки и начинать восстановление.

Насколько велика вероятность еще одного извержения Йеллоустоуна, с точностью неизвестно. Было слишком мало извержений 8-й степени, чтобы нанести их на график и выявить закономерности. Но такие извержения в любой точке мира происходят невероятно редко. Сегодняшний Йеллоустоун ведет себя относительно спокойно и не подает признаков, что собирается отдать дань уважения своим прошлым заслугам.

Поскольку магматический плюм перемещается дальше, а шансы на извержение постепенно уменьшаются, я бы утверждал, что Йеллоустоун не планирует терроризировать вас, ваших детей или внуков. Как бы вы на это ни смотрели, Йеллоустоун – это не машина Судного дня и не источник бесконечного ужаса, а край чудес природы, которыми нужно наслаждаться. И пока миллионы посетителей каждый год восхищаются этой сказочной галереей, исследователи будут продолжать слушать музыку бездны, наблюдать за метаморфозами парка сверху и заглядывать в его прошлое, чтобы постичь настоящее.

3

Гигантская чернильница

Танзания, 2005 год. Международная группа ученых и несколько местных проводников-масаев забрались в два «лендровера» и понеслись в кромешной тьме. Холмы и долины вокруг них скрылись в тени, а фары машин освещали коричневые пятна пустыни и зеленые вкрапления. В полночь они достигли подножия вулкана, который резко вздымался в небо. Снарядившись и прихватив газоулавливающее оборудование, они начали подъем. Огромные трещины и внезапные обвалы трудностей не составляли, исследователи осторожно преодолевали крутые скалистые склоны и пробирались к вершине, прибыв как раз в тот момент, когда выглянуло солнце.

«Я не стал заранее просматривать фотографии и снимки, потому что хотел испытать подлинное удивление», – говорит вулканолог и геохимик из Университета Нью-Мексико Тобиас Фишер. Какая выдержка. Как только вы достигаете высоты 3000 метров над уровнем моря и поднимаетесь на внешний край вулкана, вас встречает пейзаж, который, кажется, попал сюда из другой вселенной. «Когда вы переваливаетесь через край, это просто поразительно, совершенно не похоже ни на что, что я когда-либо видел, – делится впечатлениями Фишер, – все кажется таким необычным».

Перед Фишером и его коллегами предстала лава, бурлящая в кратере, но казалось, будто она была загрязнена чернилами. В ней не было классических красных, оранжевых и желтых оттенков. Вместо этого в воздух взлетала черная жидкость, которая быстро остывала, смешивалась с атмосферой и становилась серебристо-белой. Горнитос, одноцветные шишковатые конусы высотой 15 метров, похожие на гончарное изделие пьяного демона, во все стороны извергали черную лаву из множества трубок и отверстий. Обычная лава может двигаться с разной скоростью, но на ровной поверхности перегнать большинство лавовых потоков нетрудно. Несмотря на сходство с моторным маслом, эта лава была более текучей, чем вода, и хлестала так, будто опаздывала на собеседование. К тому же она была холодной – конечно, по меркам лавы. Базальт, вырывающийся из Килауэа, был раскален почти до 1000 °C. А эта лава, только что вышедшая из шахты, извергалась при температуре 500 °C, что всего в пять раз горячее воды, которая кипит в вашем чайнике. Иногда лава вытекает из горнитоса и остывает так быстро, что замирает в воздухе, создавая тусклые каскады, как бы остановившиеся во времени.

Разбив лагерь на вершине и удерживая трубки и бутылки для сбора газа над жерлами и трещинами вулкана, ученые наблюдали, как черный суп выплескивается из горнитосов и проносится всего в нескольких метрах от них. «Просто невероятно, как быстро он двигался, – говорит Фишер, недоверчиво качая головой. – Было страшно! Мы не знали, что может произойти и насколько мы можем приблизиться». В какой-то момент «лава пробила себе русло, перетекла через край кальдеры, или обод кратера, а затем подожгла растительность». Ночью поток лавы, едва освещенный тусклым красным свечением, внезапно пробился вниз по склону в кухонную зону лагеря: все быстро собрали вещи и переместились в другое место.

В большинстве магмы или лавы содержится изрядное количество кремнезема – вещества, состоящего из одного атома кремния и двух атомов кислорода. Кремнезем любит соединяться в длинные цепочки, которые образуют своего рода скелет лавы, и чем больше цепочек кремнезема, тем больше лава похожа на смолу. Базальт, как в большом и глубоком резервуаре Йеллоустоуна, имеет низкое содержание кремнезема, поэтому он довольно текуч. Риолит, который находится в небольшом и неглубоком резервуаре Йеллоустоуна, более чем на две трети состоит из кремнезема, из-за чего он очень вязкий и густой.

Однако в черной лаве этого вулкана так мало кремния, что она течет быстрее, чем выделения из носа аллергика. Известная как карбонатит, она насыщена (среди прочего) карбонатами натрия и кальция [1]. С последним вы наверняка знакомы – из него состоит известковый налет внутри чайника или вокруг водопроводного крана. Естественно, ученые хотят ответить на следующий вопрос: откуда этот карбонатит взялся? Нам не с чем сравнивать, потому что сегодня эта гора – единственный вулкан на планете, извергающий карбонатитовую лаву.

И спорить тут не о чем. Ол-Доиньо-Ленгаи – это не просто самый странный вулкан в мире, это один из самых необычных вулканов во всей Солнечной системе. Причина его своеобразия в том, что этот вулкан играет роль винтика в гораздо более крупной машине, которая преобразует Землю своим удивительным геологическим творчеством. Под Восточной Африкой происходят удивительные процессы, которые порождают вулканы и поддерживают условия обитания для весьма необычных, почти инопланетных форм жизни.

Об этом вулкане, известном народу масаи на протяжении бесчисленных поколений, давно говорили и арабские торговцы. В одном из рассказов 1870 года один из них по имени Сади [2] описывал вершину так: «Она то цвета золота, то белая, как серебро, а потом снова черная». В 1855 году Ол-Доиньо-Ленгаи впервые появился на карте, составленной двумя миссионерами. Одно из названий, которое они дали этому вулкану, – «Снежная гора». Однако на самом деле они видели не снег, а черную лаву, охлажденную потоками влажного воздуха.

Также был вариант «Энгай». Для масаи это слово обозначает «бог» и «дождь»; Ол-Доиньо-Ленгаи же означает «Гора бога».

Когда западные исследователи начали подниматься на вершину вулкана в начале XX века, они заметили быстро сочащуюся из его склонов грязь, которая, казалось, оседала в белый слой вещества, похожего на соль. Так они описывали карбонатитовую лаву вулкана – это зрелище было настолько причудливым, что они считали ее чем угодно, только не лавой. Ученые впервые спустились в кратеры только в 1960 году, когда эта часть современной Танзании еще называлась Танганьика, а до обретения независимости от Великобритании оставался всего год. Джон Барри Доусон, ученый из Геологической службы Танганьики, набрал немного черной лавы и в своем новаторском исследовании 1962 года [3] показал, что это странное вещество состоит из кальция, натрия, калия, воды и углекислого газа.

Ол-Доиньо-Ленгаи – это не просто химическая диковинка. Он также страдает от кризиса идентичности. Этот вулкан-малыш, которому всего 370 тысяч лет, удивительно крутой. Высокие, отвесные вулканы могут возникнуть только в том случае, если из жерла вырывается очень густая, вязкая магма, которая заваливает собой окружающий ландшафт, накапливается и образует крутой конус. Но черная лава этой горы растекается слишком далеко и слишком тонким слоем, чтобы образовать конусообразную гору. К счастью, большая часть магмы вулкана – это не карбонатит, а материал, содержащий приличное количество скелетных цепочек кремнезема, что делает ее достаточно клейкой для создания крутых склонов.

Другими словами, этот вулкан способен извергать странную магму двух видов: сверхтекучую и довольно вязкую. Густая магма может удерживать большое количество газов, не давая им спокойно выходить на поверхность. Стоит пробить отверстие в конусе вулкана с газом – и все эти запертые пары́ резко расширяются, вызывая очень мощный взрыв. Таким образом, более вязкая магма с большим количеством кремния вызывает взрывные извержения, а черная магма проявляется в виде лавовых рек, прудов и фонтанов.

Взрывные извержения Ол-Доиньо-Ленгаи, включая недавнее извержение 2007 года, – это нечто особенное. Они сопровождаются громкими взрывами, огромными шлейфами пепла, а иногда еще и поразительными вспышками молний и раскатами грома. При каждом крупном взрыве вершина часто частично или полностью перекраивается, и на месте крупного куска скалы образуется новый кратер. После каждого крупного взрывного извержения кратер заполняется черной лавой. Над активным бассейном лавы, находящимся прямо под землей, формируются горнитосы. Количество черной лавы при каждом извержении бывает разным, но всегда впечатляет [4, 5]. В 2006 году за две недели вулкан изверг столько, что хватило бы наполнить более 350 олимпийских плавательных бассейнов.

Окрестности вулкана также довольно причудливы. В двух шагах от него, недалеко от того места, где на травянистых равнинах пасутся дикие животные, находится озеро Натрон. Благодаря тем же странным химическим веществам, которые извергает Ол-Доиньо-Ленгаи, это озеро невероятно щелочное. Жидкость в нем настолько едкая, что может разъедать различные текстильные и пластмассовые изделия. Впрочем, это не смущает животных, для которых озеро служит домом, – от водорослей до рыбы тилапии и стай фламинго. Но когда животные погибают в озере, они не сгнивают под лучами палящего солнца. Карбонат натрия, содержащийся в озере, высушивает и сохраняет их тела от тления. Здесь уместен термин «мумификация», ведь карбонат натрия в своих захоронениях использовали древние египтяне [6].

Но центром всего этого потустороннего великолепия, несомненно, служит Ол-Доиньо-Ленгаи. Сотрудник Лондонского Имперского колледжа Мэтт Гендж изучает сверкающие частицы в вулканических породах и метеоритах. Он посещал Ол-Доиньо-Ленгаи трижды. «Это очень странный вулкан, – утверждает ученый. – Когда вы впервые слышите о карбонатитах, вы думаете: “Так это что-то вроде жидкого известняка?” А потом вы узнаете, что он к тому же извергается». В мире насчитывается несколько сотен потухших карбонатитовых вулканов, которые либо выступают над поверхностью планеты, либо погребены под многовековыми геологическими отложениями. Но это количество меркнет по сравнению с сотнями тысяч «обычных» вулканов, действующих, спящих или потухших на Земле. А на других планетах карбонатитовых вулканов, похоже, нет. Учитывая все вышесказанное, можно считать счастливой случайностью, что человечество стало свидетелем извержения такого вулкана.

Из-за крутого склона каждое восхождение сопряжено с риском, но серьезная опасность сохраняется и на вершине. «Это поистине страшное место, – подчеркивает Гендж. – Край кратера составляет от 30 до 60 сантиметров в поперечнике. А по обе стороны – крутые склоны». Упав с одной стороны, вы окажетесь в кратере, заполненном лавой. «А с внешней стороны зияет глубокая пропасть до самого подножия Ленгаи». Слева – смерть от жидкого огня, а справа – от удара тупым предметом. «Я передвигался практически на четвереньках», – рассказывает Гендж.

Не считая силы притяжения, существует множество других способов, которыми Ол-Доиньо-Ленгаи может вас убить [7]: взрывное извержение на вершине; лавины обломков, которые в течение многих тысячелетий сбрасывались вниз по склону; небольшие пирокластические потоки и всплески, которые не раз омывали склоны раскаленным газом и вулканическим веществом; озера невидимого углекислого газа без запаха, которые могут вызвать удушье, – они накапливаются на вершине, поскольку плотнее окружающей атмосферы… Не будем забывать и про обжигающий пепел, который после взрывного извержения 2007 года слоем несколько десятков сантиметров покрыл деревни Найоби и Капенджиро в 11 и 14 километрах от вулкана соответственно.

Если вы не будете осторожны, вам устроят засаду горнитосы. «Горнитос начинают заполняться магмой, затем его боковая часть может провалиться, и вся лава хлынет наружу в виде цунами», – говорит Гендж. Даже Анджелина Джоли не проявила должной сноровки: в конце фильма «Лара Крофт: Расхитительница гробниц 2 – Колыбель жизни» можно увидеть, как героиня выбирается из частично обрушившегося горнитоса на вершине Ол-Доиньо-Ленгаи. «Я не могу представить себе худшего места, более опасного места для съемок фильма с суперзвездой в главной роли», – рассуждает Гендж.

Он объясняет, что и он, и Доусон в разных случаях попадали на линию огня, когда горнитос извергается и выбрасывает десятки мелких капель черной лавы. Угодить под лавовый дождь неприятно, особенно если капли попадут на кожу, но черная лава, как мы уже говорили, отличается относительно небольшой температурой – если она окажется на одежде, то, скорее всего, так быстро остынет, что телесных повреждений не будет. На самом деле, несмотря на риск, те, кто поднимается на Ол-Доиньо-Ленгаи в сопровождении гидов-масаев и других танзанийцев, имеющих опыт восхождения на различные вулканы, включая Килиманджаро, могут чувствовать себя в безопасности. Несчастные случаи немногочисленны, но примечательны: в 2007 году носильщик-масаи провалился сквозь дно кратера в обжигающий водоем с черной лавой. Несмотря на сильные ожоги, он все-таки выжил, – и это, пожалуй, единственный случай, когда кто-то упал в лаву и остался жив [8].

Животным повезло меньше. После взрыва 2007 года по склону вулкана текла река черной лавы. Приехав на место после того, как все успокоилось, Гендж обнаружил застывший поток лавы и торчащую из него кость – останки газели, которая оказалась недостаточно проворной.

Но мало кто согласится, что игра не стоит свеч. Заглянуть в кратеры на вершине, которые меняются от недели к неделе, – опыт совершенно уникальный. Члены разных экспедиций видели временные пещеры, выстроенные черной лавой. Одна из них, обнаруженная в 1990 году, получила прозвище Аид. Автор отчета [9] о ней остерегался подходить слишком близко. «Опасность свариться заживо, если своды обрушатся, энтузиазма не добавляла, и ситуация не способствовала длительному наблюдению», – написал он. Своды Аида украшали жуткие, чрезвычайно тонкие карбонатитовые сталактиты, окрашенные в желтый цвет парами серы, выходящими снизу. «Вполне вероятно, что это очень хрупкие образования, хотя никто не решился проверить эту гипотезу», – отметил искатель приключений.

Там, наверху, все приобретает странную красоту. Однажды Гендж стал свидетелем того, как дождь просачивается сквозь кратер и вступает в реакцию с остатками лавы. «Это были прекрасные белые цветы, минеральные цветы, растущие из трещин на поверхности», – рассказывает он.

Эстетика эстетикой, но ученые поднимаются вверх, ближе к небу, потому что они хотят выяснить, что происходит в Ол-Доиньо-Ленгаи, откуда берется такая необычная лава. Единственный способ сделать это – раздобыть образцы вулканического материала, и в первую очередь саму лаву. А для этого потребуется трюк, немного напоминающий известную сцену из фильма «Миссия невыполнима».

Аспирантка Университетского колледжа Лондона Кейт Лэкстон изначально хотела исследовать Ньирагонго, чрезвычайно активную фабрику лавы, которая находится в Демократической Республике Конго. Когда стало понятно, что это вряд ли удастся сделать, ее научный руководитель предложил Ол-Доиньо-Ленгаи.

Она занималась не геологией, а охраной окружающей среды. При этом она давно была очарована регионом Серенгети, саваннами и населяющей их фауной. Оказалось, что пепел из Ол-Доиньо-Ленгаи распространяется по пастбищам и удобряет почву. «Интересно замечать все эти сложные связи, а не ограничиваться дотошным анализом процессов в вулканической системе, – говорит она. – Ну, знаете, видеть картину целиком».

До этого она не задумывалась о механизмах работы самого вулкана, но когда начала изучать его и странную черную лаву, то задалась вопросом: что же это за место? В отличие от большинства вулканов этот постоянно меняет свой вид, при этом обычный цикл его жизни длится десятилетиями и заканчивается сильным взрывом.

«Все вулканы уникальны. Они похожи на домашних животных, – говорит она, – у каждого из них свой неповторимый характер». Но Ол-Доиньо-Ленгаи выделяется среди всех прочих. Благодаря своей черной лаве он напоминает вулканологический тест Роршаха. Чтобы объяснить, как работает водопроводная система, обслуживающая этот странный, эксцентричный вулкан, было выдвинуто множество идей, но никто не смог дать окончательного ответа. Ученые часто сопровождают свои работы пояснительными схемами, чтобы проиллюстрировать то, что, по мнению авторов, происходит внутри вулкана. Но многие изображения магматических труб Ол-Доиньо-Ленгаи буквально заполнены вопросительными знаками, что отражает степень недоумения научного сообщества.

Лэкстон была не единственной, кто околдован этим танзанийским возмутителем спокойствия. Эмма Лю, вулканолог из Университетского колледжа Лондона, исследовала вулканы по всему миру. Последние два-три года она провела за границей, объездив весь мир от Папуа-Новой Гвинеи до Чили и Южных Сандвичевых островов недалеко от Антарктиды. В 2018 году она была на Килауэа вместе с Эмили Мейсон, отбирая пробы газов из высокоактивной трещины № 8. Как только я рассказал ей о своих беседах с Мейсон, она сразу же спросила: «Вы слышали о ловле лавы?»

Я не слышал. Оказалось, что Фрэнк Трасделл, геолог-исследователь из Геологической службы США, брал образцы лавы из канала, выходящего из трещины № 8, с помощью обычной удочки. «Он подходил к самому краю, закидывал удочку, немного покачивал ее, вытаскивал обратно, а потом на нее выливали бутылку воды», – вспоминает она.

Когда речь идет об Ол-Доиньо-Ленгаи, почти все, что вы знаете о вулканах, можно забыть. «Все шаблоны и закономерности, к которым мы привыкли, к Ленгаи неприменимы».

Лэкстон решила, что один из лучших способов понять несколько загадочных особенностей вулкана – взять образцы газов, вылетающих из Ол-Доиньо-Ленгаи, и зачерпнуть немного карбонатитовой лавы. В 2018 году она отправилась в Танзанию на разведку. «Я понятия не имела, во что ввязываюсь», – призналась она. Лэкстон никогда раньше не была в Африке и никогда не участвовала в экспедициях. «Это была хорошая идея – поехать и посмотреть, с чем придется столкнуться», – признается она. Оказалось, что одним из главных препятствий, как всегда, была бюрократия. Чтобы заниматься подобной работой в Танзании, нужно иметь множество связей и разрешений от всевозможных местных и региональных властей. Кроме того, нужно заранее знать людей на местах, чтобы запросить разрешения. Разбираться с этим бюрократическим уроборосом было совсем невесело.

Более запоминающимся, но уже физически изнурительным был поход на вершину. «Хуже всего то, что подъем начинается в полночь и ты с самого начала чувствуешь себя уставшим, – рассказывает она. – Подниматься нужно ночью, поэтому вокруг не видно ничего, кроме небольшого пятна света. Иногда это полезно, особенно если вы боитесь высоты – так вы не сможете заметить глубокие овраги по обе стороны от тропы. Многие люди считают, что спуск намного хуже, потому что вы стоите лицом к склону и видите, насколько он крут, и замечаете все места, в которых могли бы споткнуться на подъеме. Ничто не помешает вам кубарем покатиться вниз». Почему гиды начинают подъем на вершину в полночь? Лэкстон говорит, что это придумано для туристов: увидеть восход солнца, когда вы поднимаетесь на вершину, – уникальное переживание (если, конечно, вы не сильно боитесь высоты).

На вершине, как она обнаружила, человек полностью открыт перед воздействием стихии. Она осталась там на ночь в палатке. Было слышно бульканье лавы, но кратер не вытворял ничего особенного. Тем не менее она надеялась, что при следующем визите сможет собрать много лавы.

Вооружившись связями с местными властями, заручившись поддержкой Геологической службы Танзании и Университета Дар-эс-Салама, а также изучив условия на вершине, Лэкстон, Лю и другие коллеги вернулись в Танзанию в 2019 году. «На месте мы сразу поняли, что вулкан пользуется уважением», – рассказывает Лю. Им пришлось очень чутко следить за тем, как ко всему этому относятся масаи. «Например, просто разбивка лагеря на вершине могла вызвать напряженность, поэтому нам нужно было действовать очень осторожно», – вспоминает Лю.

В какой-то момент команда увидела масаи, молящихся у южного кратера. «Это был период засухи, поэтому они молились там о дожде. И он пошел», – вспоминает Лэкстон. Вся культура масаи вращается вокруг вулкана. К его подножию съезжаются паломники со всей Восточной Африки. «Любой поступок может либо разгневать, либо обрадовать Энгай». Извержения обычно считаются плохим знаком.

Найбала, местный житель, с 2009 года работающий проводником к вулкану, живет в деревне Энгаре Серо. По его словам, гора Ол-Доиньо-Ленгаи очень важна для масаи, поскольку они верят в природу. О дожде молятся часто, но Энгай – божество многофункциональное. Женщины, которые не могут забеременеть, «могут пойти туда помолиться, чтобы зачать ребенка», как объясняет Найбала, добавляя, что община масаи иногда приносит в жертву Энгаю животных, как у основания вулкана, так и на вершине. Если повод серьезный, старейшины деревни назначают четырех мужчин и четырех женщин, которые отправляются к вулкану в качестве посланников общины и просят бога о помощи.

В то же время, говорит Найбала, община знает, что вулкан исследуют ученые, и многие понимают, что странная лава, которую он производит, свидетельствует о том, что здесь происходит что-то необычное. Пока приезжие ученые проявляют уважение, масаи охотно узнают больше о вулкане, который так высоко ценят.

«Чтобы работать здесь, нужно было проявить некоторое почтение, – говорит Лю, – а также пожертвовать местным определенное количество денег, чтобы выказать уважение и признание, что это их земля». Правительственные разрешения в расчет не принимаются, поэтому каждый ученый должен заплатить за доступ к региону, как и любой турист. Хотя Лэкстон, как глава группы и студентка, была освобождена от платы. Когда речь шла об уважении, важно было не столько то, что вы говорите, объясняет Лю, сколько ваши действия, которые должны были ясно показать, что на этой территории вы – гости.

Когда все было готово, Лэкстон и ее команда поднялись на вершину и с восторгом обнаружили, что лава бодро и энергично танцует в кратере вулкана. Разбив лагерь на возвышенном, украшенном растениями седлообразном участке, они могли легко наблюдать, как кратер внизу ежечасно меняется. Каждый день с первыми лучами солнца они с безопасного расстояния фотографировали изменчивое дно кратера. Лава не всегда была черной. Когда она была более насыщена газом, то приобретала блестящий коричневый оттенок. В последний день они увидели ярко-оранжевые потоки лавы. «После дождя, – говорит Лакстон, – она становится голубой и зеленой».

Но карбонатитовая лава была не самым странным, что они видели во время девятидневного пребывания на вершине. Их удивило разнообразие дикой природы. Вряд ли можно ожидать, что в таком непредсказуемом, смертельно опасном месте может обитать такое изобилие фауны, – но там, наверху, они увидели всевозможных животных, включая бабуинов, гепардов и антилоп канна. Как оказалось, местные условия – с обильной растительностью, более низкой температурой воздуха и соляными отложениями – вполне благоприятны для жизни, несмотря на вулканическую активность. «Думаю, что антилопы приходят в кратер, чтобы полизать камни, – говорит она. – Это довольно мило». Во время разведывательной поездки 2018 года, по воспоминаниям Лэкстон, «кратер был полностью заполнен бабочками – сотнями белых и желтых бабочек»!

Лю же вспоминает, что дикая природа ее прямо-таки захватила. «Я была уверена, что там водятся леопарды, – говорит она, – а обнаружили мы там даманов, маленьких грызунов. Но в состоянии недосыпа я воображала их огромными леопардами». Она поспешила добавить, что в конце концов они увидели нескольких леопардов, так что, возможно, с головой у нее все было в порядке.

Можно подумать, что вулканический рокот посреди ночи будит и раздражает, но оказалось, что это не так. «Звуки вулкана? Они очень успокаивали, – говорит Лю. – Когда я слышала, как он булькает, я думала, что все идет отлично. Мне было комфортно». А вот крики невидимых бабуинов – это другое дело. Эти проказливые приматы представляли некоторую опасность. На вершине Ол-Доиньо-Ленгаи нет туалетов, поэтому единственный вариант – спустить штаны и облегчиться на краю вулкана. «Но если вы перегнетесь через край, окажетесь в уязвимом положении и увидите, что к вам приближается целый отряд бабуинов, это… будет неожиданно», – рассказывает Лэкстон. Что можно сделать в такой ситуации? Как говорится, ноги в руки, и вперед.

Несмотря на угрозу со стороны бродячих бабуинов, команда все равно должна была изучать вулкан. У них был целый ряд задач, включая измерение вулканических газов на склонах вулкана и в кратере, картографирование кратера с помощью беспилотника, составление схемы теплоотдачи верхнего сегмента вулкана – и так далее, иногда с технологической помощью других университетов или институтов. Но главной целью был сбор образцов лавы Ол-Доиньо-Ленгаи. В прошлом ученым удалось добыть очень мало свежих образцов черной лавы, потому что в кратер Ол-Доиньо-Ленгаи просто так не войдешь с лопатой – или, если хотите, с удочкой. Это слишком опасная и непредсказуемая среда. Кроме того, кратер расположен на дне невероятно крутого склона – перепад высот составляет почти 100 метров, достаточно для того, чтобы внутри поместилась статуя Свободы.

Лэкстон – опытная альпинистка. Со своим парнем она познакомилась во время восхождения. Также она сторонник практического, механически точного мышления. «Мой опыт говорит, что технологии в любой момент могут отказать», – говорит она. Дрон может сработать, но на вершине будет такой сильный ветер, что его снесет в кратер – и пиши пропало. Поэтому, подумала она, почему бы не использовать здесь свой опыт скалолазания? Может быть, есть способ спустить кого-нибудь или что-нибудь в кратер и подойти достаточно близко к свежей лаве, чтобы взять несколько образцов?

Лава, конечно, довольно горячая, но люди придумали множество вещей, которые лава расплавить не может. В 2013 году для забора лавы на Гавайях Лэкстон использовала обычный молоток. Она видела на YouTube, как люди играют с лавой лопаточкой, не надевая никаких защитных приспособлений. «Зачерпнуть ее – это самое простое, – говорит она. – А вот как к ней подобраться? Особенно если лава находится на 23 этажа ниже вас».

У Лэкстон был план. Но, как и для идеальных ограблений, для его осуществления требовалась команда.

Ей нужен был еще один чертовски хороший альпинист. Таким помощником стал Арно, которого она заприметила, когда он свисал с большого здания неподалеку от кампуса ее университета. Они выпили кофе, она объяснила задачу, и в конце концов этот профессионально сертифицированный мастер по работе с веревками и шкивами отправился в Танзанию. Для осуществления своего плана ей также требовалось специальное оборудование. К счастью, компания по производству альпинистского снаряжения в Уэльсе изготовила на заказ легкий и хорошо настраиваемый шкив, который идеально подошел. Испытав его в валлийском карьере, она поняла, что у нее есть все необходимые инструменты. Лэкстон также заручилась помощью одного аспиранта из Франции. Ранее они использовали пластиковые лески для подвешивания одежды, чтобы спустить камеру GoPro в жерло вулкана; Лэкстон поняла, что стоит внести несколько изменений, и эту систему можно будет приспособить и для воровства лавы. И, что самое важное, им будут помогать и местные жители, раз в два дня доставляя к лагерю воду и продовольствие.

Команда была собрана. Вперед!

В 2019 году они установили по периметру кратера на вершине вулкана опорные точки и соединили две из них, создав систему подъемных блоков, протянутых с одной стороны кратера на другую. Спускать человека на веревке слишком опасно, поэтому Лэкстон решила прикрепить к шкиву специальные черпаки. Эти емкости с помощью лебедки осторожно опускались в водоем с черной лавой, а помощники с биноклями наблюдали за ними и руководили спуском. В идеале, пока все это происходило, в жерло вулкана никто не должен был упасть.

Черпаки? Оказывается, нет ничего лучше для хранения образцов черной лавы, чем шейкеры для коктейлей и мерки для вина из нержавеющей стали. Лэкстон предварительно протестировала этот набор с помощью паяльной лампы, чтобы проверить, выдержит ли он температуру карбонатитовой лавы. Емкости даже не дрогнули: нержавеющая сталь имеет температуру плавления в три раза выше, чем черная лава.

Ставки были высоки; от успеха этой работы во многом зависела диссертация Лэкстон. Первыми в лаву должны были погрузиться два контейнера. Осторожно развернув их над кратером, убедившись, что они идеально выровнены, ученые спустили их на лебедке и наблюдали, как они исчезли в бассейне лавы. Арно крикнул: «Тяни!», и Лэкстон побежала вниз по склону, используя гравитационный импульс, чтобы поднять чашки обратно. Но она слишком сильно дернула за шкив. Из-за трения веревка порвалась; чашки упали в лаву, где и остались навсегда.

К счастью, это была их единственная неудача. Остальные шейкеры для коктейлей и мерки для вина отказались присоединиться к своим сгинувшим собратьям, и команда набрала шесть образцов черной лавы. Их высушили на воздухе, как кусочки геологического вяленого мяса, чтобы сохранить их состав и первозданную текстуру. Несмотря на то что не все исследовательские задачи были выполнены, ограбление вулкана прошло успешно. После этой миссии всем долго пришлось приводить себя в порядок. Но триумф, достигнутый благодаря хорошему планированию, коллективным усилиям и простому, но эффективному оборудованию, многого стоил.

Теперь, говорит Лэкстон, осталась самая трудная задача – расшифровать лаву. Прежние образцы были взяты на гораздо более поздней стадии жизненного цикла вулкана, сообщает Лю. Новые образцы получены ближе к началу цикла, вскоре после крупного извержения. Наблюдение за тем, как химический состав лавы меняется от одного этапа к другому, может подсказать ученым, почему этот цикл вообще существует.

Однако не все циклы одинаковы. Извержений по четкому расписанию от вулканов никто не ожидает, и Ол-Доиньо-Ленгаи не исключение.

Еще в 2007 году взрывное извержение потрясло вершину. «Случилось так, что мой бывший ученик проводил медовый месяц, путешествуя по Африке, и случайно оказался у Ол-Доиньо-Ленгаи», – рассказывает Фишер. О романтике пришлось забыть. Ученик позвонил Фишеру, рассказал ему об извержении и попросил отправить в это место несколько приборов, чтобы получить данные. Наука требует жертв, что тут говорить.

В 2009 году Фишер и его бывший студент вернулись к вулкану, чтобы взять еще несколько образцов. Химический состав лавы говорил о том, что внутрь вулкана, пополнив его запасы, попало большое количество густой магмы, насыщенной кремнеземом. Благодаря этому толчку давление внутри магмы возросло, и порода, удерживающая ее под землей, перестала быть надежной преградой. Бум! На вершине образовалась дыра, и цикл начался заново: с тех пор черная лава изливается в новый кратер.

Данных пока не так много, и на Ол-Доиньо-Ленгаи было задокументировано всего несколько циклов извержений. Но, судя по нескольким предыдущим, кульминация извержения в 2007 году наступила несколько раньше, чем ожидалось. Возможно, из-за этого выброса магмы, говорит Фишер, «вулкан получил небольшой пинок под зад».

Лэкстон и ее команда – лишь некоторые из исследователей, активно изучающих Ол-Доиньо-Ленгаи. Провести успешные полевые работы на вулкане настолько сложно, что любые сведения имеют огромное значение. Соберите достаточно данных. И вы сможете разгадать крошечный кусочек головоломки. И за последние несколько десятилетий накопилось достаточно информации, чтобы на один из главных вопросов о вулкане – а именно почему он производит лаву, которая представляет собой расплавленный эквивалент известковой накипи, – появился ответ.

Лава – это просто магма, которая вышла на поверхность, а ингредиенты для этой магмы и газы, заключенные в ней, поступают из какого-то источника. Если вы найдете этот источник, то узнаете, что привело к образованию вулкана. Так что возьмите немного лавы и ее газов, и вы сможете решить головоломку.

Карим Мтили работает над магистерской диссертацией в Университете Дар-эс-Салама. Сказать, что он знает свое дело – значит ничего не сказать: университет предложил ему постоянную должность преподавателя, когда он еще не закончил обучение. Он увлечен поиском гелия в этом регионе. Гелий относится к категории инертных газов – затворников, которые настолько апатичны с химической точки зрения, что редко вступают в реакцию с другими веществами. Это, по словам Мтили, означает, что гелий может выходить из-под земли на глубине сотен километров и достигать поверхности в том же виде, в каком он был в начале своего пути.

Существует два атомарно стабильных вида гелия: гелий-3 и гелий-4, причем последний немного тяжелее благодаря дополнительному нейтрону в ядре. Гелий-3 – это так называемый первозданный гелий. Он был заперт внутри Земли во время формирования планеты миллиарды лет назад и сейчас хранится в мантии под земной корой. Гелий-4 – новичок, побочный продукт радиоактивного распада урана и тория в земной коре. Вулканические процессы время от времени выделяют газ гелий при подъеме магматического бульона. Если из бульона выделяется больше гелия-3, это означает, что магма вышла из мантии. Большее количество гелия-4 говорит о том, что значительная часть процесса ее приготовления происходила в земной коре.

Гелий – это всего лишь один из газов, с помощью которых можно отследить источник вулканического топлива. Во время своей поездки в 2005 году Фишеру удалось собрать множество отличных образцов различных вулканических газов. Он сумел показать, что значительная часть углерода в составе магмы Ол-Доиньо-Ленгаи происходит из мантии. Другими словами, черная лава берет свое начало не на поверхности, а глубоко под землей.

Спустя еще одно десятилетие работы, которую на основе первых исследований провел в этом регионе Фишер и его коллеги, в 2020 году они разработали модель [10], которая объясняет принципы жизнедеятельности этого вулкана.

Литосфера – сэндвич из коры и верхней мантии, составляющий кожу нашей планеты, – не везде одинакова. Ол-Доиньо-Ленгаи и целый ряд мертвых карбонатитовых вулканов занимают пограничную территорию. На востоке находится более молодая и тонкая литосфера. На западе – большой кусок искореженных континентальных пород, глыба возрастом 3 миллиарда лет или больше, названная Танзанийским кратоном. За свою долгую историю мантийные плюмы много раз поднимались из Тартара, щекоча подбрюшье кратона и снабжая его большим количеством твердого углерода. Кстати, именно из этого углерода, вероятно, и происходят алмазы. Они не сделаны из спрессованного угля в земной коре – это миф. Алмазы образовались в мантии и были выброшены на поверхность вулканическими трубами давным-давно со скоростью от 160 до 2000 километров в час.

Танзанийский кратон настолько толстый, что его фундамент, богатый углеродом, залегает очень глубоко в мантии. Этот углерод находится под таким давлением, что, как ни старайся, он не может расплавиться. Но он с удовольствием скользит вверх вдоль границы между кратоном и более тонкой литосферой на востоке. По мере того как это углеродное соединение поднимается к верхней мантии, оно декомпрессируется и начинает плавиться. Эти расплавы без труда пробивают тонкую литосферу, а затем устремляются вверх к коре, где некоторое время накапливаются и варятся.

Теперь у вас есть расплавы, богатые углеродом, и расплавы, богатые кремнеземом. Они не уживаются друг с другом. «Это как масло и вода, – рассказывает Лю, – они держатся раздельно. То же самое происходит и в магме. Если она перенасыщена каким-то компонентом, например углеродом и карбонатами, то с точки зрения термодинамики ей проще разделиться на две жидкости». В критический момент расплав, богатый кремнеземом, велит расплаву, богатому углеродом, убираться восвояси, и тот уходит, превращаясь в карбонатитовую магму. Она менее плотная, чем расплав, богатый кремнеземом, и сидит на нем сверху, словно крышка.

Многие вулканы по всему миру выделяют углекислый газ. Ол-Доиньо-Ленгаи извергает много углекислого газа. Именно так вулканы обычно избавляются от углерода. При низком давлении карбонатит разрушается. Если взять известняк и попытаться расплавить его прямо под землей, он распадется, и вы получите углекислый газ и оксид кальция. Как же Ол-Доиньо-Ленгаи умудряется извергать черную карбонатитовую лаву? Как и во многих рецептах, в которых нужна какая-то изюминка, чтобы блюдо выгодно отличалось от других, все, что вам нужно, – это немного соли, точнее, элемента натрия.

Натрий соединяется с нашей расплавленной известковой магмой. Он превращает карбонатит в натрокарбонатит, который вполне может оставаться на поверхности в стабильном жидком состоянии. И именно так, как подозревают некоторые ученые, Ол-Доиньо-Ленгаи производит свою лаву.

Мы достигли большого прогресса в решении загадки о странном химическом составе лавы Ол-Доиньо-Ленгаи. Но второй масштабный вопрос остается открытым: почему это единственный вулкан в мире, извергающий такую необычную лаву? Что отличает Ол-Доиньо-Ленгаи от других?

Граница между Танзанийским кратоном и тонкой литосферой на востоке занимает немалую территорию, так почему же только Ол-Доиньо-Ленгаи использует преимущества своего местоположения? Ответ Фишера более-менее повторяет слова всех, с кем я на эту тему разговаривал. «У меня нет четкого ответа на этот вопрос, – говорит он, пожимая плечами. – Может быть, некоторые вулканы поблизости извергали карбонатиты в предыдущих геологических эпохах, но доказательства были похоронены под потоками обычной лавы. Никто не знает наверняка».

Ответы на эти вопросы не только помогут раскрыть новые тайны Ол-Доиньо-Ленгаи. Вулкан, по словам Фишера, – это настоящие ворота в мир мантии. На долю мантии приходится 84 % объема всей планеты, поэтому понимание того, как она работает и как влияет на то, что происходит на поверхности, имеет огромное научное значение. Неудобно то, что мантия находится очень глубоко, и поэтому недоступна для большинства наших технологических приспособлений. Но здесь, по обе стороны толстого Танзанийского кратона, происходит нечто странное. Мантия подбирается удивительно близко к поверхности. Даже слишком близко.

Помните, мы говорили о мантийных плюмах, которые на протяжении миллиардов лет обеспечивали Ол-Доиньо-Ленгаи твердым углеродным топливом? Похоже, что последние несколько десятков миллионов лет под всем этим регионом действовал гораздо более масштабный собрат, в результате этот уголок Африки вздулся, треснул и разорвался на части, породив целое семейство странных вулканов, протянувшихся на тысячи километров. Да, Ол-Доиньо-Ленгаи – очаровательная гора-изгой, но в грандиозном замысле природы это всего лишь одна нить в причудливом вулканическом гобелене.

Восточная Африка разделяется на части.

Аравийский полуостров – большой участок суши, на котором расположены Саудовская Аравия, Йемен, Оман, Объединенные Арабские Эмираты, Катар, Бахрейн и Кувейт – часть Аравийской тектонической плиты. Много миллионов лет назад она начала отделяться от Африканской плиты, которая включает в себя бо́льшую часть Африканского континента и приличную долю Атлантического океана.

Сама Африканская плита в настоящее время раскалывается на части. Вдоль широкой полосы суши длиной в тысячи километров, от Красного моря между Аравийским полуостровом и Восточной Африкой до Мозамбика, Африканская плита разделена на две: Нубийская плита расположена на северо-западе, а Сомалийская – на юго-востоке. Обе плиты движутся в противоположных направлениях. Этот тектонический разлом известен как Восточно-Африканская рифтовая система. Восточная Африка отделяется от остального континента на 10–15 сантиметров каждое десятилетие.

Специалист по геологическим бассейнам из Имперского колледжа Лондона Кристофер Джексон и специалист по движению тектонических плит из Оксфордского университета Лусия Перес-Диас рассказали мне об эволюции и особенностях этого разлома. Он начался где-то на границе Африканско-Аравийской плиты. Наверху можно найти тройной узел, где Аравийская, Нубийская и Сомалийская плиты движутся в разных направлениях. «И то, что находится в середине этой тройной границы – вовсе не что-то вроде Ока Саурона или логова, из которого явится кракен», – шутит Джексон. Ну и слава богу!

Зато у нас есть Афарская котловина, огромная топографическая чаша в Эфиопии. Литосфера здесь растянулась в результате движения этих трех тектонических плит, словно мягкое тесто для пиццы. Здесь произошло множество извержений, как поблизости к земной коре, так и в ней самой, увеличивая ее вес и заставляя прогибаться вниз, в ту впадину, которую мы и можем наблюдать сегодня.

Отсюда рифт постепенно разворачивался в юго-западном направлении. Около 25 миллионов лет назад он столкнулся с мощным, неприступным Танзанийским кратоном. Решив, что для его разрушения потребуется слишком много усилий, рифт разделился на две части, обогнув его на западе, от Уганды до Малави, и на востоке, через Эфиопию, Кению и Танзанию. В обеих частях есть вулканы, но западная известна в основном своими ярко выраженными землетрясениями, а восточная – вулканическими процессами. Ол-Доиньо-Ленгаи находится недалеко от южной оконечности Восточного рифтового участка.

Виновник этого акта разделения континентов не пытается скрыться. Химический состав лавы, извергаемой десятками действующих вулканов вдоль Восточно-Африканского разлома, ясно показывает, что многие из них получают свои ингредиенты из мантии. Два огромных купола, один из которых возвышается над Эфиопией, а другой – над Кенией, как считается, возникли под воздействием мантийных плюмов, приподнимающих кору. Ученые более или менее согласны, что под Восточной Африкой располагается серия больших мантийных плюмов или один огромный, заряженный под завязку, – так называемый Африканский суперсвелл. Эта огромная масса материала настолько плавучая, что поднимает кору над собой; настолько горячая, что размывает и истончает кору; настолько подвижная, что раздвигает Африканскую плиту в двух разных направлениях. Именно благодаря этому мощному воздействию появился чудо-вулкан.

«Если вы хотите посмотреть на вулканы, отправляйтесь к Восточно-Африканскому рифту, потому что он будто создан для этой цели», – уверен Джексон. Кора растягивается, нижняя мантия движется вверх, распадается и плавится, производя множество странных магматических потоков, а из-за разломов и трещин в коре вулканы появляются буквально повсюду.

В других местах планеты можно найти природные условия, которые чем-то похожи на Восточно-Африканскую рифтовую систему. «Но здесь все более экстремально, и он очень длинный, верно? Он огромный, – говорит Фишер, возбужденно жестикулируя, – это грандиозное место, вы осознаете, что все это существует уже очень давно, но при этом все вокруг постоянно меняется – и здесь есть совершенно сумасшедшие вулканы».

Ол-Доиньо-Ленгаи – самый странный из всех. Но эфиопский щитовой вулкан Эртале тоже необычен: на его вершине находится одно, а иногда и два долгоживущих раскаленных лавовых озера. Ньирагонго, расположенный в Демократической Республике Конго, – удивительный вулкан, полный соединений калия, натрия и кальция, которые входят в состав Ол-Доиньо-Ленгаи. Он не извергает черную лаву, но его раскаленная магма настолько текучая, что может двигаться со скоростью более 90 километров в час. Хотя извержения этих огненных гор могут быть смертоносными, и не раз уже это доказали, они также открывают доступ к очень ценным сокровищам.

Гелий – одно из лучших охлаждающих веществ, которое можно купить за деньги. В жидком состоянии он помогает уберечь дорогостоящее медицинское и научное оборудование от перегревов и взрывов. Мтили исследовал пропасти вокруг Танзанийского кратона, где в результате радиоактивного распада образуется изрядное его количество. Вулканы выбрасывают его на поверхность, где он иногда задерживается в скальных уплотнениях, из которых его можно добывать.

Углекислый газ (CO_2), который вы выдыхаете, может показаться не слишком полезным. Но производители газированных напитков с этим бы не согласились. Вулканическая область Рунгве в Танзании, в которой расположилась целая коллекция относительно спокойных вулканов, все еще выбрасывает в небо огромное количество CO_2. «Компания “Кока-Кола” использует его для получения углекислого газа, – говорит Мтили, – тех самых пузырьков, которые шипят в вашей газировке».

Недавно Мтили и его коллеги отправились туда, чтобы выяснить, откуда этот углекислый газ берется. «Газ выходил на поверхность вдоль русла реки, поэтому там было много пузырьков. И когда мы нашли нужное место, мы очень обрадовались своей находке и буквально бросились туда, чтобы установить оборудование для отбора проб. И вдруг мы почувствовали головокружение», – говорит он, смеясь. Они продолжали попытки установить приборы, и тут их озарило. «Да это же углекислый газ, ребята!» – воскликнул он. Они вдруг заметили мертвых птиц и змей вокруг места утечки, которые задохнулись под завесой прозрачного вулканического газа. Мтили и компания вырвались из газовой хватки смерти и уже вдали от злосчастного русла реки перевели дух. «Мы забыли об основных биологических свойствах углекислого газа, – говорит он, усмехаясь. – Все мы едва не потеряли сознание».

Несмотря на возможные смертельные риски, Мтили хочет и дальше изучать Восточно-Африканскую рифтовую систему – и не только потому, что наука приносит ни с чем не сравнимое удовлетворение. Культуры народов, живущих рядом с вулканами, не менее интересны. В одном месте вулканические процессы приводят к тому, что на поверхность выходит горячий, а иногда и обжигающий солевой раствор. «Люди верят, что это место обладает какими-то целебными свойствами. Они принимают здесь ванны, а некоторые делают соль и используют ее для готовки, – объясняет Мтили. – И они верят, что есть какое-то сверхъестественное божество, которое приносит им эту воду». Когда божество сердится, температура повышается.

Когда речь заходит о научном понимании этих вулканов, наблюдается явный поколенческий разрыв. «Местные жители старшего поколения – кому за семьдесят или за восемьдесят – все еще не отступают от старых представлений, они очень консервативны», – говорит Мтили. Более молодым образовательная система дает научные знания о том, как устроены вулканы. Но, хотя они и признают научные данные, многие продолжают верить, что здесь происходит нечто сверхъестественное. «Это действительно интересное явление: такое сосуществование совершенно разных представлений. Молодые люди не отбрасывают веру своих предков, но в то же время понимают научную подоплеку происходящего», – рассказывает Мтили.

В любом случае, местные жители почти всегда заинтересованы в том, чтобы больше узнать о вулканах, которые почитают. Они увлекаются этой темой, и когда ученые приезжают для проведения полевых работ, местные уже обладают энциклопедическими знаниями о вулкане и о том, где что искать. «Они знают обо всем, что происходит, – рассказывает Мтили, – в том числе о том, какие исследования здесь ведутся. Они помогают ученым найти лучшие места для своих работ».

В течение долгого времени иностранные ученые – как с Запада, так и из других стран Африки – использовали местных жителей просто как носильщиков, переносящих оборудование и другие грузы. Но ситуация меняется. Когда я спрашиваю Мтили, как Лэкстон проводила свои исследования при участии местных ученых и людей, живущих рядом с Ол-Доиньо-Ленгаи, он отвечает: «Это было намного лучше, чем раньше».

«Чем больше мы узнаем о том, как сильно местные жители хотят участвовать в этих исследованиях… – говорит он, а затем делает паузу для размышления. – Они не глупые люди, понимаете? У них тоже есть здравый смысл. Если вы относитесь к ним с уважением и пытаетесь объяснить, что вы на самом деле делаете, проявляете некоторую признательность за знания, накопленные их культурой, то они действительно рады помочь».

Работа Д. Сары Стэмпс, геофизика из Вирджинского технологического института, Элифураха Сария, геофизика из Танзанийского университета Ардхи, и Канг-Хьюн Джи из Корейского института геонаук и минеральных ресурсов Южной Кореи – еще один признак, что времена меняются. Они создали на Ол-Доиньо-Ленгаи сеть GPS-датчиков, которые в режиме реального времени передают исследователям информацию об изменении формы вулкана – сжатии или расширении, в зависимости от того, как ведет себя магма и ее различные составляющие под землей. Если какие-то изменения указывают, что грядет что-то нехорошее, они могут предупредить об этом местные власти.

Датчики принадлежат Университету Ардхи, и в долгосрочной перспективе предполагается, что он возьмет под свой контроль всю сеть приборов. «Мы обучаем танзанийских студентов, так что это не просто иностранцы, которые приезжают, занимаются наукой и уезжают, – говорит Стэмпс. – Мы инвестируем в образование страны». Их конечная цель – постоянно пополнять штат ученых и оборудования, чтобы в конечном итоге создать в регионе полноценную вулканическую обсерваторию. Стэмпс заявляет: «Мы с нетерпением ждем этого дня. Это будет здорово».

Научно доказано: в расплавленном состоянии лава опасна для жизни. Она сжигает все на своем пути. Но микробы могут существовать в условиях, которые большинство животных сочли бы ужасными. То же самое верно для большей части Восточно-Африканской рифтовой системы, где между свежими, неровными потоками все еще раскаленной лавы залегают водные бассейны, в которых обитают самые разные виды живых организмов.

А еще есть эфиопская впадина Данакиль.

Данакиль находится на глубине более 100 метров ниже уровня моря и представляет собой часть Афарской котловины. Только вулканическая насыпь вдоль побережья спасает ее от затопления. «Но когда в далеком прошлом уровень моря был выше, – рассказывает Джексон, – Данакильская впадина была покрыта морской водой». Древние коралловые рифы, морские террасы и соленые минералы напоминают о том, что когда-то это была акватория.

Сказать, что сегодня это место неблагоприятно для жизни – значит не сказать ничего [11]. В этой чаше длиной свыше 250 километров среднесуточная температура составляет 34 °C, и это одно из самых выжженных солнцем мест на Земле. Дождь – большая редкость: за год в Данакиле выпадает всего около 100 мм осадков. А внутри Данакиля находится вулкан Даллол, окруженный бесчисленными гидротермальными водоемами и бассейнами. Это многоцветный адский пейзаж: вулканические химикаты, поднятые восточноафриканским мантийным монстром, окрашивают воды в яркие зеленые, оранжевые, молочно-белые и тошнотворно-желтые цвета. Воздух пропитан зловонием ржавчины, угарным запахом серы и едким хлором. Эти тягучие пары вгрызаются в носовые полости и легкие, если вы осмелитесь приблизиться к небольшим минерализованным курганам, что возвышаются над кипящими бассейнами.

Пурификасьон Лопес-Гарсия, специалистка по разнообразию микроорганизмов из Национального центра научных исследований Франции, работала в окрестностях Даллола при температуре свыше 50 °C. Приходится постоянно пить воду и двигаться очень медленно, чтобы не перегреться. Работа здесь и в окрестностях была, по ее словам, «самым экстремальным опытом» в ее жизни. Микробиолог Фелипе Гомес из мадридского Центра астробиологии говорит, что Даллол выглядит очень красиво, но здесь невероятно жарко и опасно: «Некоторые птицы, увидев воду, окунаются в нее [чтобы попить] и погибают. Я видел целые водоемы, окруженные погибшими птицами. Да, это ужасно».

Но, как гласит аксиома: где есть вода, там есть жизнь. Пока в Даллоле есть вода и химические соединения, которые можно использовать для получения энергии, определенные виды микробов – экстремофилы – могут здесь жить. Примечательно, что некоторые микробы выживают даже при комбинации двух из этих экстремальных условий, а значит, они – полиэкстремофилы. (И воображалы.)

То же самое относится и к Даллолу – по крайней мере, до определенной степени. В процессе эволюции особенно стойкие микробы приспособились к очень высоким температурам. Некоторые из них могут жить и в чрезвычайно соленой среде, а другие преуспевают в удивительно кислой. «Обычно мы говорим, что pH равен нулю, потому что у нас нет зондов, приспособленных для измерения отрицательного pH. Теоретически отрицательного pH не существует», – говорит Гомес. Но здесь некоторые бассейны почти наверняка имеют отрицательный pH. И все-таки жизнь находит выход.

В Даллоле есть гипертермальные бассейны, гиперсоленые пруды и гиперкислотные лужи. Но микробиологов он привлекает тем, что благодаря аномальному источнику вулканического топлива здесь есть водоемы, которые соответствуют всем трем параметрам! Это самая экстремальная среда на Земле. В некоторых из этих водных бассейнов кипит жизнь, но другие, говорит Гомес, полностью мертвы. Иногда экстремальные условия оказываются слишком экстремальными. Иногда вода в бассейнах настолько связана с другими химическими соединениями, что микроорганизмы не могут ее перерабатывать.

«В каком бы экстремальном месте я ни был, если я находил воду, я находил жизнь, – говорит он, рассказывая о своих приключениях на Северном и Южном полюсах, в пустыне Атакама и других уголках планеты. – Единственное исключение – здесь, в Даллоле».

Геобиолог и астробиолог Барбара Кавалацци из Болонского университета считает, что это идеальное место для изучения астробиологии. Если в этих бассейнах будет обнаружена жизнь, значит, она может существовать на грани земных условий. Если жизнь отсутствует, то, возможно, мы обнаружили набор условий, которые не позволяют ей сохраниться, и эту концепцию можно применить к окружающей среде на других планетах. Таким образом, поиск предельных условий в Даллоле – возможно, самом потустороннем месте Восточно-Африканской рифтовой зоны – становится научной задачей с очень важными последствиями.

В 2019 году Гомес и его коллеги опубликовали работу [12], которая, похоже, отодвинула пределы существования жизни в непостижимые дали. Несколько лет назад, используя Данакильскую впадину для калибровки научного инструмента, который в конечном итоге окажется на марсоходе «Кьюриосити», они изучали водоемы вокруг Даллола и обнаружили жирные кислоты, которые можно найти в живых клетках. Исключив возможное загрязнение от ученых, туристов и животных, они обнаружили миниатюрные круглые структуры, замурованные в минеральных отложениях. Исследователи пришли к выводу, что это клетки бактерий.

Для всех это стало большим сюрпризом. На Земле еще не находили жизнь, которая могла бы существовать одновременно в гиперкислотной, гипертермальной и гиперсоленой среде. И все же в этом бассейне смерти, похоже, что-то смогло выжить. Как ни странно, подобные микробы уже были обнаружены в других соленых средах, но не в таких экстремальных условиях. В настоящее время Гомес и его команда пытаются разгадать биофизические механизмы, обеспечивающие выживание микробов, и эта работа действительно находится на переднем крае микробиологии.

Позже в том же году Лопес-Гарсия и ее коллеги опубликовали работу, которая косвенно этому открытию противоречила. Исследуя аналогичные бассейны со всеми тремя экстремальными условиями окружающей среды, они оказались с пустыми руками. Они обнаружили, что переизбыток соли и кислотности губителен для жизни. Высокие концентрации солей магния могут разрушить цепочки молекул и защитные мембраны клеток. Они высасывают воду, в которой нуждаются клетки, а для микробов это смертельно. Ученые также высказали предположение, что крошечные зерна в бассейнах, конечно, похожи на клетки, но это не более чем минералогические имитации, которые можно принять за свидетельства жизни [14].

Гомес сохраняет бодрость духа и уверенность. Несколько лет назад он бы тоже не поверил в результаты своей работы. Но с каждым годом пределы существования жизни, похоже, только расширяются.

Однако все согласны, что единственная причина, по которой жизнь вообще может существовать на Даллоле, – это вулканические процессы, пронизывающие Восточную Африку. Вулканы обеспечивают тепло и поток химических веществ, которые микробы могут использовать в качестве источников энергии. Добавьте немного воды, и вы получите дом для маленьких, но очень авантюрных организмов.

Вулканы могут быть опасны. «Но с научной точки зрения все совсем наоборот, – говорит Гомес. – Сама Земля сформировалась благодаря вулканам». И никто не знает наверняка, но похожие экстремальные условия, вероятно, дали начало первым формам жизни, от которых произошли все живые существа.

Вулканические процессы Восточно-Африканской рифтовой системы поддерживают не только микробную жизнь. Люди, миллионы которых сегодня живут в этом регионе, бродили по нему задолго до начала письменной истории.

Некогда в прошлом на южном берегу озера Натрон, недалеко от Ол-Доиньо-Ленгаи, Конго Саккае, масаи, живущий в Энгаре-Серо, нашел в пепельной грязи множество странных следов. Вскоре после начала нового тысячелетия он случайно упомянул об этом нескольким сотрудникам близлежащего туристического лагеря. В то время в лагере останавливался американский эколог. Вернувшись домой, он рассказал об этих следах своим друзьям, в том числе Синтии Люткус-Пирс, седиментологу и палеоэкологу из Аппалачского государственного университета.

«Я получила первые фотографии этого места 1 апреля 2008 года – в День дурака», – рассказывает она. Люткус-Пирс думала, что кто-то решил подшутить над ней, тогда еще молодым членом кафедры. Но ее коллега быстро доказала, что снимки настоящие. Вскоре она собрала команду специалистов; в 2009 году они вылетели на место, чтобы провести экспертизу.

Раньше следы были скрыты под землей. Через это место протекала река Энгаре-Серо, и вода смыла достаточно грязи. Когда исследователи старательно покопались в ней, они обнаружили 400 отдельных отпечатков ног, которые оставили люди, проходившие здесь в период от 5 до 19 тысяч лет назад [15]. Следы впечатались в пепельно-грязный селевый поток, обрушившийся с Ол-Доиньо-Ленгаи за некоторое время до появления этих людей. После их ухода очередная лавина грязи и пепла скрыла следы, на тысячи лет защитив их от эрозии.

Благодаря самому странному вулкану в мире ученые смогли заглянуть в прошлое нашего вида, древнюю летопись человеческой деятельности в этом регионе. «Не буду скрывать. Когда я впервые вышла из машины и увидела все это, я заплакала», – говорит Люткус-Пирс.

Окаменелости, как и сохранившиеся кости, дают представление о форме живого существа. Следы окаменелостей, такие как эти отпечатки ног, мало сообщают о форме, зато многое могут рассказать о поведении. Было понятно, что здесь прошла большая группа людей. По какой-то причине очень высокий человек бежал немного в стороне от других. У одного человека был большой деформированный палец, а другой, с маленькими ножками, шел, как утка, расставляя ноги. Состав группы – в основном женщины и подростки, и лишь несколько мужчин – позволяет предположить, что это были охотники-собиратели, которые искали пищу и ресурсы на берегу озера. Отголоски их культуры до сих пор сохранились у народа хадза. «Однако строить догадки пока очень сложно», – утверждает Люткус-Пирс.

Может показаться странным, почему люди решили забраться в такое негостеприимное место. Но, как и на вершине вулкана, жизнестойкая растительность привлекает сюда животных, а вулканические процессы питают водные источники. Это было не место временной стоянки, а место обитания, говорит Люткус-Пирс. Еще более древние окаменелости, сохранившиеся по всему Восточно-Африканскому рифту, свидетельствуют о том, что «этот ландшафт привлекал людей на протяжении очень долгого времени».

На момент написания статьи самая древняя известная окаменелость Homo sapiens – то есть нас с вами – была найдена в Марокко. Это череп возрастом 300 тысяч лет [16]. Но останки всех видов архаичных людей, от Homo sapiens до наших эволюционных кузенов и предков, были найдены по всей Африке [17], от Эфиопии до южной части континента. Танзания тоже в деле: в ущелье Олдувай найдены человеческие окаменелости и артефакты возрастом почти 2 миллиона лет, а в местечке Лаэтоли, расположенном всего в 100 километрах на юго-запад от Энгаре-Серо, найдены отпечатки ног предка человека возрастом 3,6 миллиона лет.

На звание «колыбели человечества» могут претендовать многие места на континенте, но начинает казаться, что бо́льшая часть Африки была для нашего вида одним огромным питомником. И частью этого питомника, безусловно, была Восточно-Африканская рифтовая система – вулканическое чудо, негостеприимное и пригодное для жизни одновременно. «Мы, танзанийцы, гордимся тем, что часть Восточно-Африканской рифтовой системы, как утверждают ученые, была местом обитания первых людей», – говорит Мтили.

Подводная вулканическая среда, похожая на те ландшафты, что разбросаны вдоль этого огромного геологического разлома, возможно, была местом зарождения жизни на Земле. Осознание того, что такая же необычная империя вулканов могла наблюдать за тем, как наш вид делал свои первые шаги, не может не будоражить воображение.

Однажды Ол-Доиньо-Ленгаи погрузится в вечный сон. Бог внутри него исчезнет. Черная лава иссякнет. Возможно, где-то на юге появится другой вулкан, способный проделать те же фокусы. А может быть, и нет. Но еще миллионы лет мантия под землей будет продолжать подниматься и бурлить. Восточная Африка будет постепенно откалываться от континента.

Восточно-Африканская рифтовая система может разрушиться. За геологическое время восточная часть разлома в какой-то мере растратила свои силы; сегодня она откалывается от континента, но медленно. Обильные землетрясения в западной части, однако, говорят о том, что здесь энергия еще сохранилась. В конце концов, на восточной стороне деформация земной коры может полностью прекратиться, в то же время в западной части рифт будет только увеличиваться. В игре участвует так много переменных, что судьба разлома остается неясной. Сколько бы гипотез мы ни строили, убедительного ответа дать не получится. Если тектонические плиты потеряют свой импульс, Африканский разлом может застыть – полностью или частично. Рубцовую ткань неудавшихся разломов можно найти по всей планете. Земля легко отвлекается и не всегда доводит начатое до конца.

Джексон, заглядывая в туманное будущее, по-прежнему оптимистично оценивает шансы Восточно-Африканской рифтовой системы. «Похоже, что у нее еще достаточно сил, чтобы разорваться на части», – говорит он. И что же тогда произойдет? Чем закончится многовековое постепенное разрушение континента, о котором свидетельствуют впечатляющие и почти потусторонние вулканические силы?

Вы когда-нибудь замечали, что восточное побережье Южной Америки очень похоже на зеркальное отражение западного побережья Африки? Посмотрите на карту мира. Они так идеально подходят друг другу, верно? Они похожи на совпадающие кусочки огромного пазла.

Это не совпадение. Примерно 140 миллионов лет назад [18] эти континенты были соединены. Но мощные геологические силы отбросили их друг от друга. Мантия поднялась. Между ними образовался разлом. Морская вода хлынула в бездну. И так родился океан.

В южной оконечности Красного моря и в Аденском заливе можно обнаружить земную кору не континентального, а океанического происхождения. Эта кора появляется, когда тектонические плиты отходят друг от друга. Мантия поднимается, плавится и производит несколько чистых потоков магмы. Остывая, она превращается в плотную породу, которая образует основание океанов. Если океаническая кора формируется в верхней части Восточно-Африканской рифтовой системы и этот процесс продолжается, то вскоре вы сможете увидеть ее и дальше к югу.

Тонкая литосфера Афарской котловины, растянутая движением литосферных плит, может продолжать проседать. В конце концов ее затопит вода из Красного моря. Суша расколется, на ее месте образуется океаническая кора. Через несколько десятков миллионов лет Восточной Африки больше не будет. Африка по-прежнему останется большим континентом, но значительно уменьшится в размерах. Новый микроконтинент, неторопливо отделившийся от Африки, будет дрейфовать в Индийском море. А между ними, порожденный причудливым вулканизмом планеты, будет пролегать самый молодой в мире океан.

4

Стеклянные своды

Еще в детстве я узнал о существовании подводных вулканов и сразу же подумал, что это идеальное убежище для суперзлодеев. И даже сейчас, будучи вполне взрослым человеком, я все еще представляю их именно так. Даже обычные вулканы захватывают дух, а уж мысль о том, что эти огнедышащие монстры обитают и под водой, кажется совершенно поразительной. Конечно, нет лучшего места для гнусного злоумышленника, чем крепость из магмы. Подводные вулканы будет трудно отыскать назойливым правоохранительным органам, супергероям или секретным агентам, – и к тому же, питаясь от геотермального тепла, тайные базы, построенные внутри них, будут экологически чистыми. Да и вариантов много, ведь большинство вулканов Земли находятся под водой.

«Вулканическая активность в океанах выше, чем на суше, – рассказывает Билл Чэдвик, специалист по геологии морского дна в Морском научном центре Хатфилда Университета штата Орегон. – Это совсем не очевидно, правда? Мы чаще обращаем внимание на вулканы, извергающиеся на суше, потому что они сбрасывают камни нам на голову. А те, что в океанах, делают это тайком, так что вы никогда об этом не узнаете».

Там, внизу, в тени, существует целый огненный мир. От взрывающихся затонувших гор до извергающих лаву трещин, проходящих по морскому дну, – здесь есть на что посмотреть. Однако куда легче сказать, чем сделать. Между нами, жителями поверхности, и этой магматической Аркадией находится завеса океана. Жаль, потому что если извержения на планете Земля происходят в основном в морских глубинах, а мы даже не способны до них добраться, то мы не сможем ответить на самый главный вопрос: как устроена Земля? Так считают многие специалисты, в том числе вулканолог из Гавайского университета в Маноа Кен Рубин.

В XIX веке люди устали видеть на картах огромные пространства, заполненные изображениями морских чудищ. Они хотели знать, что там находится на самом деле. Некоторые просто хотели выяснить, насколько глубоки океаны. Но как это узнать? Например, можно привязать к очень длинным кускам веревки пушечные ядра или другие свинцовые грузы, бросить их за борт, подождать стука и провести измерения.

Британский океанограф Джон Мюррей и шотландский историк природы Чарльз Уайвилл Томпсон придумали кое-что получше. Продемонстрировав членам британского правительства несколько морских обитателей, привезенных из Атлантики и Средиземноморья, они получили финансирование на кругосветное плавание и проведение научных исследований. Им предоставили военный корабль Королевского флота «Челленджер», который был переоборудован в плавучую научную лабораторию. С 1872 по 1876 год они путешествовали от Антарктического круга до Индийского океана и Новой Зеландии, увидели много интересного, собирали морскую живность и изучали химический состав морской воды.

Они также хотели узнать, как выглядит морское дно. Вместо плоской бездонной равнины, похожей на дно озера, только в масштабах планеты, они обнаружили причудливые рельефные подъемы и спуски. Самый глубокий из этих спадов они нашли в Марианской впадине Тихого океана, где утяжеленный кабель опускался на 10 тысяч метров, прежде чем наткнуться на дно. Это место, бездна Челленджера, – самая глубокая точка океана, глубже перевернутого Эвереста.

Но самую странную подводную особенность они обнаружили в центре Атлантического океана: вместо однородного ландшафта они нашли там нечто похожее на огромную стену [1], разделяющую океан на восточную и западную половины. Размеры этой стены не удалось определить с помощью глубинных зондирований.

Эта стена оказалась горным хребтом, а горы – вулканами. И теперь мы знаем, что в Мировом океане их полно.

Вы, вероятно, слышали о гидротермальных источниках. В 1977 году, примерно в то же время, когда НАСА отправляло роботов не только на орбиту, но и на поверхность Марса, ученые опускали в глубины Мирового океана камеры для сбора данных. Недалеко от Галапагосских островов, на глубине около 2400 метров, эти камеры обнаружили, что морское дно раскалывается на части, время от времени извергая потоки лавы. Но, к вящему изумлению нескольких десятков ученых, наблюдавших за происходящим с безопасного расстояния, камеры также зафиксировали мерцающий столб, выходящий из скопления скал неподалеку.

Совершенно случайно они обнаружили первое в мире активное поле гидротермальных источников [2]. Два года спустя в нескольких сотнях километров к северу от этих источников ученые наткнулись на феномен, который сегодня служит олицетворением глубоководных исследований: это были «черные курильщики», литологические дымоходы в стиле Сальвадора Дали, извергающие столбы темной кипящей жидкости, которые получили свое наименование и цвет из-за черного сульфида железа. Были обнаружены и «белые курильщики», выбрасывающие мелкие частицы светлого кремния, бария и кальция [3]. На сегодняшний день по всему миру обнаружены сотни гидротермальных источников.

Независимо от типа гидротермальные источники работают по одному и тому же принципу: очаги магмы вблизи поверхности раскаляют окружающую породу, выделяя из нее всевозможные химические соединения; горячая порода нагревает морскую воду, которая вырывается из отверстий, или дымоходов, в морском дне в виде мутного фонтана температурой 400 °C. Это намного выше температуры кипения, но вода все равно остается в жидком состоянии, потому что под давлением моря не может испариться.

Если отбросить эти знаменитые гидротермальные источники, большинство ученых не знают о подводных вулканах практически ничего. Старая присказка, что мы знаем больше о космосе, чем о глубинах океана, верна и сегодня. Исследовав лишь малую часть морского дна, мы можем только гадать о количестве подводных вулканов. По разным мнениям, в Мировом океане их насчитывается от десятков тысяч до нескольких сотен тысяч. Многие из них потухли, а некоторые неистовствуют и, похоже, не прочь сообщить об этом всему свету. Некоторые, как и их наземные сородичи, извергают лаву в довольно спокойной манере; она быстро застывает и приобретает серебристый блеск, погашенная прохладной морской водой. Другие взрываются, выбрасывая сразу большую порцию насыщенной газом магмы, в результате чего образуется пемза – легкая дырчатая порода, которую используют для пилинга.

Лава часто и с удовольствием появляется вокруг трещин в морском дне – наподобие тех расселин, которые проходят через рифтовые зоны Килауэа. Иногда, если процесс идет по всем правилам, из этих трещин вытекают шарики лавы, которые быстро покрываются коркой и разлетаются по морскому дну. Геологи называют это «подушечной лавой». Однажды я лежал на одной такой. Не надейтесь хорошо выспаться на лаве-подушке.

Но сами вулканические горы впечатляют гораздо больше. Некоторые из них довольно высокие и остроконечные, другие поражают шириной. Но чисто внешне они не сильно отличаются от вулканов на суше. Представьте себе полет на вертолете вокруг вулкана – например, горы Фудзи. А теперь представьте, что мир затопило, и вы не летите, а плывете вокруг Фудзи. По сути, так и выглядит подводный вулкан.

Ученые больше не бросают в море пушечные ядра, чтобы найти на дне бугры и впадины. В основном они используют эхолокацию: излучают звуковые импульсы с кораблей или подводных лодок и смотрят, сколько времени требуется звуку, чтобы вернуться к своему источнику. Такой метод используется для составления топографических карт мутного дна. Что это, просто возвышенность? Скорее всего, вы нашли подводный вулкан.

Но мы люди. Для нас видеть – значит верить.

Чэдвик увлекся темой вулканов по той же причине, что и многие: когда он учился в колледже, произошло извержение Сент-Хеленс, в результате чего в штате Вашингтон появилась огромная котловина. Будучи специалистом по геологии, Чэдвик не смог устоять: он получил небольшое финансирование для изучения вулкана и добровольно посвятил этому свое время в рождественские каникулы. «Не успел я опомниться, как полетел в кратер на вертолете и получил сильнейший выброс адреналина. Пути назад не было».

В конце концов, окончив аспирантуру в Калифорнии и поработав научным сотрудником на Галапагосах, он получил должность в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований Америки. Там нужен был человек с вулканологическим образованием для проекта по изучению морского дна. Чэдвик идеально подошел для этой работы. В то время, в конце 1980-х – начале 1990-х годов, вулканизм морского дна был малоизученной областью. Так начались десятилетия погружений под воду, когда такие ученые, как Чэдвик, начали всерьез изучать подводные вулканы и извержения.

При мысли об ученых, исследующих морское дно, вы, скорее всего, представляете себе подводные аппараты с экипажем – прозрачные пузыри, которые медленно опускаются в лавкрафтианские глубины. Сам Чэдвик совершил десять погружений в одном из таких пузырей, ласково названном «Элвин». «Представьте себе космонавта, который движется в обратном направлении», – рассказывает он.

Как и космонавты, они не пускают на борт случайных людей. «Они сажают вас в подводную лодку за день до погружения, чтобы посмотреть, сойдете ли вы с ума или нет, – усмехается он. – Никто не хочет, чтобы это вдруг случилось на морском дне!» Сам аппарат – всего два метра в поперечнике и забит электроникой. Внутри довольно тесно, так что там едва можно вытянуться во весь рост. А штурманы со своим черным юмором вовсе не стремятся успокоить страхи нервных пассажиров: «Там достаточно воздуха для трех человек на три дня – ну или для одного человека на девять дней». Чэдвик снова посмеивается. Ему неоднократно напоминали, что перед посадкой следует заблаговременно опорожниться. На «Элвине» туалетов нет, так что любой, кто почувствовал нужду на глубине нескольких километров под водой, должен либо терпеть несколько часов подряд, либо собирать отходы своей жизнедеятельности в специальные бутылки.

И вот члены экипажа дают добро: подводные аппараты опускаются на поверхность моря, балластные баки наполняются водой, и вы погружаетесь.

«Мне понравилось, это было захватывающее зрелище, – рассказывает Чэдвик. – Помню, как во время первого погружения я выглянул из иллюминатора и впервые увидел морское дно – это было действительно потрясающе, сама мысль о том, что я нахожусь на дне океана». Он исследовал часть Тихого океана недалеко от побережья штатов Вашингтон и Орегон, известную как плита Хуана де Фука. Спуск на морское дно в этом месте занимает 75 минут, а все освещение отключается для экономии заряда. Стеклянные поля, освещенные огнями «Элвина», выглядели потрясающе. Но, как и во многих других историях, все дело в самом путешествии, а не в месте назначения.

«Ты смотришь в окно, а океан просто кишит биолюминесцентными, желеобразными организмами, – делится Чэдвик. – Когда подлодка опускается на дно, она слегка тревожит их, и поэтому все они светятся, когда вы проплываете мимо. Они повсюду, насколько хватает видимости». Он вспоминает, как сидел там с отвисшей челюстью, будто перенесенный в научно-фантастическую вселенную.

Однако, если вы изучаете не обитателей морских глубин, то наиболее подходящим вариантом становятся подводные аппараты с дистанционным управлением (АДУ), поскольку они могут оставаться под водой гораздо дольше, чем аппараты с людьми на борту, провести больше научных исследований – и, кроме того, нет риска, что мощное извержение превратит кого-то в кровавый блинчик.

Научный сотрудник Океанографического института Вудс-Хоул Ричард Камилли рассказал мне о встрече ученых, которая произошла в 1986 году, всего через несколько месяцев после катастрофы на Чернобыльской АЭС. Основной докладчик поместил в свою презентацию фотографию не рыбы или подводного вулкана, а человека, курящего сигарету, чем привел аудиторию в замешательство. «Оказалось, что этот человек – один из тех, кого отправили ликвидировать последствия аварии, – рассказывает Камилли. – Этот парень знал, что это будет его последняя сигарета». Докладчик использовал эту фотографию, чтобы подчеркнуть, насколько важны роботы-исследователи в нашем опасном мире. «Робототехника с тех пор очень изменилась», – говорит он. С этого момента АДУ стали основным направлением разработок. Однако у них был серьезный недостаток – они не могут далеко отойти от корабля, с которого осуществляется управление.

Но уже в 1994 году в Вудс-Хоуле был создан робот под названием автономный придонный исследователь (АПИ). АДУ с завистью смотрели на АПИ, ведь этот пузатый металлический ныряльщик был освобожден от цепей, привязывающих его к хозяевам-людям. Он умел плавать практически самостоятельно, обладал рудиментарным искусственным интеллектом, который позволял ему следовать по серии путевых точек и использовать бортовые научные приборы для поиска геологических, гидрологических или зоологических артефактов. Сначала это был мобильный сейсмометр для сбора данных о землетрясениях, но со временем он научился отслеживать магнитные волны, составлять карту вулканических расщелин и гор и даже очень близко подбираться к самым горячим и глубоким гидротермальным источникам. «Им не обязательно было смотреть на датчики, поскольку он сгорел, – говорит Камилли. – Был в воде и сгорел».

Совершив 221 погружение, АПИ вышел на пенсию и уступил место более умному автономному подводному аппарату (АПА). Но так только казалось: в науке предстояло сделать еще очень много открытий, а исследовательская экспедиция у берегов Чили оказалось сложнейшим предприятием, поэтому ученые решили еще раз использовать АПИ. И в 2010 году, во время 222-го погружения на морское дно, он внезапно взорвался. «В свое время этот аппарат был настолько революционным в области робототехники, что New York Times даже напечатали некролог» [4], – рассказывает Камилли. Нечасто такое встретишь. Последний раз Times удостоила робота такой чести, когда в 2019 году сильная пылевая буря на Марсе погубила почтенный марсоход НАСА «Оппортьюнити» [5].

По сегодняшним меркам АПИ выглядит примитивно. «Он был создан только для того, чтобы следовать от одного места к другому, как заводная игрушка», – говорит Камилли. При этом, по его словам, если бы вы тогда рассказали ему, что умеет сегодняшний АПА, он посоветовал бы вам обратиться к психиатру.

Камилли прав. Будущее уже наступило. В 2015 году аппарат «Сентри» под бдительным присмотром Чэдвика и его коллег плавал недалеко от Марианского желоба, самой глубокой впадины Мирового океана. Ожидая найти старые вулканы, вместо этого он наткнулся на поле свежего вулканического стекла. Это было самое глубокое подводное извержение из когда-либо найденных [6], застывшее во времени, скрытое на глубине 4,8 километра ниже уровня моря. Некоторые из сверкающих потоков лавы там, внизу, имеют длину почти 8 километров и толщину 137 метров, а это больше 30-этажного дома.

Камилли был частью команды, которая отправила небольшой флот АПА в экспедицию, финансируемую НАСА, к подводной горе Колумбо – очень темпераментному вулкану, расположенному к северу от греческого острова Санторини, который, кстати, сформировался в результате извержения. В прошлом Колумбо извергался с такой силой, что цунами и удушливые облака углекислого газа убивали людей на Санторини. Сегодня этот символ ярости, украшенный гидротермальными источниками, представляет собой лабиринт башен и спиралей застывшей лавы.

Камилли в то время сказал мне, что заставить робота ориентироваться в этом адском кошмаре – все равно что заниматься дельтапланеризмом в центре Манхэттена [7]. Но в этом и был смысл: экспедиция была задумана так, чтобы довести АПА до предела возможностей. Если бы они разбились или упали в лаву, они бы погибли.

Примечательно, что все три АПА – два небольших аппарата разведывательного типа и один более крупный подводный аппарат с бо́льшими техническими возможностями – испытание выдержали. Они не только смогли распознавать опасности и избегать их с помощью искусственного интеллекта: они переговаривались друг с другом и обменивались информацией, чтобы более тщательно и эффективно планировать свои научные миссии. Я почти простонал от радости и умиления, когда Камилли назвал мне имена этих роботизированных систем: главный ИИ носил имя «Кирк», а тот, который занимался научно-исследовательскими задачами, – «Спок».

Похоже, Спок был даже слишком хорош. Специалисты, которые при необходимости могли управлять роботами вручную, поручили им исследовать определенное место, надеясь получить важные данные. Спока спросили, хорошая ли это идея, но робот покачал своей цифровой головой и решительно направился в другую сторону. Там он обнаружил совершенно новое место, переполненное невероятными гидротермальными явлениями: приключение было куда более захватывающим, чем то, которое предложили глупые люди. Ученым даже не нужно было приказывать роботам собирать образцы. Используя бортовые камеры и свой цифровой мозг, более крупный аппарат сам выхватывал наиболее привлекательные камни с помощью механической руки.

АПА не всегда возвращаются обратно. Такую дорогостоящую технику терять очень обидно. «Иногда мы называем это фактором страха, – говорит Камилли. – Если что-то пойдет не так, игра окончена». В какой-то момент из-за неправильно понятых сигналов гидролокатора один из АПА принял столб лавы за гигантские газовые пузыри и врезался прямо в него. Камилли рассказывает: «Это было похоже на железнодорожную катастрофу в замедленной съемке». Но аппарат все-таки выжил.

Количество АДУ все еще больше, чем АПА, но времена быстро меняются. АПА могут проникать туда, куда не могут проникнуть люди и АДУ, оставаться там неделями напролет и работать быстрее и лучше, чем ученые, управляющие роботом вручную. Неудивительно, что эта технология привлекает интерес военных, но многие внутри научного сообщества выступают за то, чтобы роботы охотились исключительно за подводными извержениями, а не за людьми. К сожалению, когда дело доходит до обнаружения активных подводных извержений, люди и их роботы-компаньоны не так эффективны. Слишком уж велик океан, и у маленьких роботов очень мало шансов наткнуться на настоящее извержение.

Но несколько раз им это почти удалось. Часто ученые приезжают на место, известное своей вулканической активностью, ничего не видят, возвращаются через несколько недель, чтобы провести дополнительные наблюдения, и обнаруживают, что на морском дне уже застыла лава. Продукты того сверхглубокого извержения, которое наблюдал «Сентри», появились всего за несколько месяцев до прибытия робота. Однажды в Тихом океане робот оказался настолько близко к извержению, что на момент прибытия ученых трубчатые черви, которые раньше там жили, все еще тлели. Это место, рассказывает Чэдвик, получило название «Шашлык из трубчатых червей».

Изучать последствия извержения тоже полезно, но поймать сам процесс – намного важнее. К сожалению, прибыть на место, увидеть остывающую лаву и подумать: «Вот блин, недавно было извержение!» – это стандартный результат. Об этом мне рассказал Рубин, собеседник такой же несдержанный, как и вулканы, которые он изучает. Жаль, «ведь раскаленная лава и взрывы – это самое захватывающее зрелище». Находясь под водой, можно подобраться к огню невероятно близко без вреда для здоровья. «Мысль об этом просто зачаровывает», – говорит он.

Многие вулканологи, с которыми я беседовал, называют своим источником вдохновения извержение Сент-Хеленс в 1980 году, что лишний раз свидетельствует о мощи и потрясающем масштабе этого события. Джэки Каплан-Ауэрбах, еще одна из поклонниц этого вулкана, обладает заразительным, безудержным энтузиазмом в отношении скал, которые гремят, и гор, которые грохочут.

Каплан-Ауэрбах изучала астрофизику в бакалавриате, но была настолько обескуражена общением с коллегами, что решила не заниматься наукой. Некоторое время она преподавала физику в средней школе. Тогда же она встречалась с рыбаком. «Я очень завидовала, что он постоянно на воде, – рассказывает она. – И подумала, что, к сожалению, не могу заниматься наукой на воде, ведь единственная область, которая для этого подходит, – это морская биология, а я ненавижу биологию».

Однажды она пошла в огромный книжный магазин в Портленде («лучший книжный магазин на планете»), направилась в секцию морской литературы и нашла книгу с надписью «Физическая океанография». Она была приятно удивлена, ведь там был раздел «Физика океана».

Во время той же поездки она вместе с другом поднялась на вулкан Сент-Хеленс. «Поднимаешься на вершину, а там просто разруха. Потрясающе! И я сказала: вот оно. Я собираюсь изучать землетрясения на подводных вулканах и то, как они могут вызывать – или не вызывать – цунами. А я понятия не имела, бывают ли землетрясения на подводных вулканах. Я никогда в жизни не ходила на лекции по геологии». В свои 27 лет Сент-Хеленс начала все заново. Она обзванивала аспирантские программы и в конце концов нашла человека, который сказал, что хочет установить сейсмометр на местном подводном вулкане, и этот человек стал ее будущим научным руководителем.

Сегодня Каплан-Ауэрбах – сейсмолог и вулканолог в Университете Западного Вашингтона, и она обожает подводные вулканы так, как многие из нас обожают собак. Возможно, это именно тот человек, который поможет мне увидеть редчайшее явление: подводное извержение, снятое на камеру.

Мы уже много чего должны были повидать! Но есть только две записи подводного извержения. Первое было заснято на камеру АДУ в 2004 году на вулкане СЗ Рота-I [8] примерно в 100 километрах к северу от тихоокеанского острова Гуам. Новообразованная раскаленная порода волновалась, небольшие взрывы отрывали куски вулкана, но не было видно никаких потоков лавы.

Впрочем, замечает Рубин, более впечатляющее подводное извержение произошло на подводной горе Западная Мата [9], которая расположена недалеко от Самоа в южной части Тихого океана. Бурное выделение газов впервые было зафиксировано различными датчиками в 2008 году, а в мае 2009 года АДУ «Ясон» увидел, как вулкан устроил пиротехническое представление, подобного которому еще не было. Каплан-Ауэрбах с радостью показывает мне видеозапись этого действа: огромные пузыри углекислого газа поднимаются вверх из огненных трещин; справа вспыхивает нечто вроде кучи петард, и скала как бы расходится в стороны, выпуская лаву в морскую воду, а затем трещина внезапно запечатывается, как будто ее никогда и не было; в другом месте взрывы разрывают скалы, будто динамит; струи свежей лавы, быстро затухая, падают на морское дно в виде стеклянных бусин. Все это выглядит как нечто живое, словно вулкан огненными взрывами, струями и шипением защищается от какого-то глубоководного хищника.

Каплан-Ауэрбах видела эти кадры бесчисленное число раз, но она реагирует на них так, как будто это происходит впервые. Конечно, изучать последствия извержения тоже интересно. «Но проследить за процессом вживую – совсем другое дело», – говорит она. Рубин, который был свидетелем извержения Западной Маты, говорит, что это было важнейшее событие в его научной карьере.

Нам нужно отыскать больше подводных извержений. Подводные вулканы – это не просто выхлопные трубы и охладительные приборы нашей планеты. Для нас они предоставляют относительно безопасный способ изучать такие извержения, которые на суше могут привести к гибели людей. «Учитывая, как давно мы изучаем вулканы и как много нам удалось понять, мы все-таки крайне мало знаем, что представляют собой эти извержения, – рассуждает Каплан-Ауэрбах. – Это говорит о том, насколько недоступны бездны океана, ведь эти извержения происходят постоянно».

Мэри Тарп, по ее словам [10], никогда бы не смогла изучать геологию, если бы не Перл-Харбор. Когда мужчин отправляли на войну, женщины должны были заполнить пробелы, оставшиеся в общественной жизни. Когда факультет геологии Мичиганского университета открыл свои двери для женщин и предложил им будущую карьеру в нефтяной промышленности, Тарп решила, что это прекрасный шанс. Некоторое время она помогала искать нефть в Оклахоме, но в 1948 году перешла в Колумбийский университет Нью-Йорка, где ее наняли помогать выпускникам-мужчинам проводить исследования.

К тому времени Вудс-Хоул предоставил ВМС США передовую технологию эхолокации. С помощью этого устройства морское дно прощупывали звуковыми волнами, а когда они возвращались на корабль, специальный пишущий прибор фиксировал на листе бумаги глубину в той или иной точке. По мере того как корабли ходили по океану, они собирали все больше информации. Тарп, как и всех женщин в то время, не пускали в исследовательские экспедиции, но просили выполнять однообразную работу – буквально соединять точки между собой и составлять профиль глубины морского дна.

После нескольких месяцев кропотливой работы над шестью профилями глубин Северной Атлантики Тарп получила изображение, на котором прямо посреди Атлантического океана виднелась дорожка, казалось бы, из разрозненных гор. В центре этих гор лежала долина. Но когда она показала график коллеге-мужчине, он не воспринял его всерьез и сказал, что это слишком уж похоже на доказательство так называемого дрейфа континентов.

Десятилетиями ранее немецкий ученый Альфред Вегенер, изучая планету, заметил кое-что подозрительное [11]. В Арктике находили окаменелости тропических растений. Останки давно умерших рептилий, найденные в Африке, откапывали и в Южной Америке, – но перебраться через Атлантический океан они никак не могли. А западный берег Африки выглядел как зеркальное отражение восточного берега Южной Америки. Вегенер предположил, что эти два континента когда-то давным-давно были сшиты вместе и составляли единое целое – так называемый суперконтинент. Но по какой-то причине они распались и разошлись в разные стороны. Данная теория получила название теории дрейфа континентов.

В научном сообществе не смогли объяснить, как континенты могут перемещаться, и отвергли эту идею как бредовую. Поэтому, когда Тарп предположила, что она нашла в центре Атлантики горный хребет, изрезанный долинами, который, возможно, представляет собой место раскола двух континентов, ее коллеги из Колумбийского университета сочли такие мысли еретическими. Геолог Брюс Хизен и вовсе заявил Тарп, что ее идея – это «девчачьи разговоры».

Еще до того, как огни подводных вулканов СЗ Рота-I и Западная Мата удалось зафиксировать на камеру, ученые знали, что в бездонных глубинах океана происходят извержения. Наряду с гидролокаторами и АДУ, которые использовали для поиска мест, где морское дно внезапно изменило форму благодаря недавнему потоку лавы, ученые пускали в ход и подводные микрофоны – так называемые гидрофоны, – чтобы расслышать гул водных извержений на расстоянии многих километров.

Но даже если вы подозреваете, что извергается далекий подводный вулкан, говорит Рубин, «вам придется совершить невозможное», чтобы как можно быстрее доставить лучших специалистов и оборудование в нужную точку океана, как только колеса научной бюрократии провернутся в нужную сторону и на экспедицию удастся выбить финансирование. До сих пор ученым не везло: они появлялись на месте уже после того, как подводные пожары потухли.

Устав опаздывать на вечеринки и получать свои сведения из вторых рук, словно никудышные шпионы, ученые в конце концов решили построить целую обсерваторию на подводном вулкане. Если вы проплывете около 480 километров на запад от побережья Орегона, то окажетесь над ней.

Внизу находится вулкан Аксиал. Это огромный вулкан: его основание могло бы раздавить весь Остин, штат Техас, а стены его подковообразной кальдеры выше опор моста Золотые Ворота. Его магматический резервуар размером практически с Манхэттен. Это очень активный вулкан, его извержение было зафиксировано с помощью научного оборудования три раза – в 1998, 2011 и 2015 годах. Ученые всех мастей посещают вулкан и изучают его прямо с кораблей. Его обстреливают звуковыми волнами из пневматических пушек, чтобы составить карту магматических путей, и исследуют роботами-дайверами, чтобы обнаружить лавовые потоки [12].

В 2014 году на Аксиале проложили огромную сеть кабелей с технологическими наворотами: она протянулась до самого материка, чтобы ученые могли вести за ней круглосуточное наблюдение. Несомненно, это самый всесторонне изученный подводный вулкан в мире.

И все же, несмотря на пользу этих технологических щупалец, ни одно извержение на Аксиале не было снято на камеру. Ученые упустили извержение 2015 года, поскольку оно произошло вдали от глаз обсерватории, на отдаленном склоне вулкана, который не извергался в течение столетий.

Возможно, пройдет какое-то время, прежде чем первое извержение наконец попадет на пленку. Но по большей части ученым придется довольствоваться призрачными тенями. Однако благодаря сейсмометрам они могут точнее, чем когда-либо, поймать момент извержения скрытых вулканов. Подводные сейсмометры могут услышать жуткие толчки магмы, которая раскалывает морское дно, прежде чем застыть во мраке вечной ночи.

Эти механические новшества прекрасно справляются с прослушкой. Они могут услышать метеоры, взрывающиеся в верхних слоях атмосферы на другом конце света, малейшие изменения в течении рек и даже гул человечества [13] – от громогласного грохота транспорта до шагов детей, бегущих в школу. А в ноябре 2018 года сейсмометры по всему миру услышали грохот, исходящий из Индийского океана, между восточной частью Африканского континента и Мадагаскаром.

Мы оба его услышали, хоть и опосредованно – я и Майя Вей-Хаас, блестящий автор National Geographic. В Twitter сейсмологи часто делятся забавными графиками-загогулинами со своих приборов. Некоторые из них интригуют, другие – не слишком. Но тогда грохот в Индийском океане заставил целую когорту мировых сейсмологов кричать в социальных сетях «Что это, черт возьми, было?» – только самым профессиональным образом. Один в шутку обвинил в этом морское чудовище. И тогда мы, два научных журналиста, поняли, что у нас в руках хорошая история.

Мы следили за историей сейсмического сигнала – глубокого рычания, переливающегося более высокочастотными всплесками – в течение нескольких месяцев. И написали множество статей для National Geographic и Gizmodo, пока ученые-геологи объединялись и делились данными в интернете в рамках неформального международного исследовательского проекта. Оказалось, что грохот исходил от шельфа острова Майотта (заморский департамент Франции) [14, 15]. Странные сигналы, зафиксированные Национальным центром научных исследований Франции весной 2018 года, уже насторожили исследователей, и в 2019 году на место происшествия отправились ученые. Сейсмометры погрузились в воду, а морское дно почти непрерывно картографировалось.

Звериный рев, который услышал весь мир, прокатился по океану в результате извержения вулкана: он разрушил морское дно и выбросил в океан огромный объем магмы.

На картах морского дна 2014 года этого вулкана еще не было. Но новые карты, составленные в первой половине 2019 года, примерно через год после начала сейсмического грохота, показали, что из морского дна поднялся вулкан, ширина которого составляет почти пять километров, а высота – 800 метров. Это было поразительное зрелище: как если бы посреди вашей гостиной за одну ночь вырос гигантский муравейник. Своими глазами ученые этого не видели, но благодаря пронырливости мировых сейсмометров впервые стали свидетелями рождения нового подводного вулкана [16].

Робен Лакассен, геолог из парижского Института физики Земли и один из самых внимательных слушателей сейсмической симфонии Майотты, сообщил мне, что, в недрах этого вулкана содержится такое количество лавы, что, если поместить ее в куб, его высота составит полтора километра – вдвое выше дубайского небоскреба Бурдж-Халифа. Хотя в наши дни темпы извержения лавы замедлились, когда-то она извергалась так быстро, что могла наполнить более 1000 ванн каждую секунду. На сегодняшний день это крупнейшее из известных подводных извержений. «На Аксиале происходят сильные извержения, – рассказывает Чэдвик, – но извержение на Майотте было просто грандиозным. Как такое вообще может быть?»

И все же ярость этого вулкана не сравнится с тем, что было обнаружено на дне Атлантического океана 70 годами ранее.

Отмахнувшись от обвинений в «девчачьих разговорах», Тарп продолжила работать: собирала все больше данных с более совершенных эхолотов и продолжала соединять точки. Сравнивать эту работу с решением гигантской головоломки – значит явно упростить ситуацию. Дело не только в соединении точек на листе бумаги. Чтобы эти профили глубин имели хоть какой-то смысл, нужно было заполнить огромные пробелы между замерами. Используя свое геологическое образование и удивительную интуицию, граничащую с джедайскими способностями, она сделала наброски визуального вида морского дна на основе имеющихся данных профилей глубин. Она воспроизводила реальные подъемы, спады и промежутки между ними, а не серию неровных линий, отображающих резкие изменения рельефа.

В начале 1950-х годов Брюс Хизен нанял Говарда Фостера, глухого выпускника Бостонской школы изящных искусств, для составления карты расположения землетрясений в Атлантическом океане. Когда он закончил работу, Хизен и Тарп увидели, что землетрясения образуют траекторию, идущую с севера на юг в центре морского дна Атлантики. Карту рельефа Атлантического океана, составленную Тарп, наложили на карту землетрясений, и ее горный хребет идеально совпал с эпицентрами сейсмической активности. Летом 1953 года Хизен признал, что Тарп была права: через середину Атлантики проходит огромный горный хребет, изрезанный долинами, – так называемый Срединно-Атлантический хребет.

Его масштабы колоссальны. Этот горный хребет возвышается над морским дном почти на три километра, его ширина в отдельных местах достигает 1600 километров, а длина – 15 000 километров, он простирается от юга Северного полюса до островков, расположенных рядом с Антарктидой. И, за исключением нескольких участков, весь он находится под водой.

Восточноафриканская рифтовая система – это начало разрушения континента. Среднеатлантическая гряда – это конец данного пути, затонувшая рана, оставшаяся после уничтожения древнего суперконтинента.

Специалист по тектонике плит Роберт Стерн из Техасского университета в Далласе рассказал мне такую историю: примерно 200 миллионов лет назад все континенты были объединены в один большой материк, или суперконтинент, – Пангея («вся Земля»). Но разломы, подобные тем, что мы видим сегодня в Восточной Африке, начали разрывать его на части. Примерно 180 миллионов лет назад от Северо-Западной Африки отделилась нынешняя Северная Америка, а через 30 миллионов лет от Северной Америки отделилась Южная. Вскоре после этого Южная Америка отделилась от Африки, разделившись с юга на север. А еще около 60 миллионов лет спустя Европа откололась от Северной Америки. И что же постепенно появилось в этом огромном промежутке между континентами? Верно, Атлантический океан.

Бракоразводный процесс продолжается и сегодня. Среднеатлантическая гряда все еще отталкивает Америку от Европы и Африки. Обе половины раздвигаются примерно на 20 сантиметров в год. По человеческим меркам это не так уж и много. Но пройдет 50 миллионов лет, и Атлантический океан станет шире на 1000 километров.

И, как и в случае с Восточноафриканской рифтовой системой, разрыв морского дна приводит к появлению огромного количества вулканов. Когда тектонические плиты с обеих сторон раздвигаются, горячая и пластичная глубинная мантия поднимается и оказывается очень близко к поверхности. Она декомпрессируется, плавит себя и находящуюся над ней литосферу, образуя большое количество магмы. И эта магма извергается вдоль Среднеатлантической гряды. Другими словами, этот горный хребет длиной 16 тысяч километров представляет собой, по сути, один сплошной вулкан, и его магма, остывая, образует новые склоны, а затем вытягивается на восток или запад, превращаясь в свежую океаническую кору. Именно здесь создается морское дно. Именно так рождаются океаны – или, по крайней мере, появляются ванны, необходимые для их содержания.

Уже одно это открытие было достаточно революционным, но Тарп на этом не остановилась. Составив схему расположения новых подводных землетрясений, Тарп с коллегами обнаружила, что Срединно-Атлантический хребет соединяется с Аденским заливом и Восточноафриканской рифтовой системой. Тогда-то и выяснилось, что Средне-Атлантическая гряда – это всего лишь один из участков длинной линии вулканических гор, которые соединяются друг с другом, как трещины на поверхности яичной скорлупы. Эти разломы, иногда находящиеся посреди океана, а иногда прижатые к одному из его берегов, образуют единую 63000-километровую змею из (преимущественно) подводных вулканов, которая огибает всю планету. Это шрамы, где земная кора разрывается, линии, обозначающие начало океанов и концы континентов, рябь созидания и разрушения планетарных масштабов.

Научное сообщество по-прежнему было настроено скептически, но в 1957 году Хизен выступил в Принстонском университете с докладом, в котором представил убедительные доказательства существования огромной цепочки подводных горных хребтов. Известный геолог Гарри Хесс встал и объявил, что Хизен (конечно, именно он, а не Тарп) «потряс основы геологии».

Но не все поверили в существование разломов. Одним из скептиков был знаменитый исследователь океана Жак Кусто. Он протащил камеру, прикрепленную к специальным саням, по морскому дну Атлантического океана, предполагая, что ничего не увидит. Но когда камера неловко наткнулась на гигантский центральный хребет вулканических гор, прежде чем погрузиться в рифтовую долину, он был обращен в новую веру и в итоге показал отснятый материал восхищенному собранию исследователей океана в Нью-Йорке в 1959 году. В том же году работа группы ученых из Колумбийского университета, включая новаторские карты и зарисовки Тарп, была опубликована Геологическим обществом Америки.

На этом этапе никто ничего не знал о механизме образования Срединно-Атлантического рифта и не понимал, как он вообще появился. Хизен подозревал, что разломы сформировались в результате раскалывания земной коры. Но идея, что эта сила может перемещать целые континенты, создавать суперконтиненты, а затем разделять их на части, все еще считалась надуманной и слишком экстравагантной.

Напряжение нарастало. В какой-то момент директор геологической обсерватории Ламонта в Колумбийском университете, который был категорически против теории дрейфа континентов, попытался отстранить Хизена от работы и лишить его доступа к океаническим данным университета. У него не получилось этого добиться, но Тарп была уволена. К счастью, Хизен, который к тому времени заручился поддержкой большого круга единомышленников по всему миру, продолжал платить ей деньги через гранты ВМС США, что позволило ей продолжать работу из дома.

Это были 1960-е годы: дух революции витал в воздухе. В журнале National Geographic вдохновились экспедицией по Индийскому океану и захотели, чтобы кто-то обладающий художественными способностями создал яркое и наглядное изображение морского дна. Они наняли австрийского художника Хайнриха Беранна. Началось все с письма его маленькой дочери, в котором она похвасталась, что ее отец может нарисовать карты лучше тех, что печатаются в журнале. А чтобы изображение было точным с научной точки зрения, к работе привлекли Хизена и Тарп. В 1967 году карта рельефа Индийского океана была опубликована и получила повсеместное признание.

Воодушевленные этим успешным сотрудничеством, благодаря которому им удалось гораздо более убедительно представить широкой публике красоту и таинственные глубины морского дна, чем это могли бы сделать сомневающиеся, вечно спорящие друг с другом ученые, члены команды начали работать над панорамой морского дна всей планеты – данные для этого были собраны в результате 25 лет высокоточного картографирования. Эта карта была опубликована в 1977 году, в том же году, когда роботы впервые обнаружили гидротермальные источники, и всего через несколько месяцев после того, как Хизен, находясь на борту атомной подводной лодки во время экспедиции у берегов Исландии, умер от сердечного приступа.

Карта 1977 года – это, несомненно, magnum opus Тарп (и ее коллег), равноценный «Звездной ночи» Ван Гога. Красные, зеленые и желтые континенты дрейфуют вокруг насыщенного, глубокого синего Мирового океана, через который проступают приподнятые фиолетовые канавки сети вулканических хребтов. И ученые, и публика впервые смогли увидеть мир как скопление тектонических плит. За свою работу в 1978 году Тарп и, посмертно, Хизен были награждены медалью Хаббарда, высшей наградой Национального географического общества США. Тарп решила не завершать свою замечательную карьеру на этом зените и продолжала работать до самой смерти в 2006 году.

Специалист по тектонике из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена Сюзанна Бюйтер в 2020 году организовала в честь 100-летнего юбилея Тарп специальную сессию для онлайн-конференции. «Только вдумайтесь, как она нарисовала карту – я имею в виду, это были просто линии, – восхищается Бюйтер. – И она нарисовала все, что было между ними. Это уже чудо, а потом мы еще и понимаем, чего ей это стоило, в какое время она работала, в области, куда женщин почти не допускали».

Несмотря на все ее достижения, Тарп до конца 1960-х годов не позволяли участвовать в исследовательских экспедициях. В научных работах ее имя никогда не было указано первым. В те времена тот факт, что женщина вообще может писать научные статьи, сам по себе был из ряда вон. Несмотря на все это, «она не озлобилась. Она просто занималась наукой», как отметила Бюйтер.

К счастью, Тарп прожила достаточно долго, чтобы увидеть, как ее «девчачьи разговоры» изменили наше представление о планете.

Когда океаническая кора формируется, и ее магнитные минералы остывают ниже определенной температуры, называемой точкой Кюри (которая варьируется от минерала к минералу), они фиксируют направление северного и южного магнитных полюсов планеты. Это удобно, потому что полюсы довольно нерешительны и постоянно меняют свое положение. Жидкое внешнее ядро нашей планеты, расположенное под мантией, включает в себя бурлящие фрагменты железа и никеля, которые, поднимаясь и опускаясь снова и снова, создают магнитное поле Земли. В течение сотен тысяч лет хаотические процессы во внешнем ядре приводят к тому, что северный и южный полюсы меняются местами, что напоминает поворот магнита на 180°.

Такие магнитные сальто стали очевидными в 1962 году, когда корабль Королевского военно-морского флота Великобритании «Оуэн» изучил магнетические процессы на хребте Карлсберг – участке планетарной системы срединных океанических хребтов, который расположен в Индийском океане. Ученые увидели узор в виде полос зебры, простирающихся от обеих сторон хребта, – узор, который был (почти) абсолютно симметричным [17]. Минеральные породы в пределах одних полос указывали, что северный магнитный полюс находится на вершине планеты, в то время как другие явно свидетельствовали, что он располагается внизу. Эти полосы подтверждают идею, что магнитные полюсы Земли периодически довольно резко меняются местами – конечно, в геологических масштабах времени.

Впоследствии эти океанические полосы были обнаружены на подводных хребтах по всей планете. Это указывает, что новая океаническая кора формировалась на этих хребтах в течение миллионов лет, и когда свежая кора остывала, она фиксировала направление магнитного поля в виде еще одной полосы. Это подкрепляет теорию, что поверхность планеты разрывается на части вдоль хребтов, которые непрерывно формируют океанское дно.

Примерно в то же время «магнитные компасы», найденные на суше, предоставили еще один важный кусочек информации. Магнитные минералы в континентальных породах из одного и того же места, но разного возраста, указывали в разные стороны. Эти компасы, казалось, свидетельствовали о том, что направление северного магнитного полюса 100 миллионов лет назад было иным, чем 200 миллионов лет назад или сегодня. Но не потому, что северный магнитный полюс блуждал, а потому, что странствовали сами континенты. Когда образовались эти более древние породы, их компасы указывали на север. Затем континенты, частью которых были эти породы, переместились, и когда сформировались более молодые породы, северный магнитный полюс оказался в другом направлении. В конце концов ученые поняли, что с помощью этого факта можно проследить миграцию целых континентов по земному шару за миллиарды лет.

Эти доказательства, в сочетании с идеями Вегенера, картами Тарп и множеством других разнообразных свидетельств, полученных от самых разных ученых по всему миру, привели к появлению теории тектоники плит.

Теперь мы знаем: когда тектонические плиты, дрейфующие по мягкой мантии, откалываются друг от друга, в результате обширных извержений, происходящих в течение сотен миллионов лет, образуется океаническая кора. Плотная океаническая кора, встречаясь с более легкой континентальной, опускается в подводные впадины, где погружается в глубокую мантию и теряет захваченную морскую воду. Эта вода поднимается над обреченной океанической плитой в карман мантии – благодаря этому некоторые породы в мантии начинают плавиться быстрее. Этот алхимический процесс в конечном итоге приводит к образованию вязкой магмы, которая извергается на поверхность и образует взрывоопасные остроконечные вулканы, такие как вулкан Сент-Хеленс. Хотя иногда эти извержения могут быть опасны, они создают новые земли, на которых могут поселиться люди. Когда два континента врезаются друг в друга, они сминаются и образуют горы. А когда планете хочется пошалить, она разжигает мантийный плюм, поджаривает расположенную выше тектоническую плиту и вызывает появление огромных вулканов посреди океана или на суше.

Такова история формирования Земли в кратком изложении. И мы бы не узнали этого, если бы не Тарп. Сейчас ее наследие ценится больше, чем когда-либо [18], – как ее научная деятельность, так и упорство и непоколебимость.

Подводный горный массив не всегда полыхает пламенем. Лава не вытекает из него непрерывно, иначе бы ученые это заметили. Постепенное формирование океанической коры, растяжение и раздвижение хребтов означает, что лава вытекает из трещин не круглосуточно, а лишь время от времени. Поэтому, если только мы не будем постоянно держать там огромный флот подводных аппаратов, используя какие-нибудь футуристические технологии, бо́льшая часть вулканических светлячков морского дна останется незамеченной. Поэтому ученые чувствуют себя счастливчиками, когда несколько затонувших вулканов извергаются настолько мощно, что их можно заметить над поверхностью.

Исландия расположена на северном конце Срединно-Атлантического хребта. Восточная Исландия лежит на Евразийской плите, а Западная – на Североамериканской. Если вы когда-нибудь окажетесь в национальном парке Тингвеллир, обязательно окунитесь в прозрачные ледяные воды расщелины Сильфра. Вы будете плавать внутри Срединно-Атлантического хребта, прямо между двумя тектоническими плитами: в некоторых местах их можно потрогать почти одновременно.

Довольно странно, что Исландия вообще находится над водой, потому что растяжение земной коры само по себе не может создать остров с множеством вулканов, который возвышается на многие километры над морским дном. Но Исландия – особый случай. По совпадению, именно в этом месте мантийный плюм взрывает основание литосферы, что создает огромное количество магмы. Объединенные силы мантийного плюма и разрушающейся породы создали настоящую страну льда и пламени: здесь обильные извержения лавы часто смешиваются со льдом, создавая опасные ливневые паводки, выбрасывая в воздух токсичные газы и длительные шлейфы дымящегося пепла, который может покрыть небо, попасть в двигатели самолетов и расплавить их. Где вы были в 2010 году, когда Эйяфьядлайёкюдль, чемпион в рейтинге вулканов с непроизносимыми названиями, привел к самому масштабному закрытию европейского воздушного пространства со времен Второй мировой войны?

Вулканы, которые не могут похвастаться сочетанием мантийного плюма и отделяющейся породы, – и даже некоторые вулканы, вроде Аксиала, которые входят в эту категорию, – с трудом поднимаются над волнами. Но они не сдаются. Как правило, подводные лавовые потоки слишком плотные, чтобы вулканический материал мог пробиться к морской поверхности, но у вулканов со скоплениями газа больше шансов быть замеченными.

В августе 2019 года моряки вблизи Тонганского архипелага в южной части Тихого океана внезапно оказались окружены флотилией плавающих камней толщиной 30 сантиметров и занимающих площадь около 100 квадратных километров. Глубоко внизу произошло взрывное извержение вулкана, в результате появились наполненные газом сгустки лавы размером с голову, которые быстро остыли в морской воде и превратились в пемзу. Об этом подводном вулкане известно так мало, что его назвали Безымянным [19].

Эта вспышка была пустяком по сравнению с извержением Гавра в 2012 году – подводного вулкана, расположенного к северу от Северного острова Новой Зеландии. Он выбросил такую огромную массу пемзы, что под ней можно было бы дважды похоронить город Вашингтон. Первым эту аномалию заметил пассажир коммерческого самолета, пролетавшего над этим районом: он вполне резонно поинтересовался, почему Тихий океан стал серым.

Ученые точно не знают, как происходит взрывное извержение подводных вулканов. Чтобы произошел взрыв, давление магмы, запертой под землей, должно быть намного выше, чем давление окружающей среды. Если в наземном вулкане проделать дыру, насыщенная газом магма вырвется наружу, газы декомпрессируются, и – бум! Вот вам и взрыв. Но масса всего этого тяжеленного океана над подводными вулканами часто настолько велика, что в давлении между морским дном и магмой, запертой под ним, нет такой уж большой разницы. В этом случае магма не будет рваться на свободу. Так как же Безымянный и Гавр смогли взорваться там, глубоко внизу?

За ответом на этот вопрос я обратился к Тобиасу Дюригу, вулканологу из Университета Исландии. Он помогал мне с докторской диссертацией, и мы в соавторстве написали одну научную статью. Он классный парень, который постоянно что-то взрывает в своей лаборатории, чтобы выяснить, как происходят извержения подводных вулканов.

Он не единственный, кто этим занимается. Другие ученые расплавляют обычные базальтовые вулканические породы в специальной печи, выливают жидкость в тигель, помещают в него термостойкую колбу, наполненную водой, и отходят в сторону. «А потом вы стреляете в эту колбу, и она взрывается», – рассказывает Дюриг как ни в чем не бывало. Забудьте о горючем топливе. Для вулканов вода – та самая, которая не дает вам превратиться в сухую сморщенную оболочку, – самое взрывоопасное вещество на свете.

Когда вода из колбы попадает в тигель, она проникает в магму, и ее внешний слой быстро закипает. Этот пар образует тепловой щит вокруг воды, сохраняя ее в жидком состоянии. Подобный эффект можно наблюдать, если брызнуть немного воды на раскаленную сковороду: капли не испаряются сразу, а танцуют по ней в течение нескольких мгновений.

Эта капелька воды внутри магмы, защищенная паром, тоже со временем просто испарилась бы, если бы ее оставили в покое. Но магма не спокойна. Она бурлит. Вот тут-то и приходит на помощь пушка: выстрел в магму посылает через нее ударную волну, которая разбивает паровой тепловой экран, и водный пузырь оказывается один на один с магмой. Теперь вода беззащитна. Нагревшись в мгновение ока, она решает уничтожить своего магматического врага вместе с собой.

Вода гневно расширяется во все стороны, сметая магму со своего пути, подобно сверхмощному гидравлическому насосу. За долю секунды магма разлетается на миллионы крошечных кусочков; некоторые из них не больше искры. Затем вода получает от магмы достаточно тепла, чтобы превратиться в пар. Если вы когда-нибудь окажетесь рядом с подобным вулканическим взрывом, вы умрете по одной из следующих причин: (а) очень сильно обгорите, (б) кусочек магмы пробьет ваше тело насквозь, (в) сила взрыва превратит ваши органы в папье-маше, (г) от всего вышеперечисленного.

Закачать воду в магму – непростая задача. Вулкан Гавр, похоже, нашел творческий способ. Дюриг и его коллеги взяли куски застывшей вулканической породы и немного расплавили их в лаборатории, чтобы приблизить к первоначальному состоянию. Они закрепили их, налили сверху немного воды и взорвали под ними газ под давлением, чтобы появилось несколько трещин. Вода проникала в эти трещины и встречалась с горячими расплавленными внутренностями породы, сильно нагревалась и расширялась. В результате возникло еще больше трещин, еще больше воды сталкивалось с горячей породой, и вуаля – бум! Произошел подводный взрыв [20].

Но из-за чего вообще появляются трещины в вулканической породе, которая вот-вот взорвется? «Это хороший вопрос», – отвечает Дюриг, что в переводе с научного означает «мы еще не знаем». Нам предстоит еще много работы, но тот факт, что вулканологи сами производят вулканические взрывы, вместо того чтобы ждать, пока взорвется настоящий вулкан, – это очень здорово.

Иногда вулкану удается собрать всю свою мощь и успешно подняться над морем. В 1963–1967 годах во время извержения вулкана к югу от Исландии было выброшено столько лавы, что образовался остров Сюртсей, который сейчас постепенно размывается волнами и погружается в ледяной мрак. В 2013 году в 1000 километрах к югу от Токио в результате обильного извержения образовался островок. Вулкан продолжал изливать лаву, и за несколько месяцев этот островок вырос настолько, что слился с соседним островом Нисиносима. И вся цепь Гавайских островов появилась среди Тихого океана благодаря мантийному плюму. Килауэа – даже не самый молодой вулкан в этой череде. Эта честь досталась шельфовой подводной горе Лоихи, которая поднимется над волнами в ближайшие 100 тысяч лет или около того, соединившись с островом Гавайи или образовав последнюю отдельную жемчужину архипелага.

Мы еще многого не знаем о подводных вулканах. Но совершенно ясно, что это одна из причин, благодаря которым мы живем на земле. Извержения этих вулканов – как те, что произошли миллиарды лет назад, так и те, что происходят прямо сейчас, – обеспечивают нас вулканическими крепостями, стоящими посреди океана. Без них мир был бы слишком голубым и, следовательно, гораздо менее пригодным для жизни.

Однако строительство этих крепостей иногда может пойти не по плану.

26 августа 1883 года капитан Уотсон проплывал на британском корабле «Чарльз Баль» мимо одного из островков в Зондском проливе между крупными индонезийскими островами Ява и Суматра. Чуть позже полудня над горой, венчающей остров, появились массивные облака. Как сообщалось в одном из номеров Atlantic за 1884 год [21], вскоре он услышал странный звук, «похожий на мощный треск огня или выстрел тяжелой артиллерии», который немного позже повторился с нарастающей громкостью. С горы обрушился «яростный шквал пепельного цвета», и когда «тьма разлилась по небу», на корабль обрушились огромные куски раскаленной пемзы. Чтобы укрыться от бедствия, членам экипажа пришлось нырять под воду. Затем еще долго шел ливень из крошек пемзы, – достаточно мелких, чтобы ослепить любого, кто смотрит вверх, – небо и море превратились в неразличимое целое, а горизонт исчез.

«Та ночь была ужасной», – вспоминал Уотсон. Он видел огненные столбы, взмывающие с вершины в небо, а затем падающие обратно на землю; сферы из бледного пламени, кружащиеся по склонам горы; ветер, такой горячий и сернистый, что душил экипаж корабля; угли, падающие на них, как куски железной трухи. Небо выглядело так, будто оно неисправно. «В одно мгновение оно было абсолютно черным, а в другое – светилось», – сказал он.

На следующий день, рано утром 27-го числа, экипаж не увидел ни единого признака жизни по обе стороны Зондского пролива. Они подумали, что наступил Апокалипсис. Но это было не так. Худшее было еще впереди.

Незадолго до полудня страшный взрыв потряс остров, расположенный в 50 километрах позади них. Волна хлынула с острова на близлежащую землю: поднявшись на десятки метров, вода обрушилась на берег и устремилась вверх по склону. Наблюдая за разрушениями, моряки не могли поверить в свою удачу: волна, идущая от взорвавшегося острова, прошла под их кораблем, не задев его: казалось, гибель миновала. Но ужасы все не прекращались. Ночь наступила посреди дня, когда на корабль обрушились каскады грязи и вещества, похожего на песок. Было так темно, что члены экипажа не могли разглядеть друг друга.

«Такую тьму в такое время суток мало кто может себе представить, а многие, смею сказать, в это вовсе не поверят», – отметил Уотсон. К утру 28 августа тени начали отступать. «И тогда мы увидели результат этого припадка природы, – сказал он. – Северо-западная часть острова Кракатау исчезла».

Уотсон был одним из нескольких свидетелей разрушительного извержения вулкана Кракатау (в то время неправильно записанного как Кракатоа). Извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году было знаменито тем, что взрывная волна снесла целый склон вулкана. Но в августе 1883 года Кракатау уничтожил сам себя целиком: этот огромный взрыв, кульминация многомесячной последовательности извержений, стер с лица земли две трети острова.

По оценкам, энергия основных взрывов извержения была эквивалентна 200 миллионам тонн тротила. С чем это можно сравнить? 4 августа 2020 года в порту Бейрута взорвался высоколетучий взрывчатый материал, оставленный без охраны, в результате погибли сотни людей, тысячи получили ранения, а бо́льшая часть города превратилась в руины. Мощность взрыва, по заключению экспертов, составила 400 тонн тротила [22]. Саморазрушение Кракатау в 1883 году было в полмиллиона раз мощнее.

Звук самого сильного взрыва был настолько громким и мощным, что несколько раз обогнул земной шар и был слышен на расстоянии 4800 километров от вулкана [23]. Это все равно, что быть в Сан-Франциско и услышать взрыв на Гавайях или находиться в Исландии и услышать грохот в Северной Африке.

Волна, которая прошла мимо судна «Чарльз Баль», была одной из нескольких гигантских волн цунами, которые по-настоящему проявляют свою силу, когда обрушиваются на берег. Во многом из-за этих цунами до конца лета в регионе погибло 36 тысяч человек [24]. А от Кракатау остались лишь скалистые руины – куски вулкана, торчащие над водой, словно обломки корабля.

Кракатау уничтожил сам себя. Но магма, которая его создала, и не думала униматься. Как вулканический феникс – извержения на этом месте продолжались до тех пор, пока в 1927 году над волнами не поднялся вулкан-малыш. Его назвали Анак-Кракатау, что означает «дитя Кракатау». И почти столетие он продолжал расти.

История имеет привычку повторяться, и вулканы не исключение. После длительного периода незначительных извержений Анак-Кракатау взорвался 22 декабря 2018 года, породив очередное цунами. Волны убили 400 человек на Яве и Суматре, а 47 тысяч человек потеряли свои дома [25].

Группа ученых под руководством вулканолога Ребекки Уильямс из Университета Халла использовала спутниковые снимки и модели, чтобы разобраться [26], что же произошло в тот злополучный декабрьский день. Судя по всему, после столетия не самых удачных строительных работ вулкан стал кривобоким и непрочным. Его западный склон обрушился в море, вызвал цунами и открыл новое подводное вулканическое жерло. Смешение магмы и воды вызвало мощные взрывы, которые откололи вершину вулкана, засыпав море обломками размером с офисные здания.

Вулкан, как это было, кажется, всегда, снова извергается и постепенно восстанавливается, поднимаясь все выше над Зондским проливом. Цикл продолжается.

Бреннан Филлипс, который разрабатывает приборы для исследования океана в Университете Род-Айленда, прошел сложный путь. Во время учебы в аспирантуре Филлипс работал инженером АДУ у Роберта Балларда – человека, который будто не мог перестать открывать тайны на морском дне. Именно он участвовал в поиске затонувшего «Титаника» в 1985 году, гигантского нацистского линкора «Бисмарк» в 1989 году и даже был членом команды, которая впервые обнаружила существование гидротермальных источников в 1977 году.

Несколько лет назад Филлипс был частью команды, работавшей в морях вокруг Соломоновых островов в южной части Тихого океана. Неподалеку находился подводный вулкан Кавачи, известный своими бурными извержениями. «И я подумал, что там наверняка есть что-то интересное», – говорит он. Скудность научной литературы о вулкане, думал он, означает, что они находятся рядом с доселе неизученным объектом. Он попросил капитана корабля отправиться туда, но непредсказуемая ярость вулкана пугала моряков. «Мы так и не подошли к нему ближе, чем на пять километров», – вспоминает Филлипс.

К счастью, кто-то на корабле знал проводника на Соломоновых островах, австралийца по имени Кори Хауэлл, который ходит к вулкану не иначе как на собственной лодке. Как правило, он посещает Кавачи раз в год, иногда для рыбалки, и, конечно же, он был рад отвезти любопытных ученых к этой раскаленной подводной горе. В 2015 году Филлипс получил финансирование от National Geographic, отправился к Кавачи на маленькой лодке Хауэлла, проплыл над кратером – стволом вулканической пушки, которая может выстрелить в любой момент, – и, по сути, сбросил внутрь вулкана кучу приборов, включая камеру, которую извлек позже, когда она всплыла на поверхность. Кавачи, который извергается почти каждодневно, в это время дремал, но они знали, что он может проснуться в любой момент.

«Дело заняло две минуты, – рассказывает Филлипс, – подплываем, закидываем камеру и сматываемся».

Им удалось выполнить это смертельно опасное задание не один, а два раза. В первый раз камера отскочила от края кратера и не запечатлела ничего интересного. Но, подобно Люку Скайуокеру, пустившему протонные торпеды в выпускные отверстия Звезды смерти, во второй раз они забросили камеру как следует. Через час или около того она всплыла над водой, и, когда она оказалась на безопасном расстоянии, они ее подобрали.

Ученые не совсем понимали, что хотят обнаружить в пасти адского вулкана, когда начали смотреть записи с камеры. Но никто точно не ожидал увидеть там разных тварей – от широкоротой акулы до бронзовой молот-рыбы. «Мы знали, что это своего рода оазис, – говорит Филлипс, – но что акулы плавают прямо внутри вулкана, такого мы не ожидали…»

При следующем извержении вулкана все акулы, оказавшиеся внутри, будут сожжены, и непонятно, почему они так рискуют своей жизнью во время кратковременного затишья. Филлипс надеется в будущем прикрепить к этим акулам датчики слежения, чтобы можно было сопоставить их перемещения с активностью вулкана. Но пока никто не знает, почему акулам нравится плавать внутри Кавачи.

В любом случае, очевидно, что акулы и подобные живые существа, чья эволюционная история насчитывает сотни миллионов лет, действительно любят подводные вулканы. Не так давно Филлипс участвовал в экспедиции, которая отправила АДУ на Галапагосские острова. Совершенно случайно они обнаружили более 150 яиц [27] в поле гидротермальных источников и вокруг них. Самую большую кладку нашли в мутной воде, выходящей из «черного курильщика» неподалеку.

Судя по окаменелостям, некоторые динозавры откладывали яйца в теплой почве рядом с гидротермальными источниками. Сегодня некоторые потомки динозавров, такие крупные птицы, как большеноги, зарывают свои гнезда в почву, которая нагревается от вулканического тепла. Считается, что это помогает эмбрионам внутри яиц правильно сформироваться и быстро превратиться в здоровых птенцов (не зря же птицы высиживают яйца, согревая их своим теплом).

Яйца, найденные в водах Галапагосских островов, как выяснилось, принадлежат одному из видов глубоководных скатов, а цвет скорлупы, похоже, показывал, что все детеныши внутри них находятся на разных стадиях развития. Специалисты не могут утверждать с полной уверенностью, но этот питомник – первый, который удалось обнаружить вблизи от гидротермальных источников, – вероятно, существует для ускорения эмбрионального развития.

Как действующие, так и потухшие подводные вулканы – одно из самых любимых мест обитания не только древних рыб, но и самых разных живых существ. Лиссетт Виктореро, морской макроэколог из Норвежского института водных исследований, рассказала мне, что окрестности подводных вулканов полны жизни: здесь обитают губки, коралловые сады, креветки, морские звезды, офиуры, омары – и, конечно, множество видов рыб. Вокруг подводных гор всегда высокая концентрация продуктов питания, а твердые вулканические породы служат опорными точками для менее подвижных форм жизни, которые питаются проплывающей мимо добычей. Кроме того, у вулканов длинные склоны, переходящие от мелководья к более глубоким водам, что предоставляет более разборчивым животным широкий выбор жилья.

«Многие называют подводные горы центрами биоразнообразия, – говорит Виктореро. – Но поскольку мы не так много знаем о морских глубинах – подробно исследовано лишь 0,001 % океанского дна, – трудно сказать, действительно ли это так». Впрочем, по ее словам, все на это указывает. Морские вулканы – это джунгли, кишащие таким количеством жизни, что каждый раз, когда экологи совершают экскурсию по одному из них, они открывают новые виды.

Даже опасность извержения не преграда для жизни. Вулкан Колумбо, в который Камилли отправил Спока и Кирка, производит много углекислого газа, который, соединяясь с водой, превращается в кислоту. «Некоторые участки Колумбо настолько же едкие, как кока-кола, – говорит он. – Если рыба туда заплывет, ее может разъесть до костей». Но главное, что они обнаружили, – жизнь в таких опасных местах время от времени меняет режим своего существования. Когда вулкан извергается или выбрасывает большое количество углекислого газа, многие формы жизни убираются подальше, освобождая место более жизнестойким существам. Когда вулкан снова успокаивается, ситуация меняется на противоположную. Камилли рассказывает: «Это почти как смена времен года, но происходит это в масштабе от нескольких недель до нескольких месяцев».

Морские горы также служат перевалочными пунктами для животных, совершающих путешествия через океан. Морские черепахи, приплывающие с Большого Барьерного рифа, используют Кавачи как перевалочный пункт, чтобы отдохнуть перед дальнейшим путешествием. А вид креветок, который впервые обнаружили на Лоихи, позже нашли на Западной Мате: получается, им удалось преодолеть расстояние в тысячи километров при отсутствии других вулканов между ними. Подводные вулканы могут даже защитить жизнь от изменения климата. На небольшой глубине вода быстрее нагревается и закисляется. По словам Виктореро, вулканы, расположенные глубже, станут заповедниками биоразнообразия, пока остальная часть планеты будет нагреваться.

Но эти крепости могут оказаться недостаточно прочными, чтобы остановить людей. В вулканах содержатся ценные минералы, которые используются для создания различных технологических устройств, и горнодобывающие компании уже пытаются наложить свою руку на эти природные месторождения. «В мире около 34 тысяч подводных вулканов. И только примерно на двухстах из них исследователи уже взяли пробы и провели биологические наблюдения», – рассказывает Виктореро. Если на них начнут добывать полезные ископаемые, мы даже не будем знать, что именно разрушаем. Что, если мы уничтожим экосистему, которой нет больше ни в одном уголке Земли? Что мы стираем с лица нашей планеты?

Технология, необходимая для глубоководной добычи, все еще находится в стадии разработки, но пройдет не так много времени, прежде чем подводные горы начнут раскапывать и бурить. А глубоководная среда настолько далека от нашего взора, что заинтересованные – и хорошо профинансированные – лица смогут легко ее эксплуатировать без всякого надзора со стороны. «Промышленность может нанести большой ущерб, а мы, ученые, никогда об этом не узнаем. И многие из этих мест находятся за пределами юрисдикции государства. Там нет законов. Очень трудно определить, кто и что имеет право там делать и каким именно образом, – говорит Виктореро. – Как только откроются возможности, мне будет очень тревожно. Да что там, я и сейчас уже очень обеспокоена».

Пожалуй, самый важный вид жизни в подводных вулканах тот, что мы увидеть не можем. Когда ученые впервые обнаружили гидротермальные источники в 1977 году, это было замечательным открытием, но настоящую экологическую революцию вызвало то, что они нашли внутри – миллионы микробов.

Микробы, способные жить в этой очень горячей среде с высоким давлением, получают энергию из самого вулканического вещества: вулканических газов, минералов в вулканических породах и множества частиц, выбрасываемых гидротермальными источниками. Они перерабатывают буквально все, что находят вокруг, – водород, метан, железо, серу, углекислый газ… Они либо напрямую питаются этими соединениями, либо используют их в качестве ингредиентов для приготовления химических веществ, которые становятся их пищей.

На поверхности и в большей части океана основой пищевых цепей служат растения или бактерии, которые поглощают солнечный свет и используют его для получения энергии – другими словами, фотосинтезируют. Но в глубине океана жизнь полностью погружена во тьму. Хотя микробы могут существовать при температурах, при которых вода обычно закипает, большинство из них чувствуют себя комфортно в горячих полях гидротермальных источников. В этой подводной среде обитания микробы образуют основу пищевых цепей: их поглощают крошечные животные, которые, в свою очередь, служат источником пищи для более крупных обитателей глубин. «Животный мир, вероятно, не смог бы существовать вокруг гидротермального жерла без микробов, способных улавливать энергию вулкана, удерживать собственный углекислый газ и создавать углерод, который затем поддерживает целую экосистему», – говорит Джули Хубер, морской микробиолог из Океанографического института Вудс-Хоул.

«Одним из самых захватывающих открытий века стало обнаружение хемосинтетической жизни в подводных вулканах – совершенно нового вида жизни», – рассказывает Чэдвик. И это означает, что наши представления о том, как вообще зародилась жизнь на Земле, нуждаются в пересмотре.

Есть множество мест, где миллиарды лет назад могли зародиться примитивные микробы. «Существует огромное количество возможностей. Скорее всего, мы никогда не узнаем наверняка, и это нормально», – говорит Хубер. Но первые микробы, от которых произошли все остальные формы жизни, не умели использовать фотосинтез. Они не пили солнечный свет. Они дышали вулканическим огнем. Возможно, они были немного похожи на микробов, питающихся водородом, которые сегодня встречаются по всему морскому дну.

Подводные вулканы – это не природное оружие массового уничтожения. «Это настоящие инкубаторы», – говорит Камилли. Массовое вымирание жизни, независимо от непосредственной причины – от длительных, эпических извержений континентального масштаба до столкновения с астероидами – в основном происходит из-за глубокого и резкого нарушения климатических условий. Но подводные горы и гидротермальные источники, похоже, всегда представляют собой золотую середину, где условия для выживания микробов остаются оптимальными. «Их вулканизм переживет циклы изменения климата. Жизнь вокруг этих глубоководных котлов обязательно сохранится», – уверен Камилли.

И, как недавно обнаружили ученые, жизнь находит себе пристанище даже внутри этих котлов. За последние десять лет каждая экспедиция, проводившая глубокое бурение в океанической коре, как свежей, так и ошеломляюще древней, обнаружила, что эти вулканические породы кишат целыми цивилизациями микробов, которые либо процветают, либо выживают [28], либо существуют в состоянии условного оцепенения [29], в зависимости от наличия питательных веществ в окружающей среде. Эти микробы не похожи на животных. Они живут не в масштабах человеческого быстротечного времени, а в масштабах геологического времени супервулканов. Они могут обитать в самых заброшенных уголках подземного мира планеты. Похоже, что океаническая кора – одна из крупнейших сред обитания жизни на Земле.

«Когда я был моложе, мы считали, что жизнь очень хрупка, мы думали, что это своего рода чудо, – говорит Каплан-Ауэрбах. – Теперь мы знаем, что жизнь существует везде, где она может найти свою нишу: “О, там никто не живет? Значит, там буду жить я”».

Таким образом, подводный вулканизм – возможно, непреднамеренно – стал инкубатором для первых форм жизни; он обеспечил им среду обитания, защищенную от самых страшных катастроф. Странно, что, несмотря на свою важность и драматизм, подводные вулканы никогда не попадали в центр внимания общественности. «Публика больше интересуется космосом, чем исследованием морских глубин», – говорит Виктореро. Все знают, что такое НАСА – сейчас это не в меньшей степени бренд, чем космическое агентство. Можно только представить, что можно было бы обнаружить, если бы подводные вулканы вдруг стали такими же популярными, как ночное небо. По словам Виктореро, пока «трудно получить финансирование, чтобы просто отправиться исследовать то, что находится на нашей планете».

Но даже космическая наука берет пример с подводных плавильных печей. Открытие этих вулканических микробов, говорит Чэдвик, изменило не только то, как мы исследуем жизнь на Земле, но и то, как мы ищем ее в других уголках Вселенной. Если жизни не нужен солнечный свет и она может существовать в вулканических сумерках на дне океанов, то, возможно, планеты, которые кажутся смертельно опасными для животных и растений, могут быть идеальным местом обитания для микробов. Как показывает изучение бесплодной океанической коры, чтобы обеспечить микроорганизмы домом, могут даже не понадобиться гидротермальные источники или активные подводные вулканы.

Кеннда Линч, астробиолог и геомикробиолог из Лунного и планетарного института в Хьюстоне, штат Техас, – одна из немногих ученых, которые ищут на Земле места, напоминающие среду на других планетах. Как она объясняет, условия, похожие на среду обитания микробов под морским дном, можно обнаружить в другом месте – на планете, кора которой сформировалась из вулканической породы такого же типа, планете, которая когда-то была покрыта извергающимися вулканами, в том числе и подводными. Но реки на этой планете изчезли, а вулканические процессы таинственным образом прекратились во время события апокалиптических масштабов. Однако подземный мир на ней, возможно, все еще теплый и насыщен водой. Мы не узнаем этого наверняка, пока мы не доберемся глубоко внутрь коры. Но если на Марсе когда-то была жизнь, она может существовать под поверхностью и сегодня, скрываясь в вулканических гробницах, подобных тем, что мы находим на Земле.

Это может показаться маловероятным. Но вулканы с их титаническими силами и размахом показывают: раз уж жизнь зародилась, то, что бы вы на нее ни обрушили, она продолжает свое дело, пусть иногда и почивая в темноте под стеклянными сводами.

5

Бледный страж

Было холодно, как и на протяжении миллиардов лет. Без ветра серебряные моря пребывали в покое. Высоко в небе сверкали звезды. Земля скрипела, как стареющий деревянный корабль в пути, но горы оставались неподвижными. Бездны хранили молчание. Колизеи из камня стояли в память о прошедших эонах хаоса. Время от времени осколки льда или камня с краев бытия падали на поверхность и разбивались от удара. Каменный снег взлетал вверх и плыл по земле, оседая в тишине этой великолепной пустоши.

Но однажды со звезд явился гость. Он был сделан не из камня или льда, а из металла. Это был корабль, приплывший из другого мира, украшенный багряными флагами чужой державы. Когда он приблизился, из него вырвался оранжевый шлейф, рассеивая тени. Не проявляя никаких признаков замедления, судно направилось к Морю Ясности, а затем врезалось в Болото Гниения.

Десять лет спустя еще один корабль прибыл в серебристое царство. Это судно вело себя по-другому: отыскав безопасное место, где можно бросить якорь, оно резко замедлило ход. Проскочив через зияющее марево, залитое тьмой, оно остановилось в Море Ясности. Когда корабль опустился вниз, в разные стороны разлетелись осколки камней.

Тишина. Прошло несколько часов. Затем открылся люк, и из него высунулись два ботинка. Кто-то спустился по трапу, сделал паузу, затем опустил ногу на поверхность. Еще пауза, и путешественник произнес: «Маленький шаг для человека, и огромный скачок для всего человечества».

Через десять лет после того, как Советский Союз намеренно совершил аварийную посадку на Луну своего космического корабля «Луна-2» без экипажа, Соединенным Штатам удалось доставить на лунную поверхность само человечество. После 4,5 миллиарда лет затянувшейся изоляции этот одинокий форпост в звездном океане наконец-то принял гостей.

Вдохновляющая, потрясающая душу история «Аполлона-11» сегодня, пожалуй, производит не меньшее впечатление, чем полвека назад. Результаты программы «Аполлон» были настоящим чудом и прочно запечатлелись в воображении миллионов людей, родившихся много лет спустя после самого события. Но гораздо меньше внимания достается самой Луне. Для многих она – уже пройденный этап: мы были там, подобрали несколько камней. Теперь она наша. И в отличие от других миров в нашем галактическом соседстве она, кажется, ничего особенного собой не представляет.

Последнее отчасти верно. Сегодня Луна – это холодная пустыня. На ней нет инопланетной жизни. Мы проверили. Марс, первая планета помимо нашей, на которую ступит нога человека, кажется более интересным местом, – возможно, более достойным нашего внимания. Но присмотритесь немного внимательнее, и вы обнаружите, что Луна на самом деле не такая, как вы думаете.

В марте 2020 года Геологическая служба США опубликовала комплексную геологическую карту Луны [1] – объединенное и упорядоченное изображение, составленное на основе ранее существовавших карт, которые были выпущены в 2013 году. Главная цель новой карты – дать четкое представление о том, что мы знаем о геологическом строении этой скалистой сферы. На ней вы можете увидеть Море Ясности, или Mare Tranquillitatis, окрашенное в фиолетовый и красный цвета. Эти оттенки соответствуют базальту – вулканической породе, образующейся в результате остывания лавы, подобной той, которую Килауэа с таким рвением извергал в 2018 году. Это означает, что Нил Армстронг и Базз Олдрин, первые в истории человечества посланники другого мира, действительно высадились в настоящем море, как и Майкл Коллинз, наблюдавший за ними сверху. Просто это было море из застывшей лавы, простирающееся на 870 километров от одного берега до другого.

Уменьшите масштаб, и геологическая карта превратится в разноцветное чудо вулканических отложений. Ближняя сторона Луны, которая всегда обращена к Земле, покрыта подобными застывшими вулканическими морями. Древние потоки лавы разбросаны по лунной поверхности, как конфетти. В других местах поля вулканического стекла образуют брызги оранжевого, красного, розового и фиолетового цветов.

«Луна долгое время была почти мертвой с геологической точки зрения», – говорит Сара Рассел, планетолог из лондонского Музея естественной истории. Но, отмечает она, это также мавзолей вулканов, собрание вулканических гор, конусов, куполов, долин, рек, каналов, туннелей и кратеров, которые обязаны своим существованием всеобъемлющему океану магмы.

Наш бледный страж – это не просто чудесный космический край застывших извержений. Самые ранние воспоминания Земли, давно стертые с лица планеты, по-прежнему высечены в лунном камне. Если нам удастся заполучить некоторые из них, мы сможем открыть окно на миллиарды лет назад в прошлое – в самые первые дни существования единственного дома, который мы когда-либо знали.

Некоторое время назад посреди дикой Антарктиды Райан Зиглер узнал, что НАСА объявило конкурс на единственную в своем роде должность: хранитель лунных образцов «Аполлона» в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Он также узнал, что у него осталось всего шесть часов, чтобы подать заявку, поэтому он срочно вернулся на станцию Мак-Мердо – американский научно-исследовательский центр, и поспешно составил резюме и заявку «в убогой компьютерной комнате».

Работу он получил. Сегодня он не только хранитель образцов «Аполлона», но и руководитель Управления по приобретению и хранению внеземных образцов, что означает, что он также курирует всю коллекцию космических материалов НАСА. Сюда входят материалы с других планет, астероидов, комет и даже звезд. Другими словами, он – хранитель внеземной атрибутики. Надеюсь, именно такое звание гордо красуется на его визитных карточках.

Образцы «Аполлона» были взяты с Луны во время миссий под номерами 11, 12 и с 14 по 17, которые проводились с 1969 по 1972 год. Чтобы астронавты знали, что именно искать, многих из них обучали геологи. Один астронавт, Харрисон Шмитт из «Аполлона-17», и сам был профессиональным геологом. В общей сложности астронавты привезли на родину 382 килограмма лунного материала. Но не все образцы «Аполлона» были лунного происхождения: камень, подобранный «Аполлоном-14», оказался куском Земли [2], выброшенным в космос много веков назад и упавшим на Луну в виде земного метеорита.

Большая часть образцов «Аполлона» лежит в суперзащищенном хранилище. В качестве дополнительной меры предосторожности 15 % образцов хранятся в другом месте – на секретном объекте. Таким образом, если в Космическом центре Джонсона произойдет катастрофа – террористическая атака или сильный ураган, или, например, чья-то неуклюжесть обернется катастрофическими последствиями, или если мы обнаружим, что образцы каким-то неожиданным образом были загрязнены, в распоряжении ученых все равно останутся кусочки Луны.

Эти камни – одни из самых ценных материалов на Земле. Как и следовало ожидать, их нельзя просто взять и полизать. Чтобы до них добраться, нужно пройти через строгий, многоступенчатый процесс защиты от загрязнений: облачиться в нейлоновый костюм, бахилы и шапочку для фиксации волос, затем миновать несколько небольших шлюзов, воздух в которых тщательно фильтруется. Когда вы попадаете в само хранилище, вас встречают многочисленные прозрачные шкафы. Камни «Аполлона» хранятся в герметичных контейнерах, которые сами находятся в герметичных пластиковых чехлах, в атмосфере нереактивного газа азота, чтобы влажный воздух Хьюстона не вступил в реакцию с железом в камнях. Они надежно защищены от грязных человеческих рук.

Работа Зиглера как смотрителя заключается не в том, чтобы разбивать камни молотком и выяснять, из чего состоит Луна. Это работа специалистов внутри и вне НАСА – ученых, которые прежде еще должны доказать, что они заслуживают получить доступ к паре граммов лунной породы, чтобы продвинуть наше понимание Вселенной. Зиглер, который всегда должен быть в курсе последних достижений лунной науки, проводит много времени, общаясь с учеными, помогая им найти нужные образцы и сохраняя коллекцию для будущих поколений. «Бюрократии здесь больше, чем мне бы хотелось, – говорит он, – но это государственная служба, ничего не поделаешь».

Образцы с «Аполлона» и их химический состав – наш основной источник знаний о Луне. В 1970-е годы ученые из СССР тоже осуществили три успешных полета на Луну, в ходе которых специальные роботы собрали лунные материалы и привезли их на родину, но эти образцы сравнительно невелики. Мы стоим на плечах «Аполлона».

Однако нам не всегда приходилось лететь на Луну, чтобы добыть ее осколки для изучения. Иногда Луна сама приходит к нам в гости в виде метеоритов. Небольшие космические камни, которые не сдерживает отсутствующая на Луне атмосфера, регулярно врезаются в ее поверхность [3] со скоростью десятков тысяч километров в час, выбрасывая лунные обломки в открытый космос. Некоторые из них падают на Землю.

Многие лунные метеориты были найдены в Антарктиде – континенте, чьи огромные незаселенные белоснежные просторы оказываются прекрасным фоном для черных блестящих камней из космоса. Самый первый признанный лунный метеорит в 1982 году нашли именно там. К 1996 году их было найдено уже двенадцать. Кэтрин Джой, охотник за метеоритами из Манчестерского университета, говорит, что сейчас у нас больше лунных образцов в виде метеоритов, чем образцов «Аполлона». Но не всегда легко определить, откуда именно на Луне они взялись. Они не всегда приходят с обратным адресом, напечатанным на лицевой стороне. Метеориты похожи на цитаты: вырванные из контекста, они представляют зрителю искаженную информацию.

Поскольку лунного вещества на всех не хватает, ученые создали синтетические лунные камни, с которыми можно как следует повозиться. В начале 1970-х годов планетолог Тим Гроув из Массачусетского технологического института был одним из первых ученых, изучавших образцы «Аполлона». Прошло совсем немного времени, и он и его коллеги использовали свои знания о химическом составе Луны, полученные из этих образцов, для приготовления собственных партий лунной лазаньи. «Синтетический лунный камень сделать очень легко, – беспечно говорит он мне. – Вы играете с различными соединениями – щепотка оксида железа, чашка оксида титана – и в конце концов получаете камень, который воспроизводит не только химический состав, но и текстуру и кристаллическую структуру настоящего лунного камня».

На мой взгляд, это какое-то колдовство. «Это искусство», – отвечает Гроув, слегка пожав плечами.

Телескопы на Земле тоже следят за Луной, как и множество научных миссий, – некоторых уже нет, некоторые еще живы, некоторые только планируются, – которые вращаются над лунной поверхностью и используют набор механических глаз для изучения камней. Особенно хорошо наловчились отправлять на Луну специальные обсерватории ученые из НАСА.

Несколько лет назад миссия НАСА Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) отправила на лунную орбиту два космических аппарата – Ebb и Flow. Луна – сложная смесь разных геологических компонентов. На ней есть несколько более плотных участков, на которых гравитационное притяжение выше, чем на других, менее плотных лунных породах. Обнаружив эти крошечные гравитационные колебания, GRAIL смог создать трехмерную карту верхнего среза Луны, что позволило ученым заглянуть под ее поверхность.

Как и синтетические лунные камни, GRAIL, на мой взгляд, – настоящее научное волшебство. Но моей любимой обсерваторией должен был стать настоящий инспектор Гаджет, автоматическая межпланетная станция Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Запущенный в 2009 году и работающий до сих пор, этот космический аппарат НАСА оснащен целым рядом технических прибамбасов. Это лазерные лучи для построения рельефных карт гор, кратеров, долин и колец из лунной породы, приборы для измерения температуры лунной поверхности, а также детекторы субатомных частиц, которые прячутся под почвой. Но я люблю его по чисто эстетическим причинам. Если вы когда-либо видели в новостях или в интернете красивый снимок молочно-белого пустынного лунного ландшафта, он, скорее всего, был сделан LRO. Не считая некоторых запрещенных веществ, фотографии LRO – это лучший способ почувствовать себя на Луне.

Многие из образцов «Аполлона» – вулканического происхождения. Не случайно LRO создал захватывающий каталог древнейших вулканических объектов на Луне, от взрывных кратеров до неподвижных потоков лавы. Джули Стопар, один из специалистов по управлению прибором LRO Camera, в прошлом не обращала особого внимания на лунную поверхность; она говорит мне, что когда-то ее интересовал лишь Марс. Но как только она взглянула на Луну с орбиты, ее осенило: «Луна намного круче, чем многие считают. Мне кажется, мало кто знает, что там много вулканов».

Как показал LRO, большая часть древней застывшей лунной лавы стала напоминать швейцарский сыр в результате миллиардов лет падения метеоритов. Ученые считают, что смогли подсчитать примерное количество камней, которые пробили в ней дыры за последние несколько миллиардов лет, – в частности потому, что старые кратеры нечем размыть. Из этого следует, что поверхность с бо́льшим количеством отверстий старше, чем поверхность с меньшим количеством отверстий. Этот метод, известный как подсчет кратеров, позволяет ученым оценить возраст пород, к которым они никогда не смогут прикоснуться.

Более точный возраст можно установить по образцам «Аполлона» и метеоритам, которые содержат радиоактивные изотопы. Со временем они теряют частицы, распадаясь на различные элементы и выделяя при этом тепло. Каждый элемент распадается по-разному, причем каждый этап распада происходит в течение определенных, фиксированных периодов времени. Ученые могут изучить элемент, подсчитать, сколько этапов распада он прошел, и определить, как долго длился весь этот процесс. Таким образом, радиоактивные элементы в горных породах – это своего рода секундомеры.

Вся эта информация вводится в компьютерные модели, и с помощью математических формул выдается результат. Но наше представление о Луне по-прежнему зиждется на фундаменте тех лунных образцов «Аполлона». А эти образцы, к сожалению, не такие уж и надежные.

Мари Хендерсон всегда любила миссии «Аполлон», еще с тех времен, когда впервые узнала о них в детстве. Этот энтузиазм она пронесла через всю жизнь и воплотила в своей докторской диссертации, которую на момент нашего разговора вот-вот защитит в Университете Пердью. Ее диссертация была тщательно продумана: она выбрала для изучения интересные места на Луне, которые в будущем, вероятно, захотят посетить астронавты. В идеале она сама должна стать одной из тех, кто отправится на Луну. Можно подумать, что она высоко ценит именно те места, где высаживались астронавты «Аполлона», особенно если учесть, что большинство из них находились в застывших лавовых морях, таких как Mare Tranquillitatis.

Но это не так.

«Не то чтобы они были такими уж скучными, – говорит она, – но по сути так и есть».

Места посадки были выбраны отчасти из-за плоского рельефа. Большинство из них состоит примерно из одной и той же породы – базальта, и все находятся на относительно небольшом участке видимой стороны Луны. Количество образцов, которые у нас есть, не просто ограничено – они к тому же не так уж сильно отличаются друг от друга.

Представьте, что вы – инопланетный геолог, посетивший Землю, чтобы собрать несколько пород для изучения планеты. Вместо того чтобы брать образцы отовсюду, вы отправились только на плоские бескрайние равнины австралийской глубинки или Сибири. Ваш инопланетный босс-геолог вряд ли был бы доволен таким результатом. С помощью этих образцов вам едва ли удастся узнать что-то важное о многомиллиардной истории планеты. То же самое относится и к нашим начинаниям на Луне. Или, как говорит Джошуа Снейп, планетарный геолог из Амстердамского свободного университета: «Если бы мы изучали Землю по таким маленьким образцам, мы бы спятили».

Какими бы серьезными ни были ваши представления о Луне, они точно не полные. «Модели – это здорово, и они говорят нам то, чего не могут сказать образцы, – рассказывает Зиглер. – Но без образцов, которые подтверждают истинность моделей, ответ будет таким, каким вы хотите его видеть».

Наука о Земле и наука о планетах – это, как говорится, две большие разницы. «Здесь нужно быть готовым к некоторой неопределенности и использовать воображение, чтобы заполнять пробелы», – говорит Хендерсон.

А поскольку в жизни нет ничего справедливого, самый большой пробел в нашем понимании Луны и ее древних вулканов кроется в самом начале ее истории.

Можно написать целые книги о возможных сценариях происхождения Луны. Никто не может сказать наверняка, откуда она взялась, что само по себе странно. Есть несколько соперничающих идей: Земля и Луна образовались одновременно из облака пара, или длинный шлейф метеоров отколол от нашей планеты куски, из которых потом образовалась Луна [4]. Для удобства начнем с самой простой идеи: это повышает вероятность, что она окажется верной, поскольку Вселенная не любит лишних сложностей. Нам также будет проще объяснить важнейшую особенность лунных образцов: лунные и земные породы имеют очень похожие химические сигнатуры. Это говорит о том, что в основном они состоят из одного и того же материала.

Так вот, 4,5 миллиарда лет назад, вскоре после того, как Земля сформировалась из космических камней, слившихся воедино под действием собственной огромной гравитации, в нее врезалась протопланета размером с Марс. В результате на орбиту вокруг нашей эмбриональной планеты вылетела целая спираль обломков, которые в конечном итоге слились воедино и образовали Луну. Этот протомир-вторженец получил имя древнегреческой богини Тейи, матери Селены, олицетворяющей Луну.

После исследований с применением имитационных моделей выяснилось, что Луна состоит в основном из обломков Тейи [5], а не Земли, как ранее показали образцы с «Аполлона». Но недавнее исследование, возможно, разрешило этот парадокс. Земля сразу после своего возникновения была покрыта всеобъемлющим океаном магмы. Все было расплавленной породой. И большинство так называемых «ударных моделей формирования Луны» этого не учитывали. Иначе оказалось бы, что образовавшаяся Луна на 70 % состоит из земного материала [6], как и можно предположить по имеющимся образцам.

Споры продолжаются, и ко всем, кто с полной уверенностью утверждает что-либо о происхождении Луны, относятся скептически. «Попытка воссоздать какой-либо процесс, происходивший 4,5 миллиарда лет назад, на основе горстки камней – это… как минимум сложно», – утверждает Дэн Мориарти, который изучает странные лунные структуры в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.

«Ударная гипотеза» по-своему логична. На заре существования Солнечной системы, когда планеты еще только формировались, огромные куски породы то и дело врезались друг в друга.

Но простое объяснение – не обязательно истинное.

Для того чтобы объяснить структуру пространства-времени, Эйнштейну пришлось изложить принципы гравитации с помощью множества проверяемых уравнений. Все это очень элегантно и довольно сложно – и совершенно бесспорно, – но впереди еще много работы: ученые до сих пор не обнаружили частицы, ответственные за существование гравитации. «Ньютону достаточно было просто сказать, что гравитация существует, и он был прославлен на века, потому что раньше никто этого не говорил, – рассказывает Лора Кербер, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. – Примерно то же самое сегодня можно сказать о планетологии. Типа, никто раньше не изучал Луну как следует, поэтому если ты говоришь о ней очень простые вещи, то ты уже гений!»

Другими словами, история про Тейю – вполне достойная и несложная гипотеза о происхождении спутника нашей планеты. Но у нас нет подтверждений ее правдивости, поэтому приходится ждать новых данных.

Не знать, откуда взялась Луна, это как-то не очень хорошо. Но благодаря радиоактивным секундомерам в лунных образцах мы точно знаем, что ее возраст составляет 4,5 миллиарда лет. Тем не менее ученые не совсем уверены, как она в те времена выглядела. Многие полагают, что вскоре после своего образования она была покрыта всеохватным океаном магмы. Будучи в 81 раз легче, чем Земля, молодая Луна не обладала достаточной гравитацией, чтобы остановить выход газов на поверхности в космос. Лунный океан магмы, незащищенный атмосферой, оказался под воздействием непостижимо холодных космических потоков и быстро начал замерзать.

При этом минералы в океане магмы стали превращаться в кристаллы; одни появились раньше, другие позже; одни поднялись к поверхности, другие опустились. Через 100 миллионов лет после самоуничтожения Тейи большая часть океана магмы затвердела. И вуаля – так появилась Луна, все еще раскаленная изнутри, будто только что испеченный пирог. «Эта история еще находится в стадии разработки, – говорит Зиглер, – но она приближена к истине настолько, насколько возможно при ограниченных данных».

Когда Луна остыла, ее облик сильно изменился. Если оставить суп остывать, сверху образуется слой жира – так и на поверхности Луны появилась застывшая корка. Под ней находится лунная мантия; как и земная, она представляет собой желеобразный слой, довольно горячий, но в основном твердый. В мантии есть радиоактивные элементы. При распаде они выделяют тепло, которое расплавляет другие части мантии. Расплавленная мантия поднимается к коре и переходит из среды с высоким давлением в среду с более низким давлением. Как и на Земле, при декомпрессии часть мантии плавится еще сильнее.

В конечном итоге мантийные потоки продолжают подниматься, и со временем расплавленная порода подбирается к коре. Расплавы в коре более известны как магма. А магма больше всего на свете любит извергаться.

Странно, но доказательства самых древних лунных извержений были найдены не на Луне. В сентябре 1999 года в пустыне Калахари в Ботсване была обнаружена серо-черная скала, необъяснимым образом расположившаяся на фоне золотой песчаной дюны. А в 2013 году темно-зеленый камень был найден в Антарктиде. Эти камни, названные соответственно Kalahari 009 и MIL 13317, были идентифицированы как лунные метеориты. Снейп и его коллеги проанализировали эти образцы, и в 2018 году была опубликована статья [7] с перечислением их состава. В MIL 13317 были кусочки возрастом 4332 миллиона лет; в Kalahari 009 – 4369 миллионов лет. Обе породы появились в результате самых первых лунных извержений. Это означает, что сразу после того, как лунный океан магмы превратился в твердую породу, лава устремилась в космос.

Жюль Верн посвятил Луне несколько книг, включая роман 1865 года «С Земли на Луну» и его продолжение 1870 года «Вокруг Луны». В них описана история «Пушечного клуба», общества любителей оружия, созданного в Балтиморе сразу после Гражданской войны. Его члены надеются запустить на Луну председателя клуба, его соперника и смельчака-француза. Для этого планируется использовать корабль в форме пушечного ядра. В конце концов им это удается, хотя и со многими существенными заминками.

Время от времени герои Верна рассуждают о природе лунных вулканов. Они описывают «обширные равнины», которые «усеяны глыбами лавы». Они подозревают, что вулканы потухли, но когда-то выстреливали в космос метеороидами. Смельчак Мишель воспевает [8] извержения этих вулканов, воображая, какими они могли бы быть, и размышляя при этом об источнике вулканического топлива.

«Ах, друзья мои! – воскликнул Мишель. – Можете себе представить, что происходило на нашей “безмятежной Луне”, когда громыхали все эти кратеры, извергая потоки лавы, град камней, тучи дыма и пламени! Вот это было зрелище! И что осталось от всего этого великолепия! Сейчас Луна – всего только жалкая головешка, обгорелый патрон, оставшийся от грандиозной ракеты! После всех взрывов, звездных дождей, фейерверков, после всех этих красот – остались только окурки, обгоревшие обрывки картонного патрона! Кто разгадает причину, источник, смысл всех этих катаклизмов?[9]»

Яркая картина. Но реальность лунного вулканизма гораздо более поразительна и необыкновенна, чем все, что придумало исключительное воображение Верна. И нет ничего более необычного, чем лунные моря – эти необъятные застывшие моря лавы.

Названия многим из них дал итальянский священник-астроном Джованни Баттиста Риччоли в 1651 году, и сделал это с отменным чувством вкуса [9]. На Луне так много морей: Дождей (Imbrium), Ясности (Serenitatis), Кризисов (Crisium), Нектара (Nectaris), Облаков (Nubium), и это еще не все. Некоторые имеют небольшие заливы, такие как Sinus Iridum, Залив Радуги. Многие моря отличаются впечатляющим размером; Море Дождей – 1200 километров в поперечнике, а это шире, чем вся Франция. Но это ничто по сравнению с Oceanus Procellarum, Океаном Бурь, поистине колоссальным, изогнутым потоком лавы 2900 километров в поперечнике. Эти темные пятна, похоже, пролегают в огромных впадинах на земле, вырезанных из первоначальной, отражающей свет, более светлой лунной коры. Первоначальную кору называют лунным нагорьем, берега которого когда-то омывали волны раскаленного адского пламени.

Вот бы хоть глазком на это взглянуть. Представьте, что вы стоите где-нибудь на побережье Атлантического океана, а вместо воды до самого горизонта видна лишь расплавленная порода, раскинувшаяся под темным безоблачным ночным небом.

Раньше считалось, что лунные моря состоят из отложений, оставленных водой или разрушающимися горами. Но в 1949 году астроном Ральф Болдуин заподозрил, что это потоки лавы. Миссии «Аполлона» доказали его правоту [10], обнаружив, что возраст многих собранных образцов составляет от 3,1 до 3,9 миллиарда лет. Это означает, что Луна формировала эти огромные моря лавы в течение примерно 800 миллионов лет. Вопрос, конечно, в том, как именно это происходило. Не знаю, пробовали ли вы когда-нибудь расплавить камень, чтобы получить магму, но это довольно сложно. Микроволновка тут не поможет. Даже такой вулкан, как Килауэ, способен создавать только реки и озера расплавленной породы. Что же касается целого моря лавы – это чертовски впечатляющий результат.

Источником магмы, которая так эффектно извергалась на поверхность в виде лавы, вероятно, были расплавленные куски обычных минералов в мантии, таких как пироксен и оливин. Ингредиенты просты. Но огромный объем лавы лунных морей и океанов говорит о том, что сам процесс приготовления был экстремальным: здесь явно замешано что-то титаническое. А что может быть экстремальнее, чем серия огромных метеоритов?

«В планетологии любят все объяснять столкновениями», – говорит Снейп. Но не все так прозаично, как кажется на первый взгляд. Около 3,9 миллиарда лет назад, как отмечает Снейп, «внутренняя область Солнечной системы все еще была разорвана в клочья». Массивные и быстрые метеориты падали на Луну с такой силой, что при столкновении лунная порода плавилась. Возраст этой породы, называемой ударным расплавом (она не имеет отношения к лавовым морям, которые мы называем maria), позволяет ученым определить давность столкновений. Образцы «Аполлона» свидетельствуют о том, что лунные бассейны, в которых находятся лунные моря, были образованы от 4 до 3,8 миллиарда лет назад, в течение 200 миллионов лет, когда происходила игра в планетарный пинбол – так называемая последняя метеоритная бомбардировка, или лунный катаклизм.

Трудно передать словами поразительные масштабы этих столкновений. Могут помочь цифры. Один из последних ударов нанес камень размером с Нью-Джерси, весом 25 тысяч триллионов тонн и скоростью 83 тысячи километров в час. Энергия, высвобожденная при взрыве, на много порядков превышает мощность любого ядерного оружия на Земле. Метеорит врезался в Луну под углом, обломки разлетелись по всей лунной поверхности, вырезая гигантские борозды, словно пули в желе. Если бы вы в тот момент стояли на Земле, то увидели бы мощнейшую вспышку света, за которой последовало бы облако пыли и каменных снарядов, бьющих на огромные расстояния. Метеоры каскадами падали через атмосферу планеты, оставляя в небе огненные полосы. Когда все было кончено, удар оставил в лунной коре дыру в семь раз шире, чем кратер от астероида, врезавшегося в Землю 66 миллионов лет назад.

Тот факт, что в этих огромных бассейнах находятся моря, – не просто совпадение. Возможно, эти удары проделали удобные углубления, которые впоследствии заполнили потоки лавы.

Но некоторые задаются вопросом, не раскололи ли столкновения кору, в результате чего магма, когда-то находившаяся под землей, вырвалась наружу и изверглась в бассейны. Кроме того, в результате столкновений кора истончилась, и мягкая мантия, залегавшая ниже, освободилась от значительной части давления. Как предполагают некоторые ученые, произошла сильная декомпрессия, твердая порода расплавилась, и образовалось огромное количество магмы. Начались мощные извержения, а в результате появились лавовые моря [11].

Звучит достаточно просто. Но Майкл Сори, планетолог из Университета Пердью, утверждает: идея, что вулканизм был вызван ударами метеоритов и декомпрессией – весьма неоднозначная. «По этому вопросу многие ученые не соглашаются друг с другом и яростно спорят», – говорит он, приводя в пример обмен язвительными письмами, потрясание кулаками и закатывание глаз.

Проблема в том, что лунные моря припозднились. Многие из них на несколько сотен миллионов лет моложе бассейнов, в которых они появились, что означает, что они извергались гораздо позже образования кратеров. Как если бы в кого-то выстрелили, но кровь полилась из раны только через несколько месяцев. «Как это так, Луна?» – спрашивает Мориарти.

Одна из трудностей заключается в том, что точно известен возраст образования только одного бассейна, Имбриума, в котором находится Море Дождей. На основании образцов, взятых с берегов Моря Дождей экипажем «Аполлона-15», ученые установили его возраст – 3,9 миллиарда лет. Другие экипажи «Аполлонов» также брали пробы из других бассейнов, но они, возможно, собирали обломки, разбросанные по лунной поверхности в результате мощного удара, который и привел к появлению Имбриума. Вероятно, материалы, которые мы считаем образцами из отдельных бассейнов, на самом деле происходят из одного источника. Если это так, то мы не знаем, когда сформировались другие бассейны. А не зная этого, мы не можем понять, действительно ли существовал огромный промежуток времени между формированием бассейнов и лавовых морей.

Столкновения и потоки лавы сформировали лицо Луны, но «мы даже не знаем, происходило ли все это одновременно», как говорит Мориарти. Как если бы вы пришли домой и обнаружили, что ваша собака уничтожила диванные подушки, туалетную бумагу, пульт от телевизора и несколько книг. Вы не знаете, какой из этих жестоких актов разрушения произошел первым, а какой последним.

Можно ли объяснить лавовые моря другой причиной – радиацией? Одним из последних, что затвердело в океане магмы, были породы, обогащенные материалом с дурацким названием KREEP: это калий (элемент K в периодической таблице), куча странных соединений, названных редкоземельными элементами (REE), и фосфор (P). Несколько радиоактивных элементов, остающихся в расплавленном супе до самого конца, – например, уран и торий – слипаются вместе с этим KREEP. В результате бурного распада эти радиоактивные элементы выделяют много тепла. Мощный сигнал радиоактивного распада тория можно обнаружить с орбиты. Составив карту присутствия тория, ученые смогли выяснить, где на лунной поверхности появился KREEP.

Эволюция лунного магматического океана должна была привести к более или менее равномерному распределению этого материала по поверхности. Но ученые обнаружили, что в основном он сконцентрирован в одной части Луны – внутри и вокруг Моря Дождей [12]. Другими словами, эта материя, излучающая тепло, чаще появляется вблизи тех мест, где сосредоточены огромные лавовые моря – на видимой стороне Луны. Такая взаимосвязь не лишена смысла. Больше радиоактивности – больше тепла, а значит, больше плавления, а значит, и больше лавы, которая извергалась в крупные ударные бассейны.

Но почему материал KREEP проявляется только на поверхности ближней стороны Луны, остается лишь догадываться. На самом деле эту сторону предпочитают не только лунные моря и радиоактивные материалы. Все это – часть большой лунной загадки: почти во всех отношениях видимая сторона Луны не похожа на обратную. И если мы не сможем понять почему, то все наши попытки выяснить, как Луна создала свои maria, будут заведомо провальными.

Со временем гравитационное притяжение Земли к Луне изменило вращение нашего партнера по танцам. В итоге Луна вращается с такой скоростью, что только одна ее сторона всегда обращена к Земле. Если вы не страдаете ликантропией, я предлагаю вам выйти на улицу и посмотреть на полную Луну. Видите эти светлые участки? Это лунные возвышенности. Темные участки – это лавовые моря. Вы можете легко заметить, что именно они занимают значительную часть ближней стороны.

Мы не можем увидеть его своими глазами, но космические телескопы показывают нам совершенно другой мир на обратной стороне Луны: полный кратеров, но светлый, изредка припорошенный осколками коры и метеоритами, выброшенными при столкновениях. Там тоже есть лунные моря [13], но подавляющее их большинство находится на видимой стороне. И различия не только поверхностные. Данные GRAIL показывают, что кора на ближней стороне тонкая, иногда вдвое тоньше, чем на обратной.

«Будто две разные планеты», – говорит Мориарти. И никто не знает, почему так случилось.

Во время видеозвонка я прошу Трейси Грегг объяснить причину, и она разводит руками. Грегг – специалистка по планетарной вулканологии в Колледже искусств и наук Университета Буффало. На ее лекциях я бы с удовольствием присутствовал лично: она безудержно жестикулирует и говорит о внеземных вулканах так, словно только что узнала об их существовании. На каждый мой вопрос о лунных вулканах она отвечает с оживленным и радостным многословием. Достоверные факты волнуют, неопределенность тоже по-своему захватывает. Разговор с Грегг – это американские горки. Она из тех людей, которые кажутся идеальным университетским преподавателем.

За исключением Меркурия – «Меркурий странный», – уверяет она меня, – скалистые планеты Солнечной системы обладают двумя основными видами коры. На Земле есть океаническая кора, из которой состоит морское дно, и континентальная кора, на которой живет большинство из нас. У Венеры есть яркая, похожая на мозаику поверхность и все остальное. Но иногда на одной стороне планеты преобладает один тип коры: например, в северном полушарии Марса чаще встречаются низменности, а к югу от экватора – горы. У Луны есть тонкая, покрытая лавовым морем ближняя сторона и изрытая кратерами толстая кора на обратной стороне. «Почему она такая жутко асимметричная?» – восклицает Грегг.

Как я уже сказал, если мы не ответим на этот вопрос, то не сможем объяснить происхождение лунных морей. Так что давайте попробуем.

Толщину коры на дальней стороне можно объяснить очень интересной идеей, впервые озвученной в 2014 году: это так называемая гипотеза земного сияния [14]. Когда Луна формировалась, она была гораздо ближе к Земле, возможно, всего в 12 тысячах километров от нее, в то время как сегодня это расстояние составляет почти 386 тысяч километров. Тогда она должна была казаться ужасающе огромной.

По словам астронома и астрофизика Джейсона Райта из Университета штата Пенсильвания, ученые задались вопросом, какое влияние мог оказать океан магмы Земли на новорожденную Луну «еще до того, как она стала Луной, когда Земля восстанавливалась после столкновения, а Луна только формировалась». Группа ученых во главе с тогдашней аспиранткой Райта Арпитой Рой отметила, что в более толстой коре на обратной стороне содержится больше кальция и алюминия. Такое существенное различие между ближней и дальней сторонами Луны означало, что «все остальное – лишь детали», как считает Райт. Он добавляет, что было совершенно очевидно: «дальняя сторона находилась в тени земного сияния».

Если предположить, что ближняя сторона Луны быстро оказалась бы постоянно обращенной к Земле, то она бы нагрелась от жара находящейся чрезвычайно близко и все еще расплавленной планеты. Это значит, что видимая сторона Луны долгое время находилась бы в разжиженном состоянии.

По мере остывания Луны из-за химических свойств алюминия и кальция одними из первых затвердели бы минералы, содержащие именно эти два элемента. Поскольку сторона Луны, далекая от земного жара и обращенная в сторону космоса, остывала быстрее, эти минералы преимущественно кристаллизовались там. Именно поэтому, по мнению Роя и компании, кора на обратной стороне Луны такая толстая.

Идея о том, что молодая Земля превратила Луну в крем-брюле, – «действительно классная концепция», как говорит Мориарти. «Это одна из нескольких гипотез, которые невозможно опровергнуть», – утверждает он. Но даже если это объясняет толщину коры на обратной стороне, мы все еще не понимаем, почему лавовые моря плескались в основном на ближней стороне. Подобно крему, прорывающемуся сквозь тонкое тесто, более тонкая кора на ближней стороне должна обеспечивать более легкий путь для этих менее вкусных магм. Более толстая кора на дальней стороне должна препятствовать излиянию той же магмы вверх, что могло бы объяснить избыток лавовых морей на ближней стороне.

Но это не так. Лунная магма довольно плотная и потому создает очаги повышенного притяжения. Но, говорит Джой, миссия GRAIL не обнаружила под корой на обратной стороне никаких участков с повышенной гравитацией: похоже, магма застряла в подземной пробке где-то под этой толстой корой.

Как и полагается ученым-планетологам, они свалили всю вину еще на одно мощное столкновение [15]. На этот раз пострадала большая часть ближней стороны: удар оставил на ней зияющую рану, в которую хлынули потоки раскаленной магмы. Эта идея возникает в планетологии регулярно. «Когда ученые имеют дело с чем-то непонятным, им всегда проще предположить, что виной всему какое-то сильное столкновение», – говорит Сори. Утверждается, что обширный Океан Бурь когда-то был большой дырой, в которую извергалась лава, но гравитационные данные GRAIL не выявили никаких подземных шрамов в форме круга или овала – таких, которые можно было бы ожидать после мощного удара.

В такой гипотезе нет ничего плохого, считает Грегг. Но нужно, чтобы она грамотно работала с физической точки зрения. И когда вы говорите о столкновении масштабом с целое полушарие, предполагает Грегг, то «существует очень тонкая грань между столкновением, которое достаточно велико, чтобы изменить форму этого полушария, и столкновением, которое полностью уничтожит планету». Идея вроде бы простая, но сложная в исполнении. Луну в своих измышлениях взрывать нам не надо.

И кроме того, если для того, чтобы образовался океан лавы, достаточно мощного столкновения, то что, черт возьми, происходит с самой большой лунной впадиной? Около 4,3 миллиарда лет назад космический камень длиной 170 километров врезался со скоростью 36 тысяч километров в час в южную часть обратной стороны Луны [16]. Или, возможно, это был камень длиной 200 километров, двигавшийся со скоростью 54 тысяч километров в час и врезавшийся в Луну под углом 45° [17]. Но, как и в спорах о том, под каким углом и с какой скоростью шар для боулинга врезался в ногу стоящего рядом неудачника (хотя попасть он должен был в кегли), сами вопросы не так важны, как результат. А удар, несомненно, был разрушительным: появился кратер длиной 2500 километров и глубиной 8 километров. Этот кратер сейчас называется бассейном Южный полюс – Эйткен (он едва перекрывает южный полюс Луны), и мы вправе ожидать, что он заполнен собственными лавовыми морями, как другие большие кратеры на ближней стороне.

Однако это не так. Хотя в нем, безусловно, имеется изрядная доля застывшей магмы [18], нельзя сказать, что он заполнен ею целиком. В одной из работ [19] высказывается предположение, что в результате удара откололось так много коры, что лежащая под ней магма оказалась беззащитной перед холодным вакуумом космоса, и замерзла, прежде чем смогла устроить полноценное извержение.

По словам Мориарти, в огромном бассейне, похоже, есть и другой вид магмы, но по своему химическому составу она заметно отличается от лавовых морей на видимой стороне. Возможно, в результате удара некоторые геологические ингредиенты, необходимые для создания «классического» лунного моря, улетели в космос, испортив рецепт.

Это еще одна, довольно изящная, версия событий. Но это совершенно не меняет того факта, что ни одна из гипотез, которые пытаются объяснить различия между сторонами Луны, не позволяют понять, почему львиная доля лавовых морей находится на ближней стороне.

Возможно, вам интересно, занимается ли миссия GRAIL чем-нибудь еще или только портит всем удовольствие и ставит под сомнение хорошие идеи. Да, конечно! В 2014 году данные GRAIL подкрепили одну из самых простых теорий. Ученые обнаружили огромные следы шрамов под видимой стороной Луны [20]. Геологи считают, что это гигантские разломы в первозданной лунной поверхности, пропасти, вдоль которых кора разрывалась в противоположных направлениях, когда магма поднималась наверх, и огромные объемы лавы изливались наружу. Если ударные бассейны образовались на вершине этих разломов, то лава могла просто хлынуть в них с боков или снизу. Возможно, ударные бассейны в конечном итоге представляют собой не более чем удобные чаши для сбора лавы.

Но погодите-ка. Почему все эти разломы образовались только на ближней стороне?

Вы угадали: никто не знает.

С теми образцами, которыми мы располагаем сейчас, никто не сможет разобраться, почему ближняя сторона Луны стала такой чертовски исключительной. Эта асимметрия останется необъяснимой, а значит, происхождение лавовых морей так и будет вопросом без ответа. «Эта история все еще пишется, – говорит Грегг, усмехаясь. – И чем длиннее эта история, тем яснее становится, что никто точно не знает, что происходит».

Лавовые моря – это, пожалуй, самая странная вулканическая особенность Луны. Но это всего лишь одна остановка в длинном путешествии по достопримечательностям лунного царства.

Профессиональный геолог Харрисон Шмитт, высадившийся на Луну во время полета «Аполлона-17», в декабре 1972 года прыгал по лунной поверхности, пока не увидел нечто неожиданное. «На Луне все имеет 256 оттенков серого, – рассказывает Грегг. – А он заметил нечто оранжевое». Взятием нескольких образцов (это были оранжевые стеклянные шарики) дело не ограничилось. Два года спустя ученые, которые изучали прибывшие на Землю лунные материалы, обнаружили в образцах «Аполлона-11» и «Аполлона-15» стеклянные шарики – черные и зеленые, размером от человеческого эритроцита до муравья [21]. Раскрыть их происхождение было нетрудно, и они поведали удивительную историю: миллиарды лет назад на Луне били лавовые фонтаны.

Помните фонтаны лавы, вырвавшиеся из трещины № 8 вулкана Килауэа во время извержения 2018 года? То же самое произошло на Луне, но в особой инопланетной манере. Грегг рассказывает мне об этом, кипя от возбуждения.

Миллионы лет назад магма, насыщенная газом, устремилась вверх через трещины, расщелины и жерла на поверхности. Вода и углекислый газ – два наиболее распространенных газа, растворенных в магме на Земле. Но Луна, будучи сухой и не имея кислорода, вероятно, отдала предпочтение угарному газу. «Здесь нет атмосферного сопротивления, и гравитация составляет одну шестую часть земной», – объясняет Грегг. Это означает, что миллионы маленьких кусочков лавы, которые остывают и превращаются в вулканическое стекло, могут с легкостью перемещаться на десятки километров по лунному ландшафту.

Осколки стекла самых разных форм и размеров можно найти по всей Луне, утверждает Хендерсон. Некоторые поля вулканического стекла занимают площадь в 17 раз больше площади Манхэттена. Происхождение лунных морей установить пока не удалось, но в случае этих пастбищ из стекла ситуация несколько проще. Огромный ореол вулканического стекла можно увидеть внутри кратера Шредингера. Он окружает холм высотой 450 метров и площадью в два раза больше Чикаго, расположенный в центре кратера. В этом бугре есть отверстие. Это отверстие – жерло, а холм, вероятно, представляет собой большой вулкан, который давным-давно извергал фонтаны лавы, осыпая Луну стеклянным дождем.

По всей Луне можно найти тысячи объектов, похожих на вулканы. Многие из них с большой вероятностью и есть вулканы, но поскольку с орбиты это невозможно выяснить окончательно, им часто дают более расплывчатые названия – например, холмы, купола или конусы. Холмы Мариуса, найденные в Океане Бурь, представляют собой скопление сотен куполов и конусов, каждый из которых образован собственным фонтаном лавы. У некоторых из них обвалились склоны. На Земле у вулканических конусов один из склонов может разрушиться из-за непрочной структуры. Вероятно, это произошло и на Луне, но некоторые из крупных сгустков лавы, выходящих из жерла, в условиях низкой гравитации взмывали вверх и могли пробить отверстие в стене конуса. Другими словами, вытянутые сгустки лавы когда-то парили над Луной, сея вокруг хаос.

Хотя эти вулканические пирамиды построены по отдельности, все они могут быть соединены под землей. Чтобы тщательно измерить расстояние от космического аппарата до поверхности вокруг холмов Мариуса, ученые использовали лазеры, прикрепленные к аппарату Lunar Reconnaissance Orbiter. Как выяснилось, эти конусы и купола находятся на вершине огромного вулканического кургана, склоны которого настолько покатые, что человеческий глаз не может их различить. «Если бы вы шли по нему с полным рюкзаком, вы бы все равно не заметили, что поднимаетесь в гору», – рассказывает Грегг.

Этот курган может быть вулканом, в чем-то похожим на Килауэа, а те многочисленные скалистые конусы – паразитическими вулканами, питающимися от одного большого источника магмы, который выстроил весь этот ландшафт. «Это просто странно», – замечает Грегг. Лунная лава была текучей, как мед, а для создания такого большого вулкана нужен материал с консистенцией арахисового масла. И хотя коллекции конусов встречаются и в других местах, ни одна из них не находится на большой скалистой возвышенности, словно куча геологических прыщей. «Такого больше нигде на Луне не увидишь», – добавляет она.

Загадок все еще много, но все согласны, что извержения на Луне выглядели бы просто потрясающе. Будь то купол, конус, расщелина или жерло, если бы на Луне до сих пор били фонтаны извержений, вспышки и отблески лавы можно было бы заметить прямо с Земли. «Из любой точки вы могли бы увидеть вспышку невооруженным глазом», – говорит Грегг.

Поскольку на Луне нет атмосферы и, следовательно, тепло не задерживается на поверхности, крошечные капли из лавовых фонтанов должны были немедленно превратиться в стекло. Без ветра, который их раздувает, или воздуха, который создает трение, лунные стеклянные шарики всегда были бы идеальной сферической формы.

Ну, почти всегда.

По словам Клайва Нила из Университета Нотр-Дам, специалиста по лунной геологии, его студент перебирал оранжевые стеклянные бусины с «Аполлона-17» и нашел одну, по форме напоминающую слезу. На Земле ее назвали бы слезой Пеле[10]. «Слезы Пеле образуются только при падении через атмосферу», – говорит Нил. А это означает, что когда-то давно на Луне тоже была атмосфера – мысль поистине инопланетная.

В 2017 году ученые присмотрелись к лунным морям повнимательнее и подсчитали количество древних газов, запертых в застывшей лаве. По их мнению, в результате обильного излияния лавы, из которой образовались maria, на лунную поверхность вышли триллионы тонн угарного газа, серы и водяного пара. Если бы достаточное количество этих газов улетучилось в небо за определенный срок, около 3,5 миллиарда лет назад они могли бы создать атмосферу. Она была бы очень тонкой по сравнению с земной, но вполне могла бы сохраняться в течение 70 миллионов лет [22]. Это значит, что на Луне были бы порывы ветра, возможно, даже эфемерные облака. По мнению Дебры Нидэм, ученого-планетолога из Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, и одного из авторов этого исследования, на Луне когда-то могли выпадать осадки: например, дождь над Морем Дождей.

Не все эти газы улетучились бы в космос. «Постоянно затененные области на полюсах – одни из самых холодных мест во Вселенной», – говорит Мориарти. Если бы молекулы воды попали в эти темные области, они бы замерзли и навсегда остались там в виде льда.

Кроме того, на Луне текли реки. С орбиты легко увидеть, что бо́льшая часть Луны изрезана извилистыми каналами, которые часто начинаются от вулканического жерла, но на другом конце, кажется, исчезают в небытие. Нет ни разветвления, ни речной дельты; каналы не раздваиваются на протоки и не впадают в озерные русла.

«О, это мои любимые! – восклицает Грегг (эти каналы называются бороздами, и проделаны они были не водой, а лавой). – Но на Земле лава так себя не ведет». Она не извивается так беспорядочно, и лавовые каналы не появляются и не исчезают так внезапно. Эти «загогулины» также впечатляют своей протяженностью: они простираются на сотни километров от своего источника.

Существует два диаметрально противоположных объяснения, откуда взялись лунные борозды. Первая гипотеза – черепашья: когда-то это были лавовые каналы, такие же, как на Гавайях. Жидкая лава течет внизу, под застывшей кровлей. Каналы защищают ее от потери тепла; лава остается горячей и потому может перемещаться на значительные расстояния. На Луне эти потоки текли очень медленно, заполняя один бассейн олимпийского размера каждые четыре минуты. Извержения длились десятилетиями, прежде чем растерять свою магматическую силу. В конце концов вся лава вытекала, и непрочный свод обрушивался, оставляя на поверхности Луны борозды.

Вторая – заячья. Лунная лава на самом деле была горячее самой горячей лавы на Земле на несколько сотен градусов, она текла, как бурная река, и заполняла от 40 до 400 олимпийских бассейнов каждую секунду. Будучи настолько горячей и бурной, она с силой размывала под собой каналы.

«Как и во многих других вопросах геологии, ответ, скорее всего, где-то посередине», – говорит Грегг. Хотя, если победит заячья гипотеза, это значит, что на лунных магматических фабриках происходило нечто поистине странное.

Ученые были очень близки к разгадке во время полета «Аполлона-15». Членам экипажа предложили спрыгнуть в одну из этих извилистых борозд, чтобы взять образец для анализа. «Эти парни в то время были воплощением мачизма, – говорит Грегг, – но они добрались до края борозды, посмотрели вниз с крутого склона и сказали: “Ни за что, черт возьми, это уж слишком”. А уж если они так сказали, то придется им поверить!» Я заметил, что было бы немного неловко, если бы астронавт «Аполлона» погиб, застряв в древнем лавовом канале. «Немного неловко, да», – ответила она, улыбнувшись.

Каким бы ни был правильный ответ, лава определенно пробралась под лунный грунт. Грегг обводит курсором ряд ям, вьющихся лентой около крупного кратера в районе холмов Мариуса, и спрашивает: «Видите их? Это отверстия в вершинах лавовых труб». Пещерные туннели из вулканической породы, где когда-то текла лава. «Лунная пещера, куда можно засунуть несколько астронавтов», – добавляет Грегг. Там, между прочим, можно спрятаться от опасной космической радиации, воздействующей на лунную поверхность. Некоторые подозревают, что в будущем эти лабиринты могут стать отличным местом строительства убежищ для астронавтов, которые останутся на Луне надолго. Лора Кербер из НАСА хочет исследовать слои твердой лавы, скрытые внутри, и отправить для этого робота-спелеолога в одну из лавовых труб [23]. Но, столкнувшись с жесткой конкуренцией со стороны других групп ученых, с их предложениями по исследованию Солнечной системы, она пока не убедила высшее руководство, что это достойно финансирования.

Если во время лунного сафари вам мало лавовых пещер, вулканического стекла и холмов древнего огня, я от всей души советую вам посетить Ину-Ди: впадину в форме буквы D на вершине кургана размером с большой город, расположенного в Lacus Felicitatis, Озере Счастья. Внутри вулканической впадины, похожей на кратер, находятся луковицеобразные курганы, похожие на бассейны с ртутью [24]. Впервые они были замечены с орбиты кораблем «Аполлон-15» в 1971 году.

«Ооо, – говорит Грегг, – это очень странное явление». Эти темные, покрытые кратерами насыпи немного похожи на крошечные лунные моря, так что они определенно вулканического происхождения. Но из-за их аморфной природы они не поддаются объяснению. Некоторые подозревают, что это лавовые потоки, которые остановились, а затем раздулись в результате выброса лавы снизу. Другие считают, что виной всему раскаленная порода, которая сочилась из трещин в закрытом остывающем лавовом озере: в условиях низкой гравитации и отсутствия атмосферы пузырьки газа, попавшие в лаву, могли резко расшириться, образовав большие пенистые курганы [25], которые затем застыли, словно авангардный вариант капучино. Но форма этих курганов и возможные истории происхождения – не самое странное. Вот их возраст…

Эти причудливые пятна, похожие на ртутные шарики, – часть целого семейства странных пятен застывшей лавы, которые можно увидеть в самых разных частях видимой стороны Луны. Они бывают гладкими, шероховатыми, вытянутыми, круглыми, темными, яркими, встречаются группами и по отдельности. Их называют нерегулярными лунными морями (irregular mare patches, IMP). В 2014 году группа ученых с помощью подсчета кратеров определила их возраст. Они обнаружили, что им не более 100 миллионов лет [26], а это значит, что динозавры должны были видеть извержения на Луне. Для нас с вами это может показаться древностью, но для Луны 100-миллионнолетний вулканизм – это практически вчерашний день. В этом-то и загвоздка!

Судя по лавовым морям, бо́льшая часть лунных вулканических процессов произошла между 3,9 и 3,1 миллиарда лет назад. Но извержения случались и спустя долгое время после этой эпохи. В бассейне Южный полюс – Эйткен можно найти лавовые пятна всех возрастов – от 2,2 миллиарда лет до, возможно, 1,6 миллиарда лет. Возраст некоторых отложений лавы в Океане Бурь составляет всего 1,2 миллиарда лет [27].

Подсчет кратеров – метод небезупречный. Сам по себе он говорит нам только о том, старше или моложе одна поверхность по отношению к другой. Возраст ограниченного числа лунных образцов, которыми мы располагаем, можно определить довольно точно, если снять данные с их радиоактивных секундомеров. Затем эти данные сопоставляются с подсчетом кратеров на лунной поверхности. Но получившийся результат – всего лишь приблизительные предположения, а не окончательная истина.

Однако если мы в целом верно оцениваем возраст нерегулярных лунных морей (Грегг считает, что «эти результаты хорошо обоснованны… их трудно опровергнуть») и 100 миллионов лет назад на Луне действительно были извержения, тогда мы очень плохо понимаем, что здесь вообще происходит.

Луна по сравнению с Землей маленькая – она занимает около 2 % объема нашей планеты. Чтобы началось извержение, нужно что-то расплавить, а для этого необходимо тепло. На Земле и Луне оно берется из двух источников: это либо остатки тепла, застрявшие в их сердцевине после бурного формирования, либо энергия распада радиоактивных элементов. Более крупные небесные тела сохраняют тепло дольше.

Наша миниатюрная Луна давно должна была остыть. Ее вязкая мантия должна была затвердеть, а запасы магмы – иссякнуть. Самый плодотворный вулканический период миновал более 3 миллиардов лет назад, когда лунные недра все еще были раскалены от жара. Можно было бы ожидать локальных извержений в течение некоторого времени после этого, поскольку то тут, то там оставались горячие очаги. Но каким образом Луна оставалась горячей так долго, что лунные извержения, окрашивающие ночное небо, могли заметить стегозавры?

Основная проблема заключается в том, что мы не знаем, горячая Луна или нет. И пока мы это не выясним, мы не сможем ответить на вопрос, как она могла вызвать недавние извержения. «Трудно понять, что нечто происходило 100 миллионов лет назад, – говорит Джой, – а утверждать, что нечто происходило миллиард лет назад, еще труднее».

Чтобы определить, насколько горячей была Луна в последние несколько миллиардов лет, в некоторых моделях используется подсчет количества лавы, извергнутой на Луне в прошлом. Это вполне справедливо: чем больше лавы – тем больше тепла для производства магмы. Но оказалось, что мы нашли не все лунные моря. Столкновения с метеоритами, разбрасывающие обломки по поверхности, а также более молодые потоки лавы похоронили старые лавовые моря за пределами досягаемости.

Сори – один из ученых, ищущих эти так называемые криптомарии. Недавние столкновения иногда срывали крышку с саркофагов скрытых морей, и вокруг этих ран можно различить темные пятна застывшей лавы. Но старые, холодные, плотные, скрытые лавовые моря можно обнаружить и с помощью гравитационных данных GRAIL. Не так давно Сори и его коллеги обнаружили подозрительные пики гравитационной активности по всей Луне, которые могут указывать на расположение погребенных морей [28]. Самая крупная область застывшей лавы в форме полумесяца простирается на сотни километров в южной части ближней стороны Луны.

Но они пришли к выводу, что объем этих скрытых вулканических морей не очень значительный. Ничто не указывает, что Луна когда-то была аномально горячей, и уж тем более нет никакой достоверной информации о том, как долго Луна могла производить магму в течение миллиардов лет.

Еще один тупик.

Ученые жаждут получить образцы лунной мантии – горячей и мягкой части Луны, которая прячется под ее корой. Если нам удастся достать такой образец, говорит Джой, с его помощью мы сможем узнать, что представляет собой магматическая кухня Луны, совершить набег на ее кладовую и выяснить, какие ингредиенты и приспособления она использовала для приготовления магмы. Это помогло бы нам понять, насколько горячей должна быть Луна, чтобы вулканические процессы продолжались на ней в течение миллиардов лет. Но мантия Луны до сих пор остается для нас загадкой.

Несмотря на то что мы были там не так давно, мы не знаем, насколько горяча Луна сейчас. Миссии «Аполлон-15» и «Аполлон-17» зарыли несколько термометров [29] в лунный грунт, и они продолжали работать с 1971 по 1977 год. Предполагалось, что они будут измерять внутреннюю температуру Луны, но поскольку их опустили в грунт всего на несколько метров, условия на поверхности искажали их показания. Ученые обнаружили, что во время эксперимента с тепловыми потоками приборы зафиксировали любопытный скачок температуры. Оказалось, что в этом виноваты астронавты: передвигаясь по Луне, они подняли в воздух много лунного грунта, в результате поверхность стала более шероховатой, стала хуже отражать солнечный свет, что привело к ее нагреву [30].

Сейсмометры, оставшиеся после миссий «Аполлон», – как и термометры, они были отключены в 1977 году из-за сокращения бюджета, – заметили на Луне лунотрясения. Они никогда не бывают такими сильными, как землетрясения, но длятся гораздо дольше. На Земле землетрясения магнитудой 5,0 достаточно для того, чтобы сотрясать здания и разрушать хлипкие постройки, но длится оно, как правило, всего несколько секунд. Лунотрясения, говорит Нил, могут длиться 10 минут, и при возведении будущих аванпостов человечества очень важно принять этот факт во внимание.

Как и землетрясения, лунотрясения происходят на разломах. Но главная причина лунотрясений – остывание Луны. По мере того как она теряет свой первобытный жар, Луна сжимается, словно виноград, который превращается в изюм. Это глобальное сжатие приводит к тому, что разломы в коре сдвигаются, особенно те, которые получают дополнительный толчок от земной гравитации.

Если охлаждение Луны в целом завершилось, она должна перестать сжиматься и дрожать. Но лунотрясения времен «Аполлона» свидетельствуют о том, что это не так. А недавнее исследование [31] показало, что многие из разломов, ответственных за последние землетрясения на Луне, – это новые трещины в коре.

Луну нельзя назвать горячей по любым стандартам. Сейчас она холодна, как труп. Но лунотрясения времен «Аполлона» говорят о том, что внутри она все-таки остается теплой. А нерегулярные лавовые моря свидетельствуют о том, что Луна все еще была достаточно горячей, чтобы буквально вчера (в геологических масштабах времени) вулканы на ее поверхности извергались в космос. «Я ничуть не удивлюсь, если узнаю, что на Луне все еще есть крошечные участки горячей магмы», – говорит Грегг.

Датчики на космических аппаратах зафиксировали небольшие изменения в газовых потоках над Луной. Возможно, кое-где все еще есть очаги расплавленной магмы, из которых выходит пар. Луна, возможно, и вышла на пенсию, но если речь идет о газовых выделениях, похожих на несварение желудка, она все еще жива, бодра и весело проводит время, говорит Джой.

Но значит ли это, что на Луне недавно происходили извержения? Никто не знает, отчасти потому, что ученые даже не понимают, существовали ли магматические карманы на Луне в действительности. «Мы даже не можем точно сказать, накапливается ли магма в магматических камерах или просто извергается наружу», – говорит Джой. Это не самая лучшая ситуация, если мы всерьез надеемся понять лунные вулканы. Представьте, что спрашиваете у автомеханика, как работает автомобиль, а тот, побледнев, говорит вам, что даже не уверен, есть ли у автомобилей топливные баки.

Откуда взялась Луна? Почему у нее два совершенно разных лица? Что привело к образованию лавовых морей? Ведут ли лунные вулканы себя так же, как земные? Как долго они извергались? Со смесью восторга и разочарования Джой подытоживает все знания о спутнике нашей планеты, накопленные человечеством. «Мы не знаем ответов ни на один из этих вопросов!» – восклицает она. От начала и до конца история Луны – это неразгаданный, таинственный, испорченный пазл, некоторые элементы которого мы даже не можем разглядеть. Мы не знаем, где находятся все его части, и не знаем, как он должен выглядеть в собранном виде.

Представьте, что вы отправились на экскурсию по известному историческому или природному объекту, и каждый раз, когда вы задаете гиду вопрос, он в ответ только пожимает плечами. Под конец вы, вероятно, подумаете, что это была очень плохая экскурсия. Но не стоит сразу обвинять гида. Иногда ученые знают не так много, как нам бы хотелось, и они прекрасно это понимают. Наука – это не всегда про уверенность. Исследования не всегда приводят к эффектному раскрытию тайны а-ля Эркюль Пуаро. Главное – чтобы тень неопределенности постепенно уменьшалась.

Грегг рассказывает, что многие из ее студентов полагают, будто Луна – это что-то вроде видеоигры, в которой все сюжеты и секреты постепенно раскрываются. Некоторые из них вообще думают, что люди уже побывали на Марсе: как мы могли там не побывать спустя полвека после высадки на Луну? Но горстки камней и небольшого флота орбитальных космических аппаратов недостаточно, чтобы раскрыть тайну бледного стража. Мы все еще знаем о нем очень мало, особенно когда речь идет о лунных вулканических процессах. И без дальнейших исследований, говорит она, сама Земля всегда будет оставаться для нас немного чужой планетой.

Земля, как вы могли заметить, покрыта вулканами, которые извергаются. Но на ней есть и много всего другого: континенты, океаны, морское дно, горы. Это калейдоскопический поток геологических процессов, поддерживающих жизнь на нашей планете. Но вначале она, как и Луна, была покрыта океаном магмы. Оба мира развивались совершенно по-разному. Луна демонстрирует нам судьбу, которая легко могла бы постигнуть Землю, если бы глубинные процессы под ее поверхностью, которые мы все еще разгадываем, были устроены немного иначе.

Земля отлично умеет хоронить свое прошлое: ветер, дождь, моря и океаны разъедают обнажившиеся породы, а большие участки земной коры со временем разрушаются, погружаясь в бездонные глубины планеты. Дни, когда планета формировалась, о которых можно было бы судить по первым породам, из которых она состояла, были стерты из геологической летописи. Но Луна может помочь Земле восстановить прошлое. Ученые в целом согласны, что Луна образовалась, когда с молодой Землей произошло нечто катастрофическое – скорее всего, в нее врезалась Тейя. В результате значительную часть своего геологического состава Луна позаимствовала от Земли. Это означает, что в вулканических хранилищах Луны, где нет ни воздуха, ни воды, которые могли бы их разрушить, скрываются такие же древние породы, как и сама Земля, созданные из той же материи, что и наша планета. Если мы сможем найти эти породы, то сможем увидеть Землю такой, какой она была, когда появилась на свет.

Вулканические породы обладают фантастической способностью хранить тайны, и лунные образцы, которые у нас уже есть, намекают на открытия, которые только предстоит совершить во время будущих полетов. Почти все считали, что удар Тейи и гигантский магматический океан, который появился в результате этого катаклизма, привели к тому, что бо́льшая часть воды на Луне быстро испарилась – вместе с такими элементами, как фтор и хлор. Это представление было настолько незыблемым, что исследователям потребовалось несколько лет, чтобы найти финансирование и перепроверить эту гипотезу, изучив различные образцы с «Аполлона». Им это удалось, и в 2008 году [32], изучив эти вулканические стеклянные бусины с помощью новейших технических инструментов, ученые обнаружили, что в них спрятаны частицы древней воды. А в 2017 году [33] индийский лунный орбитальный аппарат «Чандраян-1» обнаружил огромное количество водосодержащего вулканического стекла по всей лунной поверхности. Все это говорит о том, что в глубине Луны были скрыты значительные запасы влаги.

Это еще не опровергает теорию, что столкновение с Тейей и океан магмы испарили большую часть первоначальной воды на Луне. Однако в работе 2016 года [34] было высказано предположение, что гораздо позже на Луну прилетела целая флотилия астероидов с богатыми запасами воды, восстановив часть запасов H_2O. Удар Тейи по молодой Земле тоже лишил бы ее воды, так что мы, возможно, обязаны своими морями и океанами, а значит, и самим своим существованием стремительному визиту астероидов из прекрасного далека.

«Все, что мы узнаём о Луне, рассказывает нам не только о ней самой», – говорит Джой. Новые открытия, которые мы сделаем на этом бледном спутнике, поведают нам обо всем – от начала времен до конца миров. Разгадка ее вулканической истории не только откроет некоторые из давних тайн Солнечной системы. Она научит нас задавать более глубокие вопросы об устройстве самой Вселенной.

Наши знания, к сожалению, перестали так быстро пополняться с тех пор, как Америка «выиграла» космическую гонку и политический интерес к исследованию Луны сошел на нет. Однако времена меняются. Китай уверенно движется вперед. С января 2019 года миссия «Чанъэ-4» ищет мантийный материал в бассейне Южный полюс – Эйткен. Парочка «посадочный модуль – луноход» – это первые исследователи, побывавшие на обратной стороне Луны. Хотя эти роботы с помощью своих бортовых устройств могут выполнять лишь простейшие научные исследования, их проделки все-таки впечатляют. В ноябре 2020 года Китай отправил на Луну аппарат «Чанъэ-5» – на этот раз к Океану Бурь, – который собрал несколько камней и до конца года привез их домой. Эти образцы, которые будут всесторонне изучены в высокотехнологичных лабораториях, представляют собой первые нетронутые лунные материалы, которые человечество собрало более чем за четыре десятилетия.

Не желая уступать политические позиции своему сопернику и прекрасно понимая, что в затененных участках Луны есть нетронутые запасы минеральных ресурсов, включая водяной лед, Америка надеется вернуть туда астронавтов и приступить к созданию постоянной лунной базы. Возможно, это не связано с желанием больше узнать о Луне, но наука, так или иначе, будет развиваться.

Такова новая парадигма, говорит Кербер. Раньше, чтобы оправдать проведение научных исследований на Луне, нужно было бороться до последнего. Теперь это больше похоже на приглашение: мы собираемся на Луну, не хотите ли вы приехать и заняться наукой, пока мы устанавливаем флаги?

Продолжение программы «Аполлон» получило название «Артемида», по имени сестры-близнеца бога Аполлона. По плану 2020 года, после двух испытательных полетов в 2024 году «Артемида III» высадит на Луну первую женщину-астронавта, в идеале – где-то в районе южного полюса.

Даже если срок будет перенесен, говорит Хендерсон, – а многие подозревают, что так и произойдет, – однажды астронавты снова появятся на лунной поверхности. «Это должно произойти», – утверждает она.

Ловкие и умные люди не только способны проводить гораздо больше научных исследований, чем их механические собратья. Они также могут доставить на Землю гораздо больше образцов за один полет. Кроме того, астронавты смогут создать на Луне геофизическую сеть, которой смогут управлять космические аппараты без экипажа. Это позволит ученым измерять температуру Луны, заглядывать в ее глубины, искать реликты магматического океана и выяснять, насколько геологически активной остается Луна сегодня. Зиглер с нетерпением ждет, что лунное хранилище НАСА в ближайшие годы пополнится. «Эти образцы откроют совершенно новую главу в изучении Луны – и Солнечной системы в целом», – говорит он.

Вулканические породы Луны хранят в себе еще множество нерассказанных историй, и есть только один способ их расшифровать: пристегнуться к ракетам, направить их на эту прекрасную молочно-белую сферу – и отправиться в путь.

6

Поверженный бог

Пол Бирн с удовольствием взорвал бы Марс. Этот ученый-планетолог из Университета штата Северная Каролина – один из моих любимых ученых. Он прямолинеен и весел, поэтому брать у него интервью – сплошное удовольствие. Мы оба согласны, что дела на Земле могли бы идти гораздо лучше и что другие планеты – это потрясающе. Но я не согласен с ним по поводу Марса. Если честно, он хотел взорвать и Луну, а также Юпитер и некоторые его спутники. «Я никого не дискриминирую», – говорит он. Отчасти это просто провокация, способ подразнить других ученых. Иногда определенному месту в Солнечной системе уделяется слишком много внимания. Предложение взорвать это раскрученное местечко расстраивает некоторых слишком серьезных ученых, и это заряжает Бирна толикой озорной энергии.

Марс, несомненно, становится мишенью его кровожадных устремлений чаще всего. Это может показаться странным, учитывая, что Бирн защитил докторскую диссертацию по марсианским вулканам, а несколько его аспирантов работают над проектами, связанными с Марсом. Если бы он возглавлял НАСА, он бы не стал мешать им изучать Красную планету, потому что это сокровищница научных секретов. «Но, – говорит он, – Марс за последние несколько десятилетий получил абсолютно непропорционально много внимания».

Это правда: на Марс было отправлено множество роботов – в основном НАСА и Европейским космическим агентством. Этому есть ряд причин. Во-первых, в массовой культуре любят Марс, и он настолько укоренился в психике людей, что космическим агентствам легче объяснить, почему исследовательские усилия нужно направить именно на него. Во-вторых, поскольку число успешных марсианских экспедиций растет, требуются еще более продвинутые миссии, чтобы ответить на все более волнующие вопросы – особенно это касается вопроса о возможном существовании инопланетных микробов. В-третьих, эти миссии финансируют ученых и их студентов, создавая цикл положительной обратной связи, сосредоточенный на Марсе. И наконец, до Марса, по сравнению с далеким Меркурием или враждебной, разъедающей металл Венерой, просто легче добраться. Остальная часть Солнечной системы заслуживает больше внимания, считает Бирн. Если Марс взорвать, справедливость хотя бы отчасти будет восстановлена.

Однако кое-что заставит Бирна отказаться от своих коварных планов. Космический аппарат НАСА «Маринер-9» увидел нечто необычное, когда начал движение по орбите планеты 14 ноября 1971 года [1]. Вглядываясь в оранжево-красную пыль, он заметил четыре темных пятна к югу от экватора в регионе Фарсида (или Фарсис). Так называлась упомянутая в Библии земля на западном краю известного мира. При ближайшем рассмотрении на вершинах этих темных пятен были видны гнезда кратеров, что позволило предположить, что это вулканы – горы огромных размеров, занимающие площадь больше, чем целые страны, и вздымающиеся гораздо выше Эвереста. Они были настолько высокими, что, даже когда всю планету накрыла песчаная буря, «Маринер-9» все еще мог видеть их шапки, проступающие сквозь ржаво-красные вихри.

Со временем, после очередных полетов орбитальных аппаратов, ученые начали понимать, что не только эта четверка вулканов (гора Аскрийская, гора Павлина, гора Арсия, известные как горы Фарсида, и гора Олимп, расположенная к северо-западу от них) являет собой пример выдающихся вулканических архитектурных способностей Марса. Весь регион, занимающий площадь почти 31 миллион квадратных километров, сам по себе был вулканическим сооружением. Фарсида возникла так быстро и стала такой массивной, что деформировала всю планету, искривив ее кору, как если бы пушечное ядро бросили в бассейн, наполненный заварным кремом.

Несмотря на то что Марс в шесть раз меньше Земли по объему, он каким-то образом смог построить самые большие известные науке вулканы, превзойдя все другие планеты. При этом извержения продолжались в течение 4 миллиардов лет – почти столько же, сколько существует сама Солнечная система. Эта планета, без сомнения, пытается занять место, которое ей не по рангу.

Увы, Марс уже не тот, что прежде. Когда-то на его поверхности было много льда и воды. Сегодня это безжизненная пустыня. Атмосферы больше нет, и поверхность облучается радиацией. Жизнь может кипеть внизу, под поверхностью, но у нее мало шансов выжить, если она рискнет подняться наверх, чтобы увидеть звезды.

Эсхатолог вы или любитель суперзлодеев из комиксов, конец света занимает очень важное место в нашей культуре. Выбирайте: ядерная война, вышедший из-под контроля искусственный интеллект, астероид, смертельная пандемия – мы придумали самые разные сценарии гибели человечества. Но нам повезло. Земля – по крайней мере пока – остается местом, где жизнь может процветать. На Марсе конец света уже наступил, и ключ к разгадке, лежащий в его вулканических хранилищах, может подсказать, почему это произошло.

Марс немного похож на свою кузину Землю: есть некоторые сходства и множество различий.

День на Марсе длится 24 часа 37 минут. Обе планеты вращаются вокруг своей оси под небольшим углом, поэтому, по мере того как Марс за 687 земных дней обращается вокруг Солнца, на нем тоже наблюдается смена времен года. Его поверхность также состоит из камней, многие из которых окрасились в красный цвет благодаря обильному железу, вступившему в реакцию с кислородом в атмосфере. Как и в случае с Землей, ученые предполагают, что под корой находится вязкая мантия, а еще глубже – богатое железом ядро.

У Марса есть атмосфера, но она на 96 % состоит из углекислого газа: ее не так много, и она не очень хорошая. На Земле чем выше вы поднимаетесь над уровнем моря, тем разреженнее становится воздух. Отчасти это происходит потому, что гравитация удерживает большую часть воздуха вблизи поверхности, а отчасти потому, что на большой высоте воздух содержит меньше молекул газа. На вершине Эвереста воздух настолько разрежен – или, говоря иначе, давление воздуха настолько низкое, – что вы начнете задыхаться, если останетесь там слишком долго. На Марсе так мало атмосферного вещества, что давление воздуха на поверхности в 50 раз ниже, чем на пике Эвереста. Приличное количество углекислого газа на Марсе заперто в полярных ледяных шапках, которые сжимаются и расширяются во время смены сезонов. Углекислый газ не любит находиться в жидком состоянии, поэтому, хотя на Марсе не бывает дождей, иногда выпадает сухой ледяной снег.

Кроме того, на Марсе гравитация на две трети слабее, поскольку масса планеты составляет всего одну десятую от массы Земли. Венера и Земля примерно одинакового размера, но Марс удивительно мал. Неясно почему, хотя, согласно одной из версий, часть марсианских земель своровал Юпитер. Вскоре после образования Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад крупные камни размером в десятки и сотни километров под действием собственной гравитации начали слипаться воедино. Когда их становится достаточно много, формируется так называемый планетарный эмбрион. Обычно такие протопланеты объединяются с другими. «Чтобы получить Землю, нужно десять протопланет, а чтобы появилась Венера – около девяти», – говорит Бирн. Оставшиеся эмбрионы поглощаются Солнцем или выбрасываются из Солнечной системы. Марс, похоже, остался в зачаточном состоянии, говорит Бирн: вероятно, потому, что «в этой области космоса осталось не так много материала – бо́льшую его часть уже захватил Юпитер». Из-за огромных размеров у Юпитера сильнейшее гравитационное притяжение. «Вжух!» – говорит Бирн, имитируя космический пылесос, засасывающий протопланеты, которые должны были стать частью Марса.

У Марса есть не одна, а две луны: Фобос и Деймос, что в переводе с древнегреческого означает «страх» и «ужас» соответственно – подходящие названия для спутников Марса, римского бога войны. Но эти лилипутские космические картофелины не вызывают ни той, ни другой эмоции. Они крошечные, всего 22 и 12 километров в диаметре соответственно. Они похожи на астероиды, захваченные гравитацией Марса, но то, как они вращаются по его орбите, свидетельствует, что Марс создал их из собственного материала, оторванного с поверхности после мощного столкновения. У них также противоположные судьбы. Фобос постепенно падает вниз на планету, где в течение следующих 100 миллионов лет будет разорван марсианской гравитацией и превратится в набор колец, подобных тем, что украшают Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун. Деймос же постепенно уходит в космическое далёко.

Марс, как и Луна, также имеет два полушария, которые сильно отличаются друг от друга: южное, сильно покрытое кратерами нагорье с толщиной коры до 100 километров, и северное, гладкое низменное полушарие с ничтожной толщиной коры в 30 километров. Как и Луна, он действительно выглядит так, словно полушария двух разных планет были случайно склеены вместе божественным архитектором в третью ночную смену за неделю. Никто точно не знает, что здесь произошло, но обычно это связывают с – ага, вы угадали – мощными столкновениями. Один или много метеоритов врезались в северную часть Марса, вырезав кратер размером с полушарие [2]. Или же гигантский метеорит врезался в южную часть, создав океан магмы, который медленно остывал и сформировал довольно толстую кору [3]. Кто знает? Происхождение разных полушарий может объясняться гораздо более необычными причинами, чем все, что кто-то сейчас может себе представить.

И, конечно же, на Марсе есть вулканы – целый пресловутый зоопарк вулканов. Трейси Грегг, энергичный планетарный вулканолог из Колледжа искусств и наук Университета Буффало, которая провела для нас вулканическое сафари по Луне, по понятным причинам любит и Марс. Можете назвать любое явление, связанное с магмой, и наверняка обнаружите его на Марсе.

Как и на Луне или Земле, большая часть вулканических процессов Марса связана с базальтом – это относительно текучая магма и лава, которая предпочитает создавать лавовые потоки, а не мегавзрывы. Вулканы можно найти по всему Марсу, от покрытых кратерами нагорий вокруг шрама от столкновения в бассейне Эллады на юге до Равнины Элизий, расположенной к северу от марсианского экватора. Лавовые потоки здесь повсюду, многие из них простираются на сотни тысяч квадратных километров. Патеры – кратеры неправильной формы с зубчатыми краями – немного напоминают кальдеры на вершинах гавайских вулканов. Как и на Гавайях, на Марсе есть множество щитовых вулканов: это вулканические горы, созданные бесчисленными последовательными извержениями лавы, которые у основания во много-много раз шире, чем в высоту, с постепенными, едва заметными склонами, ведущими к вершине. Здесь вы также можете повстречать всевозможные купола и конусы, которые иногда сотнями появляются на вулканических равнинах или прячутся на вершинах самих вулканов. Иногда это паразиты, которые похищают магму из огромных резервуаров, питающих большие щитовые вулканы. Извилистые борозды, переплетающиеся лавовые каналы, которые мы видим на лунной поверхности, можно обнаружить и на Марсе: многие из них берут начало из жерл на вершинах вулканов. Имеется множество свидетельств, что раскаленная магма вступала в контакт с водой и льдом [4, 5, 6, 7]. Несколько кратеров и конусов, окруженных пеплом, очень похожи на кратеры от взрывов, когда магма под давлением быстро испаряет воду или лед.

На Марсе есть даже места, похожие на остатки пирокластических потоков, включая хаотичные, разбросанные тут и там кучи обломков, которые находятся в той или иной степени близко к нескольким вулканам. Наиболее перспективный объект для изучения известен как «разлом Медузы», Medusae Fossae – широко рассеянная масса обломков, которые были выброшены на сушу, а затем постепенно подтачивались слабыми ветрами Марса. Проблема в том, что если они были образованы пирокластическими потоками, то мы не можем определить вулкан-источник. Некоторые возлагают ответственность на вулкан Аполлинарис Монс, расположенный к западу, но, как говорит Грегг, «его дыра недостаточно велика», чтобы появились отложения такого масштаба.

На Марсе, как и на Земле, также есть грязевые вулканы. Название в данном случае соответствует реальности: это грязь, которая под давлением вырывается из отверстий в земле. Земная грязь довольно жидкая. Но тонкая атмосфера Марса говорит о том, что средняя температура поверхности составляет –62 °C. В результате верхняя часть этих грязевых потоков замерзает, а внизу формируются каналы, по которым грязь может растекаться на большие расстояния, как густая лава в туннелях на Гавайях [8].

Дэвид Боуи был бы рад, узнав, что на Марсе есть и пауки [9][11]. Когда солнце освещает полярные ледяные шапки во время марсианского лета, твердый углекислый газ, запертый под землей в виде льда, превращается в газ. Этот газ, которому требуется большое пространство, поднимается вверх и выбрасывает марсианскую почву в небо, образуя черноватые вкрапления, которые при наблюдении с орбиты выглядят как маленькие паучки. Такая паучиная местность на научном жаргоне называется араниеформами – прекрасный образец научной номенклатуры, доказывающий, что у планетологов с фантазией все в порядке.

Таким образом, Марс – сплошная неловкость для вулканологов. Сегодня он не извергается, но в его историческом прошлом было так много извержений, что вся его кора состоит из напластований застывшей лавы. «Вулканы – это действительно холст для всего остального, что произошло на Марсе, – говорит Фрэнсес Ривера-Эрнандес, планетарный геолог из Технологического института Джорджии. – Вначале вулканы образовали магматические породы, и все остальное, что произошло с тех пор, было написано на них».

Но весь этот вулканизм меркнет почти до ничтожности, когда смотришь на Фарсиду. Это неопрятный магматический пирог, созданный бесчисленными извержениями. Тысячи вулканов, рассыпанных на вершине скалистого возвышения, отчасти погребены под щедрым слоем лавовой глазури. Как декоративные статуэтки, несколько огромных щитовых вулканов, включая три горы Фарсиды, украшают самый верхний слой вулканической глазури. Несомненно, этот шедевр геологической активности Марса занял бы первое место в космическом кулинарном шоу.

«Масштабы Фарсиды и даже отдельных вулканов на ней или рядом с ней, таких как Олимп, просто потрясают… на Земле нет ничего подобного, – говорит Майкл Манга, геофизик из Калифорнийского университета в Беркли. – Если вы посмотрите на глобус Марса, то легко увидите вулканы. Если сделать то же самое с Землей, то вулканов не будет видно, потому что они слишком малы».

Забудьте пока о вулканических титанах, расположенных на нагорье Фарсиды или его окраинах. Сама Фарсида – нелепая выходка невероятных масштабов, возвышающаяся над марсианской поверхностью, подобно дьявольскому красному шару. Самый большой вулкан Земли – это, как подозревают ученые, Мауна-Лоа, гавайский щитовой вулкан, занимающий площадь 5000 квадратных километров. Конечно, это очень много, почти в четыре раза больше площади Лос-Анджелеса. Но Фарсида примерно в три раза превышает площадь всех США.

Ученые хотят узнать, как на миниатюрном Марсе могло появиться явление такого масштаба. Проблема в том, что ученые вообще мало что знают о Марсе (как и о Луне).

Марс населен роботами – некоторые из них приземляются и остаются на месте, некоторые бродят по поверхности, а некоторые вращаются по его орбите. Около половины экспедиций на Марс закончились неудачей [10], но те, что увенчались успехом, опирались на открытия, сделанные предшественниками. Ученые исследовали почти каждый параметр Марса: от атмосферы до магнетизма, от геологии до содержания воды, от топографии до географии. Я пишу эту главу во время так называемого марсианского лета, когда три миссии стартуют к ржаво-красному шару: китайский аппарат «Тяньвэнь-1» (что означает «Вопросы к небесам») – планетарный орбитальный аппарат, посадочный модуль и ровер; орбитальный аппарат «Аль-Амаль» («Надежда») из Объединенных Арабских Эмиратов; и ровер НАСА «Персеверанс».

«Персеверанс» – пожалуй, самый важный с научной точки зрения из всех трех. Этот марсоход, помимо прочего, собирает десятки образцов марсианской поверхности и помещает их в герметичные пробирки по всему кратеру Езеро, месту своей посадки. Последующая серия космических аппаратов, управляемых НАСА и Европейским космическим агентством, будет нацелена на извлечение этих образцов [11]. Ровер размером поменьше, частично управляемый искусственным интеллектом, соберет эти пробирки и погрузит их в ракету, которая в автономном режиме взлетит с марсианской поверхности. Контейнер с образцами будет выведен на орбиту вокруг Марса, где орбитальный аппарат поймает его, как перчатка ловит бейсбольный мяч, после чего герметично запечатает и доставит обратно на Землю. Если все пойдет по плану, образцы совершат жесткую посадку в американской пустыне, где их подхватят и доставят в самую защищенную лабораторию на Земле. Идея заключается в том, что эти образцы, первые нетронутые куски Марса – другими словами, марсианский эквивалент образцов «Аполлона» – могут быть вместилищем жизни, поэтому их необходимо исследовать в условиях, гарантирующих, что любые внеземные формы жизни не попадут во внешний мир.

Миссия по возвращению образцов с Марса фантастически амбициозна. Любая заминка на этом пути, технологическая или экономическая (более двух десятков стран должны продолжать финансировать ее более десяти лет), приведет к провалу. Но, взяв в руки эти камни, мы узнаем о Марсе гораздо больше, чем можно выяснить с орбиты.

Тем не менее мы уже получили в свое распоряжение кусочки Марса. 3 октября 1962 года фермер из города Кацины в Нигерии занимался своими делами на одном из кукурузных полей, когда раздался сильный удар, а в воздух поднялась грязь и пыль. С неба упал 18-килограммовый камень и вырыл кратер всего в 3 метрах от того места, где стоял фермер. Загами, как прозвали межпланетного вторженца, был – и остается – самым большим марсианским метеоритом из когда-либо найденных и одним из немногих, падение которого было засвидетельствовано очевидцем.

В то время еще не было ясно, что это марсианский метеорит. Но в 1976 году два космических аппарата НАСА «Викинг» приземлились на Марсе и взяли образцы атмосферы. В 1983 году ученые тщательно изучили газы, застрявшие в стекловидных карманах подозрительного метеорита, названного Elephant Moraine 79001, и обнаружили, что они совершенно точно происходят с Марса [12]. Сегодня известно около 165 марсианских метеоритов. По массе они схожи с имеющейся у нас коллекцией лунных метеоритов. «Так что это не так уж и много», – говорит Джон Перне-Фишер, планетолог, изучающий химическую эволюцию планет в Манчестерском университете.

Марсианские метеориты, несомненно, ценны: их кристаллы содержат химический состав лавы; их поверхности говорят нам о том, не откололась ли от них замерзшая вода; их стекла содержат пузырьки древней марсианской атмосферы, которые мы можем сравнить с сегодняшней тонкой дымкой. Но три основные группы пород, которые содержатся в марсианских метеоритах, не могут рассказать о целой планете. К тому же надо учитывать, что эти образцы подверглись атаке космической радиации и были опалены земной атмосферой.

Кроме того, у метеоритов нет контекста. «Мы до сих пор не знаем, откуда они берутся, – говорит Перне-Фишер. – В отличие от Луны, здесь невозможно определить их географическую родину. У нас просто есть коллекция вулканических материалов и пара образцов осадочных пород, а откуда именно они взялись, остается загадкой». Химический состав метеоритов, конечно, дает некоторые подсказки, но, несмотря на несколько попыток [13] разгадать их происхождение, по словам ученого, практически невозможно определить, к каким кратерам относятся конкретные образцы.

Этот огромный знак вопроса означает, что мы можем изучить радиоактивные элементы в этих метеоритах, чтобы с поразительной точностью определить их возраст, но мы не можем сделать то же самое с марсианской поверхностью. Как и на Луне, для определения возраста одной поверхности по отношению к другой используется подсчет кратеров: чем больше кратеров, тем древнее поверхность. Но на Марсе атмосфера, вулканические процессы, лед и вода размыли или похоронили многие из этих кратеров. Даже когда их количество, казалось бы, легко подсчитать, абсолютный возраст этих поверхностей – то есть фактический численный возраст в годах – оценивается на основе того, что мы знаем о лунной поверхности, образцы которой были собраны «Аполлоном». Но и об этом мы знаем не так уж много.

Таня Харрисон, ученый-планетолог и основатель компании Professional Martian LLC, занимающейся консалтингом в области науки и научной фантастики, подытожила ситуацию лучше всего. Что касается возраста любого объекта на Марсе, мы «можем только гадать». Как и в случае с Луной, научное понимание происходящего сводится к гипотезам и моделям. И многие гипотезы звучат убедительно, потому что, говорит Манга, у нас очень ограниченный кругозор: метеориты и роботы. Любые модели, будь то попытка представить внутренности Луны, Земли или Марса, сводятся к нашим предположениям о том, что же там происходит.

Другими словами, о Марсе известно очень мало. Это отражается в том, как геологи поделили марсианское время. Хотя по мере углубления в прошлое свидетельства становятся все менее четкими, их достаточно, чтобы разделить последние 4,6 миллиарда лет истории Земли на эоны (временные шкалы в миллиарды лет), которые разбиты на множество более коротких периодов. У Марса всего четыре эры без каких-либо промежуточных эпох. Вот и все. К тому же первая эра куда-то исчезла.

Между 4,6 и 4,1 миллиарда лет назад огромные удары разрушили поверхность Марса, уничтожив все геологические свидетельства первых дней существования планеты. Эти удары были настолько мощными, что отправили расплавленную и испарившуюся породу за пределы атмосферы. В результате мгновенного повышения температуры поверхности на сотни градусов [14] крупные водоемы исчезли. Часть этой воды выпала бы обратно в виде дождя в течение последующих лет – гроза во время пожара.

Период между 4,1 и 3,7 миллиарда лет назад известен как нойский. Крупные столкновения все еще происходили, но были менее частыми. Мощные вулканические процессы перекроили лицо планеты до неузнаваемости. Многие считают, что это был далеко не пустынный мир и по Марсу текли обильные потоки воды. Гесперийский период, 3,7–2,9 миллиарда лет назад, по-прежнему отличался вулканизмом и водяными потоками. Во время амазонийского периода, с 2,9 миллиарда лет назад до наших дней, вулканическая активность заметно ослабевает, а текучая вода постепенно иссякает. Все не так просто, но суть примерно такова.

Итак, учитывая дефицит информации, что мы действительно знаем о Фарсиде? «Как она возникла, когда была построена и каким образом?» – спрашиваю я Дебру Нидэм, нашего планетарного ученого из Центра космических полетов НАСА, которая также занимается детективной работой на Луне.

Она смеется: «Марс? Пфффф. Мы ничего об этом не знаем!»

Огромные вулканы на Земле часто заряжаются энергией плюмов, этих гигантских паяльников горячего, плавучего мантийного материала, которые готовят огромные партии магмы в коре. Лучший способ объяснить образование Фарсиды, к которому пришло научное сообщество, – это теория суперплюма, более крупного или более мощного, чем те, что можно обнаружить на Земле. Исходя из приблизительного возраста разломов, складок, трещин, лавовых потоков и каньонов на поверхности, разорванных и искореженных вулканическими потоками по мере их появления, строительство Фарсиды, вероятно, началось где-то в нойский период, продолжалось в гесперийский [15] и завершилось в амазонийский. Другими словами, на создание этого нагорья ушло несколько миллиардов лет.

Фарсида не была построена сразу. У каждого ее кусочка своя геологическая история – и это откровенный сумбур. «Но все это происходило на протяжении большей части существования планеты», – утверждает Грегг.

Марсианский суперплюм мог построить Фарсиду одним из двух способов, объясняет Нидэм. Первая версия заключается в том, что Фарсида – это застывшая лава, слой за слоем извергающаяся на поверхность, своего рода адская стопка блинов. Согласно второй версии, «вся эта возвышенность – по сути, большой прыщ на Марсе», говорит она. Мантия немного плавится, а частично расплавленные куски поднимаются и продолжают плавиться по мере декомпресии. Но весь этот расплав может остановиться, если он упрется в толстый участок коры или его плотность сравняется с плотностью окружающей среды. В этом случае в кору попадает большое количество расплавленной породы, в результате она расширяется вверх и вниз, а также влево и вправо. Часть магмы извергается на поверхность в виде лавы, но бо́льшая ее часть остается в коре. Если вернуться к нашим кулинарным метафорам, это похоже на эклер. Естественная подъемная сила суперплюма, вероятно, привела к тому, что весь регион раздулся вверх и наружу.

Модель эклера поддерживается в работе 2009 года [16], соавтор которой – Манга. В статье ученые опираются на тот факт, что давным-давно у Марса было планетарное магнитное поле. У Земли оно есть и сегодня: поднимающиеся и опускающиеся вихри железа в жидком внешнем ядре, которое находится под пластичной мантией, создают магнитное поле, окружающее планету. Помните, как вулканические породы на морском дне регистрируют силу и направление магнитного поля Земли, когда они охлаждаются ниже температуры Кюри? Марсианские вулканические породы делают то же самое: это указывает, что на Марсе когда-то тоже было планетарное магнитное поле. Но около 4 миллиардов лет назад марсианские вулканические породы перестали его регистрировать. В глубине Марса произошел какой-то сбой, и планетарное магнитное поле исчезло.

Большая часть Фарсиды не намагничена. Самые древние вулканические породы в момент застывания должны были регистрировать магнитное поле планеты. Но в эту древнюю кору проникла магма. При повторном нагревании этой старой коры выше температуры Кюри магнитные архивы были бы стерты. А к тому времени, когда все остыло, планетарное магнитное поле исчезло, не оставив ничего, что можно было бы записать. Поскольку столь обширное размагничивание можно наблюдать по всему региону, большая часть Фарсиды, вероятно, была построена магмой, которая проникает в кору, но не извергается наружу. Итак, Фарсида – это эклер. Гигантский эклер в духе рассказов Лавкрафта.

Совершенно неизвестно, почему Фарсида находится там, где она есть, – в западном полушарии Марса, чуть ниже экватора. Почему Фарсида начала бурно разрастаться, в то время как Элизий, другой центр вулканической активности, по сравнению с ней остался небольшим холмиком? В настоящее время у нас нет объяснений. Но есть один редкий случай, когда почти все ученые соглашаются с полученными моделями. То, что произошло при формировании Фарсиды, поражает воображение: она опрокинула всю планету.

Это одна из моих самых любимых историй о Солнечной системе. Эту волнующую историю я рассказываю совершенно незнакомым людям на вечеринках или просто на улице. Каждый ученый-планетолог, с которым я когда-либо разговаривал, откидывается назад в своем кресле, когда об этом заходит речь, и мы оба наслаждаемся: «Так круто!» или «Да, я знаю!». Это великолепно – и совершенно безумно. Мы имеем дело почти что с мифом, но это все-таки не миф, ведь так все и произошло на самом деле.

Справедливости ради, ученые-планетологи считают, что многие планеты периодически опрокидываются вверх тормашками. Планеты, как правило, имеют осевой наклон. Если планета вращается вокруг оси, расположенной под прямым углом к ее движению вокруг Солнца, то ее осевой наклон равен нулю градусов. Если она имеет значительный осевой наклон, то, возможно, ее что-то опрокинуло. Земля немного покачивается вперед-назад, но ее наклон составляет около 23°. Возможно, Землю наклонила Тейя, гипотетическая планета, которая могла создать Луну. Осевой наклон Урана составляет почти 98°: из этого следует, что его буквально положили на лопатки. Объяснить это проще всего особенно мощным столкновением.

Дело не только в том, что планеты кто-то повалил набок, как кегли на дорожке для боулинга. Эти удары были настолько мощными, что значительная часть массы планеты откололась и улетела в открытый космос. На Плутоне – да, теперь он считается карликовой планетой – есть огромный кратер под названием Равнина Спутника. Считается, что после удара, который его сформировал, кратер заполнила вода, а она смерзлась в тяжелую массу льда. Это огромное перераспределение массы – от удара к обледенению – изменило угол вращения Плутона вокруг оси. Представьте себе балерину, которая кружится на месте, надев на каждую руку по три увесистых кольца. А затем представьте, что теперь на одной руке этих колец пять, а на другой осталось всего одно. Балерина потеряет равновесие, и ей придется изменить положение тела, иначе она рискнет упасть. По сути, именно это и произошло с Плутоном: он наклонился, чтобы приспособиться к этому перераспределению своей массы и перестать шататься, будто одноногий пингвин.

Но все вышеперечисленные случаи объясняются падением гигантских метеоритов. Марс же опрокинулся сам по себе, создав такого вулканического громилу, что масса всей планеты перераспределилась. В результате значительная часть Марса буквально вывернулась наизнанку. Поскольку этот суперплюм сформировал вулканическое чудовище в три раза больше Америки по площади, планета постепенно начала наклоняться назад. После миллиарда лет строительных работ, примерно в то время, когда гесперийский период переходил в амазонийский, Марс наклонился вокруг своей оси на 20° [17]. Если бы это произошло на Земле, то Великобритания переместилась бы туда, где сейчас находится Арктика, а Южная Африка была бы совсем рядом с экватором.

Фарсида не просто опрокинула Марс. Она расколола его на части.

Прямо на вершине Фарсиды можно заметить хаотичную сеть пересекающихся трещин и каньонов, а справа от нее – другую заметную особенность ландшафта – большую пропасть с несколькими расходящимися от нее миниатюрными впадинами. Первая из них прекрасно известна как Noctis Labyrinthus (Лабиринт Ночи), вторая – Valles Marineris (Долина Маринера). Трудно передать, насколько велики эти элементы рельефа, но, к счастью, Грегг готова прийти на помощь. Во время нашего разговора, прокручивая на экране изображение Valles Marineris, она обвела курсором одну из сотен мельчайших трещин, выходящих из большой долины с востока на запад. «Вы видите этот каньон? – спрашивает она. – Он такого же размера, как Большой каньон на Земле». Valles Marineris в целом растянут на такое же расстояние, как Соединенные Штаты, его впадины зачастую почти в два раза глубже, чем высота горы Фудзи, и охватывает примерно пятую часть окружности Марса. Диаметр Noctis Labyrinthus, возможно, вдвое меньше, но все равно достаточно велик, чтобы в его долинах могли разместиться целые вулканы. Не волнуйтесь, с вами все в порядке: я тоже не могу осознать такие масштабы.

В целом считается, что обе эти черты марсианского рельефа, следы когтей галактического гиганта, образовались отчасти благодаря росту Фарсиды. По мере того как кора поднималась вверх и наружу, ее отдельные участки растрескались. Лабиринт Ночи, состоящий из несколько иных пород и расположенный в другом месте возвышенности, раскололся в нескольких направлениях, а Долина Маринера разошлась на части в основном по линии восток-запад. Позднее обе эти структуры были сглажены и еще больше раздроблены потоками воды.

Фарсида изменила не только отдельные особенности марсианского ландшафта. «Фарсида настолько велика, что деформировала всю планету», – объясняет Манга. Из-за ее огромного веса целый регион Марса, по сути, опустился, деформировав всю кору планеты, как будто она была сделана из пластика. А когда-то, возможно, она изменила очертания берегов северного океанического бассейна, заполненного водой, которая появлялась и исчезала как по волшебству.

Сегодня Марс – это пустыня, но когда-то он был более влажным, гораздо более влажным. И это, пожалуй, самая большая загадка: как планета, залитая водой, превратилась во враждебное, практически непригодное для жизни место? Или, говоря иначе: что привело к такому концу? Сыграла ли в этом какую-то роль Фарсида, будучи столь заметной особенностью Марса? И если да, то была ли она героем или злодеем?

Существуют явные доказательства, что вода на Марсе течет и сегодня, хотя и в очень ограниченном количестве мест. Темные полосы на влажной почве появляются и исчезают [18] по мере смены времен года, указывая на присутствие струйки воды. Планетологи в целом согласны, что в далеком прошлом вода текла по всему Марсу гораздо активнее. Благодаря нашим орбитальным аппаратам, лендерам и роверам ученые обнаружили древние русла озер, речные долины, дельты [19], аллювиальные веера и другие осадочные породы, которые можно объяснить только присутствием воды. Планетолог Эдвин Кайт из Чикагского университета указывает на чаши в Эридании, регионе на южном нагорье, где когда-то было большое внутреннее море размером в 19 раз больше озера Мичиган.

Доказательства присутствия воды основаны не только на седиментологических граффити. Орбитальные аппараты, оснащенные спектрометрами, могут обнаружить сигнатуры, испускаемые различными химическими соединениями в марсианской почве. Это означает, что они могут определить, какие участки поверхности состоят из определенных минералов. Аппараты Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter в 2006 [20] и 2009 [21] годах соответственно обнаружили по всему Марсу участки гидратированных минералов, от глин до карбонатов. Марсоход НАСА «Кьюриосити» также обнаружил в кратере Гейл, своей марсианской обители, минералы, образованные водой, оставленные давно исчезнувшими озерами [22] и ручьями [23].

Температура на поверхности Марса неуютная: в среднем –60 °C. Но наши сведения о воде в древние времена свидетельствуют о том, что когда-то здесь было относительно тепло. Ривера-Эрнандес специализируется на осадочных отложениях как участник научной команды «Кьюриосити». Она также проводила полевые работы в Антарктиде, пытаясь понять, как могут выглядеть ледяные отложения на Марсе. По ее словам, во время исследования кратера Гейл они не увидели никаких доказательств, что отложения были сделаны озером, покрытым льдом. Также нет никаких доказательств, что в кратере существовали ледники. Возраст этих отложений составляет около 3,7 миллиарда лет, а в тот период климат был теплым.

Учитывая все это, можно взглянуть на низменности, преобладающие в северном полушарии планеты, и задуматься, не были ли они тоже когда-то заполнены водой, благодаря чему Марс и получил свою океаническую шапку. Но если вы выскажете такое предположение перед толпой ученых-планетологов, начнется перепалка: одни могут назвать ваши идеи ошибкой, в то время как другие с энтузиазмом согласятся. Проблема в том, что существует множество доказательств в пользу обоих версий, и часто неясно, какие из них более убедительны. Я сказал Грегг, что ввязался в эту дискуссию. «О, я бы не стала», – ответила она, нарочито покачивая головой.

Но как я мог устоять? Мы говорим о конце света, о планетарном апокалипсисе из-за обезвоживания. Как если бы Тихий океан внезапно испарился и исчез! Мы, конечно, хотим знать, как такое вообще возможно. А существовал ли на Марсе огромный северный океан или нет, имеет огромное значение для климата планеты и ее доброжелательного отношения к жизни, которая, по крайней мере в условиях Земли, чертовски любит воду.

Существует приличное количество доказательств в пользу существования северного океана. Вода может существовать не только в классическом виде H_2O. Существует более редкая, более тяжелая версия воды, которая содержит более крупный вариант водорода, называемый дейтерием. Классической воде легче противостоять гравитации, в то время как тяжелой воде это сделать несколько сложнее. Естественное соотношение водорода и дейтерия известно ученым, поэтому тот факт, что в марсианской атмосфере сохранилось значительное количество дейтерия, позволяет предположить, что когда-то на Марсе было гораздо больше обычной воды, чем мы видим сегодня, – возможно, океан покрывал до 20 % марсианской поверхности [24].

Низина, безусловно, кажется удачным местом для размещения океана. По ее краям есть длинные, более или менее непрерывные линии, которые, по мнению некоторых, похожи на берега: это позволяет предположить, что на Марсе существовало несколько северных океанов с разным размером и расположением. Проблема в том, что они не все плоские и ровные, и это очень странно. Береговые линии на Земле плоские, потому что моря, которые они окружают, подчиняются гравитации и не прыгают вверх или вниз в произвольном порядке. Если бы вы шли вдоль береговой линии Марса, вы бы постоянно поднимались и опускались, причем на несколько километров. Как говорит Манга: «Фарсида настолько велика, что сильно изменяет поверхность Марса. То, что раньше было плоским, больше не такое». Когда Фарсида перестала увеличиваться, эти береговые линии стали сглаживаться.

Здесь также есть гигантские каналы [25], возраст которых составляет около 3,4 миллиарда лет, – по одной из версий, это каналы для оттока подземных запасов воды. Когда геологическая пробка была выдернута, катастрофические наводнения заполнили низменности, и так появились эфемерные океаны. 120-километровый кратер [26] в низинах также сравнивают с кратером Чикшулуб на полуострове Юкатан, шрамом, образовавшимся от удара того самого астероида, который погубил динозавров. Предполагается, что марсианский кратер образовался, когда метеорит пронесся через океан и врезался в морское дно, вызвав мегацунами, которые поднялись вверх по склону и оставили борозды в курганах и горах.

Но все эти данные оспариваются. Как бы Манга ни поддерживал идею северного океана, он также отмечает, что мы не знаем, насколько марсианская береговая линия должна быть похожа на земную. Кайт объясняет, что многие речные дельты могут быть чем-то совершенно другим, и даже те немногие, которые действительно напоминают дельты, не сливаются в бассейны, которые могли бы питать северный океан. Нидэм говорит, что не все эти каналы похожи друг на друга. В своей диссертации она изучала, как лава вымывает собственные каналы; некоторые черты «речного» рельефа могла сформировать расплавленная порода, а вовсе не вода. Конечно, на Марсе были найдены соленые минералы, оставшиеся после испарения больших скоплений стоячей воды. Но, как отмечает Ривера-Эрнандес, в северном полушарии их не нашли, а именно этого можно было бы ожидать, если бы там когда-то находился гигантский океан.

Многие утверждают, что на Марсе могли бы существовать постоянные водоемы, только если бы марсианская атмосфера была достаточно плотной. Существенная атмосфера с достаточным количеством парниковых газов, таких как вода и углекислый газ, могла бы поддерживать поверхность достаточно теплой, чтобы вода оставалась жидкой. Кроме того, атмосфера должна быть достаточно плотной, чтобы поддерживать высокое атмосферное давление. Повышенное давление предотвращает образование пузырьков – другими словами, испарение, превращение жидкостей в газ. Уберите атмосферу, и даже холодная вода может улететь в космос.

Здесь кроется самая большая загвоздка не только с северным океаном, но и с наличием каких-либо озер или рек на древнем Марсе: несмотря на множество доказательств существования проточной воды миллиарды лет назад, марсианская атмосфера была утрачена еще в эпоху формирования планеты. Миссия НАСА «Эволюция атмосферы и летучих веществ Марса» (MAVEN), запущенная в 2013 году, вышла на орбиту вокруг Красной планеты и изучила эволюцию ее атмосферы. Брюс Джакоски, главный исследователь MAVEN из Университета Колорадо, рассказал мне, что основной целью было выяснить, уходит ли сегодня атмосфера Марса в космос, как быстро и почему. «Если мы поймем эти процессы, то сможем попытаться экстраполировать их на прошлое», – говорит он.

Все планеты теряют свою атмосферу. Солнечный ветер, натиск заряженных частиц Солнца, уносит в космос маленькие кусочки земной атмосферы. Однако не стоит волноваться, ведь это ничтожно малое количество – отчасти благодаря магнитному полю нашей планеты, которое отклоняет значительную часть солнечного ветра и не дает нашей атмосфере просто разлететься, как конфетти во время урагана.

В настоящее время Марс теряет всего 1–2 килограмма своей хрупкой атмосферы в секунду, говорит Джакоски. Но миллиарды лет назад, когда Солнце, по всей видимости, было более тусклым, но выбрасывало мощные порывы солнечного ветра и ультрафиолетовое излучение, марсианская атмосфера теряла в 10 тысяч раз больше. Запертые в марсианских метеоритах газы, если сравнить их с современными измерениями, выполненными роботами [27, 28], позволяют предположить, что большая часть ранней атмосферы Марса была уничтожена всего через 500 миллионов лет или около того после его рождения. Если это правда, это означает, что Марс почти всегда был крайне холодной планетой с очень низким атмосферным давлением. Было бы невероятно трудно, если не невозможно, поддерживать долгоживущие речные системы, озера и океаны после того, как атмосфера улетучилась – и все же некогда влажные долины и бассейны свидетельствуют об обратном.

Так высохла планета или нет?

Большинство исследователей, с которыми я разговаривал, приходят к мысли, что Марс никогда не был теплым и влажным, а был ледяным и влажным. В древней марсианской атмосфере было так мало углекислого газа, что общая температура на Марсе не могла подняться выше нуля [29] и удерживаться на этом уровне. К счастью, для жидкой воды это не проблема. В сухих долинах Мак-Мердо в Антарктиде до сих пор есть обширные озера, скрытые подо льдом. Столбик термометра поднимается выше нуля только на пару дней в году, но этого достаточно, чтобы растопить ледники и снег и обеспечить подземные озера талой водой. «Они сохраняются круглый год, и считается, что некоторые из этих озер существуют в этом регионе последние 1000–2000 лет», – рассказывает Ривера-Эрнандес. Судя по тому, что черты водного рельефа появились на Марсе далеко не сразу, возможно, Марс был похож на Антарктиду на протяжении большей части своей истории – и уже после того, как его первоначальная атмосфера была уничтожена Солнцем.

Но что же северный океан? Чтобы он существовал, нужно было держать в одном месте очень много воды, не дать ей замерзнуть и быстро испариться в космос. Может быть, Красная планета действительно когда-то была голубым шариком, как Земля?

Я не раз замечал, что самые информативные беседы у меня проходили не со старшими коллегами из высших эшелонов академической науки, а с выпускниками и аспирантами, которые все еще работают над своими диссертациями или недавно их защитили. В отличие от высокопоставленных чиновников, эти ученые потратили последние несколько лет на решение небольшой горстки научных проблем, поэтому они, как правило, знают об этом больше, чем кто-либо другой. Они также менее косные в своих взглядах, чем многие крупные ученые.

Эшли Палумбо, недавно получившая докторскую степень по планетологии в Университете Брауна, провела много времени, изучая раннюю атмосферу, гидрологию, климат и геологию Марса. В 2020 году она сосредоточилась на парадоксах воды на ледяном Марсе. Она действительно хорошо разбирается в этом вопросе и говорит, что дело может быть не в том, что климатические модели ошибочны или геологические данные неверны. «На самом деле, скорее всего, ошибок там нет», – рассуждает она.

Первичную атмосферу планеты часто формируют вулканы. Они могут выбрасывать в атмосферу большое количество воды и углекислого газа – то, что нужно для глобального потепления, поскольку они задерживаются в небе довольно долгое время. К сожалению, ни того ни другого на Марсе, скорее всего, никогда не было в достаточном количестве, чтобы поддерживать плотную атмосферу. Другие факторы потепления, такие как водород и метан, очень хорошо справляются с этой задачей, но они остаются в атмосфере всего лишь примерно на 10 тысяч лет. Если Фарсида и ее вулканические дымоходы извергались долго, обильно, с выделением газов, этого могло быть достаточно, чтобы в определенные промежутки времени на планете было довольно тепло и вода оставалась в жидком состоянии. Но у нас нет реального способа в этом удостовериться, потому что древние слои магмы, содержащие эти газы, погребены на много километров ниже поверхности. Поэтому мы не можем целиком полагаться на теорию, что Фарсида спасла мир.

Возможно, мы рассуждаем неправильно. На Земле существует «средняя глобальная температура» – средняя температура, которую можно зафиксировать на поверхности планеты. «Но в разных регионах температура довольно сильно варьируется», – говорит Палумбо. Вы можете сгореть в Сахаре, но замерзнуть в Сибири. Так что, возможно, хотя средняя температура Марса никогда не поднималась выше нуля, но вблизи экватора, освещенного солнцем, она могла и выходить за эти рамки – например, в теплый летний сезон.

Экваториальных или региональных скачков температуры, включая те, которые вызваны большими вулканическими извержениями, все еще недостаточно, чтобы появился северный океан. Но, объясняет Палумбо, когда в очень далеком нойском прошлом атмосфера Марса была несколько толще, температура в основном зависела от высоты, а не от близости к более холодным полюсам. «Вся планета как бы имитирует горную вершину, – говорит она. – На возвышенностях холоднее, чем в низинах». Марсианские нагорья на юге будут холодными, а низменности – более теплыми. Если низменности достаточно теплые, то вода, запертая под землей, будет вытекать на поверхность, возможно, питая собой океан. Результаты климатической модели Палумбо показывают: для того чтобы вода хлынула на север, необходимо, чтобы только небольшие участки низменности, а не вся она оставалась выше температуры замерзания в течение тысячелетия – мгновение ока, по геологическим меркам.

Это означает, что если бы усредненная температура была примерно такой же, как в большей части Антарктиды, то северный океан смог бы сформироваться. «Этот океан, конечно, появился в более теплом климате, но не стоит сразу же представлять себе песчаные пляжи», – говорит Палумбо.

Возможно, в нойский период атмосфера Марса была более плотной, но к гесперийскому периоду она стала лишь тенью себя прежней. Теперь там было очень холодно даже для Марса, и громоздкий подземный ледяной фундамент не позволил бы жидкой воде, погребенной под землей, прорваться из этих каналов и хлынуть на север. Палумбо успокаивает: модели подземных температурных профилей Марса показывают, что если бы что-то смогло вскрыть ледяной панцирь, то получился бы недолговечный океан, который испарился бы всего за несколько столетий. Поток магмы мог бы проломить этот ледяной фундамент: возможно, именно вулканическая активность была непосредственной причиной возникновения гесперийских океанов.

Никто не может объяснить, в каких уголках Марса прячутся эти океаны в промежутках между периодами повышенной влажности. Кажется, что они просто исчезают и появляются вновь. Но они, безусловно, могут существовать даже на холодном Марсе. И если бы Марсу удалось сохранить плотную атмосферу, то, возможно, он всегда был бы достаточно теплым, чтобы по нему текли реки, озера и океаны. В любом случае, когда Солнце разрушило его небо, планета была обречена. Любая жизнь, которая осталась на Земле, не смогла бы выжить без защиты теплоулавливающей атмосферы, которая также защищала поверхность от убийственной солнечной радиации. Так почему же Марс не имеет приличной атмосферы, в то время как на Земле она сохранилась?

Вот где Фарсида – и все вулканические породы Марса – сыграли ключевую роль. Она не была ни героем, ни злодеем. Она была свидетелем.

Магнитные минералы, образовавшиеся в результате вулканической активности, позволяют нам узнать, каким было магнитное поле планеты на протяжении долгого времени. Сильные планетарные магнитные поля отклоняют большую часть потока солнечных частиц – и у Марса какое-то время было такое магнитное поле. Но минералы в породах Фарсиды и других вулканов показывают, что спустя 500 миллионов лет после своего рождения Марс уже не обладал этой жизненно важной защитой. Ученые точно не знают почему, но предполагается, что Марс, маленький мир, к тому времени настолько остыл, что потоки расплавленного железа в его ядре остановились. Его магнитное поле отключилось, оставив Марс на милость юношеской ярости Солнца. Атмосфера была уничтожена, и некогда пригодный для жизни мир прекратил свое существование – история, которую можно узнать только благодаря архивам вулканических записей Марса.

Это лишь одна из версий. Джакоски объясняет, что почти каждый физический процесс, в результате которого компоненты атмосферы улетучиваются в космос, зависит от магнитного поля. Но в действительности мы не знаем, насколько пагубное влияние на раннюю атмосферу Марса оказало бы его исчезновение. Удивительно, но сегодня Марс и Земля теряют сопоставимые объемы своей атмосферы, хотя Землю защищает магнитное поле. «Мы слишком многого не знаем о процессах, которые происходят на Марсе или на Земле сегодня, не говоря уже о том, что случилось 4 миллиарда лет назад», – говорит Джакоски. Если мы не изобретем машину времени, то, возможно, никогда не узнаем, почему атмосфера на Земле сохранилась, а на Марсе – нет.

На данный момент неизвестных фактов больше, чем известных. Но в одном из возможных вариантов развития событий, миллиарды лет назад, магнитное поле поддерживало плотную атмосферу, благодаря которой Марс был достаточно теплым, чтобы на берегах Фарсиды мог существовать океан, и потоки лавы каскадами вытекали из трещин на поверхности. Представьте, что вы сидите в лодке, инопланетные волны несут вас по течению, а вулканические огни освещают ночь, окутывающую береговую линию. Это было бы великолепно.

Каким бы внушительным ни был апокалиптический подъем Фарсиды сам по себе, было бы несправедливо не упомянуть великолепные магматические горы на ее вершине и рядом с ней.

Немного северо-западнее нагорья находится Олимп. Этот титан в три раза выше Эвереста, а значит, он самый высокий вулкан в Солнечной системе. При длине 600 километров в поперечнике основание Олимпа может покрыть всю Аризону. Его внешний периметр образует утес высотой почти 10 километров, то есть его края по высоте не уступают самому большому вулкану Земли – Мауна-Лоа.

Пеший поход на Олимп стал бы мероприятием длительным и сюрреалистичным. Его основание настолько шире, чем его вершина, что вы даже не заметите, что идете под уклон. До самого последнего мгновения вы не сможете увидеть вершину, поскольку большую часть времени она будет прятаться за горизонтом. Но если бы вы отправились в такой поход несколько миллиардов лет назад, результат оправдал бы все усилия: на вершине кальдеры вы бы обнаружили всевозможные гигантские лавовые озера – кальдера настолько огромная, что, как говорит Грегг, если бы вы стояли в центре, то края вершины скрылись бы из виду за кривизной планеты. Поднимаясь по склонам, вы могли бы наблюдать, как водопады лавы низвергаются на землю далеко внизу.

Все это зависит от того, повезет ли вам вообще начать восхождение: для этого нужно перепрыгнуть через огненную впадину, которая окружает Олимп у его основания. Своей огромной массой Олимп вдавил вниз кору у своего фундамента: «как будто вы сидите на матрасе», как пояснила Грегг. В результате вокруг вулкана образовалась впадина, которую часто заполняла лава, то есть Олимп когда-то был окружен рвом из расплавленной породы.

Даже если вам удалось преодолеть это препятствие, совершив настоящий атлетический подвиг, и вы проникли за стены вулканической крепости, вас может настигнуть самый грандиозный оползень в Солнечной системе. Считается, что огромные зыбучие отложения щебня, которые простираются на 720 километров от северо-западного сектора вулкана, появились здесь в результате какого-то массивного движения горных пород – возможно, оползня или серии разрушительных оползней с Олимпа [30].

Олимп оказался в хорошей компании. На самой вершине Фарсиды расположено множество вулканов, многие из которых, по меркам Марса, довольно небольшие. Джейкоб Ричардсон, геолог и вулканолог из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, провел несколько лет, составляя карту более тысячи таких вулканов, и размеры их жерл варьируются от 50–60 метров до 50 километров в поперечнике. Эти вулканы, вероятно, были построены магмой, которая, подобно своре гигантских червей, извиваясь, выбралась на поверхность. Они построили вулкан, а затем застыли, перекрыв путь будущим извержениям.

Но горы Фарсиды такой судьбы не захотели: троица щитовых вулканов, гордо возвышающихся над прочей мелюзгой, включает Аскрийскую гору на севере, гору Павлина чуть ниже и гору Арсия к югу. Все они примерно одного возраста и моложе большинства других вулканических объектов на Фарсиде. Вероятно, все они обладали собственными крупными резервуарами магмы и отчасти поэтому стали такими огромными.

Взять хотя бы вулкан Арсия: одна лишь кальдера на его вершине простирается на 110 километров в поперечнике – корона на конусе из твердой лавы шириной 430 километров. Ричардсон сравнивает его с вулканом Аскья в Исландии – по сути, гигантской дырой. Я был рядом с ней. Достаточно заглянуть с края кальдеры в ледяную впадину, чтобы почувствовать собственную незначительность. Прогулка внутри нее, по мнению Ричардсона, сродни прогулке по кальдере горы Арсия или, по крайней мере, ее масштабной модели. Он на мгновение задумывается, а затем подсчитывает, что марсианская кальдера в 30 раз больше исландской. «Гора Арсия… действительно огромна», – говорит он, осознавая в этот момент умопомрачительные масштабы внеземных просторов.

Кальдера горы Арсия настолько огромна, что вмещает по меньшей мере 29 отдельных вулканических жерл. Каждое из них исторгло на поверхность не меньше лавы, чем катастрофическое извержение Лаки в Исландии в 1783–1784 годах, в результате которого было выброшено 16 кубических километров лавы, чего легко хватило бы, чтобы покрыть все крупнейшие города мира. Но и эти огромные потоки не идут ни в какое сравнение с поистине гигантскими извержениями лавы, которые выходили из рифтовых зон на границах щитовых вулканов: в чем-то они похожи на рифтовые системы гавайского щитового вулкана Килауэа, но в разы мощнее. Одного такого извержения было бы достаточно, чтобы всего за несколько недель похоронить всю Великобританию.

Некоторые ученые принимают сравнение с Гавайями близко к сердцу. Сару Фейджентс, вулканолога из Гавайского университета в Маноа, обычно можно встретить вблизи гавайских вулканов. В 1990-х годах, будучи постдоком, она присоединилась к полевому курсу под руководством ученых Питера Мугиниса-Марка и Скотта Роуленда, которые использовали близлежащее вулканическое царство, чтобы смоделировать, каково это – путешествовать по вулканам Красной планеты. Сегодня она помогает руководить этим курсом. И чтобы найти что-то лучше, вам придется отправиться прямиком на Марс.

«Цель курса – оторвать студентов, изучающих планетологию, от компьютеров и отправить их в поле, чтобы они посмотрели, как все это выглядит в реальности, – говорит она. – У многих людей случаются моменты озарения: раньше они могли увидеть лавовые потоки только на снимках из космоса, а теперь воочию наблюдают за их формированием».

Гавайские вулканы, такие как Мауна-Лоа или Килауэа, действительно похожи на уменьшенную версию вулканов Фарсиды. Можно сказать и по-другому: Фарсида – это Гавайи в крупном масштабе. Невероятно крупном. Грегг говорит, что в ее лаборатории висит табличка: «На Марсе все больше». Вопрос, естественно, следующий: почему?

Важную роль играет низкая гравитация, утверждает Фейджентс. При меньшем гравитационном давлении труднее закрывать трещины в коре, через которые просачивается раскаленная порода. «Это означает, что можно выкачать на поверхность больше магмы», – говорит Сара. Но это не объясняет аномальное, откровенно безумное количество магмы, которое можно наблюдать на Марсе.

Мы сможем разрешить загадку, если поймем, как эти вулканы образовались. Конечно, все щитовые вулканы состоят из наслоений лавы, которая постепенно выливается из жерла. Но как быстро появилось нечто подобное Олимпу? Зная это, ученые могли бы оценить, какие магматические силы его выстроили.

На поверхности лавовых потоков Олимпа есть лишь несколько кратеров, что говорит о том, что их возраст в основном составляет около 200 миллионов лет. Видны лишь фрагменты более древних лавовых потоков, образовавшихся в первые дни его существования, но некоторые из них, по-видимому, возникли 3,7 миллиарда лет назад. Очевидно, что вулкан извергался в течение миллиардов лет, но по одному этому факту нельзя судить, как быстро рос Олимп.

Лорен Юзвяк, геолог и планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, посвятила этому свою бакалаврскую диссертацию. Она рассуждала следующим образом: лава, как и любая жидкость, течет вниз. Лавовые потоки вокруг горы Олимп обычно подчинялись этому базовому правилу Вселенной. Но некоторые его нарушали и выбирали другие, более извилистые пути или даже забирались вверх по склону – в том числе те наслоения, которые можно обнаружить во рву вокруг горы. Когда-то давно эти потоки действительно сползали вниз, но Олимп продолжал расти, ров вокруг него расширялся, меняя окружающий ландшафт, и в результате старые потоки лавы меняли свое расположение.

Согласно подсчетам, возраст одного из этих так называемых несогласных потоков (discordant flows) составляет 3,7 миллиарда лет. Отмотав время назад и раскрутив этот древний поток лавы, Юзвяк и ее коллеги смогли увидеть, где он должен был находиться, когда появился впервые – и, что очень важно, какого размера и формы должен был быть вулкан, чтобы лава стекала по нему именно таким образом.

Первоначальная траектория потока указывает, что в тот момент 29–51 % Олимпа уже сформировалось. Допустим, когда лава пошла вниз по склону, было выстроено 40 % вулкана. Это означает, что этот лавовый поток появился на ранних стадиях возведения Олимпа.

Но когда его формирование прекратилось? Те огромные отложения на северо-западе вулкана, которые могут быть результатом огромных оползней, не покрыты потоками лавы, – следовательно, они появились уже после того, как крупные извержения вулкана прекратились. Подсчет кратеров позволяет предположить, что возраст оползней составляет чуть более 2,5 миллиарда лет.

Таким образом, большая часть вулкана Олимп – возможно, даже 71 % – сформировалась в промежутке между появлением старых лавовых потоков и оползневых обломков. А значит, самый высокий из известных науке вулканов был построен чуть более чем за миллиард лет [31].

Нам с вами такой срок может показаться огромным, но мы говорим о настоящем титане вулканической архитектуры. Для большинства планет это очень быстро: представьте, что кто-то собрал башенку Дженга высотой с Эйфелеву меньше чем за минуту. Но, как ни странно, если сравнивать это достижение вулканического строительства с вулканами на Земле, скорость его возведения довольно средняя. Чтобы за миллиард лет появился Олимп, скорость магмы должна быть примерно такой же, как при создании Гавайского архипелага – вулканической страны, которая питается энергией мантийного плюма. Так почему же Олимп намного больше гавайских вулканов?

Ответ, как всегда, лежит глубоко внизу. Магнитное поле – не единственный механизм, который дал на этой планете сбой. Тектоника плит, благодаря которой на Земле появились горы, океанические бассейны, вулканы, континенты и мощные землетрясения, на Марсе тоже не работает как следует.

Ничто не указывает, что помимо одной-единственной литосферной глыбы на Марсе есть что-то еще. Нет убедительных доказательств, что отдельные марсианские плиты сталкивались друг с другом, погружались в мантию и плавились, как на Земле. Нет ни срединных океанических хребтов, ни зон, подобных Восточно-Африканской рифтовой системе, ни горных хребтов, образованных двумя сталкивающимися плитами. «На Марсе просто нет тектоники плит», – говорит Нидэм. Его поверхность не смещалась, как пазл, который бросили в бассейн.

Огромные марсианские вулканы внезапно обретают смысл. Мантийные плюмы, которые плавят тектонические плиты на Земле, бьют по движущимся мишеням. На Марсе цели стоят на одном месте. Будь то Фарсида, выстроенная суперплюмом, Олимп или другие горы, которые подпитываются от собственных источников, похожих на гавайские магматические резервуары, если кора над ними остается неподвижной, то эти плюмы будут продолжать вырабатывать магму в одном и том же месте.

Никто не знает, как долго мантийные плюмы могут существовать на Земле. Морское дно каждые 200 миллионов лет перерабатывается путем субдукции: в результате на нем стираются любые шрамы, свидетельствующие о более древних вулканических процессах. Мантийные плюмы Марса, вероятно, со временем стали слабее по мере остывания планеты, поэтому рост этих мегавулканов замедлился. Но молодость их лавовых потоков дает понять, что эти плюмы и их магматические тайники могут существовать миллиарды лет.

Возможно, тектоника плит могла запуститься вскоре после рождения Марса. Аппарат НАСА Mars Global Surveyor, двигаясь по орбите, зафиксировал остаточный магнетизм в коре планеты и обнаружил в южном нагорье древний регион с магнитными полосами. Они похожи на те полосы, которые можно увидеть по обе стороны Срединно-Атлантического хребта, но на поверхности нет никаких признаков, указывающих, что здесь происходило что-то похожее на расширение морского дна. Неясно, что это за полосы, говорит Нидэм, но идея, что это может быть свидетельством растяжения морского дна, не получила широкого признания в научном сообществе.

Другие задаются вопросом, не представляет ли собой Долина Маринера, протянувшаяся с востока на запад, огромный разлом, который появился в начальный период формирования тектоники плит. Большинство ученых согласны, что она разверзлась из-за раздувания Фарсиды. Возможно, если бы глубинные мантийные течения сумели разорвать ее на части, получилась бы рифтовая система, подобная той, что пролегает в Восточной Африке.

Но даже если все так и началось, то спустя несколько миллионов лет после появления Марса довольно резко прекратилось. В результате поверхность планеты осталась без своего скрупулезного архитектора и скульптора. Она лишилась геологического Микеланджело и осталась в распоряжении Джексона Поллока, творящего хаос с помощью метеоритов, брызг воды и ошеломляющих извержений.

Земля – единственная планета в Солнечной системе, на которой существует тектоника плит. Для понимания уникального положения Земли очень важно выяснить, почему это так. Но сейчас никто не знает ответа на этот вопрос.

Вряд ли Земля играет по своим особенным правилам. «Законы физики везде работают одинаково, где бы вы ни находились», – говорит Нидэм. Все, на что способны ученые, – это выяснить, что есть на Земле такого, чего нет в других каменистых планетах, таких как Марс. А на Земле точно есть много воды.

Чтобы тектоника плит заработала, куски породы должны сталкиваться в разломах, а затем опускаться или вздыматься друг над другом. Вода служит своего рода смазочным материалом для этих разломов – от самых маленьких до тех, что размером с целую страну. Вода также облегчает плавление мантии. Это не только способствует образованию большого количества магмы. Юзвяк говорит, что тектоника плит описывает способность твердых, но пластичных пород разрываться на части. Мантия, поднимаясь наверх, стремится разорвать литосферу, «а вода размягчает ее настолько, что ее можно разделить на кусочки». Вода также помогает поддерживать астеносферу – более мягкий слой мантии, по которому твердая литосфера перемещается в виде тектонических плит.

Возможно, когда на Марсе исчезла атмосфера, на планете стало слишком холодно, считает Нидэм. Вода могла застояться или замерзнуть у поверхности, разломы остались без смазки, а планета покрылась сухой мантией, которая не способна плавиться и деформироваться.

Ну, может быть. «Пока мы не выясним, почему тектоника плит существует на Земле, мы не сможем понять, почему ее нет в других местах», – говорит Юзвяк. Но мы точно знаем, что на Марсе произошел сбой планетарного масштаба, и в результате планета превратилась в причудливый, холодный и пустынный мир, полный не в меру усердных и огромных вулканов.

Марс кажется очень необычной планетой. Но это только потому, что Земля для нас – эталон нормальности. Но чем больше изучаешь космос, тем более странной кажется Земля с ее причудливой тектоникой плит, огромным разнообразием вулканов, пригодной для дыхания атмосферой, огромными океанами и всеми видами живых существ. Но, опять же, у каждого мира есть своя индивидуальность, которую вы не найдете больше нигде. «В этом и заключается красота планетологии, – утверждает Юзвяк. – Все планеты такие разные и такие странные!»

Судьба планет или лун определяется тем, что происходит у них внутри. И за единственным исключением Земли, внутренности всех других миров во Вселенной в значительной степени остаются для нас загадкой. Именно поэтому так интересна посадочная платформа НАСА InSight – это первый полностью оборудованный геофизик, которого мы отправили на Марс.

Этот робот, прибывший на Марс в ноябре 2018 года, не собирает образцы камней и не стреляет в них лазерами. Он слушает марсотрясения, улавливает магнитный шепот и измеряет температуру планеты. Анна Хорлстон, сейсмолог из Бристольского университета и член научной группы миссии, объясняет, что цель InSight – составить карту внутренних процессов на планете. Ученые могут использовать марсотрясения для определения состава недр, включая вероятный состав мантии и ядра, а также их размеры; остатки магнитного поля расскажут нам, как атмосфера взаимодействует со звездным светом; температура почвы показывает, сколько тепла снизу уходит наверх, что дает примерное представление о том, насколько активны или мертвы марсианские подземные горнила.

InSight, который все еще собирает данные, – большая редкость. Как правило, роботизированные миссии изучают множество аспектов Марса, но некоторые области – например, климат, гидрология, обитаемость, биосигнатуры – привлекают к себе больше внимания, чем геофизические процессы. Хотя повышенное внимание к этим темам вполне объяснимо, единственный способ узнать, почему Земля превратилась в настоящий рай для жизни, а Марс нет, – изучить внутренности планеты и постараться понять, что может или не может там скрываться. InSight – это хорошее начало, но будущие миссии должны более пристально взглянуть на марсианские вулканы.

«Вулканические процессы выталкивают прямо на поверхность образцы внутренностей планеты, фиксирующие все периоды ее истории», – говорит Юзвяк. Эти «идеальные срезы времени» позволяют нам проследить эволюцию внутренней части планеты и сопоставить ее с тем, что происходило снаружи.

Если мы надеемся понять, что произошло с Марсом, нам «следует не рассматривать каждый компонент в отдельности, а постараться выяснить, как они взаимодействуют друг с другом», как говорит Джакоски. Если нам удастся понять Фарсиду, где находятся крупнейшие из известных нам вулканов, мы заполним недостающие главы в истории Красной планеты.

Даже если вы согласны, что поиск признаков жизни превыше всего, то, возможно, следующую миссию по поиску образцов нужно отправить не в старые озера, русла рек или низменные равнины. Как мы теперь знаем, в вулканической среде Земли обитают целые микробные цивилизации. На Фарсиде, говорит Юзвяк, были «большие выбросы тепла, а из-за этого минеральная среда стала очень богатой». К тому же в определенные климатические периоды полярная шапка фактически мигрировала на склоны вулканов Фарсиды. Ситуация, когда благодаря вулканической активности у вас есть много воды и подземного тепла, напоминает условия, которые привели к появлению гидротермальных источников на морском дне Земли, – этих бастионов микробной жизни.

Когда вы будете читать эти строки, ровер НАСА «Персеверанс», надеюсь, все еще будет радостно бродить по кратеру Езеро – яме, в которой когда-то было озеро, питаемое ручьями и водой из подземных источников. Но, возможно, говорит Юзвяк, именно «Фарсида – то место, где следует искать возможные признаки жизни».

Какой ученый-планетолог не хотел бы запрыгнуть в «Делориан»[12] или TARDIS[13] и отправиться посмотреть на влажную вулканическую золотую пору Марса? «Если бы у меня была машина времени, я бы хотела взглянуть именно на эти события», – говорит Нидэм. Но, возможно, нам не придется прибегать к помощи Дока Брауна или Доктора, чтобы увидеть, как извергаются вулканы. Кажется, я уже упоминал о «молодых» лавовых потоках, но теперь я имею в виду нечто совсем свежее. В работе 2017 года [32] группа соавторов, включая Ричардсона, нанесли на карту лавовые потоки в кальдере горы Арсия и подсчитали их кратеры. Пик вулканической активности давно миновал, но эти потоки появились всего лишь 150 миллионов лет назад. Возможно, некоторые жерла извергали лаву даже 50 миллионов лет назад, то есть спустя 16 миллионов лет после того, как в 225 миллионах километров умер последний тираннозавр-рекс. В других местах Марса, «на склонах Элизия», говорит Манга, «есть места, где молодые потоки лавы извергались в течение последних 10 миллионов лет». Некоторые из самых молодых потоков на планете, утверждает Грегг, находятся в районе Аскрийской горы: возможно, им «не более 10 тысяч лет».

Подсчет кратеров – довольно приблизительный метод оценки, но ясно, что Марс извергался в течение 4 миллиардов лет. Это довольно странно, потому что Марс крошечный. «Это очень маленькая планета, которая должна была очень быстро остыть», – говорит Юзвяк.

На самом деле не так уж и странно, что вулканические процессы растянулись надолго. В конце концов, на Луне тоже в течение нескольких миллиардов лет происходили извержения. «Меркурий еще меньше и, по сути, представляет собой множество слоев вулканических извержений. Но он сравнительно быстро остыл и уже около 3,5 миллиарда лет с геологической точки зрения более или менее мертв. Почему же Марс смог сохранять тепло так долго?» – спрашивает Юзвяк, а затем пожимает плечами.

Все сводится к тому, что происходило внутри Марса. «Если у вас достаточно радиоактивных элементов, которые продолжают вырабатывать тепло, и у вас закрытая планета, то есть планета с одной литосферной плитой, то тепло теряется относительно медленно, – говорит Нидэм. – Однако мощные извержения приводят к потере тепла – а на Марсе явно произошло несколько вулканических событий катастрофического масштаба. Тепло просто выкачивается наружу и выбрасывается прочь. Это очень эффективный механизм теплопотери: вулканическая активность постепенно остужает планету».

Как бы то ни было, но у Марса явно есть дар сохранять тепло, что позволило ему извергаться на протяжении миллиардов лет – вплоть до геологического настоящего. Некоторые ученые даже осмеливаются предположить, что извержения на Марсе происходят вплоть до нашего, антропологического настоящего.

InSight зафиксировал множество марсотрясений, которые, похоже, исходят из борозд Цербера [33] – серии линейных разломов в Равнине Элизий, вулканической области к северу от экватора. Возможно, это можно объяснить разрушением разломов или движением жидкостей под высоким давлением, которые раскалывают породу. Но некоторые ученые, включая Манга, задаются вопросом, не становится ли причиной этих толчков движение магмы. «Это чисто гипотетическое предположение, – говорит он, – но эти сейсмические импульсы очень напоминают сигналы, которые создает движущаяся расплавленная порода». Будет ли эта магма, если она существует, извергаться на поверхность?

Ричардсон говорит, что его цель – стать одним из первых людей, увидевших извержение на другой планете, о которой мы не знали наверняка, есть ли там действующие вулканы. «Благодаря миссии InSight я теперь думаю, что вулканические процессы на Марсе сейчас идут очень активно, – говорит он. – Возможно, это последний вздох марсианского вулканизма, но суть остается прежней». А поскольку Элизий назван в честь древнегреческой версии рая, то вулканологи могут вполне обоснованно надеяться, что рай находится именно на Марсе.

7

Преисподняя

Если вы заглянете на информационную страницу НАСА, посвященную Венере, то увидите, что дата открытия планеты строго не определена, поскольку она была «известна еще древним» [1]. Это может показаться немного странным, если учесть, что обнаружение целой планеты в нашей Солнечной системе, как правило, считается торжественным событием. Но Венеру заметить очень просто – настолько, что люди видели ее с тех пор, как начали бродить по Африке сотни тысяч лет назад. Вы тоже видели ее бесчисленное количество раз, возможно, даже об этом не подозревая. Скажем, вы возвращаетесь домой на рассвете после бурной вечеринки или только направляетесь к месту безудержного веселья, когда солнце начинает садиться. Иногда вы замечаете яркий мерцающий огонек, который появляется в небе прямо на закате или чуть раньше восхода. В первом случае говорят о Вечерней звезде, во втором – об Утренней, но это вовсе не звезда. Это Венера, наша ближайшая соседка, освещенная звездным светом, который охотно отражается от ее атмосферного покрова.

Несмотря на такую близость, ученые не знали о Венере ничего существенного до 1962 года, когда мимо нее пролетел космический аппарат НАСА «Маринер-2» [2]. Ожидалось, что она чем-то похожа на Землю; наблюдения в телескоп показали, что она почти такого же размера, как наша родная планета, и, вероятно, такая же каменистая, поэтому некоторые назвали Венеру «близнецом Земли». Поскольку она находится ближе к Солнцу, некоторые ученые подозревали, что это тропический мир – жаркий чертог, возможно, украшенный инопланетными пальмами. Но другие, в том числе молодой Карл Саган, обратили внимание на плотную газовую оболочку из углекислого газа и описали мир, где глобальное потепление стало необратимым и катастрофическим.

«Маринер-2», пролетев на высоте 35 тысяч километров над венерианскими облаками, обнаружил, что Саган был прав. Температура поверхности Венеры оценивалась примерно в 175 °C. Давление на ее поверхности, под огромным весом всего этого углекислого газа, возможно, в 20 раз больше, чем у нас на Земле. Вот вам и тропический рай.

Советский Союз, который пытался опередить американцев не только на Луне, также стремился продемонстрировать свою технологическую мощь, запустив на Венеру собственных роботов. В 1967 году советский космический аппарат «Венера-4» [3] пролетел над планетой. Но он не просто пролетел мимо. От космического корабля отделился посадочный аппарат. Он вошел в атмосферу и помчался к поверхности со скоростью 12 километров в секунду, пока не раскрылись парашюты. И вот, паря в облаках, он начал передавать информацию в Россию.

Советские ученые были потрясены тем, что сообщила им «Венера-4». Шкалы, отображающие давление окружающей среды, так быстро подскочили до максимальных значений, что казалось, будто произошел сбой. Термометр на спутнике тоже подскочил вверх – и продолжал расти и расти, превышая температуру, зафиксированную «Маринером-2». А через 93 минуты после начала падения зонд внезапно перестал передавать данные.

Ситуация была гораздо серьезнее, чем предполагал «Маринер-2». Согласно последним данным, переданным зондом, температура поверхности составляла 500 °C; а давление атмосферы, 95 % которой составляет углекислый газ, в 75 раз превышало земное. На высоте около 27 километров над поверхностью, только выйдя из удушающего облачного слоя 16 километров толщиной, спускаемый аппарат «Венеры-4» был одновременно раздавлен и сварен заживо. Он превратился в металлический труп задолго до падения на поверхность.

Слой облаков, через который прошла «Венера-4», тоже был весьма необычным. Он был наполнен серной кислотой – густым едким супом, который пережевывает и растворяет почти все, что через него проходит. На Венере идет дождь, но он никогда не попадает на поверхность; там так жарко, что жидкость испаряется еще до того, как достигнет поверхности. Температура доходит до таких значений, что превращает в лужу свинец. Жидкая вода – похоже, единственное, в чем нуждаются все формы жизни на Земле, – просто не может там существовать. Здесь нет ни рек, ни озер, ни ручьев, ни морей. Поверхность, лишенная кратеров, представляет собой пустошь из базальта – вулканического продукта номер один во Вселенной. Благодаря всему этому углекислому газу в небе останки «Венеры-4» и по сей день продолжают поджариваться при температуре, превышающей температуру на Меркурии, ближайшей к Солнцу планете. Давление на поверхности, как мы теперь знаем, в 92 раза превышает средние показатели на Земле. Чтобы почувствовать, на что это похоже, вам пришлось бы спуститься под воду на полтора километра.

Венера, в отличие от большинства планет Солнечной системы, вращается в обратную сторону, то есть Солнце восходит на западе и заходит на востоке. И весь этот солнечный свет, преломляясь через атмосферу планеты, покрывает пыльную поверхность мрачной оранжевой дымкой. Это худшее место в Солнечной системе, пожиратель роботов, адское пекло, планетарное воплощение смерти. Если Венера – близнец Земли, то близнец зловещий.

Но все равно близнец: Венера такого же размера, как Земля; она каменистая и, вероятно, имеет схожую внутреннюю структуру – железное ядро и мантию из пластичной горячей породы под тонкой корой. Оба мира сформировались 4,6 миллиарда лет назад. Когда-то давным-давно Венера вполне могла быть похожа на нашу планету. Но, похоже, с геологической точки зрения была совершенно изувечена.

Что же, черт возьми, произошло?

Пол Бирн, конечно, хотел бы это выяснить. За последние несколько лет, встречая все больше любопытных ученых, изучающих Венеру, он пришел к выводу, что мы знаем о нашей соседке удивительно мало. «В последние четыре года я увлекся этим миром, а особенно мыслью, что когда-то он был похож на Землю, – рассказывает он. – В этом есть какой-то трагический романтизм. Вот что меня вдохновляет».

Как и на Земле, на Венере есть вулканическая активность. Но давным-давно что-то пошло не так. И если мы выясним, что же произошло, это поможет нам ответить на экзистенциальные вопросы: существуют ли где-то во Вселенной бесчисленные копии Земли, или всем им предначертана судьба Венеры? Земля – наш райский сад – правило или исключение?

После нескольких неудачных стартов успех Советского Союза с «Венерой-4» положил начало множеству других достижений в этой менее знаменитой космической гонке. Запущенная в 1970 году «Венера-7» совершила первую мягкую посадку на Венеру. Запущенная пять лет спустя «Венера-9» сделала первые монохромные фотографии с поверхности планеты. Не желая позволить Советам стать в этой области единоличными лидерами, НАСА разработало проект «Пионер-Венера». Этот проект состоял из двух частей: орбитального аппарата, который начал кружить вокруг Венеры в конце 1978 года, пробираясь сквозь атмосферу и проводя радиолокационную съемку поверхности; и небольшого семейства зондов, которые с визгом проносились сквозь атмосферу, отправляли как можно больше данных на родину, а затем погибали.

Миссия «Венера-13», запущенная в 1982 году, стоит особняком по двум причинам: благодаря этому аппарату мы получили первые цветные фотографии вулканического ландшафта Венеры, и он до сих пор остается самым долгоживущим роботом [4], отправленным в это негостеприимное место. Пока он делал снимки и бурил поверхность для анализа горных пород, Венера сдавливала и поджаривала его. Он продержался рекордные 127 минут, прежде чем все коммуникации внезапно оборвались.

Я спрашиваю Бирна, как именно погибла «Венера-13». Этовопрос, который инженеры не прочь обсудить за кружкой чая. Он говорит, что давление – не такая уж страшная угроза для роботов. Подводные лодки уходят на большую глубину и рассчитаны на то, чтобы выдерживать такие нагрузки. Но погубила аппарат и не кислота, потому что до раскаленной поверхности она не долетает. Поэтому либо дело в аккумуляторе, либо в высокой температуре. Электроника растрачивает запасы охлаждающей жидкости, нагревается и перегорает. «И я уже спрашивал других людей: взрываются ли эти штуки? Как вы, наверное, помните, мне нравятся взрывы, – говорит он. – Но вот что мне ответили: “Пол, дружище, они не взрываются. Просто перестают работать”».

Что, интересно, случится с человеком, которому не повезло отправиться в ссылку на Венеру? Я в несколько извращенном восторге от того, что об этой мрачной теме тоже много рассуждают. «Общее мнение таково, что быстрее всего вас убьет жара. Вы, вероятно, услышали бы свой крик, потому что воздух плотный, но давление такое, что [воздух]… заполнил бы вас очень быстро», – излагает Бирн. Скорее всего, вы проживете несколько секунд. Бирн продолжает: «Это все равно что засунуть кого-то в духовку, а саму духовку поместить под воду. Шансов выжить никаких». Но не волнуйтесь, страдать долго не придется: из-за жары вы через несколько секунд потеряете сознание от шока.

А что с облаками? Вы будете в полном порядке, летая на воздушном шаре достаточно высоко, вдали от основной массы серной кислоты. Но представьте, что в шаре образовалась дыра, и вы начали медленно опускаться в этот едкий бассейн. «Лучше о таком даже не думать», – заключает Бирн.

Действительно, Венера – ужасное местечко. Но давайте утешимся мыслью, что Венера – это мир, где господствуют потрясающие вулканы. В 1983 году радарные снимки, сделанные с орбиты аппаратами «Венера-15» и «Венера-16», показали нам Венеру с удивительной четкостью – со всеми ее многочисленными вулканическими кратерами и потоками лавы. Намеки на столь широкое распространение вулканического ландшафта обнаружили и более ранние роботы, но именно эти миссии дали ученым яркое и неоспоримое визуальное подтверждение.

В 1984 году Советский Союз запустил «Вегу-1» и «Вегу-2», две пролетные миссии, в ходе которых в венерианское небо проникли роботизированные шары. Это была последняя часть советской программы по изучению Венеры. В 1990 году, через год после падения Берлинской стены, к Венере прибыл орбитальный аппарат НАСА «Магеллан», оснащенный лучшей системой радиолокационного картирования. Он предоставил нам картину адского царства, 85 % которого покрыто вулканами и застывшими потоками лавы, где из-за отсутствия воды они не подвергались эрозии на протяжении столетий.

Над застывшими пожарами возвышалось несколько гор и нагорий. Горы Максвелла – чуть выше Эвереста. Были замечены так называемые тессеры – странные, искореженные, изрезанные трещинами возвышенности. Часть планеты пересекали долины. Для создания этих особенностей ландшафта требовалась некоторая тектоническая активность. Похоже, что на Венере, как и на Марсе, нет отдельных тектонических плит. Но если внизу скрывается бурлящая мантия, которая может немного растягивать и деформировать поверхность, горы и другие черты рельефа все-таки могут сформироваться. Плиты горных пород могут перемещаться подобно дрейфующему льду в океане, говорит Бирн. Когда эти плиты врезаются друг в друга, они сжимаются, образуя горы. Другими словами, топография Венеры создается при столкновении больших кусков породы, но мы не можем назвать это тектоникой плит. Давайте назовем это тектоникой смятия (smush tectonics).

Если отбросить эти отклонения, то Венера – это мир, где правят вулканы. И они варьируются от похожих на земные до откровенно причудливых. Были обнаружены щитовые вулканы, такие как на Гавайях. Гора Маат [5], самый высокий вулкан Венеры высотой 8,3 километра, покрыта собственными потоками лавы, простирающимися на сотни километров по поверхности. Она украшена вершинной кальдерой, как на Марсе, но в отличие от Красной планеты на Венере нет четких и широко распространенных свидетельств взрывных извержений. Все расплавленные породы, похоже, выдавливались на поверхность, как зубная паста, под массой плотной, тяжелой атмосферы.

«Выдавливать» – слишком механическое слово, чтобы описать потрясающие творения лавы, покрывающие Венеру. В отличие от относительно однородных рек базальта, которые можно встретить на Земле, на этой планете существует разнообразная вышивка лавовых потоков. Новы [6], похожие на звезды узоры из брызг лавы, вероятно, образуются, когда магма выталкивается вверх и разрывает землю, а расплавленная порода течет через мириады трещин. Паутинообразные структуры, возможно образованные подобным же образом, были метко названы арахноидами. Короны представляют собой гигантские вулканические круги размером в сотни километров, заполненные горами, впадинами, траншеями и большим количеством лавы. Вулканические купола, возвышающиеся над окружающей средой, с круглыми плоскими вершинами, покрытыми лавой, называются «блинными куполами» [7]. Есть и извилистые борозды, похожие на русла рек, – это остатки лавовых потоков, которые также можно обнаружить на Луне и Марсе. Один из них растянулся на 7700 километров – не только длиннее любой другой лавовой борозды в Солнечной системе, но и длиннее Нила, самой протяженной реки на Земле.

Но «что» здесь не так весомо, как «когда». Миссии на Венеру обнаружили так много вулканов, что люди начали задаваться вопросом: извергаются ли они и сегодня? Не «сегодня» с геологической точки зрения, а прямо сейчас, в антропологическом настоящем? В 1983 году снимки «Венеры-15» и «Венеры-16», на которых были видны недавние лавовые потоки, подкрепили идею, что это мир, «изобилующий вулканизмом», как писала в то время газета New York Times [8]. Это стало настоящим откровением. Возможно, Венера не мертва с геологической точки зрения, как Меркурий, и не находится в коме, как Марс. Может быть, ее геологический пульс все еще бьется. Если это так, Земля стала бы менее одиноким островом в огромных космических просторах.

Но не имея возможности видеть сквозь облака или поддерживать жизнь робота на поверхности более пары часов, ученые не могли ничего утверждать наверняка. Они и сейчас не могут. Все доказательства косвенные, и нет никаких явных улик. Однако многие ученые, похоже, готовы делать ставки. «Я не раз говорил, что съем свой письменный стол, если мы обнаружим, что Венера не является вулканически активной, – говорит Бирн. – Письменный стол из шоколада, конечно же».

Я уверен, что ему не придется есть такую вкуснятину. Я бы сказал, дамы и господа присяжные заседатели, что на Венере сегодня почти наверняка происходят извержения.

Первое доказательство заключается в том, что, в отличие от Марса, Венера не планета-эмбрион. Это полноценная планета, как Земля. «Такой большой мир, – говорит Бирн, – как, черт возьми, он может существовать без вулканических процессов?» Конечно, на нем должно было сохраниться много первобытного тепла, угли, спрятанные внутри планеты после ее рождения, и в то же время – множество элементов, которые выделяют тепло в процессе радиоактивного распада. К тому же некоторые части планеты очень похожи на Гавайи. Это ужасающая, альтернативная версия Гавайев. Но без сейсмометра, камеры или подобного прибора, который смог бы выжить в этом пекле, не перегревшись до смерти, казалось невозможным выяснить, есть ли в этих местах венерианские Килауэа.

С 2006 года до потери связи в 2014 году европейский космический аппарат Venus Express вращался вокруг Венеры, изучая ее странную атмосферу и фрагменты поверхности. Один из его приборов смог замерить излучение, исходящее от планеты, включая инфракрасную часть электромагнитного спектра.

По различной текстуре и минеральному составу твердых лавовых потоков на вершине этих горячих точек можно было определить, насколько эти вулканы разрушились под действием венерианских ветров, тепла и давления. Чем хуже состояние вулканических пород, тем тусклее их инфракрасное излучение. Молодые лавовые потоки, которые недолго подвергались воздействию стихии, не были настолько разрушены и светились ярче. Используя эти знания, группа ученых в 2010 году обнаружила [9], что значительная часть лавы в горячих точках светится в инфракрасном диапазоне: из этого следует, что возраст этих лавовых потоков может составлять 250 тысяч лет, а возможно, и гораздо меньше. С геологической точки зрения это практически вчерашний день.

Десять лет спустя другая группа ученых разогрела в лаборатории несколько минералов, таких как оливин, которые часто встречаются в лаве Венеры, чтобы посмотреть, как они будут разрушаться [10]. При высоких температурах оливин быстро превратился в оксид железа, что позволило предположить, что любые лавовые потоки на Венере, все еще содержащие оливин, скорее всего, очень молоды. Используя данные миссии Venus Express для проверки, ученые обнаружили, что лавовые потоки, возраст которых оценивался примерно в 250 тысяч лет, были богаты оливином, что означает, что они сформировались буквально вчера [11], – на этот раз уже в человеческом смысле этого слова.

Венера также, по-видимому, страдает вулканической отрыжкой. В ее небе в миллион раз больше диоксида серы, типичного вулканического газа, чем на Земле [12]. По словам Бирна, там также много серной кислоты, которая должна разрушаться в течение геологического времени. Но, похоже, ее количество остается стабильным: это свидетельствует, что что-то – возможно, именно вулканы – пополняет ее запасы.

И еще у нас есть короны. Анна Гульхер, аспирант кафедры планетарных наук Цюрихского технологического института в Швейцарии, заметила, что на Венере около 500 корон, и все они отличаются друг от друга. Чтобы выяснить, почему это так, она сделала 3D-модели [13] мантийных плюмов, которые, возможно, несут ответственность за их образование. Гульхер и коллеги проанализировали 133 короны и обнаружили, что половину из них нельзя объяснить с помощью созданных моделей. Некоторые короны, с приподнятым ободом и внутренней впадиной, лучше всего воспроизводились в виртуальных моделях, если мантийный плюм там уже погас. А 37 из них, с глубокой впадиной и внешним подъемом, можно было воспроизвести с помощью вычислений, если бы глубинный плюм все еще продолжал работать. Эти 37 корон «скорее всего, все еще в той или иной степени нагреваются под землей», как предполагает Гульхер. Активный плюм не означает, что извержения происходят сейчас. Возможно, они происходили несколько миллионов лет назад. Что, как напоминает нам Гульхер, с геологической точки зрения «сегодняшний день».

Удручает, когда продолжают говорить, что Венера может быть вулканически активной в геологическом масштабе времени. Для нас, смертных, это ничего не значит – по крайней мере, на чувственном уровне. Мы все хотим, чтобы инопланетные извержения происходили сейчас, потому что это захватывающе – думать, что Земля не единственная полноценно функционирующая планета в Солнечной системе. Но можем ли мы это доказать?

Окончательное и убедительное доказательство, единственное, благодаря которому Бирну точно не придется поедать свой стол, – съемка извержения в реальном времени или серия фотографий, фиксирующих появление подозрительного вулканического пятна, которого не было несколько минут назад. «Это было бы потрясающе, – говорит Гульхер, – но очевидно, что для этого нам нужно туда попасть».

Эту задачу еще какое-то время человечеству решить не удастся. В отличие от Марса, Венера не кишит роботами. Только один космический аппарат вправе называть Венеру своим домом: японский орбитальный аппарат «Акацуки» («Рассвет»), который в декабре 2015 года приступил к изучению отвратительного климата планеты. Он проводит ценные научные исследования, но не видит поверхность и не сможет поймать извержение с поличным.

Венера – это негостеприимное поле, поле битвы, где царит грубая сила уничтожения. Исследование ее поверхности и раскрытие ее тайн оказалось настолько трудной задачей, что она осталась в тени Марса. О Венере, в том числе о ее вулканических процессах, достоверно известно очень мало. Вы помните, что у Марса всего четыре геологические эпохи? У Венеры нет ни одной, по крайней мере, ни одной, о которой договорились ученые. Мы зашли в лес, запустили одну-единственную сигнальную ракету и увидели все, что могли, в течение нескольких ярких мгновений, прежде чем нас снова окружила темнота, – и на основе этого проблеска мы пытаемся полностью объяснить природу злого близнеца нашей планеты.

Но не все так безнадежно. Ученые располагают достаточным количеством данных, полученных в ходе тех давних новаторских миссий, чтобы понять, что Венеру постигло нечто ужасное. Сегодня эта планета – настоящий вулканический ад. Но так было не всегда. Когда-то давно Венера могла быть еще одной Землей.

Работа Майкла Уэя заключается в моделировании планетарных атмосфер. Работает он в Институте космических исследований имени Годдарда НАСА в Нью-Йорке. Он пытается выяснить, как происходит терраформирование планет.

Возьмем Землю. Она не всегда была такой, как сейчас. Мы знаем, что миллиарды лет назад было время, когда вся она была похожа на мокрый снежный ком. Были времена, когда было удивительно жарко и влажно, а были и такие, когда было холодно и сухо. Были времена, когда небо было оранжевым, а кислород нельзя было свободно вдыхать. Все эти Земли, если бы они существовали в виде копий в других уголках космоса, выглядели бы как совершенно чужие миры. Майкл Уэй рассматривает планеты такими, какие они есть сейчас, и использует все, что мы знаем об этих мирах, чтобы покрутить циферблат, перенося нас в прошлое и далеко в будущее, увидеть, что было и что еще предстоит. Его задача – выяснить, почему планеты становятся чудесными или ужасными. К счастью для нас, это касается и Венеры: когда, как и почему она стала таким негостеприимным местом? Если мы получим убедительные ответы, то сможем сравнить историю Венеры с историей Земли, чтобы выяснить, почему этим планетам была предписана разная судьба.

Возможно, Венера всегда была одним большим лавовым катаклизмом. Но орбитальные миссии, обследовавшие ее небо, обнаружили химические призраки воды. Точнее, они нашли много тяжелой воды, которая также присутствует в марсианской атмосфере. Это указывает, что когда-то на Венере было чертовски много обычной, более легкой воды – возможно, целый неглубокий океан. Но когда нечто превратило Венеру в кислотную скороварку, вся эта вода была уничтожена. Что же произошло? Как долго вода сохранялась на Венере и в какой форме?

Уэй возвращает меня на 4,6 миллиарда лет назад, к образованию Венеры. Прежде чем начать свой рассказ, он предупреждает, что, подобно замку Камелот из фильма «Монти Пайтон и Священный Грааль», результат их работы [14] – это всего лишь макет. Ничто нельзя знать наверняка. Но, помня об этом, он начинает игру – приключение «Выбери сам», в котором будет решаться судьба Венеры. Многие сценарии приведут Венеру к печальному концу. Только один сохранит ее в состоянии райского сада. Достигнем ли мы земли обетованной?

В начале игры Венера, как и все миры-младенцы, вероятно, была покрыта океаном магмы, поскольку вращалась вокруг только что родившегося Солнца. Находясь ближе к Солнцу, чем Земля, она по умолчанию должна быть немного теплее. Возможно, на некоторых планетах, расположенных так близко к ничем не примечательной звезде, ничто не помешает воде просто испариться в космос. Но день на Венере мучительно долог, настолько долог, что облака, покрывающие дневную сторону, просто задерживаются там, подобно гигантским парообразным космическим кораблям, защищая поверхность от суровых лучей солнца и сохраняя воду в жидком состоянии. Часть этой воды могли доставить кометы или «влажные» астероиды. А часть могла извергаться из океана магмы, поскольку водяной пар – самый распространенный вулканический газ.

По мере того как Солнце переходит от юности к молодости, оно становится все горячее. Давайте прибавим обороты, разогреем Солнце посильнее и посмотрим, что произойдет. Вся наша вода испарилась. Водяной пар – это парниковый газ, и он превращает Венеру в садистскую сауну. Упс! Но мы забыли про океан магмы. О нет! Он оставался в расплавленном состоянии слишком долго и выпустил много углекислого газа – очень распространенного вулканического вещества. Углекислого газа и водяного пара оказалось слишком много для Венеры; глобальное потепление продолжается и продолжается, пока вся планета не превращается в выжженные руины. Игра окончена.

К счастью, у нас осталось несколько жизней, и мы можем продолжить игру.

Давайте вернемся к началу, с бурлящим океаном магмы. На этот раз мы настроим его так, чтобы он быстрее остывал и замерзал, удерживая бо́льшую часть углекислого газа в ловушке. Углекислый газ, который уже вырвался наружу, растворяется в жидкой воде, что не дает климату стать слишком жарким. Фантастика! Жидкие водные бассейны, как древний океан, омывают вулканические берега, согретые фильтрованным светом молодой звезды. Но мы забыли о Солнце… Оно опять очень быстро становится слишком горячим, и вода на венерианской поверхности испаряется, нагревая планету. Углекислый газ не успевает оседать, он возвращается в атмосферу, и мы снова получаем глобальное потепление. Венера снова разрушена.

А вот совет от Бирна! Дойдя до точки, когда выкипают океаны, можете сказать: «Прости-прощай, игра окончена!»

Вмешивается Уэй. Когда речь заходит о зловещей природе Солнца, говорит он, никуда не деться от того факта, что с возрастом оно становится все горячее. Это просто физика, и мы не можем переделать Вселенную под свои нужды. В этой игре нет чит-кодов. Но, возможно, настройки сложности слишком высоки. Солнце всегда будет испепелять Венеру, но эффект апокалипсиса – выкипание всей жидкой воды на планете – произойдет только в самом начале игры или не произойдет вовсе. Поэтому давайте понизим планку. Солнце будет становиться горячее со временем, но постепенно – и жидкая вода сможет сохраниться.

Продолжим. Наш океан магмы резко замерзает, облака закрывают Венеру от Солнца, и на поверхности появляется жидкая вода. Здесь возникает соблазн немного повозиться с настройками, но если мы не будем вмешиваться, то Венера и ее вода прекрасно уживаются. Более того, на планете формируется довольно красивый океан. Климат тропический – в среднем немного теплее, чем на Земле, но это терпимо. Проходят миллионы лет. Много миллионов. Кажется, эта планета может быть довольно неплохим местом для жизни…

Раздается сигнал тревоги. Температура повышается.

Снова вступает Уэй. «Если у вас нет тектоники плит, то все ставки сделаны, – говорит он. – Если у вас нет неустойчивых циклов, вам конец». Мы быстро переходим в настройки и находим опцию тектоники плит. Теперь кора планеты подчиняется движению мантии, циркулирующей под ней. Участки коры врезаются друг в друга. Другие куски распадаются, образуя рифтовые зоны. Тектонические плиты встречаются с другими и проваливаются в мантию. К нашему облегчению, мы видим, как атмосферный углекислый газ растворяется в океане и превращается в углеродсодержащие породы. Эти породы проникают в мантию вместе с обреченными тектоническими плитами, сохраняют углерод в течение веков и очень медленно высвобождают его при извержениях вулканов.

Жизнь на волоске. Оказывается, тектоника плит – отличный способ регулировать температуру планеты. Он не идеален, и изменения орбиты планеты или химического состава атмосферы могут вызвать резкие колебания. Но тектоника плит, похоже, не дает Венере необратимо превратиться во что-то ужасное – по крайней мере, на геологических временных масштабах.

Проходят миллионы лет. Жарковато, но жить можно. Вы начинаете задумываться, понравится ли какой-нибудь рыбе плавать вон в том океане, когда раздается еще один сигнал тревоги: началось извержение вулкана. Ничего страшного, верно? На Венере постоянно извергаются вулканы. Вы поворачиваете глобус, чтобы посмотреть, где произошло извержение. Вы ожидаете увидеть где-нибудь небольшое пятнышко лавы, а вместо этого обнаруживаете море. Целый регион Венеры выглядит так, как будто кто-то опрокинул на нее огромный ушат расплавленной породы.

Извержение происходит не из одного вулкана, а из целого ряда трещин в земле. Проходят тысячи лет. Десятки, сотни тысяч. Лава все еще извергается. Это сбой? Есть ли кнопка выключения? Пока вы пытаетесь ее найти, раздается еще один сигнал тревоги: второе колоссальное извержение началось в другом месте Венеры. Вы начинаете нервничать и посматриваете на планетарный термометр. Он все поднимается и поднимается. Эти затяжные извержения высвобождают большое количество углекислого газа. Что происходит? Ваши океаны и моря начинают испаряться. Увеличение количества водяного пара в атмосфере еще больше нагревает планету. Но как раз перед тем, как вы думаете, что критическая точка достигнута, извержения прекращаются. Углекислый газ больше не поступает в воздух. Неужели все закончилось? Мы прошли дальше?

Нет. Уже слишком поздно. Углекислого газа уже достаточно, чтобы процесс запустился. Сейчас слишком жарко, и океаны и моря продолжают испаряться. Мы надеемся, что литосферные плиты, которые погружаются в мантию, переработают достаточно углерода, чтобы нас спасти, но что-то идет не так. Без жидкой воды тектонические плиты не могут нормально разрушаться, скользить по мантии и легко плавиться. Двигатель тектоники плит останавливается. Плиты больше не погружаются в мантию. Горные породы не поглощают углерод из атмосферы.

Поскольку не осталось запасов воды, которые могли бы растворять углекислый газ, и тектоника плит уже не может похоронить углерод в мантии, он остается в атмосфере. Эти два парниковых газа повышают температуру на планете до ужасающей степени. Водяной пар в атмосфере даже не имеет возможности выпасть обратно на поверхность. Солнечная радиация отщепляет кислород от водорода; будучи невероятно легким, водород улетучивается в космическое пространство. Вода исчезла. На Венере произошел апокалипсис. Игра окончена.

«Чтобы парниковый эффект на планете вышел из-под контроля, вам нужно либо повысить яркость Солнца, либо очень быстро выбросить в атмосферу огромное количество CO_2, – говорит Бирн, подводя итог моему неудачному прохождению игры. – И самый лучший способ сделать это – извержения вулканов».

Такой грандиозный и продолжительный вулканический кризис может показаться несправедливым сюрпризом. И это так. Но это отнюдь не означает, что такой сценарий нереалистичен, потому что подобные извержения уже случались в некоторые периоды огромной истории Земли.

Ключевой эпизод книги научного журналиста Питера Браннена «Концы мира» о массовых вымираниях, постигших Землю, – история Великого пермского вымирания, лавины смерти, потрясшей мир 252 миллиона лет назад. Погибло большинство живых существ. Жизнь едва держалась на плаву; еще немного, и, если не считать микробов, она могла быть полностью уничтожена.

Главный подозреваемый? Сибирь. Примерно в это время огромный объем магмы накопился в Тунгусском осадочном бассейне – каменистой чаше, наполненной карбонатами, сланцами, углями, нефтью и природным газом. Как спичка, поднесенная к бензину. Все это взрывалось снова и снова, нанося планете раны и выбрасывая в небо огромное количество углекислого газа и метана – более мощного, но более короткоживущего парникового газа. Само извержение также выбросило в атмосферу много углекислого газа: лава продолжала заливать сибирские просторы в течение около 2 миллионов лет [15]. Я не могу представить себе это огненное поле, эту геологическую конвульсию континентального масштаба, которая продолжалась дольше, чем существует человечество.

К тому времени, когда все было сказано и сделано, почти 8 миллионов квадратных километров были покрыты застывшей лавой – образованием, названным Сибирскими траппами. Этого недостаточно, чтобы покрыть весь мир, но парниковые газы, вырвавшиеся из этого места, разрушили климат планеты. От 10 до 48 тысяч миллиардов тонн углерода, вырвавшись из заточения, разожгли атмосферную доменную печь. Средняя температура на Земле повысилась примерно на 16 °C и оставалась такой в течение долгого времени. Такая же катастрофа произошла и в тропических океанах. Жизнь, которая раньше там изобиловала, была сварена вкрутую. Конечно, океан поглощает углекислый газ, но прежде чем раствориться, он превращается в углекислоту. Когда его немного – это не проблема, но огромные запасы углерода превратили океаны в едкий бульон, в котором живые существа растворялись и погибали. Большую часть времени вулканы никого не убивают. Но было бы упущением не заметить, что время от времени, в течение сотен миллионов лет, они действительно наносят по планете удар.

На Венере нет ни нефти, ни угля. Но мы знаем, что весь этот углекислый газ должен был каким-то образом попасть в небо и испечь планету. Модели Уэя не могут точно указать, сколько извержений в стиле Сибирских траппов должно было произойти, чтобы океаны не просто начали нагреваться, а фактически выкипели. Но для этого должно было случиться много извержений умеренного масштаба – или всего несколько ужасающе гигантских извержений. Венера не просто нагрелась, а затем восстановилась. Она стала чрезвычайно горячей и уже никогда не возвращалась к прежнему состоянию. Температура поднялась примерно на 380–440 °C. Вулканические процессы разрушили этот мир.

Время идет. Венера продолжает поджариваться. Поскольку тектоники плит больше нет, внутреннее тепло планеты не может выходить – то есть извергаться в виде лавы – контролируемым образом, как это происходит на Земле вдоль ее преимущественно подводных хребтов. Вместо этого тепло выходит отовсюду.

Геофизик-планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния) Сюзанна Смрекар говорит мне, что, если рассуждать упрощенно, то есть два пути. Либо извержения лавы происходят повсеместно и практически в одно и то же время, и поверхность Венеры быстро покрывают сплошные потоки свежей лавы. Либо извержения происходят постоянно в различных регионах планеты в течение многих десятков миллионов или сотен миллионов лет. В конечном счете поверхность планеты тоже покрывается наслоениями породы.

Неясно, какой вариант верен, но конечный результат один и тот же: мы получаем Венеру, которую видим сегодня. Поскольку ударных кратеров так мало, поверхность, состоящая в основном из лавы, явно очень молодая – от 750 до 180 миллионов лет.

Допустим, возраст поверхности составляет 500 миллионов лет. Это означает, что поверхность планеты была почти полностью залита лавой незадолго до этого, как будто кто-то опрокинул галактическое сырное фондю. Кислород, отделенный от своего друга – водорода, – еще в те времена, когда он был водяным паром, слишком тяжелый, чтобы улететь в неизвестность. Вместо этого он попадает в свежую лаву, где и остается в заточении по сей день.

По правде говоря, в этой игре невозможно победить. Венера сегодня – ужасное место. Но эта игра научила нас, что на короткий миг или в течение миллиардов лет на Венере мог существовать океан. Там могли быть ручьи, водопады, грозы и озера. Возможно, она была прекрасным райским садом, и этот сад даже был пригоден для жизни – хотя и не обязательно обитаем. Как шутливо предполагает Бирн, там даже могли расти деревья. Возможно, на них жили инопланетные белки. Но мы, скорее всего, никогда этого не узнаем, потому что этот мир сгорел.

Мысль о том, что Венера когда-то могла быть настолько пригодной для жизни, не дает нам покоя. Но если это не так, перед нами встает очень серьезный вопрос. Почему Венера сгорела, а Земля нет? Образование Сибирских траппов было катастрофой, но оно не привело к необратимому разрушению климата. За последние несколько миллиардов лет на Земле произошло еще несколько подобных извержений, излияний лавы континентального масштаба, которые выбросили ужасающее количество парниковых газов и положили конец целым геологическим эпохам. Но почему на Земле никогда не случалось несколько таких извержений одновременно – как это, предположительно, произошло на Венере?

Другими словами, каков типичный сценарий для каменистых планет размером с Землю и Венеру? Неужели Венере не повезло и она пострадала от редкого сочетания множества разрушительных мегаизвержений? Или же это Земле повезло, что до сих пор на ней произошло только одно мегаизвержение? Если мы не вернемся на Венеру, не изучим ее досконально и не выясним, что же на самом деле произошло все эти эоны лет назад, мы никогда не сможем ответить на эти экзистенциальные вопросы. Все, что могут сделать ученые, – это использовать имеющиеся у них ограниченные данные для создания своих виртуальных миров, возиться с настройками и запускать игру снова и снова, надеясь найти подсказки.

В прошлом Венера могла быть пригодной для инопланетной жизни. Однако сегодня, с ее кислотными небесами и сокрушительной, раскаленной поверхностью, большинство ученых считают ее не более обитаемой, чем жерло огнемета.

Но 14 сентября 2020 года произошло нечто очень странное: два телескопа на Земле обнаружили в облаках Венеры химическое соединение фосфин – одна часть фосфора, три части водорода. И мир сошел с ума.

Я живу в районе Лондона, который называется Гринвич. Это как маленькая деревня к югу от Темзы, с чистым воздухом, огромным историческим парком и возможностью быстро добраться на поезде до центра города. Там чертовски красиво, и моя собака Лола (смесь немецкой овчарки и колли) любит, когда с ней гуляют. Особенно ей нравится парк, и не только потому, что это настоящая страна приключений, наполненная дружелюбными людьми и их питомцами, но и из-за живописных панорам. Лучший вид открывается рядом со старинной Королевской обсерваторией, которая, пожалуй, больше всего известна туристам тем, что через нее проходит первый меридиан, где долгота равна нулю градусов. Пережиток произвольной имперской номенклатуры.

Сегодня пятница, 18 сентября 2020 года, и я звоню Эмили Драбек-Маундер, астрофизику и старшему менеджеру по общественной астрономии в Королевской обсерватории. За последние пять дней она уже провела бесчисленное количество интервью и онлайн-бесед. Я спрашиваю, как она себя чувствует. «Я совершенно измотана!» – говорит она мне. Я чувствую себя неудобно, ведь я собираюсь попросить ее еще об одном интервью.

Драбек-Маундер – член международной группы ученых под руководством Джейн Гривз, астронома из Кардиффского университета. Они пытаются использовать наземные телескопы для поиска признаков жизни в Солнечной системе, а также лучше понять, как такие планетарные системы формируются. В рамках этого грандиозного проекта они надеялись выяснить, можно ли использовать телескопы для поиска важных газов, которые участвуют в обоих этих процессах. Изучая газы на ледяных лунах, таких как Европа (спутник Юпитера) или Энцелад (спутник Сатурна), они постоянно сталкивались с одной трудностью: они находили газы, которые могли производить живые организмы, но также легко могли появиться и небиологическим путем.

Возьмем, к примеру, кислород. Уэй упоминает, что наличие большого количества кислорода в атмосфере, подобной земной, некоторые астрономы считают возможным признаком жизни – например, мира, полного фотосинтезирующих растений или бактерий. Но, как показывают расчетные модели, свободный кислород может быть остатком жидкой воды, которая давным-давно распалась, а водород, содержащийся в водяном паре, улетучился в космос.

В идеале Гривз и все остальные хотели бы найти газ, который производят живые существа, но при этом его невероятно трудно получить с помощью геологии или химии окружающей среды. И тут Драбек-Маундер преподносит настоящий сюрприз. «Мы не знали, что искать, пока Джейн случайно не наткнулась на статью о пингвиньих какашках», – сообщает она. Оказалось, что кал пингвинов полон микробов, и некоторые из этих микробов производят много газа под названием фосфин.

Фосфин трудно получить абиотическим путем. «Для этого необходимо много энергии, чтобы фосфор и водород как бы прилипли друг к другу, потому что они больше любят объединяться с другими веществами – в основном с кислородом», – объясняет Драбек-Маундер. Но жизнь на Земле очень любит производить этот газ, хотя его создают микробы, которым не нужен кислород для жизни и роста, и поэтому не совсем понятно, как они его вырабатывают. Но независимо от того, случайный ли это побочный продукт их биохимической кулинарии, или они производят его напрямую, фосфин можно найти в самых разных малоприятных местах – от покрытых пингвиньими какашками диких пустошей Антарктики до канализационных стоков и болот Флориды. Люди тоже его производят [16]: этот газ использовался в качестве химического оружия в Первой мировой войне и может встречаться в метамфетаминовых лабораториях. Уолтер Уайт пустил его в дело, чтобы убить человека в самом первом эпизоде сериала «Во все тяжкие».

Клара Соуза-Сильва, квантовый астрохимик из Массачусетского технологического института, провела несколько одиноких лет, изучая фосфин по совету своего научного руководителя, который отверг ее предложения [17]. После тщательного изучения она задалась вопросом, нельзя ли использовать этот газ в качестве биомаркера для поиска жизни на других планетах? В статье, опубликованной в 2019 году [18], она и другие авторы обрисовали эту возможность (пингвиньи какашки и все такое), выдвинув гипотезу, что фосфин может накапливаться в атмосфере планеты до обнаруживаемых уровней, если только ультрафиолетовое излучение Солнца не разрушит его слишком быстро.

Чтобы проверить, смогут ли они обнаружить фосфин через телескоп, они решили направить один из них на Венеру. Почему бы и нет? Понаблюдать за Венерой нетрудно. В 2017 году, получив добро от человека, отвечающего за телескоп Джеймса Клерка Максвелла, который расположен на высоте 4000 метров на вершине гавайского вулкана Мауна-Кеа, они попробовали за ней подглядеть.

Венера отразила много солнечного света, поэтому обработка данных потребовала времени. Пока шла работа, Драбек-Маундер, которая в то время была штатным исследователем, оставила свою должность, чтобы заняться связями с общественностью и научными коммуникациями. Прошло несколько лет. Наконец, в январе 2019 года, после кропотливого удаления шумовых сигналов, данные показали, что свет, проплывающий сквозь облака Венеры, содержит спектральные отпечатки фосфина.

Исследователи не могли в это поверить, потому что не ожидали найти фосфин. Они рассчитывали только поупражняться в калибровке методики и оборудования, а вместо этого почувствовали запах фосфина. Чтобы все проверить, они подали заявку на использование более чувствительного телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array в Чили. Через несколько месяцев, когда на смену весне пришло лето, Гривз позвонила Драбек-Маундер и показала ей результаты: в атмосфере Венеры определенно мерцает фосфин.

Потрясающе! Как бриллианты, падающие с неба. «Из каждого миллиарда молекул в атмосфере только 20 составляет фосфин, но это все равно невероятное количество», – говорит Драбек-Маундер.

Группе еще предстоит написать научную статью, и пока она не пройдет научное рецензирование и не будет опубликована, они не могут рассказать об этом ни одной живой душе. Официально до 14 сентября 2020 года, когда статья об их открытии [19] стала достоянием общественности, они должны были хранить молчание. Но все мы люди. Конечно, Драбек-Маундер проболталась. «Я рассказала мужу! – говорит она. – Он с самого начала все знал». А Гривз, по ее словам, поделилась новостью с матерью.

Этот фосфин находится высоко в венерианских облаках и постоянно разрушается под воздействием ультрафиолетового излучения. Значит, что-то постоянно пополняет его запасы, но что? Фосфин может образоваться в сердцевине газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, но только благодаря интенсивному теплу и давлению глубоко под клубящимися облаками этих миров. На Венере, при всей ее впечатляющей адской атмосфере, получить его таким образом невозможно [20]. Он может образоваться в результате ударов метеоритов и молний, но не в таких количествах. Вулканические извержения могут выбросить его в небо, но для того, чтобы эта гипотеза смогла обосновать полученные данные, Венера должна быть в 200 раз более вулканически активной, чем Земля сейчас. А это не так.

Тогда было решено, что этот газ, возможно, что-то вроде дыхания инопланетной жизни, витающей в облаках Венеры. Забудьте о фантастике в духе фильмов «Контакт» или «День независимости». Вероятно, первые инопланетяне явятся перед нами в виде вонючих микробов, а не летающих тарелок или загадочных радиосигналов, и не на какой-нибудь далекой планете-оазисе, а на разрушенном вулканизмом соседе.

Ученые начали размышлять о существовании жизни на Венере в 1960-х годах, за несколько лет до открытия теплолюбивых микробов в горячих источниках Йеллоустоуна и задолго до обнаружения гидротермальных источников. Карл Саган и Гарольд Моровиц, биофизик, искавший истоки жизни, написали в 1967 году статью [21], в которой дали волю воображению.

Конечно, облака Венеры могут показаться кислотной антиутопией, но там есть приличное количество углекислого газа, воды и солнечного света, достаточное для поддержания фотосинтетической жизни. Внизу может быть слишком жарко, а наверху слишком холодно, но посередине все в порядке. «Условия в нижних облаках Венеры напоминают земные больше, чем любая другая известная в настоящее время внеземная среда, – пишут исследователи. – Если небольшое количество минералов будет подниматься с поверхности, то представить себе жизнь в облаках Венеры будет не так уж трудно».

Но как бы выглядела жизнь в этих условиях? Горовиц и Саган задались вопросом, могут ли какие-то существа выжить там, наверху, в умеренной зоне, накапливая или производя водород и набивая его в своего рода биологический воздушный шар, который собирает воду из влаги или дождя. «Такой организм, по сути, представляет собой сферический газовый мешок с водородом», – предположили они. А если учесть весь этот фосфин, возможно, жизнь на Венере принимает форму своеобразного летающего пингвина, страдающего метеоризмом.

По всей видимости, если жизнь там и существует, то она, скорее всего, микробная. Идея о том, что облака Венеры на самом деле не так ужасны, как кажется на первый взгляд, – по крайней мере, для микроорганизмов, – за последние полвека возникала уже несколько раз. В исследовании 2018 года [22] отмечается, что в нижних облачных слоях Венеры температура и давление похожи на земные. Океаны, возможно, давно исчезли, но там по-прежнему много водяного пара – не весь он был расщеплен ультрафиолетовым излучением. Но вот кислота – это, несомненно, проблема. «Облака Венеры почти на 100 % состоят из кислоты, – говорит Драбек-Маундер. – Это безумие. Серная кислота просто разъедает все на свете».

Астробиолог и геомикробиолог из Института Луны и планет в Хьюстоне Кенда Линч напоминает, что в эфиопской впадине Данакиль «уровень pH равен нулю или даже отрицательный». Речная система Рио-Тинто на юге Испании, где сточные воды вымывают кислотные породы, также имеет отрицательный уровень pH. Однако облака Венеры – это нечто иное. Это не просто бассейн с кислотой, в котором вы можете поплавать, если захотите покончить с собой: кислота содержится в каплях, взвешенных в воздухе, поэтому она распределена неравномерно. И взаимодействие ультрафиолетового света с химическим коктейлем там, наверху, довольно сильно отличается от схожих мест на Земле. Там, на Венере, своя «потрясающая химия, о которой мы ничего не знаем», как говорит Линч. Возможно, задается она вопросом, ближайший аналог – это вулканические фумаролы, выбрасывающие в воздух перегретые кислотные газы. В конце концов, микробная жизнь на Земле, вооруженная соответствующей защитой от жары и кислот, прекрасно чувствует себя в этой среде [23].

На самом деле жизни не так уж сложно защититься от кислоты. «Уильям Бейнс, один из химиков Массачусетского технологического института, проводил замечательные эксперименты, чтобы продемонстрировать, как действует серная кислота. Он буквально выливал ее на различные материалы и показывал, как она их плавит, – рассказывает Драбек-Маундер. – Но затем он вылил серную кислоту на суккулент, и ничего не произошло. У суккулентов есть особое восковое защитное покрытие на внешней стороне. Так что если в облаках Венеры есть жизнь, она может прятаться под какой-то оболочкой или существовать в виде капель». Возможно, жизнь существует даже в капельках соляной кислоты, защищенная от гораздо более едкой серной кислоты.

Нам не следует думать, что генетический состав жизни на Венере такой же, как на Земле. «Некоторые способы существования жизни мы не можем себе даже вообразить», – говорит Линч. Форма организации, основа и структура генетического материала этих организмов может кардинально отличаться от нашей – жизнь на Венере могла эволюционировать таким образом, что облака кислоты ей нипочем.

Итак, микробы могут защитить себя от растворения. И, возможно, они используют фотосинтез для получения пищи или питаются вулканическими минералами из восходящих потоков. Но как они удерживаются в воздухе и не падают на раскаленную сковородку внизу? Один возможный ответ, содержащийся в статье 2004 года [24], заключается в том, что все им это как раз не удается. Конечно, некоторое время микробы дрейфуют в воздухе, но в конце концов падают в нижний слой и сгорают. Единственный способ выжить – размножаться достаточно быстро, чтобы постоянно пополнять свою популяцию. (Звучит ужасно. Это все равно что жить в доме, в котором через определенное время открывается люк в ад. У вас еще нет детей? Жаль, но пришла пора обратиться в пепел.)

К счастью, в августе 2020 года ученые – среди них были и участники группы, которые впервые обнаружили на Венере фосфин, – опубликовали работу [25], описав менее скверные жизненные условия для этих гипотетических микробов. На Земле микробы не ограничиваются земной поверхностью. Некоторые дрейфуют в облаках, куда их заносит ветром. Проблема в том, что им нужно быстро спуститься обратно, потому что в противном случае они потеряют всю влагу и в конечном счете погибнут. Похоже, единственный способ сохранить жизнь на Венере – парить в небе, спрятавшись в водянистых каплях.

Это вполне возможно. Логично также предположить, что у них могут быть пигменты, которые действуют как солнцезащитный крем против жесткого ультрафиолетового излучения. У жизни есть множество способов адаптироваться к кислотным условиям, так что здесь нет особых проблем. Проблема та же, что и раньше. Микробы могут служить основой, вокруг которой конденсируются облака. В конце концов отдельные капли воды будут сливаться. А когда капли воды станут слишком большими и тяжелыми, они упадут в нижние слои атмосферы и сгорят. Но, как утверждают ученые, некоторые из этих высохших спор могут сохраниться. Они могут дрейфовать над поверхностью в некоем промежуточном состоянии между жизнью и смертью. Когда восходящий поток снова поднимает их в облака, они пропитываются водой и вновь пробуждаются. Другими словами, вместо смертельной ловушки они могли бы существовать на бесконечных американских горках околосмертных переживаний.

Горовиц и Саган также задумались о том, как жизнь вообще могла попасть в небо. Задолго до того, как были найдены доказательства существования на Венере древних океанов, они задались вопросом, не возникла ли жизнь в более умеренных условиях на поверхности Венеры, а потом, когда поверхность стала слишком горячей и сухой, «эмигрировала в облака». Получается, что жизнь в венерианских облаках спаслась от звездного или вулканического апокалипсиса, который привел планету к гибели. Любопытная идея. Трудно представить, как можно пережить подобные злоключения, но и на Земле жизнь бывает весьма непреклонной.

Мы не знаем точно, где зародилась жизнь. «Но факт в том, что у нее было 4 миллиарда лет, чтобы заполнить все экологические ниши на нашей планете, – говорит Уэй. – Где бы мы ни искали, мы ее находим. И поэтому, если в атмосфере Венеры действительно есть микробы и они нашли способ выжить, если это действительно коренное население планеты, то она должна быть обитаемой уже долгое время». Мы не знаем, как долго на Венере плескался океан воды и существовал ли он вообще. Но если жизнь добралась до облаков, то сначала ей потребовался длительный период времени, чтобы среди микробов появились собственные братья Райт.

Если жизнь на Венере сегодня – не результат небесного исхода, то это могут быть потомки изгнанников извне. По мнению Бирна, менее вероятно, но все же возможно, что в результате столкновения Земли с астероидом его осколки, содержащие живые организмы, отправились вниз по гравитационному колодцу Солнечной системы прямиком к Венере. В этом случае живые организмы на этой планете – наши очень, очень, очень далекие родственники.

Если любое из этих предположений подтвердится, это станет величайшим открытием в истории науки. Если фосфин на Венере действительно биологического происхождения, то мы узнаем о жизни нечто поистине удивительное. Вскоре после объявления об открытии Бирн написал в Twitter забавный и очень точный комментарий: «Венера – это как Нью-Йорк. Если получится выжить там, то получится где угодно». Если жизнь способна выдержать такие температуры, такое давление и такую кислотность и пережить самый экстремальный сценарий изменения климата, известный науке, то жизнь действительно может пробиться через все трудности практически на любой планете.

Но мы не знаем наверняка. Авторы статьи о фосфине не могут найти лучшего объяснения, но они не утверждают, что это явное доказательство существования инопланетных микробов. Тем не менее до сих пор это самое убедительное свидетельство инопланетной жизни, которое у нас есть, считает Бирн. Возможно, что газ метан, обнаруженный в небе Марса, тоже биологического происхождения, поскольку некоторые микробы на Земле в изобилии его производят. Но метан в огромных количествах образуется и в результате геологических процессов, включая вулканизм, который, возможно, и сегодня бурлит на Марсе. Огромный объем фосфина в облаках Венеры, насколько нам известно, нельзя объяснить никакими химическими или геологическими процессами. К сожалению, большая часть химических и геологических особенностей Венеры пока еще не изучена. «По сути, мы очень мало знаем о Венере», – утверждает Ноам Айзенберг, геолог-планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса и заместитель председателя аналитической группы НАСА по исследованию Венеры. Мы не знаем всех способов получения фосфина, не знаем, как он может распадаться или накапливаться.

«Жизнь – вполне вероятное объяснение, – говорит Линч, – но есть много других вариантов, которые мы должны исключить, прежде чем сможем сказать: да, это жизнь! Знаете, экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств. Поэтому мы должны тщательно проверить эти ранние, предварительные рассуждения».

Не стоит слишком обнадеживаться. «Если руководствоваться бритвой Оккама, это не жизнь. И я ничего против не имею», – говорит Бирн. Но мы должны знать наверняка. «Я надеюсь, что мы будем вспоминать об этом как о переломном моменте, когда разговор о существовании жизни всерьез перейдет от мест, которые мы традиционно считаем безопасными и комфортными, с хорошим климатом и водой, к местам, которые мы раньше никогда бы не посчитали пригодными для обитания», – резюмирует Бирн.

В октябре 2020 года члены группы, изучавшей фосфин, обдумывали другие способы проверить свои выводы. К тому моменту некоторые ученые высказали сомнения в достоверности сигнала, полученного с двух телескопов. Некоторые предположили, что обнаруженный фосфин – фантомный сигнал, возможно, случайный артефакт обработки данных, направленной на удаление шума. Некоторые не смогли найти следы фосфина с помощью альтернативных методов. Согласно другим предварительным оценкам самих обнаруженных данных, четкий сигнал фосфина выявить не удалось [26, 27].

Но к концу месяца повторный анализ данных, полученных в ходе миссий «Пионер», обнаружил фосфиноподобный всплеск [28], впервые зафиксированный еще в 1970-х годах. А в ноябре Гривз с коллегами рассмотрели недавно откалиброванные данные с телескопа в Чили и обнаружили более слабый сигнал [29] фосфина, чем предполагалось раньше – но тем не менее сигнал был.

Научные споры еще некоторое время будут продолжаться. Возможно, на Венере действительно обнаружили фосфин, но не исключено, что это ложноположительный результат. Официальное развенчание открытия будет разочаровывающим, но именно так и должна работать наука – как вечно самокорректирующаяся машина. Только так мы можем узнать, что правда, а что нет.

Как бы то ни было, облака нашей планеты-близнеца остаются потенциальной средой обитания. Эта возможность сохранится независимо от того, какие драматические события будут происходить на Земле.

Так как же мы узнаем, есть ли жизнь в небе Венеры? Как мы узнаем, была ли Венера разрушена вулканическим апокалипсисом? Как мы узнаем, извергаются ли вулканы на Венере сегодня? Ответ на все эти вопросы, неразрывно связанные друг с другом, одинаковый: нам нужно туда отправиться.

Процесс отбора миссий в НАСА – длительный и очень напряженный. В результате многие сердца были разбиты, особенно среди поклонников Венеры. С Марсом другая история [30]. Там было все: от менее затратных, менее технически сложных миссий класса Discovery до более дорогих миссий New Frontiers, вплоть до многомиллиардных стратегических научных миссий класса Flagship. Венера, а также Уран и Нептун своих побед не дождались. Последней миссией НАСА к Венере был «Магеллан», запущенный в далеком 1989 году. Последней европейской миссией был Venus Express 2005 года. Сегодня лишь японский космический аппарат «Акацуки» составляет Венере компанию. Но, возможно, ситуация наконец-то меняется.

Стивен Кейн, планетолог из Калифорнийского университета в Риверсайде, изучает экзопланеты – миры за пределами нашей Солнечной системы – уже 25 лет. В последнее десятилетие, работая с космическим телескопом «Кеплер», занимающимся поиском экзопланет, он присутствовал при открытии огромного семейства каменистых миров размером с Землю. Кейн рассказывает: «И я подумал тогда: размером с Землю – это то же, что и размером с Венеру».

В отличие от ученых, которые унюхали следы фосфина на Венере, у охотников за экзопланетами пока нет возможности заглянуть в атмосферу этих далеких миров. Они не знают, наполнены ли они углекислым газом или больше похожи на азотно-кислородную смесь, которую мы имеем на Земле.

А ведь это действительно важно. Как замечает Айзенберг, когда люди говорят «планета, подобная Земле», то представляют себе Эндор из «Звездных войн»: «Ах, леса, джунгли и океаны. Но нет, скорее всего, это будут серные адские пейзажи».

Конечно, экзопланеты могут существовать в зоне обитаемости, на идеальном расстоянии от звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно, так что вода может сохраниться в жидком состоянии. Но как узнать, не сварилась ли планета вкрутую после нескольких одновременных мегаизвержений? Вулканы, как говорит Уэй, «сами создают мир вокруг себя». Иногда, как на Земле, они создают первый набросок атмосферы, богатой углекислым газом, который фотосинтезирующие растения и бактерии могут использовать для получения кислорода. Иногда, как на Венере, они могут немного переусердствовать. «Совершенно ясно одно – планеты есть в космосе повсюду, – говорит Айзенберг. – Вопрос в том, много ли планет, подобных нашей?»

Начав бывать на научных встречах, посвященных Венере, Кейн заметил, что «все в этом сообществе прямо-таки жаждут новых данных и с большой завистью смотрят на своих марсианских коллег, которые, кажется, запросто получают свои марсоходы и все, что только пожелают». Но за последние несколько лет ситуация несколько изменилась в пользу Венеры. Вместе с некоторыми другими учеными Кейн доказывал в штаб-квартире НАСА, что, если мы хотим понять условия обитаемости планет как внутри, так и за пределами нашего космического захолустья, нам нужно внимательно взглянуть на Венеру, «потому что это место, где все пошло не так», как замечает Кейн. Изучая ее, мы получим подсказки относительно того, есть ли в галактике другие Земли – или другие Венеры.

Именно такие аргументы в последнее время стали убеждать все больше высокопоставленных чиновников, что нужно вернуться к исследованию Венеры. Всплеск интереса к Венере на фоне обнаружения фосфина – это хорошо. Так много научных исследований было финансировано для изучения возможности существования жизни на Марсе, а все из-за загадочных выбросов метана. «Нам лучше заняться Венерой», – считает Бирн.

В 1996 году ученые, изучая ALH 84001, марсианский метеорит, найденный 12 годами ранее в Антарктиде, решили, что между песчинками породы они нашли микроскопические окаменелости [31], а значит, на Марсе может быть жизнь! В конечном итоге выяснилось, что это вовсе не окаменелости. Но этой ошибки оказалось достаточно, чтобы запустить огромный план целевой миссии на Марс. В том метеорите, как говорит Айзенберг, «не оказалось никаких признаков марсианской жизни. Но он действительно сдвинул дело с мертвой точки». Фосфин может стать аналогичным катализатором для Венеры. Айзенберг объясняет: «Не так уж важно, верна ли гипотеза с фосфином, потому что, отправившись туда, мы узнаем и это, и много чего еще».

Задолго до того, как фосфин вошел в моду, НАСА собиралось решить, какую миссию класса Discovery запустить следующей – выбрать можно до двух программ. На момент написания этой книги, осенью 2020 года, в конкурсе участвуют четыре предложения, возглавляемые разными командами ученых: одна из них отправится к спутнику Юпитера, другая – к спутнику Нептуна, а две – к Венере. Все были взволнованы вниманием, которое внезапно привлекла эта планета.

Одна из миссий – Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy, или VERITAS (в переводе с латинского «истина») – представляет собой орбитальный аппарат. С помощью целого набора изощренных технических приборов он будет изучать поверхность Венеры и составлять ее карту с беспрецедентными подробностями. Он заглянет во внутренности Венеры. Ее таинственные геологические и вулканические процессы будут изучены лучше, чем когда-либо прежде. Мы узнаем, как связаны между собой климат, поверхность и недра этой планеты.

Смрекар, геофизик и планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, собирается возглавить эту миссию. Она была старшим научным сотрудников во время «Магеллана», когда Венерой занималось больше ученых. «Но многие это дело бросили, – говорит она. – Причина, по которой мне удалось сохранить интерес к Венере, несмотря на отсутствие данных, заключается в том, что между изучением Земли и изучением Венеры есть множество сходств». Понимание одного, говорит она, помогает нам понять другое. Венера поможет нам ответить на один из главных вопросов: «Земля пригодна для жизни. Венера – нет. Почему?»

Другая миссия, Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry and Imaging Plus, или DAVINCI+, носит имя знаменитого итальянского ученого-энциклопедиста. В рамках этой миссии будет развернут орбитальный аппарат, который опустит зонд в атмосферу планеты. Будет изучаться и ее поверхность, но основная часть миссии заключается в исследовании неба.

Ни одна из миссий не сможет обнаружить жизнь. Но у одной из них, возможно, есть новое, неожиданное преимущество. «DAVINCI – аппарат, который собирается войти в атмосферу и взять ее образцы», – говорит Айзенберг. По его словам, приборы не нужно дополнительно настраивать, чтобы они могли обнаружить фосфин; они уже могут его регистрировать.

Другие возможные будущие миссии различных космических агентств, от европейского орбитального аппарата EnVision до множества российских роботов-исследователей, также получили толчок к развитию благодаря фосфину. Но детали еще уточняются. Сейчас 2020 год подходит к концу, и в моем календаре обведен июнь 2021 года. Именно тогда будет выбрана следующая миссия класса Discovery, и есть приличные шансы, что победит одна из двух миссий на Венеру. Даже если будет выбрана только одна, DAVINCI+ или VERITAS, я надеюсь, что она станет не единственной, а первой из многих экспедиций в давно назревшей программе по изучению Венеры.

Я надеюсь, что мы действительно вернемся в этот окутанный пеленой мир. Если это так, то жизнь, несомненно, будет в списке ожидаемых открытий. Ученые так долго мечтали о мирах, похожих на Землю, которые бесшумно скользят по космическому океану и терпеливо ждут, когда мы их обнаружим. Но, возможно, пришельцев можно найти совсем неподалеку, в небе злого – или, может быть, непонятого и несчастного – близнеца Земли. Венера – это не какая-то далекая планета, которую вы увидите только на размытых снимках с телескопов или в художественных набросках. Иногда, когда уже поздно и мы с девушкой берем Лолу на прогулку мимо Королевской обсерватории в Гринвиче, можно заметить яркий огонек, который украдкой появляется в небе сразу после захода солнца. Мне всегда нравилось, что другую планету можно увидеть с такой легкостью. Теперь я смотрю на этот огромный маяк с новым чувством благоговения. Это другой мир, в бесконечной тьме которого почти наверняка бушуют извержения, – а в облаках над поверхностью, возможно, дрейфуют маленькие существа, выжившие после апокалипсиса.

Будь то вулканические процессы или тайна существования микробов, – в некотором смысле не так уж важно, какие ответы мы получим на загадки этой планеты. Важно, говорит Бирн, что мы вообще пытаемся найти ответы. Что бы мы ни обнаружили, это изменит представления о Вселенной и поможет ответить на самый главный вопрос: существуют ли другие Земли? Затем, на кратчайшее мгновение, его обычная веселость и почти неприличное многословие сменяются откровенной серьезностью. Он почти бьет кулаком по столу: «И, черт побери, это очень важный вопрос!»

2 июня 2021 года НАСА раскрыло будущее своей программы исследования космоса, ошеломив сообщество планетологов: VERITAS направляется к Венере, как и DAVINCI+. Затем, всего несколько дней спустя, Европа объявила, что ее миссия EnVision также присоединяется к этой теплой компании. К океанскому миру, который утратил свои океаны, направляется флот научных ищеек. И мы наконец получим некоторые ответы.

8

Кузня гиганта

Летом 1965 года ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, работали не покладая рук. Они день и ночь ломали голову над проектом «Джемини» – программой пилотируемых космических полетов, которая была важнейшим шагом на пути к посадке человека на Луну. Но в разгар составления набросков, эскизов, планов и схем, посреди ночных размышлений им пришло в голову, что в ближайшие два десятилетия во внешней Солнечной системе должно произойти нечто экстраординарное: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун выстроятся на своих орбитах таким образом, что космический корабль, запущенный в точно определенный момент, на своем пути в межзвездное пространство сможет посетить все эти планеты.

До этого их изучали только через телескопы на Земле. Если бы ящик с научными приборами смог воспользоваться гравитацией этих планет и пронестись мимо каждого участника квартета, человечество получило бы возможность впервые увидеть вблизи газовые гиганты, Юпитер и Сатурн, и ледяные гиганты, Уран и Нептун – грандиозные миры со штормами, кольцами и необычными спутниками. Это был бы трофей, не имеющий аналогов в истории науки. Такое выравнивание планет – скорее не линия, а спираль, закрученная вокруг Солнца, – происходит лишь раз в 176 лет [1]. Если бы мы упустили свой шанс в 1970-х годах, то пришлось бы ждать до середины XXII века.

Они принялись за работу. Опираясь на опыт космических кораблей «Маринер», которые летали вокруг Венеры, Марса и Меркурия, они разработали план отправки не одного, а двух зондов в темные области нашей Солнечной системы. В 1970-х годах, когда проект был в самом разгаре, а «Звездные войны» должны были навсегда войти в историю поп-культуры, было решено, что нужно дать миссии более броское название, чем «Проект Маринер Юпитер/Сатурн 1977». Он заслуживал собственного имени. И оно было выбрано – «Вояджер». В 1977 году с помощью двух отдельных запусков в Космическом центре Кеннеди НАСА два космических аппарата покинули пределы планеты.

«Вояджер-2» отправился первым, в августе. «Вояджер-1», хотя и был запущен в сентябре, первым достиг Юпитера и Сатурна – отсюда и такая нумерация. В дальнейшем оба аппарата совершат выдающиеся открытия. «Вояджер-2» подарил нам первую и единственную встречу с ледяными гигантами. К всеобщему восторгу, он даже пролетел через пузырь наэлектризованного газа, в 10 раз превышающий окружность Земли, который был выброшен из Урана в январе 1986 года. Ученые поняли это только спустя более трех десятилетий, просматривая архив данных [2].

«Вояджер-1», прежде чем 25 августа 2012 года стать первым искусственным объектом, который вошел в межзвездное пространство, подарил нам поистине впечатляющий обзор газовых гигантов. В феврале 1990 года, находясь на расстоянии более 6 миллиардов миль от Солнца, он повернулся, чтобы в последний раз взглянуть на свой дом. Эта фотография, на которой Земля предстает в виде маленькой голубой точки на черном фоне, была сделана по просьбе Карла Сагана. «Взгляните еще раз на эту точку. Это наш дом. Это мы, – сказал он позже об этом портрете. – На ней прожили свою жизнь все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди». Планета, по его мнению, в тот момент была «пылинкой, зависшей в луче света».

Возможно, это самое знаменитое из его изречений, но это далеко не единственное, что Саган хотел сказать о грандиозном путешествии «Вояджера-1». После того как космический аппарат пронесся через систему Юпитера, он подробно изучил четыре больших спутника газового титана.

«Побитая Каллисто: ее кратеры заполнены сверкающим льдом. Ганимед: на нем следы древней геологической активности. Европа: ее потрескавшаяся ледяная поверхность, возможно, скрывает подземный океан жидкой воды». А потом Саган всех удивил: «И самое поразительное – Ио: на Ио мы обнаружили разноцветные замерзшие озера жидкой серы, действующие вулканы и гейзеры, бьющие прямо в космос».

Это был март 1979 года, и в то время Линда Морабито часто не высыпалась. По правде говоря, не спали и другие инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА. Миссия «Вояджер» была в самом разгаре. Зонды летели сквозь космос с бешеной скоростью. Кофе пользовался огромной популярностью. Каракули на досках грозили превратиться в полную тарабарщину. Компьютеры пищали, а веки все время предательски опускались.

Время от времени приходилось вносить небольшие коррективы в работу обоих космических аппаратов, чтобы убедиться, что они находятся на правильной траектории полета, и гарантировать, что все пройдет в соответствии с планом стоимостью 865 миллионов долларов [3]. Никто не хотел, чтобы пара новаторских космических аппаратов по ошибке врезалась в планету или спутник.

После того как «Вояджер-1» покинул царство Юпитера, инженеры проанализировали траекторию полета и результаты последних наблюдений, надеясь внести важные коррективы. После 546 дней полета через космос, преодолев более полутора миллиардов километров от Земли, «Вояджер-1» отправил обратно 15 тысяч фотографий Юпитера и его спутников с высоким разрешением. Они предназначались для изучения учеными. А еще 93 снимка были сделаны, чтобы помочь инженерам в навигации по Юпитеру.

Морабито, специалист по обработке изображений, была постоянно занята перелистыванием фотографий. «Я занималась извлечением изображений оптической навигации. В течение февраля 1979 года мне приходилось работать круглые сутки без сна, часто ночами напролет», – вспоминала она позже [4]. Но работа была захватывающей, потому что благодаря этим снимкам она путешествовала среди звезд. В некоторые ночи она в одиночестве прогуливалась по лаборатории и размышляла о своем вкладе в миссию. «Когда я смотрела на всю эту красоту, на звезды, исчезающие из виду, я понимала, что мой жизненный путь опередил мои мечты», – написала она.

Когда «Вояджер-1» встретился с Юпитером, ученые и инженеры были ошеломлены увиденными чудесами и воодушевлены мыслью, что стали первыми в истории людьми, которые воочию видят бушующий водоворот облаков газового гиганта и балет его галилеевых спутников – Ио, Европы, Каллисто и Ганимеда. Эти четыре естественных спутника были впервые замечены великим астрономом в 1610 году [5]. Обнаружив их, Галилей быстро понял, что, если спутники вращаются вокруг некой планеты, то Земля, вопреки традиционной космологической доктрине, не центр Вселенной. Этот наглец Коперник действительно был прав.

Ио, спутник, расположенный настолько близко к Юпитеру, что ученые подозревали, что у него древняя поверхность, покрытая кратерами, оказался желтоватым миром, похожим на нечто среднее между пиццей, посыпанной сыром, и апельсином, ненадолго угодившим в печь. Кратеров нигде не было видно, что говорит о необычайной молодости его поверхности. Что-то смыло эти кратеры, но что? Это была новая загадка для ученых, еще одна в головокружительном ряду вопросов, которые появились у исследователей после этого исторического пролета.

«Данные в то время будто лились из пожарного шланга», – говорит Морабито. Рабочие станции превратились в дома. Морабито продолжает: «Мы просто жили там и лишь иногда заходили домой. И нам то и дело удавалось увидеть что-то совершенно невероятное». Когда ученые и инженеры вспоминали, что нужно поесть, они отправлялись в кафетерий («На мониторах вы видите то, чего не ожидал увидеть ни один человек»). Юпитер, гигант Солнечной системы, явился собственной персоной.

9 марта 1979 года, через четыре дня после встречи с Юпитером, изначальное волнение сменилось чувством глубокого удовлетворения. Когда «Вояджер-1» направлялся к Сатурну и большинство ученых считало, что Юпитер сполна показал им все свои красоты, Морабито подумывала вообще не приходить на работу, надеясь наконец-то выспаться. Но, несмотря на более чем месячный период бессонницы, она решила поработать еще один день. Она вошла в лабораторию и села за стол, где ее ждали снимки системы Юпитера.

«Вояджеру-1» удалось запечатлеть Ио, казалось бы, под неудачным углом: выпуклый горизонт спутника освещался лишь слабым солнечным светом, поэтому большая часть небесного тела находилась в тени; сторона, обращенная от Солнца, была тускло освещена светом звезд, отраженным от Юпитера. Смотреть было не на что, поэтому Морабито и один из ее коллег, Стив Синнотт, решили, что эти снимки бесполезны.

В принципе они могли бы выбросить их в корзину. Но Морабито, как и подобает щепетильному специалисту, все равно их обработала – просто на случай, если из зернистой черноты что-то проступит. Она сосредоточилась на расположении звезд за Ио и делала все возможное, чтобы добиться яркости и четкости. И тут она кое-что увидела: казалось, будто гигантский источник света в форме зонта выходит из-за спутника. Сначала это выглядело так, будто другой спутник играет с «Вояджером-1» в прятки. Она показала снимок Синнотту. Когда он увидел, что объект вздымается на 240 километров над поверхностью Ио, он воскликнул: «Господи, что же это?»

У них не было ответа. Возможно, полушутя заметила Морабито, это выброс энергии, немного похожий на огромные вспышки света и магнетизма, которые время от времени вырываются из Солнца. Что бы это ни было, оно было настолько большим, что не могло исходить от самого Ио. И когда Синнотт пошел проверить, нет ли других снимков, сделанных в то же время, Морабито осталась одна, глядя на это странное изображение. Она понимала, что нашла нечто незаурядное, но что именно?

Кипя от нетерпения, она пошла искать Синнотта, чтобы узнать, не обнаружил ли он еще что-нибудь интересное. К ее удивлению, он заявил, что на снимке, возможно, нет ничего примечательного – вероятно, это просто сбой, ошибочный артефакт. Удрученная, но полная решимости, Морабито показала фотографию астроному и специалисту по фотоаппаратам Питеру Купферману. «Боже мой!» – воскликнул он, прижавшись носом к экрану. Он спросил Морабито, может ли она позвонить Энди Коллинзу, координирующему работу всех участвующих в миссии ученых. Вскоре все больше и больше специалистов съезжались, чтобы посмотреть на снимок, и по зданию стало распространяться волнение. Коллинз предположил три возможности: этот объект – новый спутник Юпитера; спутник Ио, то есть спутник спутника [6]; или же что-то другое.

Пообщавшись с духом Оби-Вана Кеноби, они сошлись на одном из вариантов: это не спутник, потому что спутник можно было бы засечь с Земли. Возможно, сказал Коллинз, это облако, выходящее из Ио. Но как такое может быть?

По случайному совпадению Синнотт как раз обедал с учеными, которые обсуждали новую любопытную научную статью. В исследовании, опубликованном как раз тогда, когда «Вояджер-1» пролетал мимо Юпитера, смело предсказывалось, что Ио может быть вовсе не старой, холодной, мертвой, заполненной кратерами луной – возможно, она покрыта вулканами.

Извергающимися вулканами.

Поскольку я довольно неуклюжий человек, гравитация – мой враг. Земля имеет приличную массу, поэтому она обладает приличным гравитационным притяжением. Это слишком сильное притяжение для такого неуклюжего человека, как я. Гравитация не просто причиняет неудобства – она еще и очень странная. Та же сила, которая позволяет испражняющимся птицам уродовать припаркованные автомобили, также пробивает дыры во Вселенной. Когда умирает звезда, в несколько раз более крупная, чем наше Солнце, она взрывается с огромной силой и оставляет после себя труп такой плотности, что он превращается в черную дыру – водоворот, который пожирает свет, поглощает и уничтожает все, что оказывается к нему слишком близко.

Гравитация также изменяет течение времени. Это относится к любому объекту, который обладает массой, включая Землю. Люди, живущие на уровне моря, находятся ближе к центру масс Земли, поэтому они испытывают более сильное гравитационное притяжение, чем те, кто живет на высокогорье. Хотя никто этого не заметит, на вершине горы время течет быстрее, чем на побережье, – в пространственно-временном континууме есть складка, расхождение, которое можно измерить очень точными часами. Это означает, что люди, живущие в горах, каждый год стареют на крошечную долю секунды быстрее, чем их сородичи, живущие на уровне моря.

Этот эффект становится действительно заметным, вплоть до ужасающей степени, если вы приближаетесь к черной дыре. В фильме «Интерстеллар» несколько астронавтов спускаются к планете Миллер, сплошь покрытой океаном, которая вращается вокруг черной дыры Гаргантюа. Один астронавт остается на борту космического корабля. Исследователи находятся на планете меньше суток, но из-за близости к черной дыре каждый час на этой планете равен семи годам на космическом корабле. Когда они возвращаются, член экипажа, оставшийся на борту, рассказывает, что прошло 23 года. Родители на Земле умерли. Дети стали взрослыми. Это не просто научная фантастика: гравитация действительно могла бы иметь такой ужасающий эффект в реальной жизни.

Между этими двумя крайностями – черными дырами, искажающими ход времени, и мной, разливающим повсюду кофе, – есть золотая середина. Луна, возможно, не столь уж массивна по сравнению с Землей, но она достаточно велика и достаточно близка к нашей планете, чтобы ее гравитация воздействовала на океаны, создавая приливы и отливы. Солнце благодаря своему огромному размеру тоже помогает создавать приливы и отливы на Земле, но главную роль здесь играет Луна.

Можно подумать, что для приливов нужна вода, но на Ио она давно канула в небытие. 2 марта 1979 года было опубликовано исследование [7] под руководством Стэнтона Пила из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в котором объясняется, что отсутствие воды не имеет значения. На Ио есть приливы, потому что она не одинока. Орбита Ио находится очень близко к орбитам Европы и Ганимеда. Пил и компания отметили, что эти три спутника выдают очень специфический фокстрот: на каждое вращение вокруг Юпитера, которое совершает Ганимед, Европа совершает два, а Ио – четыре. Это называется орбитальным резонансом – когда под воздействием гравитации небесные тела начинают вращаться в определенном синхронном ритме.

Все, что имеет массу, искажает реальность. Представим, что мяч для гольфа и шар для боулинга положили в разные концы растянутой сетки. Чем больше масса объекта, тем глубже под его весом опустится сетка. Планеты и звезды делают то же самое с тканью пространства-времени, причем более массивные объекты создают более глубокие впадины – так называемые гравитационные колодцы.

Солнце содержит более 99 % массы всей Солнечной системы; следовательно, оно формирует в пространстве-времени глубокую впадину, создавая огромный гравитационный колодец. Планеты, вращающиеся вокруг него, на самом деле просто падают в этот колодец. Но при этом они движутся с такими невероятными скоростями, что им удается избежать падения в глубокую яму Солнца, огибая внутренние стенки колодца, как олимпийские велосипедисты огибают изогнутые стены велодрома. Другими словами, Земля движется по орбите небытия, но милосердные законы физики оберегают ее от окончательного разрушения.

Гравитационные колодцы планет и их спутников также пересекаются друг с другом [8]. Юпитер, настоящий гигант, имеет огромный гравитационный колодец, который изменяет орбиты пояса астероидов между ним и Марсом. Его огромные гравитационные щупальца толкают и тянут эти каменные и металлические осколки разрушенных миров, создавая полосы на астероидном шоссе вокруг Солнца. Некоторые полосы заполнены астероидами, в то время как на других их нет. Нептун и Плутон также делят свои гравитационные колодцы: ледяной гигант совершает три оборота вокруг Солнца на каждые два оборота Плутона – вальс, который обеспечивает стабильность обеих орбит.

Бывают и плохие резонансы. Давным-давно вокруг Сатурна вращалось множество ледяных лун. Их гравитационные колодцы пересекались друг с другом, и в результате началась хаотичная игра в перетягивание каната. Вместо того чтобы создать стабильные орбиты, где все справедливо делят пространство вокруг газового гиганта, спутники начали дико вращаться, сталкиваясь друг с другом. Ледяные обломки упали слишком близко к гравитационному вихрю Сатурна, поэтому они не смогли собраться вместе под действием собственных гравитационных полей и образовать новый набор спутников. Вместо этого, как полагают некоторые ученые, они превратились в кольца Сатурна [9].

Самба между Ио, Европой и Ганимедом могла бы закончиться так же, если бы не их математически безупречная орбитальная конфигурация. Соотношение 4:2:1 обеспечивает стабильность их орбит [10], но это не значит, что все они выходят из танца целыми и невредимыми. Европа и Ганимед притягивают Ио. Несмотря на их небольшой размер, их совместные усилия заставляют Ио колебаться вперед-назад, растягивая ее орбиту в форму эллипса. Это означает, что в одних точках она ближе к Юпитеру и испытывает большее гравитационное притяжение, а в других – дальше, и гравитационное притяжение слабеет. Постоянное движение туда-сюда заставляет каменистую поверхность Ио регулярно подниматься и опускаться на 100 метров, что соответствует высоте 24-этажного дома.

Если это кажется вам странным, то поздравляем: вы совершенно нормальный человек. Подобные прыжки на батуте происходят и на Земле: океаны поднимаются и опускаются, создавая высокие и низкие приливы. Но на Ио приливы происходят в твердой породе. Этот бесконечно повторяющийся хаос сжимает недра Ио, и в результате трения вырабатывается огромное количество тепла.

«Что произойдет, если у вас будут практически безграничные запасы энергии? Именно это и происходит на Ио», – говорит Джэни Радеба, планетолог из Университета Бригама Янга, который, помимо всего прочего, любит изучать Ио. В 1979 году Пил и компания думали о том же. Они провели расчеты и поняли, что все это тепло от трения, вероятно, приведет к образованию большого количества магмы. В конце концов они предсказали, что «Ио в настоящее время может быть самым раскаленным небесным телом земного типа в Солнечной системе». Это не мертвый шар, а мир, сверху донизу покрытый вулканами, которые извергаются так, словно завтра не наступит.

И всего через неделю после публикации их статьи горстка людей в Лаборатории реактивного движения НАСА смотрела на новое изображение странного объекта, летящего с поверхности Ио. Морабито помнит, как Синнотт, узнав о статье Пила, вернулся с обеда в свой кабинет с серьезным видом. Это изображение не было ошибкой или артефактом. Оно должно было изменить мир.

Невозможно было с уверенностью сказать, что перед ними вулканическое облако, если на поверхности не видно соответствующего вулканического рельефа. И вот охота началась. В течение следующих нескольких дней изображение было обработано, и стало похоже, что шлейф идет со стороны Ио, обращенной к ним, а не из-за горизонта, что помогло немного сузить круг поиска. Другие детективы начали просматривать дополнительные изображения в поисках любых признаков чего-то подозрительного.

Беспокойство по поводу поиска вулкана быстро улетучилось утром 12 марта, когда Морабито и Синнотт готовились к рабочей встрече. Внезапно зазвонил телефон.

«Поднимайтесь, – крикнул Купферман. – Они нашли вулканы по всей Ио!» Морабито слышала, как на заднем плане люди кричали от восторга. Купферман от избытка чувств даже прослезился.

Оказалось, что шлейфы, вырывающиеся из вулканов по всему спутнику, уже были зафиксированы «Вояджером-1», но до сих пор никто не успел их изучить. Морабито просто обратила внимание на первое такое свидетельство: зонтичное облако застывшей вулканической материи, вырывающееся из вулканического котла далеко внизу. На том снимке был даже второй шлейф, который тянулся вверх через границу света и тени, взмывая над подернутой пеленой поверхностью. И теперь все могли четко, как среди бела дня, разглядеть это и на других фотографиях Ио.

Получается, что исследование Пила оказалось удивительно своевременным. Прогноз, сделанный лишь на основе изучения танца спутников, попал в самую точку. А 1 июня 1979 года об открытии было официально объявлено всему миру в номере журнала Science [11] (в статье коллектива авторов Морабито, Синнотта, Купфермана и Коллинза). В статье было сказано, что инопланетные извержения, выделяющиеся на фоне космической ночи, наконец-то пойманы с поличным.

В конце концов выяснилось, что земные вулканы не были чем-то уникальным. На другой планете были обнаружены действующие вулканы, запечатленные в разгар нескольких поразительных извержений, пронзающих небо. Вулкану, обнаруженному Морабито, было дано имя Пеле – гавайской богини вулканов. Виновник второго шлейфа был назван Локи, в честь озорного скандинавского бога огня (хотя и не только огня). С течением времени имена были даны и другим вулканам Ио: от Прометея, греческого титана, укравшего огонь у богов, чтобы подарить его человечеству, до Сурта, скандинавского огненного великана.

Сорок лет спустя «Вояджер-1» одиноко дрейфует на расстоянии 22 миллиардов километров от Земли [12], а Морабито все еще радуется своей замечательной находке. Она по-прежнему потрясена красотой увиденного и горда тем, что была первой, кто обратил на это внимание. «Я участвовала в этом чуде. Мне очень повезло, – говорит она. – Это всегда будет казаться мне мечтой».

Открытие извергающихся вулканов на Ио – небесном теле, которое лишь немногим больше Луны, вдохновило целое поколение ученых. Это открытие имеет множество глубоких и значимых научных последствий, и мы еще к этому вернемся. Но тот факт, что эти вулканы извергаются настолько мощно, что буквально выбрасывают вещество в космос, сам по себе стал для многих вдохновляющим открытием.

Эшли Дэвис, вулканолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, – ярый поклонник Ио. Он говорит о вулканизме спутника с таким же безудержным воодушевлением, как Лэндо Калриссиан, вылетевший на «Тысячелетнем соколе» из взорвавшейся второй Звезды смерти. «Я всегда интересовался астрономией, – говорит Дэвис. – Еще в школе у меня был телескоп, [и я стоял] морозными зимними ночами на пороге дома и смотрел на Юпитер и его спутники».

В 1980 году взрывное извержение вулкана Сент-Хеленс укрепило его интерес к вулканам. Он продолжал изучать астрономию и геологию в университете и, как оказалось, зациклился на вулканах почти по тем же причинам, что и я: большинство геологических процессов длятся целую вечность, а вулканы могут взорваться прямо у вас на глазах. «Вулканология – это здорово. У меня просто не хватило бы терпения быть, к примеру, седиментологом[14], – говорит он, усмехаясь, – ведь вулканы прямо у тебя перед носом!»

Мир космоса и мир вулканов неумолимо сошлись воедино, потому что, как оказалось, в космосе тоже есть вулканы. «Вояджер» сыграл в этом важную роль: благодаря ему в жизни Дэвиса появился Ио. Он был школьником во время предыдущих полетов. «До этого все спутники во внешней Солнечной системе считались холодными, мертвыми ледяными шарами. А потом “Вояджер” пролетает мимо, и на этом маленьком теле мы видим невероятно мощные извергающиеся вулканы, – рассказывает он. – И они повсюду».

Да, «Вояджер» первым показал нам вулканы Ио и огромные, возносящиеся над поверхностью шлейфы, но именно миссия НАСА «Галилео» [13], прибывшая к Юпитеру незадолго до Рождества 1995 года и изучавшая его почти восемь лет, раскрыла гораздо больше тайн. «Галилео» был оснащен магнитометром – прибором, который измеряет магнитные поля. Магнетизм и электричество – два аспекта одного и того же явления, электромагнетизма, поэтому этот прибор мог также чувствовать электрические токи на большом расстоянии. Пролетая мимо Европы, Каллисто и Ганимеда, он обнаружил электричество под их ледяными поверхностями. На Земле очень похожие токи наблюдаются в океанах. Это означало, что в глубине этих холодных миров скрываются океаны воды.

Важнейшее открытие! Но Кришан Хурана, планетолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, был потрясен еще больше, когда шепот электрического тока послышался внутри Ио. Твердые породы проводят электричество, причем некоторые породы более электропроводны, чем другие. Но электрический сигнал Ио не соответствовал ни одному из этих материалов. «Я понял, что это вещество с очень высокой электропроводимостью, – говорит он, – поэтому я начал читать о магмах, и мне стало ясно, что их электропроводимость не так уж сильно отличается от земного океана. Это было озарение».

Ио – тоже океанский мир. Только его приливы настолько огромны, что плавится не просто небольшой кусочек породы, а целый слой. Огромная часть его мантии представляет собой океан расплавленной породы [14]. Возможно, это не один большой бассейн жидких минералов. Хурана считает, что это скорее похоже на суспензию, расплавленный гудрон, который используют при прокладке дорог, смесь твердых и жидких веществ. Возможно, расплавы движутся через отверстия в каменной губке, что немного напоминает усовершенствованную версию земных магматических резервуаров. В любом случае, там, внизу, несомненно, есть «океан» магмы толщиной не менее 50 километров.

При таком количестве магмы неудивительно, что «Галилео» обнаружил вулканы. Пролетая мимо Ио несколько раз, он сделал потрясающие снимки причудливой поверхности луны в высоком разрешении. При отсутствии жизни, тектоники плит или атмосферы ученые могли беспрепятственно наблюдать вулканы Ио. Как писал Дэвис в своей статье 2001 года [15]: «Для вулканолога Ио – настоящий рай».

Розали Лопес, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, рассказала мне, как ее знакомство с Ио глазами «Галилео» обеспечило ей место в довольно необычной книге. Найти вулканы с помощью «Галилео» было довольно просто. «В инфракрасном диапазоне они просто светились, – делится воспоминаниями Лопес. – Я начала находить все эти горячие точки, как мы их называем на Ио, то бишь действующие вулканы. А потом кто-то – я даже не помню кто – начал говорить, что меня должны вписать в Книгу рекордов Гиннесса, потому что нахожу так много вулканов».

Она не воспринимала эту идею всерьез, пока не взяла под свое руководство научного сотрудника из Англии. Он рассказал Лопес, что по чистой случайности один из его бывших одногруппников сейчас работает над Книгой рекордов Гиннесса. Он связался с этим другом, который, в свою очередь, связался с Лопес. И после того, как судья убедился в правомерности ее претензий, в 2006 году она была занесена в книгу рекордов, удостоившись звания человека, открывшего наибольшее число действующих вулканов в космосе, – 71. И этот титул она носит до сих пор.

Отчасти благодаря Лопес ученые теперь знают, что почти каждый вулкан на Ио – это дыра. Они выглядят как увеличенные версии кальдер, которые мы видим на Земле. У них могут быть гребни, что позволяет предположить, что они образуются путем постепенного разрушения, как это произошло в 2018 году на вершине Килауэа. Но наверняка это неизвестно, поэтому вулканы Ио называются «патерами», по имени блюдец paterae, которые древние римляне использовали для возлияний. Более того, их чаша часто переполняется: потоки лавы почти постоянно проливаются на землю и заливают сушу до самого горизонта. Благодаря всему этому рельеф может быстро меняться. «Это рай для вулканолога, – говорит Лопес, – и кошмар для картографа».

Если вам захочется побродить по Ио, то, скорее всего, вас убьет не лава. Как и Луна, Ио не обладает достаточной гравитацией, чтобы удержать количество газов, необходимое для создания заметной атмосферы. Температура поверхности при солнечном свете колеблется около –150 °C, а в темноте падает до –165, когда Ио прячется за Юпитером. Если бы вы шли по поверхности Ио без защитного костюма, во время или после затмения Юпитера, вы бы быстро замерзли до смерти, а ваша кровь закипела бы в условиях почти полного вакуума.

Несмотря на вечную зиму, лава Ио продолжает течь на сотни километров, не превращаясь в ледяной камень. Хотя некоторые кандидаты уже определены, никто еще не обнаружил явных доказательств, что на Ио есть лавовые трубки, которые, как и на Земле, сохраняют лаву расплавленной, позволяя ей перемещаться на большие расстояния. Но вполне вероятно, что именно благодаря этому трюку лава растекается по всей поверхности Ио. Причем это происходит постоянно: поверхность планеты, сформировавшейся 4,6 миллиарда лет назад, в среднем имеет возраст всего 2 миллиона лет.

Поверхность, которую вновь и вновь заливает лава, была бы плоской и однообразной. Но на Ио так много новой магмы прорывается наверх через массивные, дьявольские пищеводы, что кора крошится и сдавливается. Иногда это приводит к тому, говорит Дэвис, что кора вздымается вверх, образуя крутые горы высотой около 19 километров. На Земле тектоника плит действует как скульптор. На Ио вы получаете геологический эквивалент сокрушительного удара Халка.

О каждой заполненной лавой патере есть что рассказать, но патера Локи буквально затмевает все остальные. Это яркое пятно на Ио, по-видимому, представляет собой лавовое озеро, с которым Халемаумау не может даже сравниться. Кэтрин де Клир, астроном из Калифорнийского технологического института, изучает Ио через телескопы на Гавайях, и Локи не перестает ее впечатлять. В нем находится лавовый бассейн размером с Уэльс. Если вы встанете на его берегу, говорит она, «вы не увидите ничего, кроме лавы, до самого горизонта».

Как и в земных лавовых озерах, говорит Дэвис, его поверхность охлаждается и застывает; затем затвердевшие куски породы оседают и тонут, обнажая свежую лаву. Оно настолько огромное, что волны лавы, дрейфующие по озеру в разных направлениях, были замечены с Земли [16]. Хотя теплоотдача озера колеблется в зависимости от того, насколько большая часть озера покрыта коркой, Локи ни на секунду не засыпает. «В среднем он выделяет около 10 % от общего теплового излучения Ио, – говорит Дэвис, широко улыбаясь и сжимая кулаки. – Это безумие!» На Земле нет ничего подобного, и это отличная новость. Если бы Килауэа вдруг начал выделять 10 % тепла планеты, часть Земли просто расплавилась бы.

Лавовое озеро Локи – это, вероятно, вершина мантийного плюма, и он представляет собой не просто самый мощный обогреватель в мире, полный вулканов. Это самый большой вулканический излучатель тепла во всей Солнечной системе – огромное горнило немыслимых масштабов.

Но даже это меркнет – по крайней мере, на мой взгляд, – по сравнению с шлейфами, которые впервые заметила Морабито. На Земле вулканы извергаются на высоту около десятка километров. На Ио высота шлейфов доходит до сотен километров. Шлейф, выходящий из Пеле, который Морабито увидела первым, вздымался на 240 километров над поверхностью. Другой шлейф, тоже от Пеле, пойманный на рубеже тысячелетий миссиями «Галилео» и «Кассини», связанными с Сатурном, был высотой почти 400 километров. Это 45 Эверестов, поставленных друг на друга. Если бы этот шлейф принадлежал одному из земных вулканов, он бы достиг высоты Международной космической станции.

Другой случай в 2007 году заметила миссия New Horizons, направленная к Плутону: серию изображений [17] шлейфа, вырывающегося из вулкана Тваштар, освещенного Солнцем, позже превратили в GIF-анимацию. Я помню, как впервые ее увидел во время учебы в университете. Это по-прежнему самые замечательные кадры из космоса, которые мне когда-либо попадались, – они производят на меня большее впечатление, чем запуск любой ракеты или снимки с орбиты других планет. Это кадры из кузни гиганта, который швыряет свои вулканические сокровища в черное небо для всеобщего обозрения.

Радебау тоже не может налюбоваться шлейфами Ио. «Просто безумие», – говорит она, качая головой.

Шлейф Пеле, пожалуй, самый удивительный. Судя по обрывочным снимкам, сделанным пролетающими космическими аппаратами, шлейф этого вулкана выглядит как нескончаемый фонтан, который не иссякает десятилетиями. Если бы вы стояли на поверхности внизу и смотрели вверх, то в любой момент за последние несколько десятилетий вы бы оказывались под зонтиком из желтых и фиолетовых кристаллов серы и диоксида серы.

В отличие от земных шлейфов, эти гигантские башни состоят не из кусочков магмы, насыщенной кремнеземом, которая остывает и превращается в пепел. Серный материал – это газ, растворенный в лаве Ио. Когда она поднимается на поверхность, магма декомпрессируется, газы вырываются наружу и устремляются в небо. Низкая гравитация приводит к тому, что эти вещества взлетают с большей легкостью, чем на Земле, но ключ к разгадке – отсутствие атмосферы на Ио. Не встречая никаких препятствий, эти сернистые газы всасываются в космическую пустоту со скоростью более 3540 километров в час, где и замерзают.

Большое количество сернистого льда падает обратно на Ио, и это единственная форма осадков, которая там бывает. Сернистый лед образует на поверхности Ио жуткий иней, который может взорваться новыми шлейфами, если магма снизу пробьет кору и его испарит. Все, что выбирается за пределы орбиты Ио, летит далеко: возможно, говорит Радебау, даже долетает до других галилеевых лун. Кусочки солей на Европе, к примеру, могут быть приправами от Ио.

Поддерживать вокруг Ио хотя бы минимальную защитную оболочку не помогает и особый тончайший слой сернистого газа. Этот мир-пузырь настолько непрочен, что может существовать только тогда, когда Ио обращена к Солнцу: слабое тепло его света превращает часть сернистого инея в газ, который поднимается над поверхностью и образует оболочку из пара. Но каждый раз, когда Ио скрывается за Юпитером и погружается в зимнюю тьму, вся эта оболочка разрушается, как сдувающийся воздушный шарик [18].

Благодаря всем этим особенностям Ио считается крайне суровой планетой. Но ее так называемые извержения-выбросы выходят за любые рамки. Время от времени на Ио происходит взрыв – мощный всплеск энергии, который длится примерно несколько недель, иногда удваивая яркость планеты. Это не шлейфы и не потоки лавы. «Пока что самая правдоподобная гипотеза заключается в том, что это просто мощные лавовые фонтаны», – говорит де Клир. Они могут быть в пять раз выше статуи Свободы и на много километров длиннее – огненный занавес длиной и высотой с небольшой город. Если поместить трещину № 8 Килауэа в центр одной из этих печей, вы просто потеряете ее из виду – как если бы вы включили фонарик, стоя перед ядерным взрывом.

В 2013 году три таких извержения на Ио были замечены с Земли. «Это были просто фантастические извержения», – говорит Дэвис. Менее чем за неделю они извергли в 25 раз больше лавы, чем весь грандиозный финал извержения Килауэа в 2018 году. «Объемы лавы невозможно сравнить ни с чем, что мы видели на Земле, во всяком случае, в истории человечества», – добавляет он.

Но извержение Сурта, произошедшее в 2001 году, превосходит все остальные. Его мощность на пике активности сравнялась с мощностью всех действующих вулканов Ио, вместе взятых, и составила 78 тераватт – в 65 раз больше суммарной мощности всех электростанций США. Эта цифра настолько поразила людское воображение, что в 2002 году попала в Книгу рекордов Гиннесса как самое мощное когда-либо и где-либо наблюдавшееся извержение [19].

Ио также принадлежит рекорд извержения с самыми высокими выбросами вулканического материала. В середине июня 1997 года при извержении вулкана Пиллан-Патера было выброшено 54 кубических километра лавы всего за несколько месяцев [30], в результате чего на территории размером примерно со штат Делавэр образовался слой жидкого пламени толщиной 9 метров.

С таким количеством попаданий в верхние строчки рейтингов вулканы Ио – это Rolling Stones вулканологии. Чтобы их описать, не хватает никаких превосходных степеней.

К счастью, Хурана приходит мне на помощь. Похоже, что Ио, в отличие от Rolling Stones, не вызовет восторга при личном знакомстве. Поездка туда была бы примерно такой же приятной, как попытка отбиваться от стаи бегемотов куском цветной капусты, пока кто-то заливает вам в уши обжигающий кофе. Ио – это, по его словам, «что-то вроде Аида. Это ад. Я был в некоторых вулканических регионах. На расстоянии 15–20 километров от вулкана вы уже чувствуете его запах. И можете быть совершенно уверены, что на Ио такой запах проникает повсюду». Предположим, что вы сможете почувствовать запах дымки на Ио и не погибнуть, но такой опыт вам все равно едва ли придется по душе.

Если окажетесь достаточно близко к печам Ио, тепловой взрыв от близлежащего озера лавы слегка поджарит ваше лицо, а смертельный холод высосет из тела все остатки тепла. Если бы вам удалось все это пережить, радиация, воздействующая на незащищенную поверхность, быстро испепелила бы вашу ДНК. «Ио, – говорит Дэвис, – совершенно, абсолютно и полностью смертельна для человека».

Но – и это большое «но» – если бы вы были должным образом защищены, а также не провалились сквозь тонкий слой коры в свежую магму, вы бы увидели мир, окрашенный в неземные оттенки. «Там можно увидеть все цвета радуги. Контраст был бы просто потрясающим, – говорит Хурана. – С эстетической точки зрения эта планета, пожалуй, совершенно чудесна».

Как всегда, ученые многого не знают. Хотя они быстро согласились, что приливы подпитывают вулканическую активность Ио, было неясно, какая именно часть ее внутренностей нагревается. Это все равно что прийти к кому-то домой на ужин, полакомиться потрясающей едой, но ни разу не увидеть духовку или плиту. Это было бы тревожно – и ученые были настроены примерно так же.

Они рассудили, что есть два варианта. Если приливное нагревание происходит в верхних слоях мантии, – возможно, там, где клубится океан магмы, – тогда вблизи экватора должно быть больше вулканов. Если же приливы перемешивают материю глубже в недрах Ио, то вулканы должны располагаться на полюсах.

Несколько лет назад группа ученых, включая Лопес и Радебау, использовала новую геологическую карту Ио, чтобы определить расположение вулканов. Результаты свидетельствовали о том, что приливный нагрев происходит в верхних слоях мантии, но была проблема: в реальности вулканы находились не в тех местах, на которые указывали расчетные модели. Многие из них располагались на сотни километров восточнее [21]. Почему? Есть несколько предположений, но проблема в том, что никто толком не знает, что собой представляют недра Ио. Миссия НАСА Juno, приоритетной задачей которой становится наблюдение за самим Юпитером, проводит исследования полярных областей Ио, и некоторые ее технические устройства помогут ученым отсеять заведомо ошибочные гипотезы. Но пока Ио не получит собственную специализированную миссию, подобные вопросы будут оставаться без ответа.

Также выяснилось, что определить температуру лавы на Ио не так-то просто. Нужно поймать ее в момент извержения, иначе она быстро остынет на сотни градусов. А без миссии, которая бы постоянно находилась на орбите Ио, ученые могут получить лишь моментальные снимки температуры извергающейся лавы с очень низким разрешением, говорит Радебау, что вынуждает их использовать расчетные модели для получения приблизительных показателей.

Новая лава, которую часто видят на Ио, по температуре близка свежеизвергнутому гавайскому базальту. Когда она только извергалась, она, вероятно, была на сотни градусов горячее – и некоторые зафиксированные мощные извержения, похоже, подтверждают это предположение. Возможно, лава на Ио извергается при ошеломляюще высокой температуре 1500 °C. Если бы вы упали в такую лаву, вода в вашем теле испарилась бы так быстро, что кожа практически взорвалась бы.

Это самая горячая лава из всех известных науке. На Земле подобная сатанинская лава была в дни ее становления, когда внутренности планеты были горячее, чем сегодня. В этом отношении Ио позволяет нам заглянуть в прошлое. Она показывает, как наш мир мог выглядеть давным-давно, когда он только пытался собрать себя воедино, и воскрешает историю, стертую движением тектонических плит. Именно в этом кроется глубокая ценность Ио для вулканологов. Они пока не знают многого об этом спутнике, но совершенно ясно, что благодаря ему мы можем получить представление о том, как устроены планеты, в том числе и наша.

«При изучении планет вы всегда в какой-то степени пытаетесь использовать то, что происходит на поверхности, чтобы понять, что происходит в ее недрах, или узнать что-то об истории ее формирования. А это всегда сложно», – говорит де Клир. Всегда есть преграда, будь то атмосфера, вода или биосфера.

Однако Ио – это вулканизм в чистом виде. Даже с Земли, с расстояния в сотни миллионов километров, ученые могут без каких-либо геологических препятствий наблюдать за продолжающимся строительством оболочки этого скалистого мира, за созданием холста, на который наносится все остальное. «Мы видим те процессы, которые сотни миллионов, если не миллиарды лет назад сформировали поверхности всех планет земного типа, а также поверхность Луны, – говорит Дэвис. – И именно это происходит сейчас на Ио. Так что это отличная лаборатория, не так ли? Это помогает нам вернуться назад, чтобы лучше понять далекое прошлое Земли, Луны и Марса».

Для многих фанатов Ио само воодушевление от изучения этой странной планеты и возможность заразить своей одержимостью других – уже награда. «Для наблюдателя Ио – это просто сумасшедшее, замечательное зрелище буквально каждую секунду, – говорит де Клир. – Иногда, – говорит она мне, – на Ио бывают скучные дни – она не такая яркая, как могла бы быть. Но студентов, которые видят Ио впервые, могут потрясти даже самые обычные снимки».

Кем бы вы ни были – студентом или состоявшимся ученым, – просто наблюдать за тем, как этот экстравагантный спутник вращается вокруг Юпитера, – уже само по себе прекрасный способ обучения. Это помогает осознать жизненно важную истину: Земля кажется нам обычной, нормальной планетой, но у Вселенной иное мнение. С феноменальной яркостью Ио показывает нам, говорит де Клир, насколько все может быть по-другому. Чтобы планета оставалась живой, не нужна радиоактивность или заключенная в глубоких недрах первобытная теплота. Все, что вам нужно, – это приливы и отливы. И, возможно, самое важное, что этот причудливый спутник Юпитера подготовил нас к чему-то еще более странному: вулканическим извержениям, в ночных всполохах которых совсем нет огня.

Трудно найти более обожаемый космический аппарат, чем «Кассини». Созданный для того, чтобы раскрыть секреты Сатурна, робот-исследователь НАСА 13 лет кружил вокруг самой красивой планеты Солнечной системы. Он обогнул Сатурн 294 раза, совершил 162 пролета над лунами Сатурна и даже направил европейский зонд к Титану – загадочному спутнику, на котором есть не только плотная атмосфера, но и озера, моря, реки и дожди из жидких метана и этана. А когда запас топлива был исчерпан, чтобы не упасть ни на одну из лун Сатурна и не подвергнуть их риску биологического заражения, зонду было приказано погрузиться в атмосферу газового гиганта – но не раньше, чем он совершил 22 смертельно опасных оборота между Сатурном и его ледяными кольцами.

«Кассини» сгорел в небе Сатурна 15 сентября 2017 года. Ученые и научные журналисты оплакивали его утрату [23]. Но меланхолию по поводу его неизбежной смерти затмили достижения его жизни: данные лились как из рога изобилия, на их основе было написано около 4 тысяч научных работ. По словам Линды Спилкер, научного руководителя проекта «Кассини» и ветерана «Вояджера», одно из самых поразительных открытий было сделано во время визита на спутник Энцелад.

С точки наблюдения «Вояджера» Энцелад – неприметное местечко размером не больше Соединенного Королевства, был зеркалом из сплошного льда. Другие ледяные планеты тоже отражают свет, но Энцелад выглядел так, будто сам его излучал. Когда «Кассини» к нему подлетел, он обнаружил ледяную оболочку, скрывающую огромный океан соленой воды. Он также обнаружил, что в районе южного полюса Энцелада практически отсутствуют ударные кратеры – эта часть поверхности была чрезвычайно молодой даже по меркам самого Энцелада. Кроме того, ученые заметили на нем обширные трещины, прозванные «тигровыми полосами». Из них со скоростью 1300 километров в час в космос вырывались ледяные гейзеры. «Мы все были ошарашены, – говорит Спилкер. – Все наши знания и представления указывали, что этот спутник не должен быть активным. Он ведь такой крошечный! Мы были уверены, что он наверняка полностью заморожен». И все же он выбрасывал в космос водяной лед, обеспечивая строительным материалом яркое ледяное кольцо Сатурна – кольцо Е.

Воду из трещин Энцелада высасывал вакуум космоса, а пузырьки в ледяной жиже, вероятно, бурно расширялись всякий раз, когда вода находила путь к поверхности. «Это все равно что встряхнуть бутылку шампанского, а потом убрать большой палец с пробки», – говорит Спилкер.

Ничего сложного в этом нет. Труднее было объяснить, откуда берутся гейзеры. Если этому спутнику несколько миллиардов лет, то как в нем сохранилось достаточно тепла, чтобы поддерживать в жидком состоянии целый океан? Содержание соли в океане Энцелада, конечно, не позволяет ему замерзнуть, но достаточно ли ее для того, чтобы он оставался жидким на протяжении веков? Не может быть и речи о том, что он сохранил достаточно тепла после своего образования или в результате распада радиоактивных элементов. Что же происходит на самом деле?

Вскоре стало ясно, что простого решения здесь не будет. Когда в 2008 году бесстрашный механический искатель приключений пролетел сквозь одну из таких струй, он обнаружил целый набор органических материалов и микроскопические частицы кварцевой пыли. «Самое интересное в этих песчинках то, что они могут расти и формироваться только в воде, температура которой составляет 90 °C или выше. То есть практически в точке кипения», – говорит Спилкер. «Кассини» также заметил большое количество водорода. И оба эти вещества происходят из очень специфической среды на Земле: глубоководных гидротермальных источников. Так что там, внизу, есть не только предположительно древний жидкий океан, но и вулканическая активность. Что это за колдовство?

Зоркие глаза «Кассини» нашли ключ к разгадке вокруг южного полюса спутника: тигровые полосы не были статичными и холодными. Они были относительно теплыми, и струи вырывались из самых горячих участков поверхности [24]. Мало того, похоже, что весь регион находится в постоянном движении: тигровые полосы открываются, закрываются, растягиваются и деформируются. Поскольку о тектонике плит не может быть и речи, ученые предположили, что Энцелад пытаются разорвать на части щупальца гравитации: так получилось, что он находится в орбитальном резонансе с другим спутником Сатурна – Дионой.

Сатурнианская система очень сложна, в ней много спутников, объединенных в сложный гравитационный танец – более беспорядочный, чем буги-вуги между Ио, Европой и Ганимедом. Приливное нагревание определенно помогает поддерживать тепло на Энцеладе, хотя и неясно, насколько велика его роль. Та самая невидимая сила, которая создает самую горячую лаву на самом вулканическом объекте Солнечной системы, может также отвечать за образование гидротермальных источников и поддержание жидкого океана на ледяном Энцеладе. И если это тепло плавит твердую ледовую материю, открывает трещины и позволяет расплавленному льду извергаться в космос… как бы вы это назвали?

Некоторые называют это гейзерами. Другие называют это криовулканизмом: вместо камней и магмы такие вулканы извергают лед и воду. Возможно, это самая холодная лава во Вселенной – достаточно холодная, чтобы не сжечь вас дотла, а заморозить на месте.

В поясе астероидов есть большой камень – Церера [25]. Он содержит четверть общей массы всех этих астероидов. По масштабам он даже не приближается ни к одной из планет Солнечной системы, и у него нет своего орбитального пути, поэтому планетой он не считается. Но он довольно большой, поэтому астрономы назвали его карликовой планетой. Выглядит он причудливо, и в 2007 году НАСА направило к нему космический аппарат Dawn с заданием все рассмотреть. Когда в 2015 году аппарат прибыл, он обнаружил грязный ледяной шар, покрытый темными равнинами, странными яркими пятнами и горами изо льда.

Одна из этих гор, Ахуна, в высоту достигает четырех километров и имеет форму купола. Ее странная гладкость и форма говорили о том, что она довольно молодая. И она была частью более широкого семейства других куполов [26, 27], разбросанных по серой поверхности Цереры. С орбиты трудно сказать точно, но из того, что Dawn и ученые смогли понять, следовало только одно разумное объяснение: это ледяные вулканы.

В статье [28] 1971 года, возможно, содержится первое предположение о существовании ледяных вулканов. В ней не используется этот термин, но высказывается следущая гипотеза: если на некоторых естественных спутниках Юпитера, Сатурна, Урана или Нептуна появляются трещины, это, по словам автора статьи, «может вызвать бурный выброс воды и аммиака на поверхность». В целом именно так можно описать ледяные вулканы, или криовулканы – ледяные холмы или горы, образовавшиеся в результате извержения расплавленных, вязких льдов, состоящих из воды, метана, аммиака и других жидкостей, которые могут застывать в твердые тела – другими словами, криолавы. И эти лавы довольно причудливы. Метан – это то же вещество, которое горит в вашей газовой плите. Запах аммиака знаком тем, у кого есть кошки: он отвечает за едкую, бьющую в нос вонь кошачьей мочи от мочевины, в которой расщепляются бактерии, преобразуя ее в тот самый аммиак.

Но никто не знает наверняка, как выглядит ледяной вулкан или как он извергается: в отличие от взрывных гейзеров, бьющих из тигровых полос Энцелада, мы еще не зафиксировали ни одного криовулкана в процессе извержения. Следовательно, мы не можем быть до конца уверены, что когда-либо видели настоящий криовулкан.

Некоторые ученые, однако, убеждены, что мы уже нашли довольно много таких вулканов. Несколько лет назад Лопес предположила, что некоторые текучие пятна на спутнике Сатурна Титане, отражающие свет, созданы криовулканами. Она написала статью об этих объектах, и сразу после этого двое ее коллег написали собственную работу, в которой утверждали, что на Титане нет ледяного вулканизма, а все подозрительные детали можно объяснить другими, менее экзотическими процессами. А потом, рассказывает Лопес, «Кассини» обнаружил на Титане большую ледяную гору. Ученые, переворачивая вверх дном свойства гигантской каменной печи из «Властелина колец», разрушающей кольца, назвали ее Дум, то есть Роковая гора.

Лопес была совершенно убеждена, что это ледяной вулкан. Но те же коллеги не соглашались с ней, и в течение нескольких лет между ними шла дружеская перепалка, в которой каждый твердо стоял на своей позиции. Один из них, Джеффри Мур, был членом группы ученых, занимавшихся космическим аппаратом New Horizons. В том же году, когда Dawn прибыл к Церере, New Horizons достиг собственной карликовой планеты, Плутона, настоящего ледяного шара на границе Солнечной системы. «А затем, – говорит Лопес, – они обнаружили гору Райт». Молодую ледяную гору шириной 145 километров с отверстием на вершине.

Вскоре после этого состоялась конференция, посвященная пролету мимо Плутона. По словам Лопес, Мур начал свою презентацию со слов: «Розали Лопес, должно быть, посмеется, потому что в моем докладе прозвучит предположение, что гора Райт – это криовулкан». Вскоре к ней присоединилась гора Пиккард, еще один возможный ледяной вулкан на Плутоне.

Опять же, извержений ни из одного из этих ледяных дворцов никогда не наблюдалось. Возможно, это просто причудливо выглядящие глыбы с очень любопытно расположенными ударными кратерами на вершинах. Конечно, они ходят как утки, но говорят ли они как утки? Адин Дентон, планетолог из Университета Пердью, говорит мне, что большинство ученых смотрят на эти горы и говорят: «Это должен быть вулканизм, верно? Как еще можно построить что-то настолько большое?» Другие могут возразить: «Но как вы можете быть в этом уверены?» Ответ следующий: «Ну, если у вас нет идеи получше, то это вулкан».

Серьезная проблема, помимо отсутствия реальных извержений ледяной лавы, заключается в том, что законы физики делают существование ледяных вулканов маловероятным.

Представьте, что у вас есть стакан воды и вы бросаете в него несколько кубиков льда. Твердые формы большинства материалов погружаются в жидкие, потому что твердые вещества плотнее жидких. Но лед играет не по правилам. Его молекулы не сжаты, а расположены довольно далеко друг от друга. Лед менее плотный, чем вода, и поэтому кубики льда плавают в ваших напитках.

Горячая жидкая магма менее плотная, чем окружающая ее твердая магма. Вот почему она поднимается и почему она может извергаться. Но! «Криовулканизм на данный момент – очень спорная идея, потому что заставить воду подниматься сквозь лед практически невозможно, – говорит Дентон. – Она просто не захочет этого делать». Если гора Райт – ледяной вулкан, то расплавленному льду необходимо преодолеть примерно 100 километров через толстую ледяную оболочку Плутона, чтобы извергнуться на поверхность. «Это значительное расстояние для воды, верно?» – продолжает размышлять Дентон.

Лопес указывает на серию лабораторных экспериментов, проведенных в 1990-х годах, в которых водяной лед смешивали с аммиаком. Ученые показали, что при температуре глубокой заморозки, как на Плутоне, можно получить текучее вязкое вещество – нечто вроде ледяной лавы. «Я помню, как в телевизионном интервью я пытался описать этот феномен, а ведущий сказал: “О, вы имеете в виду что-то вроде замороженного напитка из фруктового сока с кусочками льда!”» Может быть, именно это и есть ледяной вулкан: гора, извергающая потоки фруктового льда, воняющие высохшей кошачьей мочой.

Не знаю точно, что произойдет, если вы упадете в ледяную лаву, но запах – это точно не самое страшное. При погружении вода в вашей коже, мышцах и органах замерзнет и расширится, расщепив каждую клетку и разорвав вас изнутри, а также превратив вас в мрачную статую, которая готова расколоться на части. Тепло вашего тела может также резко испарить часть криолавы на составляющие ее газы. Ни вы, ни лава этого столкновения не переживете.

Как бы причудливо это ни звучало, криолавы, вероятно, действительно существуют, но никто еще не смог выяснить, как они могут извергаться и создавать целые горы. «Я думаю, что такое и правда возможно», – говорит Дентон. Несмотря на свои сомнения, она все-таки надеется, что пики, выкованные вулканическими льдами, существуют в реальности. Причины «очень эгоистичны»: концепция криовулканизма – это просто круто. Кто бы не хотел, чтобы ледяные вулканы существовали?

Криовулканизм – от ледяных гейзеров, наблюдаемых на Энцеладе, а также на спутнике Юпитера Европе и спутнике Нептуна Тритоне, до очень похожих на вулканы ледяных гор Цереры, Титана и Плутона – «определенно существует», как говорит Лопес. Но поскольку у ученых так мало данных с этих холодных, темных и одиноких окраин Солнечной системы, где Солнце – всего лишь небольшое пятнышко света в бескрайней ночи, ледяной вулканизм в значительной степени остается тайной за семью печатями. В настоящее время работа криовулканолога на полный рабочий день не представляется возможной.

«К этой проблеме очень трудно подступиться, потому что у нас нет четкого представления о том, какие физические процессы стоят за криовулканами», – говорит Дентон. Мы не знаем, что поддерживает ледяную магму в жидком состоянии на всех этих миниатюрных мирах в течение миллионов, если не миллиардов лет. Аммиак может действовать как приличный антифриз [29], газовые карманы [30] под ледяной корой могут поддерживать жидкость внизу достаточно теплой, а приливный нагрев, несомненно, тоже должен местами выручать.

В 2020 году ученые, изучающие наблюдения Dawn за Церерой, придумали еще один возможный способ существования ледяных вулканов. Это любимый всеми планетологами запасной вариант – большой объект врезается в другой объект. Мне рассказал об этом Андреас Натуэс, специалист по планетам и кометам из Института исследований Солнечной системы Общества Макса Планка в Германии и член научной группы Dawn. Церера в основном темная, но на ней есть пятна, хорошо отражающие свет, которые, по-видимому, состоят из солей натрия. Лучший способ объяснить, откуда взялись эти пятна, – ледяной вулканизм: криолавы извергаются на поверхность, лед испаряется под воздействием солнечного света, газы улетучиваются в космос, а солевые кристаллы остаются на поверхности, словно призраки былых извержений.

Но откуда берутся все эти запасы криолавы? Авторы серии статей [31], опубликованных в 2020 году, попытались ответить на этот вопрос, обратив внимание на кратер Оккатор размером с город, где находятся самые большие и яркие пятна карликовой планеты. Этот шрам появился на теле Цереры 22 миллиона лет назад, и, как любой мощный удар, он должен был произвести много тепла – в данном случае недостаточно, чтобы расплавить скалистую часть коры, но более чем достаточно, чтобы превратить мелкий лед в кашу. Этот удар также отколол несколько километров поверхности Цереры, раздробив более глубокие части коры и ослабив давление на карманы расплавленного льда под ней.

Более мелкая плавильная камера – по сути, резервуар криомагмы – сформировалась за счет энергии самого удара. Благодаря этим удобным новым путям к поверхности криомагма стала подниматься наверх, в то время как гораздо более глубокий и объемный резервуар криомагматических вод подпитывал неглубокую камеру. Вода, возможно, и не захочет подниматься наверх сквозь лед, как говорит Натуэс, но тот же процесс, который, как считается, происходит на Энцеладе, может происходить и здесь. «И, как бутылка шампанского, если ее встряхнуть…» – говорит мне Натуэс и делает характерные движения руками, изображая, как шампанское вылетает из откупоренной бутылки. Все, что вам нужно, – это захваченный газ и космический вакуум, и этот вид криовулканизма прекрасно работает.

В большинстве случаев криолава сочилась медленно, как зубная паста, но в некоторых случаях она могла резко выплеснуться на поверхность. И когда ледяные фрагменты испарились и превратились в ничто, соль осталась, образовав на поверхности яркие пятна, которые и можно увидеть сегодня. Некоторые соли кажутся немного влажными, что говорит о том, что они изверглись совсем недавно. Таким образом, вполне разумно утверждать, что эти криовулканические трещины, возможно, все еще извергаются прямо сейчас – вероятно, лишь небольшими эпизодическими струйками. Если это так, то Церера – это теневая версия Ио: мир активных вулканических процессов, история которого написана льдом, а не огнем.

Я знаю, что мы здесь говорим о науке. Но если бы Шекспир был жив сегодня, мне хотелось бы думать, что криовулканизм – это именно то, что он имел в виду, когда писал, что на небесах и на земле есть многое, что и не снилось нашим мудрецам. Если ледяные вулканы, которые извергаются в пространстве между Марсом и Юпитером, – это не волшебство, тогда я не знаю, что это такое.

Неприятно признавать, но ледяные вулканы – не самая важная часть этой истории. «Криовулканы – это признак того, что происходит на глубине», – говорит Натуэс. И они, по-видимому, свидетельствуют, что все эти ледяные или богатые льдом планеты скрывают под своей поверхностью океаны жидкой воды.

Дентон гордится, что взрывала Плутон бесчисленное количество раз [32] – разумеется, в симуляциях. Она обнаружила, что есть только один разумный способ объяснить, как появился странный бугристый, покрытый рябью рельеф на одной стороне Плутона и кратер длиной 1900 километров – на противоположной: сейсмические волны от мощного столкновения передались через подповерхностный океан толщиной 150 километров. Неясно, как на Плутоне мог сохраниться такой обширный океан, который до сих пор не замерз, но ученые склонны соглашаться, что он действительно существует. И криовулканы, расположенные над ним, увеличивают такую вероятность.

Эти миры, покрытые океанами, по-видимому, сосредоточены во внешней области Солнечной системы. Кажется странным, что Церера расположена во внутренней части, но когда-то давно она, возможно, находилась так же далеко, как Плутон. Аммиачные льды могут существовать вдали от Солнца, но ближе к светилу быстро испаряются. На Церере их много, несмотря на то, что она находится сразу за Марсом. Это позволяет предположить, что раньше она обитала на дальней границе Солнечной системы. И благодаря столкновениям, радиоактивности и солености ей, по-видимому, удалось в течение миллиардов лет сохранить собственный океан. Ученые спорят [33] относительно того, сколько воды на Церере, но этот небольшой каменный шар может содержать больше запасов воды, чем у нас на Земле. И опять же, эти яркие пятна и ледяные вулканы проще объяснить, если там есть большой резервуар криомагмы, который подпитывается водами океана.

Ближе к дому или далеко от него, водные миры, кажется, есть везде. Возможно, мы даже пропустили несколько из них. «Мы не знаем наверняка, но есть предположения, что на некоторых других спутниках Сатурна – может быть, на Дионе или Мимасе – существуют океаны с жидкой водой, и мы просто не получили достаточно информации, чтобы знать наверняка», – говорит Спилкер.

На некоторых из этих планет, таких как Энцелад, вероятно, есть гидротермальные источники. А вы помните, что любит воду и гидротермальные источники на Земле, верно? Однажды, через несколько десятилетий, мы, возможно, отправим потомков тех отважных аппаратов, которые исследовали окрестности подводной горы Колумбо на Земле, в океаны этих ледяных миров на охоту за инопланетной жизнью, которая может быть чем угодно – от микробов до существ, похожих на осьминогов. Способ поддержания тепла в этих скрытых океанах и способ питания их ледяных вулканов варьируются от места к месту. Но то, что Морабито обнаружила на Ио еще в 1979 году, разрушило старую парадигму в астрономии.

«На базовом уровне это изменило наше представление о том, где на просторах Солнечной системы может существовать жизнь, потому что мы больше не ограничиваемся зоной обитаемости вокруг Солнца», – говорит Дэвис. Ученые поняли, что не обязательно быть Землей – на данный момент идеально расположенной, влажной планетой с умеренной температурой, – чтобы создать живой и дышащий мир, который может стать домом для биологической жизни. Если вы выбрали правильный танец, все, что вам нужно, – это гравитация.

«Мы находим много океанических миров только в нашей Солнечной системе, – говорит Спилкер. – Итак, если вы посмотрите на все звезды в нашей галактике, каковы шансы, что у вас есть планета, подобная Земле, в обитаемой зоне – не слишком горячая, не слишком холодная, где все условия в самый раз – по сравнению с наличием спутников вокруг больших планет, например, размером с Нептун и больше… есть много таких больших планет, и у них могут быть спутники, где приливный нагрев может оказаться существенным фактором. Возможно, существует больше океанических миров с замерзшей ледяной корой, чем миров, подобных Земле».

Если выстрелить лазером с Земли в определенную часть неба, свету потребуется 40 лет, чтобы преодолеть 370 триллионов километров, прежде чем он достигнет системы звезды TRAPPIST-134, состоящей из семи каменистых планет. Некоторые из них находятся в зоне обитаемости, другие – слишком близко или слишком далеко, чтобы поддерживать на поверхности жидкую воду. Но, говорит Дэвис, эти планеты находятся в орбитальном резонансе друг с другом. Там должен существовать какой-то приливный нагрев. Он может быть незначительным, а может быть и достаточно сильным, чтобы разжечь вулканы – огненные, ледяные или и те и другие сразу – и поддерживать океаны с жидкой водой, пригодные для жизни.

Для нас земные вулканы и сама Земля – это норма. Но пока что при наших, хотя и ограниченных, знаниях о космических просторах Земля выглядит скорее исключением. Первобытное тепло утекает. Радиоактивный распад замедляется. Но, говорит Спилкер, орбитальный резонанс может служить бесконечным источником тепла. Когда дело доходит до поддержания жизни, возможно, приливы и отливы гравитации – это единственные двигатели, которые преодолевают приливы и отливы времени.

Многие ученые не считают вопрос о поисках жизни альфой и омегой планетологии. «Когда я был совсем маленьким, лет шести, в библиотеке я увидел книгу о спутниках Юпитера. И там была фотография Европы со всеми ее шрамами, как я думала тогда в детстве, – рассказывает Дентон. – Там говорилось, что под ее поверхностью есть океан, и я подумала: вот это круто! Это даже звучит потрясающе. Этих планет так много. Вероятно, их еще очень много. Исследовать пересечение между геологическими процессами, которые мы понимаем, и вещами, которые мы пока не понимаем, планетами, которые ведут себя неожиданным образом, и пытаться выяснить, почему это так, – для меня это очень интересно».

Чтобы поддерживать жизнь, нужны геологически активные миры. Мы не можем даже надеяться понять, как во Вселенной возникает и распространяется жизнь, если мы не знаем, как устроены планеты. «Меня не очень волнует вопрос о жизни, – говорит Дентон с ухмылкой. – Может быть, там она есть, а может быть, и нет. Но меня, честно говоря, больше интересует, как планеты живут в тектоническом смысле».

Об этих странных вулканических мирах хорошо мечтать и фантазировать, если нет других проблем. Но в 2021 году, когда изменение климата, расовая несправедливость, пандемия, экономические и политические потрясения отбрасывают угрожающую тень на жизнь каждого человека, эти научные размышления кажутся своеобразным прибежищем. Несколько ученых, у которых я брал интервью для этой главы, говорили со мной из Калифорнии, которая в то время была охвачена коронавирусом и лесными пожарами. Большинство из них выглядели расстроенными и угнетенными. Но лирические рассказы о далеких вулканах, казалось, служили для них временным источником отдохновения.

А вот Хурана выглядел бодрым и энергичным: «У нас, ученых, много жизней. Мы постоянно живем на многих из этих инопланетных миров. Бывает, я провожу на определенном спутнике или планете целые месяцы или даже годы, и первым делом, просыпаясь с утра, я думаю об этой планете, а не о том, нужно ли мне купить йогурт». По его словам, он может справиться с происходящими катастрофами, потому что у него есть другие жизни, в которые он может погрузиться.

Научные попытки понять эти вулканические миры имеют большое значение. Стремление разобраться, как одна и та же сила может создавать самую горячую и самую холодную лаву во Вселенной, тоже имеет большое значение. Но счастливыми многих из этих ученых, как и меня, делает другое: мы все иногда хотим оставить нашу обычную жизнь и отправиться в полет, чтобы посетить эти вулканы – от огненных гор на Земле до вулканов в инопланетных мирах. Именно поэтому мы любим читать прекрасно написанные книги, слушать трогательную музыку, играть в увлекательные видеоигры или смотреть захватывающие фильмы. Именно поэтому мы любим истории. Именно поэтому некоторым людям нравится писать. Нам всем нужна некая отдушина, особенно когда в мире так много жестокости и беспорядка. Нам всем нужны хорошие истории. И благодаря науке эти вулканы и планеты дарят нам свои истории, которые одновременно и правдивы, и настолько фантастичны, что выходят за рамки наших самых смелых представлений.

«Я думаю, что люди, у которых есть другой мир, куда можно сбежать… – говорит Хурана, делая небольшую паузу. – Это более счастливые люди».

Эпилог

Путешествие сквозь время

В 79 году произошло извержение вулкана Везувий, вызвавшее самую известную в мире вулканическую катастрофу. О дне, который потряс Римскую империю, говорили, писали и рассказывали по телевидению так много раз, что вы, без всякого сомнения, эту историю знаете: сначала извержение засыпало пеплом и другими вулканическими обломками всю округу, в том числе город Помпеи, разрушив множество построек. После этого пирокластические потоки и волны газа пронеслись по земле, уничтожив Помпеи, портовый город Геркуланум и все поселения, которым не повезло, и они оказались на их пути. (Примерно в то же время император Веспасиан, как говорят, произнес: «Кажется, я становлюсь богом», и умер от непрекращающейся диареи, вызванной лихорадкой. Что ж, 79-й стал для Рима годом судьбоносных извержений.)

После интенсивных раскопок, которые велись на протяжении нескольких веков, – начались они еще в 1748 году, – кажется, что к настоящему времени все вопросы об этом роковом извержении должны быть разрешены. Но помимо целого ряда археологических загадок, которые еще предстоит разгадать, на самом деле до сих пор неясно, как же погибли тысячи римлян.

Вы скажете, что вопрос звучит странно. Они, очевидно, погибли в результате извержения, верно? Конечно. Но от чего именно, так и не удалось точно определить. Их завалило обломками зданий? Засыпало вулканическим мусором? Или они задохнулись из-за пепла? А может быть, их органы перестали функционировать из-за сильного теплового удара? Или же люди в панике передавили друг друга? На такой, казалось бы, простой вопрос до сих пор нет однозначного ответа, и ответить на него можно по-разному в зависимости от того, где находилась жертва во время извержения, – сам этот факт одновременно ужасает и увлекает. Ученые, которые надеются разгадать эту загадку как для удовлетворения своего (слегка нездорового) любопытства, так и для понимания грубой, разрушительной силы мощных вулканических извержений, мыслят в разных направлениях, но есть два основных.

Многие жертвы были мгновенно изжарены [1, 2, 3]. Темно-красный оттенок некоторых обугленных костей, найденных в Геркулануме, похоже, указывает на наличие железа. Возможно, оно образовалось из разбрызганной повсюду крови, поскольку кожа, мышцы и жировые ткани быстро испарялись и эритроциты разрушались при чрезвычайно высоких температурах. Предполагается, что пробитые черепа также свидетельствуют о том, что жидкость в мозге жертв кипела так сильно, что головы просто взрывались. Но чем дальше, тем страннее: стекловидное вещество, содержащее жирные кислоты и белки, внутри треснувшего черепа одного трупа, найденного в Геркулануме, было описано как остекленевшие остатки мозга. Невиданное ранее явление, которое может появиться только в том случае, если что-то нагревается до невероятной степени, а затем внезапно и резко остывает [4].

Эту ужасную, но мгновенную (и, следовательно, безболезненную) смерть другие ученые считают неправдоподобной [5]. Специалисты, изучающие процессы разложения костей, говорят, что вы никогда не увидите взрывающихся черепов в крематории, хотя температура там выше, чем в пирокластическом потоке, и что мягкие ткани в печах сгорают, но не выкипают. Обнаружение стеклянного мозга – это, конечно, выдающееся событие, но неясно, что могло внезапно охладить расплавленное мозговое вещество жертвы, и непонятно, почему у остальных жертв мозг в стекло все-таки не превратился [6].

В другом исследовании [7] рассматривались кости 152 человек, которые погибли в Геркулануме, укрывшись в специальных каменных помещениях для хранения лодок. Ученые обнаружили, что в этих костях все еще содержится много коллагена – белка, который разрушается при высоких температурах. Кроме того, кости под воздействием сильного жара должны были стать полупрозрачными – но ничего подобного в реальности не наблюдалось. Оценить температуру горения по таким старым образцам очень трудно. Но предыдущие данные о повреждении материалов в городе показали диапазон температур окружающей среды от 240 до 800 °C. Вопреки предыдущим исследованиям, в статье предполагалось, что температура, скорее всего, была ниже.

Пирокластические потоки и выбросы магмы, несомненно, опалили весь регион. Но жертвы едва ли умирали мгновенно – по крайней мере, в Геркулануме. По сути, они поджаривались до смерти, что было бы просто ужасно, если бы прежде они не теряли сознание от вдыхания токсичных вулканических газов.

Особенности гибели жителей Геркуланума все еще остаются предметом дискуссий. Но совершенно очевидно, что извержение было грандиозным.

Римский юрист и писатель Плиний Младший написал два письма [8] об извержении после того, как ему удалось сбежать от опасности. Это первые подробные описания извержения вулкана в истории человечества: некоторые даже полагают, что именно они знаменуют рождение науки вулканологии. Тип извержения, вызванного Везувием, позже был назван учеными плинианским.

В первом письме он описывает своего дядю, Плиния Старшего, который попытался проплыть на лодке через вулканическое облако в форме зонта, выходящее из Везувия, чтобы его изучить. Когда он получил известие, что его другу грозит опасность, он изменил курс, но продолжал делать наблюдения. Он прибыл в пункт назначения, город Стабии, и попытался успокоить своего друга, но тут здания начали рушиться и на них посыпались камни. Море взволновалось, и, не сумев спастись, он умер на берегу, задохнувшись от огня и серы, которые вскоре погубили всех жителей города.

Во втором письме Плиний Младший скрупулезно описывает, что он увидел за Неаполитанским заливом, когда они с матерью оттуда бежали. Он описывает землетрясения, грозящие разрушить сушу; море, которое втягивается в себя, оставляя морских существ лежать на сухом песке; «ужасное черное облако», которое «разрывали гигантские языки пламени, похожие на молнии»; это облако «надвигалось на землю позади нас, будто наводнение».

Отдохнув на мгновение, они обнаружили, что их быстро окутывает тьма. Они слышали, как в темноте люди в ужасе причитали, пытаясь найти своих близких, потерявшихся в адском тумане. «Некоторые люди так боялись умереть, что молились о смерти, – писал он. – Многие воздевали руки к богам, но большинство утверждало, что богов больше нет и что для мира настала последняя вечная ночь…» Плиний говорит, что в то время он храбрился, но отмечает: «Меня поддерживало только утешение, что весь мир погибает вместе со мной».

В конце концов, когда тьма рассеялась, свет с трудом пробивался сквозь пыль и пепел, как будто произошло солнечное затмение. Окрестности до самого горизонта были затянуты плотной снежно-белой пеленой.

После великой катастрофы 79 года Везувий извергался еще несколько раз. В декабре 1631 года очередное извержение похоронило несколько деревень и унесло тысячи жизней. Олимпийские игры должны были состояться в Риме в 1908 году, но в апреле 1906 года очередной приступ Везувия вынудил и без того отстающих от графика итальянцев перенаправить финансы и внимание на восстановление региона, а роль олимпийской столицы передать Лондону [9].

Последнее извержение вулкана произошло в 1944 году. На этом этапе Второй мировой войны фашисты уже отступали. Италия капитулировала перед союзными войсками в сентябре предыдущего года, и те создали свои передовые базы в Неаполитанском заливе и его окрестностях. Весной 1944 года Везувий проснулся [10]. Взрывное извержение имитировало звуки артиллерийского огня, посылая в воздух вулканический пепел, глыбы и лавовые бомбы. Потоки лавы подбирались к нескольким деревням и городам, вынуждая людей эвакуироваться. Некоторые дети следовали за движущейся лавой, когда она неспешно текла вдоль дорог; одни жарили на ней каштаны, другие прикуривали сигареты [11].

Так случилось, что союзники устроили аэродром для своих бомбардировщиков всего в нескольких километрах от подножия разъяренной горы. Застигнутые врасплох, но не в силах отвести взгляд, многие наблюдали за надвигающейся бурей, застыв на месте. Письменный отчет [12], приписываемый сержанту Роберту Макрею из 489-й эскадрильи [13], живописует суровую картину. «Глядя сегодня вечером на гору, можно подумать, что весь мир в огне, – писал он 20 марта. – Когда облака проходят над вершиной горы, можно увидеть, как пламя и лава вырываются высоко в небо, разливаются по сторонам и красными потоками стекают по склонам». Посмотрев в бинокль на вершину, он увидел, как «пламя, искры и лава… извергаются из кратера, как рис на свадьбе», и это пиротехническое представление сопровождалось жутким грохотом, пробирающим до костей.

В течение следующих нескольких дней небеса разверзлись, и «черные камни самых разных размеров, некоторые с футбольный мяч, в огромном количестве падали вниз, полностью покрывая землю, ломая ветви деревьев, пробивая палатки и их полы, разрывая металл, ткань и плексиглас самолетов». Солдаты надевали стальные каски, когда бежали в укрытие, а гражданские обходились кухонными кастрюлями или большими корзинами. В конце концов все были вынуждены эвакуироваться, пока не закончится самое худшее.

25-го числа, после завтрака, Макрей и другие получили приказ осмотреть повреждения. Они обнаружили, что 88 бомбардировщиков B-25 Mitchell пробиты камнями и полностью выведены из строя, что стоило им ценнейшего вооружения и 25 миллионов долларов. К счастью, обошлось без жертв: «травмы ограничивались вывихом запястья и несколькими незначительными порезами». И через неделю, с гордостью писал он, 340-я группа бомбардировщиков снова была готова к вылетам – так что вулканы и нацисты могут, как говорится, идти лесом.

Хотя извержение не представляло большой опасности, нервы оно все-таки потрепало: автор пишет, что несколько солдат, как и он, молились о том, чтобы остаться в живых. Но, вспоминает Макрей спустя время, главным чувством, которое они тогда испытывали, был благоговейный трепет. Люди просто не могли ни поверить, ни описать жуткое, потустороннее зрелище, свидетелями которого они стали. «Это зрелище нужно запомнить. Как ни странно, в нем есть что-то удивительно прекрасное. Темные облака на фоне красного сияния, в котором время от времени вспыхивает яркое пламя, – потрясающая картина», – написал он.

В хронике Макрея порой чувствуются отголоски рассказа Плиния Младшего. Несмотря на то что их разделяют тысячелетия, чувства, которые вызывают у нас извержения, почти не изменились. Невозможно отрицать, что вулканы могут убивать, и это порождает страх. Это вполне объяснимо. Но если смотреть на извержения с безопасного или относительно безопасного расстояния, как это происходит в большинстве случаев, страх сменяется изумлением. Еще до того, как хотя бы попытаемся мыслить научно или рационально, наша челюсть отвисает, глаза расширяются, а сердце начинает бешено биться. Мы видим нечто, не похожее ни на что другое, – сияющий и кипящий раскол в привычной картине реальности.

Время идет. Но воздействие вулканов и извержений на наше сознание неподвластно времени, независимо от того, где они происходят – на суше, под водой или в космосе.

Эта книга не о вулканах – по крайней мере, не совсем о них. Она о путешествиях во времени. Не знаю, как вам, а мне такая возможность приносит большое облегчение. Мечты о других временах дают удивительное чувство контроля, особенно когда окружающий мир стремительно погружается в хаос.

У нас есть только одна жизнь. Это глубоко отрезвляющая мысль. Она не заставляет меня бояться смерти как таковой, но побуждает тревожиться о потерях и жалеть об упущенных возможностях. Иногда я не сплю до поздней ночи, негодуя на быстрое течение времени. Даже во время пандемии коронавируса, когда одновременно происходит все и ничего, время летит незаметно. Я скучаю по своей семье, по друзьям, по всяким мелочам и радостям жизни. Мне не хватает моих бабушек и дедушек, троих из которых последние годы так безжалостно у меня отняли. Я не раз представлял, как возвращаюсь в прошлое, всего на несколько лет или около того, притворяюсь своим молодым «я», чтобы не исказить течение времени, и завожу с ними еще один разговор, еще раз обнимаю, еще раз смеюсь. Они были бы рады услышать о книге, которую вы сейчас читаете.

Время нельзя отмотать назад. Но это нормально, потому что время, которое мы делим друг с другом, превращается в истории. И как однажды сказал Доктор Кто: «В конце концов, все мы – лишь истории». Рассказы – это форма путешествия во времени. Благодаря этим воспоминаниям я могу вновь пережить дни, проведенные с моими друзьями, моей семьей, моими бабушками и дедушками, когда захочу. Благодаря словам, записанным теми, кто жил до нас, от сержанта Роберта Макрея до Плиния Младшего, мы можем разделять воспоминания других людей и путешествовать в прошлое – на десятилетия, столетия или тысячелетия.

Наш вид все еще находится в младенческом состоянии. Солнечная система – это наш дом детства. Но это фантастическое место. Это дом с безграничной библиотекой, полной книг, слова которых написаны вулканическими чернилами. Эти книги полны историй о начале и конце миров, о чрезвычайной стойкости жизни, о волшебстве пламени и льда. И наука позволяет нам их читать.

У нас действительно есть только один шанс прожить нашу жизнь на Земле. Но эти вулканические истории позволяют нам пройти через весь мир и посетить другие планеты благодаря воспоминаниям, записанным в вулканической породе: от Килауэа до горы Райт-Монс, от Ол-Доиньо-Ленгаи до Олимпа, от Везувия до Локи, от далекого прошлого к версиям будущего, через эоны времени – и все это в течение одной человеческой жизни.

Как нам всем повезло, что мы можем понять космос и наше место в нем благодаря огням, охватывающим целые планеты. Какой дар, какое волнение, какое захватывающее приключение!

Благодарности

Большую часть 2010-х годов я провел в разъездах по всему миру как исследователь. Соответственно, у меня есть знакомые повсюду (в географическом смысле). Я всегда скучаю по ним – по крайней мере, вплоть до того момента, когда мы снова встречаемся. Несмотря на расстояние, мы всегда поддерживаем друг друга, и общение во время общемировой неразберихи 2020 года свело количество грустных мгновений в моей жизни к минимуму. Патрик – искатель приключений, соратник по концертам Muse и вечный приятель по видеоиграм; Митч – геофизик и великолепный собеседник; Саймон определенно прибыл к нам на машине времени, чтобы изменить будущее; Джо – неугомонный искатель приключений с золотым сердцем; Джейсон – беззастенчиво ребячливый друг детства; Кейт – художница, куратор и усилитель всего несерьезного; Лукас – музыкант, мошенник и мастер безумия; Себи – глубокий мыслитель и музыкально одаренное чудо; Меркан – фантастический друг с огненным темпераментом; Джудит – приятельница из Вены и большая мечтательница; Даниэль – молчаливый и певучий; Кэти – одна треть злобной тройки и сторонник наивысшей глупости; Джош – еще одна треть злобной тройки и опытный производитель смеха; Рози – соратница по писательскому ремеслу; Альфредо – умница-астрофизик и единственный нарцисс, который мне когда-либо нравился; Крис – настолько душевный, насколько его легко напугать; Джонни – прекрасный и неописуемо смешной человек; Кристи – поддерживающая, сумасшедшая и замечательная; Джеймс – одновременно едкий остроумец и большой растяпа; Том – обладатель восхитительно мрачного чувства юмора; Валентина – сумасшедшая, спонтанная и чертовски крутая; Джоди – международный мастер озорства; Майк – товарищ по задротству и зубоскальству; Кристина и Сара – мои медведи из «Авеню Кью»; Шеннон – революция из одной женщины, которая появилась из ниоткуда; Лора и Тони – живые легенды и любительницы динозавров; Лесли – скорее член семьи, чем друг; Джордж – эрудит, обожающий «Звездные войны»; Франци – победитель динозавров и глашатай науки; Санни – уморительный всезнайка; Джефф – один из самых странных и чудаковатых людей, которых я когда-либо встречал; Шобхит – новообращенный фанат серии Halo и источник бесконечного смеха; Брюс – человек с чувствительной душой; Натали – вдохновительница; Джанин – вулканолог и специалист по повышению уверенности в себе; Джесс – вулканолог и искатель приключений; Мариана – лучший гид по Нью-Йорку; Фелиция и Жасмин – коллеги по секретному проникновению на самую странную вечеринку в мире; Шон – мой старший кузен, но скорее мой старший брат; и Нейтен – мой младший кузен, но скорее мой младший брат. Все вы, друзья, новые и старые – лучшие в мире; любовь и дружба навек.

Мои редакторы, прошлые и нынешние, помогают мне зарабатывать на жизнь перестановкой горстки букв, описывая странные горы и планеты. Они не только великолепны в своем деле; они также по-настоящему прекрасные люди, с которыми вы наверняка были бы рады познакомиться. Итак: Мэдди, Виктория, Нсикан, Джей, Кристин, Майкл Р., Майкл М., Ли, Клара, Брайен, Роуз, Самир, Джереми, Сара, Лекс, Брайан, Робин, Мэтт, Алекс – спасибо миллиард раз. Я надеюсь, что эта книга соответствует вашим стандартам!

Эта книга не появилась бы на свет без моего напористого литературного агента Лейн, и слова не стояли бы на своих местах без редакторов Куинь и Хелен. Спасибо вам огромное за эту судьбоносную возможность. Спасибо также Джастину Эсткорту за прекрасные иллюстрации к прологу и эпилогу книги – поистине потрясающая работа.

Благодарю также моих учителей географии, г-на Чэпмена и г-на Смита, которые настолько поддержали мою любовь к вулканам, что убедили меня изучать их в университете. Я также многим обязан Сигэру Миямото, чьи детские странствия по Киото вдохновили его на создание The Legend of Zelda, а затем побудили меня отправиться в мир вулканологии. Ему я обязан некоторыми из своих самых счастливых детских воспоминаний.

Мои бабушка и дедушка, самые отзывчивые, заботливые, остроумные люди, которых я когда-либо знал, я скучаю по вам так же сильно, как и люблю. Дедушку Чарли я не знал, но он слыл весельчаком. Бабуля А. всегда была рада меня видеть, и она читала все, что я когда-либо писал. Она бы проглотила эту книгу, сияя от гордости. Бабуля М. никогда не переставала петь мне дифирамбы. Она ошибочно, но очаровательно повторяла людям, что я профессор, а также устраивала лучшие в истории человечества посиделки на Рождество. А Нану (мальтийское сленговое слово, означающее «дедушка») был самым шаловливым предком, которого только можно было пожелать. Я ношу их в своем сердце, где бы я ни был. Мои тетя Джеки, дядя Ютака и дядя Пол также оказывали мне поддержку на протяжении всей моей жизни, и за это я буду вечно им благодарен.

Мои мама и папа лучшие – это научный факт, так что извините все остальные. Мама удивительно сумасшедшая, дотошная и очень средиземноморская. Папа спокойный, невозмутимый и уморительно смешной. Они не поддаются описанию. От родителей я получал только счастье, бесконечную поддержку и заботу и никогда не смогу в полной мере отблагодарить их. Если я буду хоть на десятую часть таким же замечательным, как они, я буду считать, что жизнь прожита не зря.

Стефани Джейн – что я могу сказать? Ты необыкновенная. Я не могу поверить, что мне выпало счастье жить с самым умным, самым дурашливым, самым авантюрным скоплением молекул в этой части галактики. Я не думал, что нам придется вместе пережить настоящую мировую катастрофу, но мне несказанно повезло, что я отбиваюсь от врагов бок о бок с лучшим другом. Я так рад, что мы оба считаем крикет скучным.

И последнее, но не менее важное: Лола, наш душевный, глупый, умный, великолепный щенок-спасатель. Она запрыгивает на ближайший стул или стол, если вы говорите: «Пол – это лава!», и поэтому Лола – лучшая собака в мире.

Примечания

Введение

1. Brown S. et al. Volcanic Fatalities Database: Analysis of Volcanic Threat with Distance and Victim Classification // Journal of Applied Volcanology 6 (2017). doi: https://doi.org/10.1186/s13617-017-0067-4.

2. Kornei Katherine. Ancient Rome Was Teetering. Then a Volcano Erupted 6,000 Miles Away // New York Times (June 22, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/06/22/science/rome-caesar-volcano.html.

3. Welch Craig. How Volcanoes Caused Violent Uprisings in Cleopatra’s Egypt // National Geographic (October 17, 2017). URL: https://www.nationalgeographic.com/news/2017/10/volcanoes-Nile-flood-climate-Egypt.

4. Brannen Peter. The Ends of the World: Volcanic Apocalypses, Lethal Oceans and Our Quest to Understand Earth’s Past Mass Extinctions. London: Oneworld Publications, 2017.

5. Andrews Robin George. Why the White Island Tragedy Won’t Stop the Volcano Tourism Boom // Wired (December 14, 2019). URL: https://www.wired.co.uk/article/white-island-volcano-new-zealand.

6. Andrews Robin George. Why So Many People Choose to Live Near Active Volcanoes // Gizmodo (February 18, 2019). URL: https://earther.gizmodo.com/why-so-many-people-choose-to-live-near-active-volcanoes-1832649751.

7. Todde A. et al. The 1914 Taisho Eruption of Sakurajima Volcano: Stratigraphy and Dynamics of the Largest Explosive Event in Japan During the Twentieth Century // Bulletin of Volcanology 79 (2017). doi: 10.1007/s00445-017-1154-4.

8. Global Volcanism Program. Aira. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=282080.

1. Огнеструйный фонтан

1. Fisher R. V. & Heiken G. Mt. Pelée, Martinique: May 8 and 20, 1902, Pyroclastic Flows and Surges // Journal of Volcanology and Geothermal Research 13, 3–4 (1982). doi: 10.1016/0377-0273(82)90056-7.

2. Thomas Gordon & Morgan-Witts Max. The Day the World Ended: The Mount Pelée Disaster: May 7, 1902. New York: Open Road Integrated Media, 2014.

3. Dvorak John. The Origin of the Hawaiian Volcano Observatory // Physics Today (2011). URL: https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.3592003.

4. Jaggar Thomas Augustus. My Experiments with Volcanoes. Hawai’i: Hawaiian Volcano Research Association, 1956.

5. Global Volcanism Program. Kilauea. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=332010.

6. Meyer Robinson. A Beginner’s Guide to Hawaii’s Otherworldly Lava // Atlantic (May 9, 2018). URL: https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/05/how-to-look-at-hawaiis-lava/559988/.

7. Romero Simon. Madame Pele, Hawaii’s Goddess of Volcanoes, Awes Those Living in Lava’s Path // New York Times (May 21, 2018). URL: https://www.nytimes.com/2018/05/21/us/pele-hawaii-volcano.html.

8. Hawaiian Volcano Observatory. (2011) Volcano Watch – Who Is Frank Alvord Perret, and What Is His Connection to Hawaiian Volcanoes? [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/center-news/volcano-watch-who-frank-alvord-perret-and-what-his-connection-hawaiian-volcanoes.

9. Decker R. W., Wright T. L. & Stauffer P.H., eds. (1987) Volcanism in Hawaii. U. S. Geological Survey Professional Paper 1350, 1667 pp. URL: https://pubs.usgs.gov/pp/1987/1350.

10. Hawaiian Volcano Observatory. (2011) Volcano Watch – The Founding of the Hawaiian Volcano Observatory. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/center-news/volcano-watch-founding-hawai-ian-volcano-observatory.

11. Jaggar T. A. Thermal Gradient of Kilauea Lava Lake // Journal of the Washington Academy of Sciences 7, 13 (1917). URL: https://www.jstor.org/stable/24521345?seq=1#metadata_info_tab_contents.

12. USGS. Establishing the First U. S. Volcano Observatory. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/observatories/hawaiian-volcano-observatory/establishing-first-us-volcano-observatory.

13. USGS. The Pu‘u ‘Ō‘ō Eruption Lasted 35 Years. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/volcanoes/kilauea/pu-u-eruption-lasted-35-years.

14. Callis Tom. Kilauea Eruption Turning 10 – to the Delight of Scientists and Visitors // Hawaii Tribune-Herald (March 18, 2018). URL: https://www.hawaiitribune-herald.com/2018/03/18/hawaii-news/kilauea-eruption-turning-10-to-the-delight-of-scientists-and-visitors/.

15. Marsh Sarah & Levin Sam. Kilauea Volcano: Earthquakes Follow Eruption as Hawaii Orders Evacuations // Guardian (May 5, 2018). URL: https://www.theguardian.com/us-news/2018/may/04/hawaii-evacuations-ordered-as-kilauea-volcano-erupts.

16. Associated Press. Hawaii Volcano Destroys Dozens of Homes, Forces Evacuations // CNBC (May 7, 2018). URL: https://www.cnbc.com/2018/05/07/hawaii-volcano-destroys-dozens-of-homes-forces-evacuations.html.

17. Lincoln Mileka. Lava Threatening Several Additional Wells at Puna Geothermal Plant // Hawaii News Now (May 27, 2018). URL: https://www.hawaiinewsnow.com/story/38287296/lava-reaches-site-of-puna-geothermal-plant-no-gas-release-detected/.

18. USGS. Volcanic Gases Can Be Harmful To Health, Vegetation and Infrastructure. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/natural-hazards/volcano-hazards/volcanic-gases.

19. Stone Maddie. Now Kilauea’s Eruption Is Producing Wild Blue Flames // Gizmodo (May 23, 2018). URL: https://earther.gizmodo.com/now-kilaueas-eruption-is-producing-wild-blue-flames-1826266419.

20. USGS. Volcano Watch – Can Hawaiian Lava Flows Be Diverted? [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/center-news/volcano-watch-can-hawaiian-lava-flows-be-diverted.

21. Andrews Robin George. The Army Bombed a Hawaiian Lava Flow. It Didn’t Work // New York Times (March 12, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/03/12/science/volcano-bomb-hawaii.html.

22. Barberi F. et al. The Control of Lava Flow During the 1991–1992 Eruption of Mt. Etna // Journal of Volcanology and Geothermal Research 56, 1–2 (1993). doi: 10.1016/0377-0273(93)90048-V.

23. Andrews Robin George. The Mount St. Helens Eruption Was the Volcanic Warning We Needed // New York Times (May 18, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/05/18/science/mt-st-helens-eruption.html.

24. Neal C. A. et al. The 2018 Rift Eruption and Summit Collapse of Kïlauea Volcano // Science 363, 6425 (2019). doi: 10.1126/science.aav7046.

25. Dvorsky George. Nearly Two Dozen People Injured After Lava Bomb Hits Hawaii Tour Boat // Gizmodo (July 18, 2018). URL: https://gizmodo.com/nearly-two-dozen-people-injured-after-lava-bomb-hits-ha-1827639279.

26. Associated Press. Kilauea Eruption Caused Economic Loss in Area Near National Park // Hawaii News Now (May 27, 2019). URL: https://www.hawaiinewsnow.com/2019/05/27/kilauea-eruption-caused-m-loss-area-near-national-park/.

27. Andrews Robin George. Witnessing the Birth of a Crater Lake Where Lava Just Flowed // New York Times (August 7, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/08/07/science/hawaii-kilauea-volcano-crater-lake.html.

28. Anderson K.R. et al. Magma Reservoir Failure and the Onset of Caldera Collapse at Kīlauea Volcano in 2018 // Science 366, 6470 (2019). doi: 10.1126/science.aaz1822.

2. Супервулкан

1. Gilbert Samuel. Not a Mask in Sight: Thousands Flock to Yellowstone as Park Reopens // Guardian (May 19, 2020). URL: https://www.theguardian.com/ environment/2020/may/19/yellowstone-coronavirus-reopening-grand-teton-covid-19.

2. Library of Congress. Mapping the National Parks. [Factbox] URL: https://www.loc.gov/collections/national-parks-maps/articles-and-essays/yellowstone-the-first-national-park/.

3. National Park Service. Yellowstone National Park Protection Act (1872). [Document] URL: https://www.nps.gov/yell/learn/management/yellowstoneprotectionact1872.htm.

4. National Park Service. Yellowstone – Flight of the Nez Perce. [Factbox] URL: https://www.nps.gov/yell/learn/historyculture/flightnezperce.htm.

5. Wicks C. W. et al. Magma Intrusion and Volatile Ascent Beneath Norris Geyser Basin, Yellowstone National Park // JGR Solid Earth (2020). doi: 10.1029/2019JB018208.

6. Andrews Robin George. It’s Warm and Stealthy, and It Killed Yellowstone Trees and Turned Soil Pale // New York Times (April 12, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/04/12/science/yellowstone-volcano-warm-spot.html.

7. Farrell J. et al. Tomography from 26Years of Seismicity Revealing That the Spatial Extent of the Yellowstone Crustal Magma Reservoir Extends Well Beyond the Yellowstone Caldera // Geophysical Research Letters 41, 9 (2014). doi: 10.1002/2014GL059588.

8. Huang H-H. et al. The Yellowstone Magmatic System from the Mantle Plume to the Upper Crust // Science 348, 6236 (2015). doi: 10.1126/science.aaa5648.

9. Wells R. et al. Geologic History of Siletzia, a Large Igneous Province in the Oregon and Washington Coast Range: Correlation to the Geomagnetic Polarity Time Scale and Implications for a Long-Lived Yellowstone Hotspot // Geosphere 10, 4 (2014). doi: 10.1130/GES01018.1.

10. Kasbohm J. & Schoene B. Rapid Eruption of the Columbia River Flood Basalt and Correlation with the Mid-Miocene Climate Optimum // Science Advances 4, 9 (2018). doi: 10.1126/sciadv.aat8223.

11. Castor S. B. & Henry C. D. Lithium-Rich Claystone in the McDermitt Caldera, Nevada, USA: Geologic, Mineralogical, and Geochemical Characteristics and Possible Origin // Minerals 10, 1 (2020). doi: 10.3390/min10010068.

12. Henry C.D. et al. Geology and Evolution of the McDermitt Caldera, Northern Nevada and Southeastern Oregon, Western USA // Geosphere 13, 4 (2017). doi: 10.1130/GES01454.1.

13. Knott T. R. et al. Discovery of Two New Super-eruptions from the Yellowstone Hotspot Track (USA): Is the Yellowstone Hotspot Waning? // Geology 48, 9 (2020). doi: 10.1130/G47384.1.

14. Smith R. B. et al. Geodynamics of the Yellowstone Hotspot and Mantle Plume: Seismic and GPS Imaging, Kinematics, and Mantle Flow // Journal of Volcanology and Geothermal Research 188, 1–3 (2009). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2009.08.020.

15. Boyd F. R. Welded Tuffs and Flows in the Rhyolite Plateau of Yellowstone Park, Wyoming // GSA Bulletin 72, 3 (1961). doi: 10.1130/0016-7606(1961)72[387:WTAFIT] 2.0.CO;2.

16. Wallenstein N. et al. Origin of the Term Nuées Ardentes and the 1580 and 1808 Eruptions on São Jorge Island, Azores // Journal of Volcanology and Geothermal Research 358 (2018). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2018.03.022.

17. Andrews Robin George. Volcanic ‘Avalanches’ Glide on Air, Boosting Their Deadly Speed // National Geographic (April 8, 2019). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2019/04/volcanic-avalanches-pyroclastic-flows-glide-on-air-boosting-deadly-speed/.

18. USGS. How Do We Know about the Calderas in Yellowstone? (Blog post) URL: https://www.usgs.gov/center-news/how-do-we-know-about-calderas-yellowstone.

19. Christiansen R. L. & col1_2 (1972) Volcanic Stratigraphy of the Quaternary Rhyolite Plateau in Yellowstone National Park. U. S. Geological Survey Professional Paper 729-B. doi: 10.3133/pp729B.

20. Christiansen R. L. (2001) The Quaternary and Pliocene Yellowstone Plateau Volcanic Field of Wyoming, Idaho, and Montana. U. S. Geological Survey Professional Paper 729-G. URL: https://pubs.usgs.gov/pp/pp729g/.

21. Myers M. L. et al. Prolonged Ascent and Episodic Venting of Discrete Magma Batches at the Onset of the Huckleberry Ridge Supereruption, Yellowstone // Earth and Planetary Science Letters 451 (2016). doi: 10.1016/j.epsl.2016.07.023.

22. Swallow E. J. et al. The Huckleberry Ridge Tuff, Yellowstone: Evacuation of Multiple Magmatic Systems in a Complex Episodic Eruption // Journal of Petrology 60, 7 (2019). doi: 10.1093/petrology/egz034.

23. USGS. (2019) A Personal Commentary: Why I Dislike the Term ‘Supervolcano’ (and What We Should Be Saying Instead). [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/center-news/a-personal-commentary-why-i-dislike-term-supervolcano-and-what-we-should-be-saying.

24. Newhall C. G. & Self S. The Volcanic Explosivity Index (VEI) an Estimate of Explosive Magnitude for Historical Volcanism // JGR Oceans 87, C2 (1982). doi: 10.1029/JC087iC02p01231.

25. Global Volcanism Program. Taupo. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=241070.

26. USGS. What Is a Supervolcano? What Is a Supereruption? [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/faqs/what-a-supervolcano-what-a-supereruption?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products.

27. Cooper Tracey. When Will the Next Big Eruption Happen? // Stuff.co.nz (November 14, 2009). URL: http://www.stuff.co.nz/national/3062442/When-will-the-next-big-eruption-happen.

28. Mastin L. G., Van Eaton A.R. & Lowenstern J. B. Modeling Ash Fall Distribution from a Yellowstone Supereruption // Geochemistry, Geophysics, Geosystems 15, 8 (2014). doi: 10.1002/2014GC005469.

29. Grzelewski Derek. The Power of Taupo // NZ Geo (November – December 2009). URL: https://www.nzgeo.com/stories/the-power-of-taupo/.

30. Global Volcanism Program. Toba. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=261090.

31. Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization. (n.d.) 6 July 1962: ‘Sedan’ – Massive Crater, Massive Contamination. [Factbox] URL: https://www.ctbto.org/specials/testing-times/6-july-1962-sedan-massive-crater-massive-contamination.

32. Global Volcanism Program. Yellowstone. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=325010.

33. Kettley Sebastian. Yellowstone Volcano Eruption Warning: Hundreds of Bison Dead as Fears of Mega Blast Grow // Daily Express (April 5, 2018) URL: https://www.express.co.uk/news/science/941485/Yellowstone-volcano-eruption-bison-cull.

34. Ewert J. W., Diefenbach A. & Ramsey D. W. (2018) 2018 Update to the U. S. Geological Survey National Volcanic Threat Assessment. U. S. Geological Scientific Investigations Report 2018–5140. doi: 10.3133/sir20185140.

35. National Park Service. Bear-Inflicted Human Injuries and Fatalities in Yellowstone. [Factbox] URL: https://www.nps.gov/yell/learn/nature/injuries.htm.

36. Jackson Amanda. A Woman Suffers Burns After Illegally Entering Yellowstone National Park, Park Officials Say // CNN (May 13, 2020). URL: https://edition.cnn.com/2020/05/12/us/woman-burned-fell-yellowstone-trnd/index.html.

37. Guarino Ben. Man Who Dissolved in Boiling Yellowstone Hot Spring Slipped While Checking Temperature to Take Bath // Washington Post (November 17, 2016). URL: https://www.washingtonpost.com/news/morning-mix/wp/2016/11/17/man-who-dissolved-in-boiling-yellowstone-hot-spring-slipped-while-checking-temperature-to-take-bath/.

38. Andrews Robin George. Why the New Zealand Volcano Eruption Caught the World by Surprise // National Geographic (December 9, 2019). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2019/12/why-new-zealand-volcano-eruption-caught-world-by-surprise-white-island-whakaari/.

39. USGS. Hydrothermal Explosions. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/hydrothermal-explosions.

40. USGS. (2019) 60 Years Since the 1959 M7.3 Hebgen Lake Earthquake: Its History and Effects on the Yellowstone Region. [Blog post] URL: https://www.usgs.gov/center-news/60-years-1959-m73-hebgen-lake-earthquake-its-history-and-effects-yellowstone-region.

41. Deligne N. I. et al. Investigating the Consequences of Urban Volcanism Using a Scenario Approach I: Development and Application of a Hypothetical Eruption in the Auckland Volcanic Field, New Zealand // Journal of Volcanology and Geothermal Research 336 (2017). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2017.02.023.

42. Blake D. M. et al. Investigating the Consequences of Urban Volcanism Using a Scenario Approach II: Insights into Transportation Network Damage and Functionality // Journal of Volcanology and Geothermal Research 340 (2017). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2017.04.010.

43. Robock A. et al. Did the Toba Volcanic Eruption of ~74k BP Produce Widespread Glaciation? // JGR Atmospheres 114, D10 (2009). doi: 10.1029/2008JD011652.

44. Greshko Michael. These Ancient Humans Survived a Supervolcano // National Geographic (March 12, 2018). URL: https://www.nationalgeographic.com/news/2018/03/toba-supervolcano-eruption-humans-south-africa-science/.

45. Petraglia M. et al. Middle Paleolithic Assemblages from the Indian Subcontinent Before and After the Toba Super-Eruption // Science 317, 5834 (2007). doi: 10.1126/science.1141564.

46. Timmreck C. et al. Aerosol Size Confines Climate Response to Volcanic Supereruptions // Geophysical Research Letters 37, 24 (2010). doi: 10.1029/2010GL045464.

47. Lane C. S., Chorn B. T. & Johnson T.C. Ash from the Toba Supereruption inLake Malawi Shows No Volcanic Winter in East Africa at 75 ka // Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110, 20 (2013). doi: 10.1073/pnas.1301474110.

48. Clarkson C. et al. Human Occupation of Northern India Spans the Toba Supereruption ~74,000 Years Ago // Nature Communications 11 (2020). doi: 10.1038/s41467-020-14668-4.

49. Wilson C. J.N. et al. The 26.5 ka Oruanui Eruption, Taupo Volcano, New Zealand: Development, Characteristics and Evacuation of a Large Rhyolitic Magma Body // Journal of Petrology 47, 1 (2006). doi: 10.1093/petrology/egi066.

3. Гигантская чернильница

1. Klemetti Erik. Strangest Magma on Earth: Carbonatites of Ol Doinyo Lengai // Wired (March 11, 2014). URL: https://www.wired.com/2014/03/strangest-magma-earth-carbonatites-oldoinyo-lengai/.

2. Dawson J. B., Keller J. & Nyamweru C. Historic and Recent Eruptive Activity of Oldoinyo Lengai // In: Bell, K. & Keller, J. (eds.), Carbonatite Volcanism. IAVCEI Proceedings in Volcanology, 4 (1995). Berlin: Springer. doi: 10.1007/978-3-642-79182-6_2.

3. Dawson J. B. Sodium Carbonate Lavas from Oldoinyo Lengai, Tanganyika // Nature 195 (1962). doi: 10.1038/1951075a0.

4. Mattsson H. B. & Vuorinen J. Emplacement and Inflation of Natrocarbonatitic Lava Flows During the March-April 2006 Eruption of Oldoinyo Lengai, Tanzania // Bulletin of Volcanology 71, 3 (2009). doi: 10.1007/s00445-008-0224-z.

5. Kervyn M. et al. Voluminous Lava Flows at Oldoinyo Lengai in 2006: Chronology of Events and Insights into the Shallow Magmatic System // Bulletin of Volcanology 70 (2008). doi: 10.1007/s00445-007-0190-x.

6. Pappas Stephanie. ‘Stone Animal’ Lake Seen from Space in All Its Crimson Glory // LiveScience (May 9, 2017). URL: https://www.livescience.com/59021-stone-animal-lake-natron-space-photo.html.

7. Sherrod D. R., Magigita M.M. & Kwelwa S. U. S. Geological Survey Geologic Map of Oldonyo Lengai (Oldoinyo Lengai) Volcano and Surroundings, Arusha Region, United Republic of Tanzania: Pamphlet, accompanying report 2013–1306 (2013). URL: https://pubs.usgs.gov/of/2013/1306/pdf/ofr2013-1306_pamphlet.pdf.

8. Global Volcanism Program. Ol Doinyo Lengai. [Factbox] URL: https://volcano.si.edu/showreport.cfm?doi=10.5479/si.GVP.BGVN200802-222120.

9. Davies G. J. ‘Hades’—A Remarkable Cave on Oldoinyo Lengai in the East Afri can Rift Valley // International Journal of Speleology 27B, 1/4 (1998). URL: https:// scholarcommons.usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1272&context=ijs.

10. Muirhead J.D. et al. Displaced Cratonic Mantle Concentrates Deep Carbon During Continental Rifting // Nature 582 (2020). doi: 10.1038/s41586-020-2328-3.

11. Lower Jaime & Frazzetta Andrea. Voyagers: Visual Journeys by Six Photographers // New York Times Magazine (September 25, 2016). URL: https://www.nytimes.com/interactive/2016/09/25/magazine/the-voyages-issue.html#Ethiopia.

12. Gómez F. et al. Ultra-small Microorganisms in the Polyextreme Conditions of the Dallol Volcano, Northern Afar, Ethiopia // Scientific Reports 9 (2019). doi: 10.1038/s41598-019-44440-8.

13. Belilla J. et al. Hyperdiverse Archaea Near Life Limits at the Polyextreme Geothermal Dallol Area // Nature Ecology & Evolution 3 (2019). doi: 10.1038/s41559-019-1005-0.

14. Andrews Robin George. They Didn’t Find Life in a Hopeless Place // New York Times (November 1, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/11/01/science/extreme-life-aliens.html.

15. Greshko Michael. Treasure Trove of Ancient Human Footprints Found Near Volcano // National Geographic (October 10, 2016). URL: https://www.nationalgeographic.com/news/2016/10/ancient-human-footprints-africa-volcano-science/.

16. Hublin J-J. et al. New Fossils from Jebel Irhoud, Morocco and the Pan-African Origin of Homo sapiens // Nature 546 (2017). doi: 10.1038/nature22336.

17. Gibbons Ann. World’s Oldest Homo sapiens Fossils Found in Morocco // ScienceMag (June 7, 2017). URL: https://www.sciencemag.org/news/2017/06/world-s-oldest-homo-sapiens-fossils-found-morocco.

18. Díaz Lucía Pérez. Africa Is Splitting in Two – Here Is Why // Conversation (April 7, 2018). URL: https://theconversation.com/africa-is-splitting-in-two-here-is-why-94056.

4. Стеклянные своды

1. Woods Hole Oceanographic Institution. The Challenger Expedition. [Factbox] URL: https://divediscover.whoi.edu/history-of-oceanography/the-challenger-expedition/.

2. Evan Lubofsky. Woods Hole Oceanographic Institution. (2018) The Discovery of Hydrothermal Vents. [Blog post] URL: https://www.whoi.edu/oceanus/feature/the-discovery-of-hydrothermal-vents/.

3. National Oceanic and Atmospheric Administration/National Ocean Service. What Is a Hydrothermal Vent? [Factbox] URL: https://oceanservice.noaa.gov/facts/vents.html.

4. Fountain Henry. ABE, Pioneering Robotic Undersea Explorer, Is Dead at 16 // New York Times (March 15, 2010). URL: https://www.nytimes.com/2010/03/16/science/16sub.html.

5. Cook Gareth. The Lives They Lived // New York Times (December 23, 2019). URL: https://www.nytimes.com/interactive/2019/12/23/magazine/opportunity-rover.html.

6. Andrews Robin George. A Vault of Glass and the Deepest Volcanic Eruption Ever Detected // New York Times (October 30, 2018). URL: https://www.nytimes.com/2018/10/30/science/deep-sea-volcano.html.

7. Andrews Robin George. Volcano Space Robots Are Prepping for a Wild Mission to Jupiter // Wired (December 13, 2019). URL: https://www.wired.co.uk/article/nasa-submarines-searching.

8. Schnur S. R. et al. A Decade of Volcanic Construction and Destruction at the Summit of NW Rota‐1 Seamount: 2004–2014 // JGR Solid Earth 122, 3 (2017). doi: 10.1002/2016JB013742.

9. Embley R.W. et al. Eruptive Modes and Hiatus of Volcanism at West Mata Seamount, NE Lau Basin: 1996–2012 // Geochemistry, Geophysics, Geosystems 15, 10 (2014). doi: 10.1002/2014GC005387.

10. Columbia University Earth Institute (2020). Marie Tharp’s Adventures in Mapping the Seafloor, In Her Own Words. [Blog post] URL: https://blogs.ei.columbia.edu/2020/07/24/marie-tharp-connecting-dots/.

11. National Geographic. Continental Drift. [Factbox] URL: https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/continental-drift/.

12. Andrews Robin George. A Deep-Sea Magma Monster Gets a Body Scan // New York Times (December 3, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/12/03/science/axial-volcano-mapping.html.

13. Andrews Robin George. Coronavirus Turns Urban Life’s Roar to Whisper on World’s Seismographs // New York Times (April 8, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/04/08/science/seismographs-lockdown-coronavirus.html.

14. Andrews Robin George. Geologists Joke About ‘Sea Monster’ After Mysterious 30-Minute Rumble Emanates from Waters Near Madagascar. // Gizmodo (November 29, 2018). URL: https://gizmodo.com/geologists-joke-about-sea-monster-after-mysterious-30-m-1830738921.

15. Wei-Haas Maya. Strange Waves Rippled Around the World, and Nobody Knows Why // National Geographic (November 28, 2018). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2018/11/strange-earthquake-waves-rippled-around-world-earth-geology/.

16. Andrews Robin George. Scientists Witness the Birth of a Submarine Volcano for the First Time // Gizmodo (May 24, 2019). URL: https://gizmodo.com/scientists-witness-the-birth-of-a-submarine-volcano-for-1834990629.

17. Vine F. J. & Matthews D. H. Magnetic Anomalies Over Oceanic Ridges // Nature 199 (1963). doi: 10.1038/199947a0.

18. O’Connell Suzanne. Marie Tharp’s Maps Revolutionized Our Knowledge of the Seafloor // Washington Post (August 8, 2020). URL: https://www.washingtonpost.com/science/marie-tharps-maps-re-volutionized-our-knowledge-of-the-seafloor/2020/08/07/d9d112bc-d767-11ea-9c3b-dfc394c03988_story.html.

19. Andrews Robin George. Gigantic Pumice Raft from Underwater Eruption Is on a Wild Ride Across the Pacific Ocean // Gizmodo (August 26, 2019). URL: https://gizmodo.com/gigantic-pumice-raft-from-underwater-eruption-is-on-a-w-1837581054.

20. Dürig T. et al. Deep-Sea Eruptions Boosted by Induced Fuel – Coolant Explosions // Nature Geoscience 13 (2020). doi: 10.1038/s41561-020-0603-4.

21. Sturdy E. W. The Volcanic Eruption of Krakatoa // Atlantic (September, 1884). URL: https://www.theatlantic.com/magazine/archive/1884/09/the-volcanic-eruption-of-krakatoa/376174/.

22. Hernandez Marco & Scarr Simon. How Powerful Was the Beirut Blast? // Reuters (August 14, 2020). URL: https://graphics.reuters.com/LEBANON-SECURITY/BLAST/yzdpxnmqbpx/.

23. Bhatia Aatish. The Loudest Sound Ever Heard // Discover (July 13, 2018). URL: https://www.discovermagazine.com/environment/the-loudest-sound-ever-heard.

24. National Centers for Environmental Information. On This Day: Historic Krakatau Eruption of 1883. [Blog post] URL: https://www.ncei.noaa.gov/news/day-historic-krakatau-eruption-1883.

25. Amos Jonathan. Anak Krakatau: Volcano’s Tsunami Trigger Was ‘Relatively Small.’ // BBC News (September 3, 2019). URL: https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-49568107.

26. Williams R., Rowley P. & Garthwaite M. C. Reconstructing the Anak Krakatau Flank Collapse That Caused the December 2018 Indonesian Tsunami // Geology 47, 10 (2019). doi: 10.1130/G46517.1

27. Salinas-de-León P. et al. Deep-Sea Hydrothermal Vents as Natural EggCase Incubators at the Galapagos Rift // Scientific Reports 8 (2018). doi: 10.1038/s41598-018-20046-4.

28. Andrews Robin George. Bizarre Life-forms Found Thriving in Ancient Rocks Beneath the Seafloor // National Geographic (April 2, 2020). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2020/04/life-found-thriving-in-one-of-the-least-likely-spots-on-earth/.

29. Wu Katherine J. These Microbes May Have Survived 100 Million Years Beneath the Seafloor // New York Times (July 28, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/07/28/science/microbes-100-million-years-old.html.

5. Бледный страж

1. USGS. Unified Geologic Map of the Moon, 1:5M, 2020. [Document] URL: https://astrogeology.usgs.gov/search/map/Moon/Geology/Unified_Geologic_Map_of_the_Moon_GIS.

2. Cartier Kimberly M. S. Apollo May Have Found an Earth Meteorite on the Moon // Eos (January 28, 2019). URL: https://eos.org/articles/apollo-may-have-found-an-earth-meteorite-on-the-moon.

3. Andrews Robin George. During the Lunar Eclipse, Something Slammed Into the Moon // New York Times (January 23, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/01/23/science/lunar-eclipse-meteor-moon.html.

4. Boyle Rebecca. What Made the Moon? New Ideas Try to Rescue a Troubled Theory // Quanta Magazine (August 2, 2017). URL: https://www.quantamagazine.org/what-made-the-moon-new-ideas-try-to-rescue-a-troubled-theory-20170802/.

5. Melosh H. J. Why the Moon Is so Like the Earth // Nature Geoscience 12 (2019). doi: 10.1038/s41561-019-0364-0.

6. Hosono N. et al. Terrestrial Magma Ocean Origin of the Moon // Nature Geoscience 12 (2019). doi: 10.1038/s41561-019-0354-2.

7. Snape J. et al. Ancient Volcanism on the Moon: Insights from Pb Isotopes in the MIL 13317 and Kalahari 009 Lunar Meteorites // Earth and Planetary Science Letters 502 (2018). doi: 10.1016/j.epsl.2018.08.035.

8. Verne Jules. From the Earth to the Moon (Illustrated 1874 Edition: 100th Anniversary Collection). Orinda, CA: SeaWolf Press, 2019.

9. Aderin-Pocock Maggie. A Guide to the Moon’s Craters, Seas, and Ghostly Shine // Popular Science (April 9, 2019). URL: https://www.popsci.com/book-of-the-moon-excerpt/.

10. Sigurdsson H. et al., eds. The Encyclopedia of Volcanoes, 2nd ed. London: Academic Press/Elsevier, 2015

11. Elkins-Tanton L. T., Hager B. H. & Grove T.L. Magmatic Effects of the Lunar Late Heavy Bombardment // Earth and Planetary Science Letters 22, 1 (2004). doi: 10.1016/j.epsl.2004.02.017.

12. Lakdawalla Emily. The Planetary Society (2011). The Moon is a KREEPy place. [Blog post] URL: https://www.planetary.org/articles/3013.

13. Pasckert J. H. Hiesinger H. & van der Bogert C. H. Small-Scale Lunar Farside Volcanism // Icarus 257 (2015). doi: 10.1016/ j.icarus.2015.04.040.

14. Roy A., Wright J. T. & Sigursson S. Earthshine on a Young Moon: Explaining the Lunar Farside Highlands // Astrophysical Journal Letters 788, 2 (2014). doi: 10.1088/2041-8205/788/2/L42.

15. Zhu M-H. et al. Are the Moon’s Nearside‐Farside Asymmetries the Result of a Giant Impact? // JGR Planets 124, 1 (2019). doi: 10.1029/2018JE005826.

16. col1_0 et al. Constraining the Size of the South Pole-Aitken Basin Impact // Icarus 220, 2 (2012). doi: 10.1016/j.icarus.2012.05.032.

17. Wieczorek M. A., Weiss B. P. & Stewart S. T. An Impactor Origin for Lunar Magnetic Anomalies // Science 335, 6073 (2012). doi: 10.1126/science.1214773.

18. Sruthi U. & Kumar P.S. Volcanism on Farside of the Moon: New Evidence from Antoniadi in South Pole Aitken Basin // Icarus 242 (2014). doi: 10.1016/j.icarus.2014.07.030.

19. Pasckert J. H., Hiesinger H. & van der Bogert C.H. Lunar Farside Volcanism in and Around the South Pole – Aitken Basin // Icarus 299 (2018). doi: 10.1016/j.icarus.2017.07.023.

20. Andrews-Hanna J. C. et al. Structure and Evolution of the Lunar Procellarum Region as Revealed by GRAIL Gravity Data // Nature 514 (2014). doi: 10.1038/nature13697.

21. Heiken G. H., McKay D.S. & Brown R. W. Lunar Deposits of Possible Pyroclastic Origin // Geochimica et Cosmochimica Acta 38, 11 (1974). doi: 10.1016/0016-7037(74)90187-2.

22. Needham D. H. & Kring D. A. Lunar Volcanism Produced a Transient Atmosphere Around the Ancient Moon // Earth and Planetary Science Letters 478 (2017). doi: 10.1016/j.epsl.2017.09.002.

23. Brown David W. NASA Considers a Rover Mission to Go Cave Diving on the Moon // Smithsonian (March 26, 2019). URL: https://www.smithsonianmag.com/science-nature/nasa-considers-rover-mission-go-cave-diving-moon-180971790/.

24. Garry W. B. et al. The Origin of Ina: Evidence for Inflated Lava Flows on the Moon // JGR Planets 117, 12 (2012). doi: 10.1029/ 2011JE003981.

25. Qiao L. et al. Ina Pit Crater on the Moon: Extrusion of Waning-Stage Lava Lake Magmatic Foam Results in Extremely Young Crater Retention Ages // Geology 45, 5 (2017). doi: 10.1130/G38594.1.

26. Braden S. E. et al. Evidence for Basaltic Volcanism on the Moon within the past 100 Million Years // Nature Geoscience 7 (2014). doi: 10.1038/ngeo2252.

27. Andrews Robin. The Moon Is a Volcanic Freak and China Is Trying to Find Out Why // Wired (December 08, 2020). URL: https://www.wired.co.uk/article/china-moon-mission-change-5.

28. Sori M. M. et al. Gravitational Search for Cryptovolcanism on the Moon: Evidence for Large Volumes of Early Igneous Activity // Icarus 273 (2016). doi: 10.1016/j.icarus.2016.02.009.

29. Peters K. & Langseth M.G. (1975) Long Term Temperature Observations on the Lunar Surface at Apollo Sites 15 and 17. Technical Report 3-CU-3-75, Lamont – Doherty Geological Observatory of Columbia University. URL: https://www.lpi.usra.edu/lunar/ALSEP/pdf/31111000591808.pdf.

30. Nagihara S. et al. Examination of the Long‐Term Subsurface Warming Observed at the Apollo 15 and 17 Sites Utilizing the Newly Restored Heat Flow Experiment Data From 1975 to 1977 // JGR Planets 123, 5 (2018). doi: 10.1029/2018JE005579.

31. Watters T. R. et al. Shallow Seismic Activity and Young Thrust Faults on the Moon // Nature Geoscience 12 (2019). doi: 10.1038/s41561-019-0362-2.

32. Saal A. E. et al. Volatile Content of Lunar Volcanic Glasses and the Presence of Water in the Moon’s Interior // Nature 454 (2008). doi: 10.1038/nature07047.

33. Milliken R. E. & Li S. Remote Detection of Widespread Indigenous Water in Lunar Pyroclastic Deposits // Nature Geoscience 10 (2017). doi: 10.1038/ngeo2993.

34. Barnes J. J. et al. An Asteroidal Origin for Water in the Moon // Nature Communications 7 (2016). doi: 10.1038/ncomms11684.

6. Поверженный бог

1. Howell Elizabeth. Mariner 9: First Spacecraft to Orbit Mars // Space.com (November 08, 2018). URL: https://www.space.com/18439-mariner-9.html.

2. Andrews-Hanna J. C., Zuber M. T. & Banerdt W. B. The Borealis Basin and the Origin of the Martian Crustal Dichotomy // Nature 453 (2008). doi: 10.1038/nature07011.

3. Leone G. et al. Three‐Dimensional Simulations of the Southern Polar Giant Impact Hypothesis for the Origin of the Martian Dichotomy // Geophysical Research Letters 41, 24 (2014). doi: 10.1002/2014GL062261.

4. Wilson L. & Mouginis-Mark P. J. Phreatomagmatic Explosive Origin of Hrad Vallis, Mars // JGR Planets 108, E8 (2003). doi: 10.1029/2002JE001927.

5. Brož, P. & Hauber E. Hydrovolcanic Tuff Rings and Cones as Indicators for Phreatomagmatic Explosive Eruptions on Mars // JGR Planets 118, 8 (2013). doi: 10.1002/jgre.20120.

6. Wall K. T. et al. Determining Volcanic Eruption Styles on Earth and Mars from Crystallinity Measurements // Nature Communications 5 (2014). doi: 10.1038/ncomms6090.

7. Jet Propulsion Laboratory. (2016) Found: Clues about Volcanoes Under Ice on Ancient Mars. [Press release] URL: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6472.

8. Brož P. et al. Experimental Evidence for Lava-Like Mud Flows Under Martian Surface Conditions // Nature Geoscience 13 (2020). doi: 10.1038/s41561-020-0577-2.

9. NASA. (2018) Jamming with the “Spiders” from Mars. [Press release] URL: https://www.nasa.gov/image-feature/jpl/jamming-with-the-spiders-from-mars.

10. The Planetary Society. Every Mission to Mars, Ever. [Factbox] URL: https://www.planetary.org/space-missions/every-mars-mission.

11. Andrews Robin George. Rocks, Rockets and Robots: The Plan to Bring Mars Down to Earth // Scientific American (February 6, 2020). URL: https://www.scientificamerican.com/article/rocks-rockets-and-robots-the-plan-to-bring-mars-down-to-earth1/.

12. International Meteorite Collectors Association. Martian Meteorites. [Factbox] URL: https://imca.cc/mars/martian-meteorites.htm.

13. Lapen T. J. et al. Two Billion Years of Magmatism Recorded from a Single Mars Meteorite Ejection Site // Geology 3, 2 (2017). doi: 10.1126/sciadv.1600922.

14. Carr M.H. & Head III J.W. Geologic History of Mars // Earth and Planetary Science Letters 294 (2010). doi: 10.1016/j.epsl.2009.06.042.

15. Bouley S. et al. The Revised Tectonic History of Tharsis // Earth and Planetary Science Letters 488 (2018). doi: 10.1016/j.epsl.2018.02.019.

16. Lillis R. J. et al. Demagnetization of Crust by Magmatic Intrusion Near the Arsia Mons Volcano: Magnetic and Thermal Implications for the Development of the Tharsis Province, Mars Journal of Volcanology and Geothermal Research 185, 1–2 (2009). doi: 10.1016/j.jvolgeores.2008.12.007.

17. Bouley S. et al. Late Tharsis Formation and Implications for Early Mars // Nature 531 (2016). doi: 10.1038/nature17171.

18. Ojha L. et al. Spectral Evidence for Hydrated Salts in Recurring Slope Lineae on Mars // Nature Geoscience 8 (2015). doi: 10.1038/ngeo2546.

19. DiBiase R.A. et al. Deltaic Deposits at Aeolis Dorsa: Sedimentary Evidence for a Standing Body of Water on the Northern Plains of Mars // JGR Planets 118, 6 (2013). doi: 10.1002/jgre.20100.

20. Bibring J-P. et al. “Global Mineralogical and Aqueous Mars History Derived from OMEGA/Mars Express Data // Science 312, 5772 (2006). doi: 10.1126/science.1122659.

21. Murchie S. L. et al. A Synthesis of Martian Aqueous Mineralogy After 1 Mars Year of Observations from the Mars Reconnaissance Orbiter // JGR Planets 114, E2 (2009). doi: 10.1029/2009JE003342.

22. Jet Propulsion Laboratory. (2015) NASA’s Curiosity Rover Team Confirms Ancient Lakes on Mars. [Press release] URL: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4734.

23. Rapin W. et al. An Interval of High Salinity in Ancient Gale Crater Lake on Mars // Nature Geoscience 12 (2019). doi: 10.1038/s41561-019-0458-8.

24. Villanueva G. L. et al. Strong Water Isotopic Anomalies in the Martian Atmosphere: Probing Current and Ancient Reservoirs // Science 348, 6231 (2015). doi: 10.1126/science.aaa3630.

25. Rodriguez J. A.P. et al. The 1997 Mars Pathfinder Spacecraft Landing Site: Spillover Deposits from an Early Mars Inland Sea // Scientific Reports 9 (2019). doi: 10.1038/s41598-019-39632-1.

26. col1_0 et al. Tsunami Waves Extensively Resurfaced the Shorelines of an Early Martian Ocean // Scientific Reports 6 (2016). doi: 10.1038/srep25106.

27. Mahaffy P. R. et al. Abundance and Isotopic Composition of Gases in the Martian Atmosphere from the Curiosity Rover // Science 341, 6143 (2013). doi: 10.1126/science.1237966.

28. Webster C. R. et al. Isotope Ratios of H, C, and O in CO_2 and H_2O of the Martian Atmosphere // Science 341, 6143 (2013). doi: 10.1126/science.1237961.

29. Turbet M. & Forget F. The Paradoxes of the Late Hesperian Mars Ocean // Scientific Reports 9 (2019). doi: 10.1038/s41598-019-42030-2.

30. col1_0, Guest J.E. & Wilson C. J. Origin of the Olympus Mons Aureole and Perimeter Scarp // The Moon and the Planets 22 (1980). doi: 10.1007/BF00898433.

31. Isherwood R. J. et al. The Volcanic History of Olympus Mons from Paleotopography // Earth and Planetary Science Letters 363 (2013). doi: 10.1016/j.epsl.2012.12.020.

32. Richardson J. A. et al. Recurrence Rate and Magma Effusion Rate for the Latest Volcanism on Arsia Mons, Mars // Earth and Planetary Science Letters 458 (2017). doi: 10.1016/j.epsl.2016.10.040.

33. Wei-Hass Maya. First Active Fault Zone Found on Mars // National Geographic (December 24, 2019). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2019/12/first-active-fault-system-found-mars2/.

7. Преисподняя

1. NASA. Venus. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/by-the-numbers/.

2. NASA. (2017) “55 Years Ago: Mariner 2 First to Venus.” [Blog post] URL: https://www.nasa.gov/feature/55-years-ago-mariner-2-first-to-venus.

3. NASA. Venera 4. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/missions/venera-4/in-depth/.

4. Guinness World Records. Longest Time Survived on Venus by a Spacecraft. [Factbox] URL: https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/78367-longest-time-survived-on-venus-by-a-spacecraft/.

5. Mouginis-Mark P. J. Geomorphology and Volcanology of Maat Mons, Venus // Icarus 277 (2016). doi: 10.1016/j.icarus.2016.05.022.

6. Krassilnikov A. S. & Head J. W. Novae on Venus: Geology, Classification, and Evolution // JGR Planets 108, E9 (2003). doi: 10.1029/ 2002JE001983.

7. Wilford John Noble. On Venus, Pancakes for Volcano Domes // New York Times (November 17, 1990). URL: https://www.nytimes.com/1990/11/17/us/on-venus-pancakes-for-volcano-domes.html.

8. Wilford John Noble. New Images Suggest Volcanism On Venus //New York Times (November 22, 1983). URL: https://www.nytimes.com/1983/11/22/science/new-images-suggest-volcanism-on-venus.html.

9. Smrekar S.E. et al. Recent Hotspot Volcanism on Venus from VIRTIS Emissivity Data // Science 328, 5978 (2010). doi: 10.1126/science.1186785.

10. Hall Shannon. Volcanoes on Venus Might Still Be Smoking //New York Times (January 9, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/01/09/science/venus-volcanoes-active.html.

11. Filiberto J. et al. Present-Day Volcanism on Venus as Evidenced from Weathering Rates of Olivine // Science Advances 6, 1 (2020). doi: 10.1126/sciadv.aax7445.

12. Marcq E. et al. Variations of Sulphur Dioxide at the Cloud Top of Venus’s Dynamic Atmosphere // Nature Geoscience 6 (2013). doi: 10.1038/ngeo1650.

13. Gülcher A.J.P. et al. Corona Structures Driven by Plume – Lithosphere Interactions and Evidence for Ongoing Plume Activity on Venus // Nature Geoscience 13 (2020). doi: 10.1038/s41561-020-0606-1.

14. Way M.J. & Genio A. D.D. Venusian Habitable Climate Scenarios: Modeling Venus Through Time and Applications to Slowly Rotating Venus‐Like Exoplanets // JGR Planets 125, 5 (2020). doi: 10.1029/ 2019JE006276.

15. Elkins-Tanton L.T. et al. Field Evidence for Coal Combustion Links the 252 Ma Siberian Traps with Global Carbon Disruption // Geology 48, 10 (2020). doi: 10.1130/G47365.1.

16. Drake Nadia. Possible Sign of Life on Venus Stirs Up Heated Debate // National Geographic (September 14, 2020). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2020/09/possible-sign-of-life-found-on-venus-phosphine-gas/.

17. Scoles Sarah. ‘Dr. Phosphine’ and the Possibility of Life on Venus // Wired (Septem ber 14, 2020). URL: https://www.wired.com/story/dr-phosphine-and-the-possibility-of-life-on-venus/.

18. Sousa-Silva C. et al. Phosphine as a Biosignature Gas in Exoplanet Atmospheres // arXiv (2019). doi: 10.1089/ast.2018.1954.

19. Greaves J. S. et al. Phosphine Gas in the Cloud Decks of Venus // Nature Astronomy (2020a). doi: 10.1038/s41550-020-1174-4.

20. Stirone Shannon, Chang Kenneth & Overbye Dennis. Life on Venus? Astronomers See a Signal in Its Clouds // New York Times (September 14, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/09/14/science/venus-life-clouds.html.

21. Morowitz H. & Sagan C. Life in the Clouds of Venus? // Nature 215 (1967). doi: 10.1038/2151259a0.

22. Limaye S. S. et al. Venus’ Spectral Signatures and the Potential for Life in the Clouds // Astrobiology 18, 9 (2018). doi: 10.1089/ast.2017.1783.

23. Wall K. et al. Biodiversity Hot Spot on a Hot Spot: Novel Extremophile Diversity in Hawaiian Fumaroles // MicrobiologyOpen 4, 2 (2015). doi: 10.1002/mbo3.236.

24. Makuch-Schulze D. et al. A Sulfur-Based Survival Strategy for Putative Phototrophic Life in the Venusian Atmosphere // Astrobiology 4, 1 (2004). doi: 10.1089/153110704773600203.

25. Seager S. et al. The Venusian Lower Atmosphere Haze as a Depot for Desiccated Microbial Life: A Proposed Life Cycle for Persistence of the Venusian Aerial Biosphere // Astrobiology (2020). doi: 10.1089/ast.2020.2244.

26. Villanueva G. et al. No Phosphine in the Atmosphere of Venus // arXiv (2020). URL: https://arxiv.org/abs/2010.14305.

27. col1_0 et al. Re-analysis of the 267-GHz ALMA Observations of Venus: No Statistically Significant Detection of Phosphine // arXiv (2020). URL: https://arxiv.org/abs/2010.09761.

28. Mogol R., Limaye S. & Way M. Venus’ Mass Spectra Show Signs of Disequilibria in the Middle Clouds // ESSOAr (2020). doi: 10.1002/essoar.10504552.1.

29. Greaves J. S. et al. Re-analysis of Phosphine in Venus’ Clouds // arXiv (2020b). URL: https://arxiv.org/abs/2011.08176.

30. Andrews Robin George. Burying CAESAR: How NASA Picks Winners – and Losers – in Space Exploration // Scientific American (July 25, 2019). URL: https://www.scientificamerican.com/article/burying-caesar-how-nasa-picks-winners-and-losers-in-space-exploration/.

31. Choi Charles Q. Mars Life? 20 Years Later, Debate Over Meteorite Continues // Space.com (August 10, 2016). URL: https://www.space.com/33690-allen-hills-mars-meteorite-alien-life-20-years.html.

8. Кузня гиганта

1. Jet Propulsion Laboratory. Voyager Mission Timeline. [Factbox] URL: https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/timeline/#event-a-once-in-a-lifetime-alignment.

2. Andrews Robin George. Uranus Ejected a Giant Plasma Bubble During Voyager 2’s Visit // New York Times (March 27, 2020). URL: https://www.nytimes.com/2020/03/27/science/uranus-bubble-voyager.html.

3. Jet Propulsion Laboratory. Did You Know? – Voyager. [Factbox] URL: https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/did-you-know/.

4. Morabito L.A. Discovery of Volcanic Activity on Io – A Historical Review // arXiv (2012). URL: https://arxiv.org/pdf/1211.2554.pdf.

5. NASA. Jupiter Moons. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/moons/jupiter-moons/in-depth/.

6. Starr Michelle. You’ll Never Guess What Scientists Want to Call the Moon of a Moon // ScienceAlert (October 11, 2018). URL: https://www.sciencealert.com/can-a-moon-have-a-moon-kollmeister-raymond-submoon-moonmoon.

7. Peale S. J., Cassen P. & Reynolds R. T. Melting of Io by Tidal Dissipation // Science 203, 4383 (1979). doi: 10.1126/science.203.4383.892.

8. Andrews Robin George. A Dance That Stops 2 of Neptune’s Moons from Colliding // New York Times (November 21, 2019). URL: https://www.nytimes.com/2019/11/21/science/neptune-moons-orbit.html.

9. Andrews Robin George. Are Saturn’s Rings Really as Young as the Dinosaurs? // Quanta Magazine (November 21, 2019). URL: https://www.quantamagazine.org/are-saturns-rings-really-as-young-as-the-dinosaurs-20191121/.

10. The Planetary Society. Orbital Resonances of the Galilean Moons of Jupiter. [Factbox] URL: https://www.planetary.org/space-images/orbital-resonances-of-galilean-moons.

11. Morabito L. A. et al. Discovery of Currently Active Extraterrestrial Volcanism // Science 204, 4396 (1979). doi: 10.1126/science.204.4396.972.

12. Jet Propulsion Laboratory. Mission Status – Voyager. [Factbox] URL: https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/status/.

13. NASA. Galileo. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/missions/galileo/overview/.

14. Khurana K. K. et al. Evidence of a Global Magma Ocean in Io’s Interior // Science 332, 6034 (2011). doi: 10.1126/science.1201425.

15. Davies A. G. Volcanism on Io: The View from Galileo // Astronomy & Geophysics 42, 2 (2001). doi: 10.1046/j.1468–4004.2001.42210.x.

16. de Kleer K. et al. Multi-phase Volcanic Resurfacing at Loki Patera on Io // Nature 545 (2017). doi: 10.1038/nature22339.

17. Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory – New Horizons (2007). Tvashtar’s Plume. [Blog post] URL: http://pluto. jhuapl.edu/Galleries/Featured-Images/image.php?page=6&gallery_id=2&image_id=31.

18. Tsang C. C. et al. The Collapse of Io’s Primary Atmosphere in Jupiter Eclipse // JGR Planets 121, 8 (2016). doi: 10.1002/2016JE005025.

19. Guinness World Records. Most Powerful Volcanic Eruption Recorded in the Solar System. [Factbox] URL: https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/most-powerful-volcanic-eruption-recorded-in-the-solar-system.

20. Williams D. A. et al. The Summer 1997 Eruption at Pillan Patera on Io: Implications for Ultrabasic Lava Flow Emplacement // JGR Planets 106, E12 (2001). doi: 10.1029/2000JE001339.

21. Hamilton C.W. et al. Spatial Distribution of Volcanoes on Io: Implications for Tidal Heating and Magma Ascent // Earth and Planetary Science Letters 361 (2013). doi: 10.1016/j.epsl.2012.10.032.

22. Davies A. G., Keszthelyi L.P. & McEwen A.S. Determination of Eruption Temperature of Io’s Lavas Using Lava Tube Skylights // Icarus 278 (2016). doi: 10.1016/j.icarus.2016.06.003.

23. Stirone Shannon. Dear Cassini: Why the Saturn Spacecraft Brings Me to Tears // National Geographic (September 14, 2018). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2018/09/news-cassini-grand-tour-finale-nasa-space/.

24. NASA. Cassini – Enceladus: Ocean Moon. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/missions/cassini/science/enceladus/.

25. NASA. Ceres. [Factbox] URL: https://solarsystem.nasa.gov/planets/dwarf-planets/ceres/overview/.

26. Ruesch O. et al. Cryovolcanism on Ceres // Science 353, 6303 (2016). doi: 10.1126/science.aaf4286.

27. Sori M. M. et al. Cryovolcanic Rates on Ceres Revealed by Topography // Nature Astronomy 2 (2018). doi: 10.1038/s41550-018-0574-1.

28. Lewis J. S. Satellites of the Outer Planets: Their Physical and Chemical Nature // Icarus 15, 2 (1971). doi: 10.1016/0019-1035(71) 90072-8.

29. Purdue University. An Ammonia-Water Slurry May Swirl Below Pluto’s Icy Surface. [Press release] URL: https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2015/Q4/an-ammonia-water-slurry-may-swirl-below-plutos-icy-surface.html.

30. Kamata S. et al. Pluto’s Ocean Is Capped and Insulated by Gas Hydrates // Nature Geoscience 12 (2019). doi: 10.1038/s41561-019-0369-8.

31. Dawn XM2 at Occator Crater – Paper Collection. Nature Astronomy 11 (2020). URL: https://www.nature.com/collections/agdgfadcag.

32. Andrews Robin George. Collision on One Side of Pluto Ripped Up Terrain on the Other, Study Suggests // Scientific American (March 26, 2020). URL: https://www.scientificamerican.com/article/collision-on-one-side-of-pluto-ripped-up-terrain-on-the-other-study-suggests/.

33. Hershberger Scott. Claims of ‘Ocean’ Inside Ceres May Not Hold Water // Scientific American (August 12, 2020). URL: https://www.scientificamerican.com/article/claims-of-ocean-inside-ceres-may-not-hold-water/.

34. Luger R., Sestovic M. & Queloz D. A Seven-Planet Resonant Chain in TRAPPIST-1 // Nature Astronomy 1 (2017). doi: 10.1038/s41550-017-0129.

Эпилог

1. Mastrolorenzo G. et al. Herculaneum Victims of Vesuvius in AD 79 // Nature 410 (2001). doi: 10.1038/35071167.

2. Mastrolorenzo G. et al. Lethal Thermal Impact at Periphery of Pyroclastic Surges: Evidences at Pompeii // PLOS ONE 5, 6 (2010). doi: 10.1371/journal.pone.0011127.

3. Petrone P. et al. A Hypothesis of Sudden Body Fluid Vaporization in the 79 AD Victims of Vesuvius // PLOS ONE 13, 9 (2018). doi: 10.1371/journal.pone.0203210.

4. Petrone P. et al. Heat-Induced Brain Vitrification from the Vesuvius Eruption in C.E. 79 // New England Journal of Medicine 382 (2020). doi: 10.1056/NEJMc1909867.

5. Andrews Robin George. Did Vesuvius Vaporize Its Victims? Get the Facts // National Geographic (October 16, 2018). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2018/10/news-pompeii-deaths-vesuvius-vaporized-skulls-exploded-chemistry/.

6. Andrews Robin George. Vesuvius Eruption Baked Some People to Death – and Turned One Brain to Glass // National Geographic (January 23, 2020). URL: https://www.nationalgeographic.com/science/2020/01/vesuvius-baked-people-turned-brain-to-glass/.

7. Martyn R. et al. A Re-evaluation of Manner of Death at Roman Herculaneum Following the AD 79 Eruption of Vesuvius // Antiquity 94, 373 (2020). doi: 10.15184/aqy.2019.215.

8. Scarth A. & Tanguy J-C. Volcanoes of Europe. Oxford: Oxford University Press, 2001.

9. Halliday Stephen. (2008) London’s Olympics, 1908 // History Today. [Blog post] URL: https://www.historytoday.com/archive/london%E2%80%99s-olympics-1908.

10. Pratt Sara E. Benchmarks: March 17, 1944: The Most Recent Eruption of Mount Vesuvius // Earth Magazine (March 17, 2016). URL: https://www.earthmagazine.org/article/benchmarks-march-17-1944-most-recent-eruption-mount-vesuvius.

11. Billings Malcolm. Living Under a Volcano // BBC News (March 27, 2004). URL: http://news.bbc.co.uk/1/hi/programmes/from_our_own_correspondent/3502040.stm.

12. Satterthwaite D. J. Truth Flies with Fiction. Bloomington, IN: Archway Publishing, 2014.

13. 57th Bomb Wing Association – War Diary of the 340th Bombardment Group March 1944. (2013) A Diary by Sergeant McRae. [Archival records] URL: http://57thbombwing.com/340th_History/340th_Diary/15_March1944.pdf.

Фотоматериалы

Черно-белые иллюстрации

Пролог – рисунок Джастина Эсткорта (© Justin Estcourt)

1.  Огнеструйный фонтан – Гавайская вулканическая обсерватория (ГВО) Геологической службы США (© USGS Hawaiian Volcano Observatory; HVO)

2.  Супервулкан – Джим Пико (Jim Peaco), 22 июня 2006; Catalog #20386d; Original #IT8M4075 / National Park Service

3. Гигантская чернильница – Кейт Лэкстон (© Kate Laxton)

4.  Стеклянные своды – © Schmidt Ocean Institute; NOAA-PMEL Earth-Ocean Interactions Program

5. Бледный страж – © NASA / JSC

6. Поверженный бог – © NASA / JPL–Caltech

7. Преисподняя – © NASA / JSC / JPL

8. Кузня гиганта – © NASA / JPL / University of Arizona

Эпилог – рисунок Джастина Эсткорта (© Justin Estcourt)

Цветные иллюстрации на вкладке

1. Везувий – © SHAIKH MEHTAB / shutterstock.com

2. Сакурадзима – © Sitthinart Susevi / shutterstock.com

3. Ареналь – © Esdelval / shutterstock.com

4. Анак Кракатау – © Deni_Sugandi / shutterstock.com

5.  Этна с потухшими кратерами – © Oleksii Liebiediev / shutterstock.com

6. Извержение Этны – © Alanstix64 / shutterstock.com

7. Вид на Кавах Иджен – © Putu Artana / shutterstock.com

8. Лава вулкана Кавах Иджен – © Sponsorchen / shutterstock.com

9. Килауэа – © orxy / shutterstock.com

10. Потоки лавы Килауэа – © Maridav / shutterstock.com

11. Микробный мат, Йеллоустоун – © Nina B / shutterstock.com

12.  Озеро Утренней Славы, Йеллоустоун – © Zack Frank / shutterstock.com

13.  Гейзер «Пароход», Йеллоустоун – © Png Studio Photography / shutterstock.com

14. Гейзер «Пароход» зимой – © Laura Hedien / shutterstock.com

15. Сент-Хеленс – © Valeriy Poltorak / shutterstock.com

16. Ол-Доиньо-Ленгаи – © Sergey Uryadnikov / shutterstock.com

1. Везувий, вид с развалин города Помпеи, который был разрушен во время извержения 79 г. н. э. (провинция Неаполь, Италия)

2. Извержение стратовулкана Сакурадзима (остров Кюсю, Япония)

3. Стратовулкан Ареналь (Коста-Рика)

4. Извержение вулкана Анак Кракатау (Индонезия)

5. Этна – самый высокий действующий вулкан Европы. Видны потухшие кратеры на склоне (Сицилия, Италия)

6. Этна во время извержения 16 февраля 2020 г.

7. Вид на Кавах Иджен – группу композитных вулканов (Ява, Индонезия)

8. Лава вулкана Кавах Иджен по ночам светится синим и фиолетовым пламенем

9. Щитовой вулкан Килауэа (Гавайи)

10. Потоки лавы Килауэа, соприкасающиеся с океаном

11. Микробный мат Большого призматического источника (Средний бассейн гейзеров, Йеллоустоунский национальный парк, Вайоминг, США)

12. Геотермальный источник Озеро Утренней Славы (Йеллоустоунский национальный парк)

13. Гейзер «Пароход» – самый высокий действующий гейзер в мире (бассейн гейзеров Норрис, Йеллоустоунский национальный парк)

14. Гейзер «Пароход» зимой

15. Извержение вулкана Сент-Хеленс (округ Скамания, штат Вашингтон, США)

16. Зебры у подножия вулкана Ол-Доиньо-Ленгаи (Танзания)

Примечания

1

Studio Ghibli – японская анимационная студия, основанная в 1985 году Хаяо Миядзаки и Исао Такахатой. Среди выпущенных фильмов – «Небесный замок Лапута» (1987), «Могила светлячков» (1988), «Принцесса Мононоке» (1997), «Унесенные призраками» (2001) и др. – Здесь и далее, если не указано иное, прим. ред.

2

Речь идет о фильме «Мир юрского периода – 2» (2018).

3

Катархей (гадей, преархей) – геологический период, охватывающий первые 600 миллионов лет истории Земли, с момента ее появления и до 4 миллиардов лет назад.

4

В конце ноября 2022 г. впервые за 40 лет началось извержение вулкана Мауна-Лоа.

5

Соединение слов «лава» и «торнадо».

6

От слова «литология» – часть науки о горных породах, изучающая состав, структуру, происхождение и изменение осадочных пород.

7

Вымышленное оружие огромной разрушительной силы.

8

На вулканическом острове Уайт-Айленд 9 декабря 2019 года произошло кратковременное извержение, в результате которого 30 человек госпитализированы. Погибли и пропали без вести 16 человек, подтверждена гибель 14 из них.

9

Перевод М. Вовчок.

10

Слезы [богини] Пеле – вулканологический термин для обозначения лавы в виде застывших капель и шариков, состоящих из вулканического стекла.

11

The Spiders from Mars (с англ. – «Пауки с Марса») – группа, сформированная Дэвидом Боуи в 1970 году.

12

Автомобиль DeLorean DMC-12 выступал в роли машины времени в фильме Роберта Земекиса «Назад в будущее».

13

TARDIS (Time And Relative Dimension(s) In Space) – машина времени и космический корабль из британского телесериала «Доктор Кто».

14

Седиментология – раздел геологии, изучающий осадочные горные породы и процессы их образования.

Content

Робин Джордж Эндрюс
Супервулканы: Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Пролог Врата в небо

Введение

1 Огнеструйный фонтан

2 Супервулкан

3 Гигантская чернильница

4 Стеклянные своды

5 Бледный страж

6 Поверженный бог

7 Преисподняя

8 Кузня гиганта

Эпилог Путешествие сквозь время

Благодарности

Примечания

Фотоматериалы

Примечания