Пьер Руссо - Землетрясения

• Название: Землетрясения
• Автор: Пьер Руссо
• Издательство: Прогресс
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1966

В этой книге Пьер Руссо, известный во Франции писатель — популяризатор научных знаний, дает читателю всестороннее представление об одном из самых грозных и разрушительных стихийных бедствий, наносивших огромный ущерб человечеству на всем протяжении его истории.

Руссо популярно излагает теории происхождения землетрясений и обобщает опыт по применению различных методов прогнозирования сейсмических катастроф и ликвидации их последствий.

---

Прежде чем углубиться в рассмотрение того, как связь между микросейсмическими бурями и Солнцем поможет нам в предсказании землетрясений, подчеркнем практическое значение, которое она может иметь для метеорологии. Подробный анализ статистических данных показывает, что «годы с самыми интенсивными микросейсмическими возмущениями полностью совпадают с годами значительного ослабления солнечной активности», — заявляет в своей диссертации Бернар. Итак, изучив кривую солнечной активности, видимо, можно предсказать годы развития циклонов. Нетрудно догадаться, какую пользу могут извлечь из таких ценных прогнозов моряки и летчики.

Солнце управляет вращением Земли

«Хорошо, будем считать доказанным, что Солнце порождает циклоны и микросейсмические возмущения, — скажет нам читатель. — Теперь нам хотелось бы подробнее узнать об этом источнике возмущений, в частности о том, как Солнце может влиять на нашу планету».

В этом и кроется загадка, но астрономы начинают постепенно ее разгадывать. Теперь они знают, что Солнце не только излучает свет, — точнее, электромагнитные волны любой длины (лучи видимые, ультрафиолетовые, инфракрасные, радиоизлучение), которые доходят до нас минут за восемь, но еще и космические лучи, состоящие в основном из протонов (ядра атомов водорода). Эти лучи доходят до Земли менее чем за час. Особенный интерес представляют заряженные частицы — корпускулы, проходящие этот путь за 20–40 часов. Корпускулы вызывают полярные сияния, резкие колебания магнитной стрелки, создают помехи радиовещанию — или, короче, порождают магнитные бури, которые возмущают ионосферу Земли и нарушают радиосвязь.

Эмиссия корпускул Солнцем особенно усиливается во время хромосферных вспышек. Эти вспышки на Солнце из-за их молниеносной быстроты иногда ускользают из поля зрения астрономов, но так как вспышки сопровождаются всегда появлением крупных пятен и протуберанцев, то, наблюдая за этими явлениями, ученые догадываются, что в ионосфере сейчас же произойдут возмущения. Непрерывным наблюдением за Солнцем удается в настоящее время обеспечить постоянство и регулярность телевидения. Но поразительнее всего, что эти явления на Солнце оказывают влияние не только на ионосферу и радиосвязь. С интервалом в два года, то есть в 1958 и> в 1960 годах, Данжон, директор Парижской обсерватории, сообщил Академии наук о двух совершенно необычайных случаях. 23 февраля 1956 года на Солнце наблюдались хромосферные вспышки исключительной интенсивности, которые вызвали на Земле сери» северных сияний и магнитных бурь. Мало того, эти вспышки совпали с изменением скорости вращения Земли! Изменение было не очень значительным, всего 0,010 секунды. Однако ученых поразила не эта величина, но совершенно неожиданное открытие о влиянии солнечной активности на движение земного шара. 10, 14 и 16 июля 1959 года на Солнце наблюдались вспышки, не менее интенсивные, чем в 1956 году, причем и на этот раз они отразились на вращении Земли: к 21 июля оно резко замедлилось, а затем начало ускоряться, как и прежде.

Чем же объяснить эту странную связь? Для изменения скорости вращения Земли нужно, чтобы изменился момент инерции, поскольку масса земного шара остается неизменной. Возможно (как это частично допускал Стойко при выявлении причин других аномалий вращения Земли), что Солнце воздействует на пластичные толщи нашей планеты, вызывая их разрежение или сжатие.

Это могло бы служить объяснением, почему радиус Земли, а отсюда ее момент инерции и скорость вращения зависят от колебаний солнечной активности.

В свете этих предположений представляется правдоподобным, что такие возмущения, вызываемые Солнцем в пластичных толщах земного шара не обходится без катастроф. Понятно, что могут возникнуть чрезмерные напряжения и даже разломы, то есть землетрясения.

Именно такое предположение побудило Стойко задать себе в 1952 году следующий вопрос: «Имеется ли причинно-следственная связь между изменением скорости вращения земного шара и землетрясениями?» Этот выдающийся астроном, работающий в Парижской обсерватории, использовал свои собственные расчеты значений годовых изменений скорости вращения Земли и заимствовал из труда Гутенберга и Рихтера величины сейсмической энергии, высвобождающейся за год (см. кривую на рис. 11). Затем он применил обычные математические методы, чтобы выяснить, не существует ли между этими двумя явлениями какой-нибудь иной связи, кроме случайной. Стойко сообщил, что результаты расчетов показали «весьма четко выраженное согласие»[71]. Отсюда этот ученый заключил, что аномалии вращения земного шара и землетрясения были следствием одной и той же причины, которую после сообщений Данжона мы можем найти, только наблюдая за Солнцем. Итак, по их мнению, неравномерность солнечной активности — вот причина изменения скорости вращения Земли и ее сейсмичности.

Дает ли нам Солнце разгадку землетрясений?

Признаемся, что здесь мы имеем дело с еще одной весьма правдоподобной гипотезой, и воспользуемся случаем, чтобы привести несколько примеров любопытных совпадений.

1 сентября 1923 года великолепная группа солнечных пятен, которая заняла не менее 50 000 километров, пересекла центральный солнечный меридиан, и в тот же день газеты сообщили о сильном землетрясении в Японии[72].

4 февраля 1946 года еще более крупная группа пятен длиной 250 000 километров пересекла тот же солнечный меридиан. На Земле был отмечен поток рассеянных радиоизлучений и возмущения, а в Алжире разразилось землетрясение, унесшее 264 человеческих жизней и разрушившее 880 домов.

25 июля 1946 года астрономы обнаружили на Солнце не пятно, а грандиозную вспышку. Через два дня на различные районы земного шара обрушились магнитные бури с полярными сияниями и ливнями. А еще через несколько дней сильное землетрясение опустошило остров Доминика (Малые Антилы) и погубило около 80 человек.

В апреле 1947 года на Солнце появилось самое большое из когда-либо виденных пятен, растянувшееся в длину более чем на 300 000 километров. За этим явлением 10 апреля последовало землетрясение в США.

В первых числах ноября 1952 года возникло другое гигантское солнечное пятно длиной около 130 000 километров. Вслед за этим, 4 ноября, на Камчатке разразилось землетрясение с магнитудой 8,4; 7 ноября цунами обрушилось на берега Тихого океана, а 8 ноября буря небывалой силы пронеслась по Северо-Восточной Европе.

Декабрь 1957 года, особенно первая его половина, ознаменовался исключительной солнечной активностью. За это время астрономы насчитали 134 пятна, из них 116 новых. А 13 апреля землетрясение в Иране унесло 2000 жертв.

Мы могли бы привести много других примеров совпадений сейсмических возмущений с проявлениями солнечной активности. Но сознаемся, сохраняя объективность, что они ничего бы не доказали, ибо в качестве опровержения противники этой гипотезы могли бы привести другие примеры, когда исполинские пятна или чудовищные вспышки на Солнце не вызывали никаких отголосков на Земле, или, наоборот, случаи, когда разрушительные землетрясения не совпадали ни с какими необычайными проявлениями солнечной активности.

Можно проявить еще большую любознательность и задаться вопросом, не будут ли такие совпадения между явлениями, происходящими на Солнце, и сейсмической активностью простой случайностью или между ними наблюдается некая связь вроде той, которую обнаружил Стойко между землетрясениями и вращением земного шара.

Сообщим читателю, что бельгийский геофизик Ван-Жильс занялся этой проблемой в 1949 году. Прибегая, как и другие исследователи, к корреляционному анализу, он пытался обнаружить связь между солнечной активностью и числом землетрясений за год. Результаты его расчетов показали, что такой связи нет и что эти явления не зависят друг от друга.

Но совершенно очевидно, что у Ван-Жильса не было оснований оценивать сейсмическую активность числом землетрясений. Мы уже знаем, что энергия, высвобождающаяся при множестве слабых землетрясений, не может идти в сравнение с той, которая характерна для небольшого числа сильных возмущений. Отсюда совершенно ясно, что единственным правильным критерием для оценки сейсмической активности должна быть энергия землетрясений, а не их количество. Сравнивая сейсмическую активность в 1906 и 1935 годах, мы получили бы о ней неправильное представление, если бы ограничились констатацией, что в эти годы число толчков было почти одинаковым. Ведь в 1935 году высвободившаяся энергия составила всего 6,1×1026 эргов, а в 1906 году она достигла 64,7×1026 эргов!

Рис. 24. Сопоставление сейсмической и солнечной активности в 1922–1952 годах. На оси ординат отложены Вольфовы числа.

Перенесем на график кривую сейсмической энергии с рис. 11 (по данным Гутенберга и Рихтера) и вычертим кривую солнечной активности, измеренную Вольфовыми числами. Мы получим тогда график, представленный на рис. 24, где кривая сейсмической активности вычерчена сплошной линией, а солнечной активности — штрихами. Хотя здесь сходство между кривыми менее отчетливо, чем на рис. 23, но все же оно имеется. Заметно отставание на несколько лет соответствующих фаз сейсмической активности от солнечной. Поэтому максимум сейсмической активности почти совпадает с минимумом солнечной. Это совпадение особенно бросается в глаза в отношении 1923 года. Думается, максимум солнечной активности, достигшей в 1957 году исключительной интенсивности, не случайно опережает на три года сейсмический максимум 1960 года, тоже крайне необычного.