Метаданни
Данни
- Включено в книгата
- Оригинално заглавие
- A Short History of Nearly Everything, 2003 (Пълни авторски права)
- Превод отанглийски
- Маргарита Хаджиниколова, 2005 (Пълни авторски права)
- Форма
- Научен текст
- Жанр
- Характеристика
-
- Няма
- Оценка
- 5,3 (× 39гласа)
- Вашата оценка:
Информация
Издание:
Бил Брайсън. Кратка история на почти всичко
Отговорен редактор: Ваня Томова
Редактор: Илия Иванов
Технически редактор: Божидар Стоянов
Предпечатна подготовка: Мирослав Стоянов
Издателство Сиела — софт енд пъблишинг, 2005
ISBN 954–649–793–2
Transworld publishers, a division of The Random House Group Ltd
История
- —Добавяне
- —Редакция: slacker
14. Огънят отдолу
През лятото на 1971 г. млад геолог на име Майк Вурхис правел проучвания из тревиста ферма в източна Небраска, недалече от малкия град Орчърд, където бил израснал. Когато минавал през едно стръмно дере, забелязал странен блясък в храста на склона и се покатерил да види какво има там. Това, което видял, бил перфектно запазения череп на млад носорог, който бил изровен от неотдавнашните проливни дъждове.
Оказало се, че на няколко метра по-нататък се намирало едно от най-изключителните находища на вкаменелости, откривано някога в Северна Америка — един изсъхнал вир, който служел за масов гроб на множество животни — носорози, подобни на зебра коне, острозъби сърни, камили, костенурки. Всички те били умрели от мистериозен катаклизъм преди по-малко от дванайсет милиона години през периода, известен в геологията като миоцен. Тогава Небраска била разположена върху обширна гореща равнина, каквато сега е Серенгети в Африка. Животните били открити заровени под вулканична пепел, достигаща дълбочина до 3 метра. Било загадка, тъй като в Небраска нямало и никога не е имало вулкани.
Днес мястото, открито от Вурхис, се нарича държавен парк „Ашфол Фосил Бедс“ и има елегантен център за нови посетители с музей, където грижливо са изложени експонати от геологията на Небраска и от историята на находищата от вкаменелости. Центърът има лаборатория със стъклена стена, през която посетителите могат да наблюдават как палеонтолозите почистват костите. Една сутрин, като минавах в лабораторията, там работеше жизнерадостен побелял мъж, в когото разпознах Майк Вурхис, участвал в документално телевизионно предаване по БиБиСи. В държавния парк „Ашфол Фосил Бедс“ нямат огромен брой посетители — той се намира в затънтено място — и Вурхис изглеждаше очарован да ме разведе. Заведе ме до мястото, където е открил находката си — една клисура, дълбока 6 метра.
„Беше забутано място за търсене на кости“ — каза той щастливо. — „Но аз не търсех кости. Имах намерение да правя геоложка карта на южна Небраска и по това време просто ровех наоколо. Ако не бях отишъл нагоре по клисурата и дъждовете не бяха току-що отмили черепа, щях да отмина, и това никога нямаше да бъде открито.“ Показа едно покрито заграждение, което бе станало главното място на разкопките. Около двеста животни били открити едно върху друго.
Попитах го защо е забутано място за откриване на кости. „Ами, ако търсиш кости, наистина ти трябват открити скали. Ето защо повечето от палеонтологията се прави в топли, сухи места. Не че там има повече кости. Просто имаш шанс да ги забележиш. В такова място“ — той посочи с ръка към обширната и еднообразна прерия — „няма да знаеш откъде да почнеш. Може да има страхотни неща там, но няма нищо на повърхността, което да ти покаже откъде да почнеш да търсиш.“
В началото мислели, че животните са погребани живи и Вурхис така и заявил в статия в Нешънъл Джиографик през 1981 г. „Статията нарича мястото Помпей на праисторическите животни“ — ми каза той — „което не бе много удачно, тъй като точно след това осъзнахме, че животните въобще не са умрели внезапно. Всички са страдали от нещо, наречено хипертонична пулмонарна остеодистрофия, което се получава при вдишване на голямо количество абразивна пепел — а те трябва да са вдишали много от нея, тъй като пепелта е била с дебелина около метър на стотици километри.“ Той взе парче сивкава глиненообразна пръст и го раздроби в моята ръка. Беше като прах, но и леко песъчливо. „Лошо, ако трябва да се диша“ — продължи той — „тъй като е много фино, но и доста остро. Както и да е, дошли до този вир, вероятно да търсят спасение, и умрели в мъки. Пепелта навярно е унищожила всичко. Трябва да е затрупала всичката трева, да е покрила всяко листо и да е превърнала водата в сивкава тиня, негодна за пиене. Сигурно въобще не е било много приятно.“
Според документалното предаване на БиБиСи съществуването на толкова пепел в Небраска било изненадващо. Всъщност големите наноси пепел там били известни от дълго време. Почти повече от век имало миннодобивна промишленост за производството на универсално почистващи препарати като „Комет“ и „Аякс“. Учудващо е, че никой не се и замислял откъде е дошла всичката тази пепел.
„Чувствам се малко неловко да кажа“ — каза Вурхис с лека усмивка — „че за първи път се замислих за това, когато един редактор от Нешънъл Джеографик ме попита за източника на всичката тази пепел и трябваше да призная, че не знам. Никой не знаеше.“
Вурхис изпратил проби на колегите си навсякъде из западните Съединени щати, като ги питал дали има нещо в тях, което им било известно. Няколко месеца по-късно геолог на име Бил Бонихсен от Геоложкото управление на Айдахо се свързал с него и му казал, че пепелта отговаря на вулканичния нанос от мястото, наречено Брюно-Джарбридж в югозападен Айдахо. Събитието, което убило животните в равнината на Небраска, било вулканична експлозия от невероятен дотогава мащаб — но с достатъчна големина, за да остави пласт от пепел с дълбочина 3 метра на повече от 1000 километра разстояние от източна Небраска. Оказало се, че под западните Съединени щати имало огромен котел с магма — вулканично горещо петно, което изригвало катастрофално на всеки 600 000 години. Последното такова изригване било само преди малко повече от 600 000 години. Горещото петно е още там. Сега го наричаме Национален парк Йелоустоун.
Смайващо малко знаем за това, което се случва под краката ни. Забележително е като си помислим, че Форд правят коли и се играе бейзбол за „Световните серии“ от по-дълго време, отколкото знаем, че Земята има ядро. И, разбира се, фактът, че континентите се движат на повърхността като плаващ лист на водна лилия, е общоизвестен от по-малко от трийсет години. „Колкото и странно да изглежда“ — пише Ричърд Фейнман — „знаем доста повече за разпределението на материята във вътрешността на Слънцето, отколкото познаваме вътрешността на Земята.“
Разстоянието от повърхността на Земята до центъра й е около 6340 километра, което не е много далече. Изчислено е, че ако се издълбае кладенец до центъра на земята и се пусне тухла в него, ще са нужни само 45 минути, за да достигне тя до дъното (макар че тогава тухлата ще бъде в безтегловност, тъй като цялата земна гравитация ще бъде отгоре и около нея, а не под нея). Опитите ни да проникнем към средата на Земята наистина са скромни. Една или две южноафрикански златодобивни мини достигат до дълбочина 3 километра, но повечето от мините на Земята не са на повече от 400 метра под повърхността. Ако планетата бе ябълка, нямаше още да сме пробили кората й. Наистина доста сме далече от постигането дори на такова нещо.
До около по-малко от век всичко, което най-информираните академични умове знаели за вътрешността на Земята, не било повече от това, което знаел един миньор — а именно, че можеш да копаеш почвата до известно разстояние и след това удряш на камък, и това е, После, през 1906 г., ирландски геолог на име Р. Д. Олдъм, докато изследвал сеизмографски данни от земетресение в Гватемала, забелязал, че някои ударни вълни били проникнали до точка, дълбоко навътре в Земята, и след това се отразявали под ъгъл, като че ли срещали някакъв вид бариера. Това го накарало да стигне до заключението, че Земята има ядро. Три години по-късно хърватски сеизмолог на име Андрия Мохоровичич изучавал графики от земетресение в Загреб, когато забелязал подобно отклонение, но на по-плитко ниво. Бил открил границата между земната кора и пласт непосредствено отдолу — т.нар. мантия; тази зона оттогава е позната като дисконтиниум (нарушаване на непрекъснатостта) на Мохоровичич, или на Мохо за по-кратко.
Започнали сме да получаваме смътна представа за пластовете във вътрешността на Земята — но наистина била само смътна. Едва през 1936 г. датският учен Инге Леман, като изучавал сеизмографики на земетресения в Нова Зеландия, открил, че има две ядра — вътрешно, за което сега смятаме, че е твърдо, и външно (това, което Олдъм бил открил), за което се счита, че е течно и е „седалището“ на магнетизма.
Точно когато Леман усъвършенствал разбирането ни за вътрешността на Земята, като изучавал сеизмичните вълни на земетресенията, двама геолози в Калифорнийския технологически институт изобретявали начин за сравнение между различните земетресения. Това били Чарлз Рихтер и Бено Гутенберг, въпреки че по причини, нямащи нищо общо със справедливостта, скалата почти веднага станала известна само като скала на Рихтер. (За тази несправедливост Рихтер няма никаква вина. Той бил скромен човек и никога не я наричал на собственото си име, а като „Магнитудна скала“.)
Скалата на Рихтер винаги е била погрешно разбирана, макар че сега нещата са малко по-добре в сравнение с началото, когато посетителите в офиса на Рихтер винаги искали да видят знаменитата скала, като мислели, че е някаква машина. Скалата, разбира се, е повече идея, отколкото веществен предмет — тя е условна мярка на вибрациите на Земята, основаваща се на измервания на повърхността. Покачването е експоненциално, така че трус с магнитуд 7,3 е петдесет пъти по-мощен от земетресение с магнитуд 6,3 и с 2500 пъти по-голяма мощност от земетресение от 5,3.
Поне теоретично няма горна граница за земетресенията — нито пък и долна граница. Скалата е просто мярка за сила, но не казва нищо за щетите. Трус с магнитуд 7, протичащ дълбоко в мантията — например 600 километра надолу — може да не причини въобще щети на повърхността, докато някой значително по-малък трус с център, намиращ се на само 6 километра под повърхността, може да доведе до разруха с голям обхват. Много зависи и от характера на подпочвения пласт, времетраенето на труса, честотата и силата на последващите трусове и физическото разположение на засегнатия район. Всичко това означава, че страшните трусове не са винаги най-мощните, макар че силата очевидно има голямо значение.
Най-голямото земетресение, откакто е изобретена тази скала (в зависимост от източника на информация), е било или това с епицентър Принс Уилиям Саунд в Аляска през март 1964 г., което било 9,2 по скалата на Рихтер, или това в Тихия океан покрай крайбрежието на Чили през 1960 г., което първоначално било измерено с магнитуд от 8,6, но по-късно било коригирано от някои органи на повече (включително и от Геоложкото управление на САЩ), достигайки до наистина грандиозната степен от 9,5. От това стигаме до извода, че измерването на земетресенията не винаги е точна наука, особено когато от далечни места се прави интерпретация на измерванията. Във всеки случай и двата труса са били адски големи. Този от 1960 г. не само че причинил всеобхватни щети в крайбрежната част на Южна Америка, но и породил гигантско цунами, което преминало 6 хиляди километра през Тихия Океан и отнесло голяма част от центъра на Хило в Хаваите, като разрушило петстотин сгради, а шейсет души били убити. Подобни връхлитания на вълни тогава причинили още жертви чак в Япония и Филипините.
Но земетресението с най-голям интензитет в историята от гледна точка на абсолютна, концентрирана разруха било това, което поразило — и всъщност напълно сринало — Лисабон в Деня на Вси Светии (1 ноември) 1755 г. Точно преди десет сутринта градът бил ударен от внезапен страничен трус, сега изчислен на магнитуд от 9,0 и бил разтърсван яростно за период от цели седем минути. Конвулсията била толкова силна, че водата излетяла от пристанището на града и се върнала обратно във вълна, висока 15 метра, която допринесла още към разрухата. Когато накрая движението спряло, оцелелите се радвали на три минути затишие преди удара на втори трус, който бил само малко по-слаб от първия. Трети, финален трус последвал след два часа. След всичко това 60 000 души били мъртви и фактически всяко здание на километри разстояние било сринато. За сравнение земетресението в Сан Франциско през 1906 г. било 7,8 по скалата на Рихтер и продължило по-малко от трийсет секунди.
Земетресенията се случват доста често. Всеки ден някъде по света има средно по две с магнитуд 2,0 или повече — което е достатъчно всеки да бъде хубавичко разтърсен. Макар че земетресенията обикновено се струпват в определени места — особено около крайбрежието на Тихия океан — те могат да се случат почти навсякъде. В Съединените щати, изглежда че — засега — са напълно незасегнати само Флорида, южен Тексас и горния Среден Запад. Нова Англия е претърпяла две земетресения с магнитуд 6,0 или над това през последните двеста години. През април 2002 г. в региона се усетили разтърсвания от трус близо до езерото Чамплейн на границата между Ню Йорк и Вермонт, причинявайки сериозни локални щети и (мога да твърдя) събаряне на картини от стените и деца от леглата чак до Ню Хампшир.
Най-често срещаните земетресения са тези, когато две плочи се срещнат, както в Калифорния по протежението на разлома Сан Андреас. Когато двете плочи си оказват натиск, се образува налягане, докато едната от двете поддаде. Обикновено колкото е по-дълъг интервалът между трусовете, толкова по-голямо е насъбралото се налягане и следователно по-голяма е възможността за наистина огромно разтърсване. Това е особено обезпокоително за Токио, който Бил МакГиър, специалист по опасностите в лондонския Юнивърсити Колидж, описва като „град, чакащ да умре“ (не е мото, което може да се намери в многото туристически брошури). Токио се намира на границата на три тектонични плочи в страна, която вече е известна със сеизмичната си нестабилност. През 1995 г., както можем да си спомним, град Кобе, 450 километра на запад, бе ударен от трус с магнитуд 7,2, при който загинаха 6394 души. Щетите бяха изчислени на 99 милиарда долара. Но това бе нищо — в общи линии относително малко — сравнено с това, което вероятно очаква Токио.
Токио вече е пострадало от едно от най-разрушителните земетресения в днешни времена. На 1 септември 1923 г. точно преди обяд градът е бил ударен от трус, известен като Великия трус Канто — събитие над десет пъти по-мощно от земетресението в Кобе. Двеста хиляди души били убити. Оттогава в Токио има зловещо спокойствие, така че напрежението под повърхността се натрупва от години. Накрая със сигурност ще се отприщи. През 1923 г. Токио е имал население от около 3 милиона. Днес доближава 30 милиона. Никой не се интересува от правене на предположения колко души могат да загинат, но потенциалните икономически загуби се изчисляват на 7 трилиона долара.
Още по-смущаващи са по-редките видове раздрусвания, които са по-непознати и могат да станат навсякъде, известни като вътрешноплочни трусове. Те се случват далече от границата на плочите, което ги прави напълно непредсказуеми. И тъй като идват от по-голяма дълбочина, се разпростират из по-големи райони. Най-известните такива трусове, които някога са засягали Съединените щати, са били в серия от три в Ню Мадрид, Мисури, през зимата на 1811–12 г. Събитието станало точно след полунощ на 16 декември, когато хората били събудени от шума на изпаднали в паника домашни животни (нервниченето на животните преди трусове не е бабини девитини, а нещо, което е установено, но не се знае защо става) и после от мощен раздиращ шум, идващ от Земята. Когато излезли навън, местните хора видели как земята се нагъва на вълни високи един метър и как се отварят процепи, дълбоки няколко метра. Въздухът се изпълнил със силен мирис на сяра. Разтърсването продължило четири минути с нанасяне на разрушителни щети на имуществото. Сред очевидците бил художникът Джон Джеймс Одюбон, който случайно бил в района. Трусът се разпрострял надалече със сила, която срутила комините в Синсинати — на 600 километра разстояние, а според поне един разказ за случилото се „били разбити лодки по пристанищата на източния бряг и… дори било съборено скеле около Капитолия във Вашингтон.“ На 23 януари и 4 февруари последвали още трусове с подобен магнитуд. Оттогава в Ню Мадрид е спокойно — но това не е учудващо, тъй като не се знае такива епизоди да са се случвали два пъти на едно и също място. Доколкото знаем, те стават толкова случайно, колкото и светкавиците. Следващите могат да бъдат под Чикаго, Париж или Киншаса. Никой не може дори и да прави предположения. А какво причинява тези масивни вътрешноплочни разкъсвания? Нещо дълбоко навътре в Земята. Не знаем повече от това.
През 1960-те учените вече толкова се дразнели, че знаели много малко за вътрешността на Земята, че решили да направят нещо по въпроса. По-специално, дошла им идеята да пробият океанското дъно (тъй като континенталната кора била твърде дебела) до дисконтиниума Мохо и да извадят парче от мантията на Земята, за да го изследват, без да бързат. Разсъждавали, че ако разберат същността на скалите вътре в Земята, ще почнат да разбират как те си влияят и по тази начин ще могат да предсказват земетресенията и други неприятни събития.
Проектът станал известен, съвсем неизбежно, като „Мохол“ и бил доста злощастен. Очакванията били да се спусне сонда на около 6000 метра през относително тънката скала на земната кора. Да сондираш от кораб в открито море по думите на един океанограф е „като да пробиеш дупка в тротоар на Ню Йорк от Емпайър Стейт Билдинг, като се използва един макарон.“ Всеки опит завършвал неуспешно. Най-дълбокото, до което проникнали, били 300 метра. Мохол (на англ. Mohole) станал известен като Нохол (на англ. No Hole — няма дупка). През 1966 г., вбесен от все по-големите разходи и липсата на резултати, Конгресът прекратил проекта.
Четири години по-късно съветски учени решили да си опитат късмета на сушата. Избрали място на Колския полуостров в Русия, близо до финландската граница, и започнали работа с надеждата да копаят до дълбочина 15 километра. Работата се оказала по-трудна от очакваното, но твърдостта на руснаците била достойна за похвала. Когато накрая се отказали 19 години по-късно, били направили сонда с дълбочина 12 262 метра. Като се има предвид, че земната кора съставлява само около 0,3% от обема на планетата и че дупката на полуостров Кола не била достигнала дори до една трета от кората, не можем да твърдим, че сме завладели вътрешността на Земята.
Интересното е, че макар и дупката да била скромна, всичко свързано с нея представлявало интерес. Изследванията на сеизмичните вълни дали основание на учените да предскажат доста уверено, че ще се натъкнат на скални седименти на дълбочина от 4700 метра, последвани от гранит в следващите 2300 метра и базалт оттам нататък. В случая седиментният пласт бил 50% по-надълбоко от очакваното, а базалтовият въобще не бил открит. Нещо повече, там долу било доста по-топло от това, което всички очаквали, с температура на 10 000 метра от 180 градуса по Целзий, почти два пъти повече от предполагаемото. Най-изненадващото било, че скалите на тази дълбочина били наситени с вода — нещо, което се смятало за невъзможно.
Тъй като не можем да видим какво става вътре в Земята, трябва да използваме други методи, повечето от които включват измерването на вълни, докато се движат във вътрешността й. За мантията също знаем нещо, предимно от известните като „кимберлитни“ жилки, там където се образуват диамантите. Това, което се случва, е, че дълбоко навътре в Земята избухва експлозия, която фактически изстрелва кълбо от магма към повърхността със свръхзвукова скорост. Събитието е съвсем случайно. Кимберлитна жилка може да избухне в двора ви, докато четете сега. Тъй като идват от толкова дълбоко — до 200 километра дълбочина — кимберлитните жилки изнасят нагоре най-различни неща, които обикновено не се намират близо до повърхността: скала, наречена перидотит, кристали от хризолит и — само понякога, при около една жилка на сто — диаманти. Много въглерод идва с веществата, изхвърлени от кимберлита, но повечето се изпарява или се превръща в графит. Само понякога парче от него изхвърча нагоре с нужната скорост и се охлажда с нужната бързина, за да стане на диамант. Именно такава жилка е направила Йоханесбург градът, произвеждащ най-много диаманти, но може да има и други, за които не подозираме. Геолозите знаят, че някъде в близост до североизточна Индиана има следи за съществуването на жилка или група от жилки, които са с колосални запаси от диаманти. Намерени са диаманти до двайсет и повече карата на различни места из района. Никой обаче не е открил източника. Както Джон МакФи отбелязва, може да е затрупан от почва, наслоена от глетчерите, както Мансънският кратер в Айова, или да е под Великите езера.
Така че, колко всъщност знаем за това какво има вътре в Земята? Много малко. Учените, общо взето, са стигнали до съгласието, че светът отдолу е съставен от четири пласта — скална външна кора, мантия от гореща лепкава скала, течно външно ядро и твърдо вътрешно ядро.[1] Знаем, че на повърхността доминират силикатите, които са относително леки и недостатъчно тежки, за да обяснят цялостната плътност на планетата. Следователно трябва да има нещо по-тежко вътре. Знаем, че за да се генерира магнитното ни поле, някъде във вътрешността трябва да има пояс с концентрация от метални елементи в течно състояние. Има всеобщо съгласие относно това. Всичко друго — как си взаимодействат пластовете, какво ги кара да имат определено поведение, какво ще правят в даден момент в бъдеще — е въпрос, по който съществува някаква несигурност, и обикновено несигурността е голяма.
Дори частта, която сме в състояние да наблюдаваме, е предмет на гръмогласен дебат. Почти всички учебници по геология казват, че континенталната кора е с дебелина от 5 до 10 километра под океаните, с дебелина около 40 километра под континентите и с дебелина от 60 до 90 километра под големите планински вериги, но има много любопитни вариации в тези обобщения. Кората под планинската верига Сиера Невада например е с дебелина около 30 до 40 километра и никой не знае защо. Според всичките закони на геофизиката планините Сиера Невада би трябвало да потъват като в плаващ пясък. (Някои хора смятат, че вероятно е така.)
Как и кога Земята се е сдобила с кора, са въпроси, които разделят геолозите на два големи лагера — тези, които смятат, че това е станало внезапно в началото на историята на Земята, и тези, които смятат, че това е станало постепенно и доста по-късно. Емоциите около тези въпроси са особено силни. Ричард Армстронг от Йейл предложил теория за ранния взрив през 1960-те, а след това прекарал останалата част от кариерата си в оборване на тези, които не били съгласни с него. Умира от рак през 1991 г., но малко преди смъртта си „остро нападал критиците си в полемика в австралийско списание за науката на земята и ги обвинявал, че увековечават митове“, според доклад в списанието Ърт през 1998 г. „Той умря като огорчен човек“ — казал един колега.
Кората и част от външната мантия се наричат общо литосфера (от гръцки lithos, което означава „камък“), която на свой ред плава върху пласт от по-мека скала, наречена астеносфера (от гръцки думи със значението „без сила“), но такива термини не винаги са напълно удачни. Да се каже, че литосферата плава върху астеносферата, предполага степен на лесна плаваемост, което не е съвсем правилно. По подобен начин е заблуждаващо да се мисли за скалите като плаващи по начин, по който възприемаме, че материалите плават на повърхността. Скалите са полутечни, но само по начин, типичен за стъклото. Може и да не изглежда така, но всичкото стъкло на Земята тече надолу под въздействието на безмилостното гравитационно притегляне. Ако свалим прозорец от наистина старо стъкло на европейска катедрала, ще установим, че то видимо е по-дебело отдолу, отколкото отгоре. Това е видът „плаване“, който имаме предвид. Часовата стрелка на часовник се движи около десет хиляди пъти по-бързо от „плаването“ на скалите на мантията.
Движенията протичат не само странично, както се движат плочите на Земята на повърхността й, но също нагоре и надолу, като скалите се надигат и спадат в процес, известен като конвекция. Като процес конвекцията за първи път е формулирана от ексцентричния граф фон Румфорд в края на осемнайсети век. Шейсет години по-късно английският свещеник Озмънд Фишър прави прозорливото предположение, че вътрешността на Земята може и да е течна, за да може съдържанието вътре да се движи, но много време било нужно тази идея да получи подкрепа.
Около 1970 г., когато геофизиците осъзнали какво голямо вълнение имало там долу, това било възприето като шокиращо. Както Шона Фогел пише в книгата Голата земя: Новата геофизика: „Това е все едно учените да прекарат десетилетия, опитвайки се да вникнат в пластовете на атмосферата на Земята — тропосфера, стратосфера и така нататък — и след това изведнъж да открият вятъра.“
Доколко дълбоко стига процесът на конвекция е въпрос на спор оттогава. Проблемът, както отбелязва Доналд Трефил, е, че „има два вида данни от две различни дисциплини, които не могат да постигнат разбирателство“. Геохимиците казват, че определени елементи на повърхността на Земята не може да са дошли от горната част на мантията, а трябва да са дошли от по-дълбоко вътре в Земята. Следователно материалите в горната и долната мантия поне понякога трябва да се смесват. Сеизмолозите пък настояват, че няма сведения, които да подкрепят такава теза.
Така че всичко, което може да се каже, е, че когато се отправяме към центъра на Земята, в дадена неопределена точка напускаме астеносферата и попадаме в същинската мантия. Въпреки че съставлява 82% от обема на Земята и 65% от масата й, мантията не привлича особено много внимание, до голяма степен, защото нещата, които интересуват както учените на Земята, така и обикновения читател, или стават на по-голяма дълбочина (както магнетизма), или по-близо до повърхността (като земетресенията). Знаем, че до дълбочина около 160 километра мантията се състои предимно от вид скала, известна като перидотит, но не е сигурно какво изпълва пространството отвъд нея. Според доклад в Нейчър изглежда, че той не е перидотит. Не знаем повече от това.
Под мантията се намират двете ядра — твърдото вътрешно ядро и течното външно ядро. Излишно е да се казва, че това, което знаем за същността на тези ядра, е индиректно, но учените са направили някои логични предположения. Знаят, че наляганията в центъра на Земята са достатъчно високи — три милиона пъти над тези, които са установени на повърхността — за да превърнат всеки вид скала в твърдо състояние. Знаят още от историята на Земята (сред другите доказателства), че вътрешното ядро доста добре запазва топлината си. Въпреки че е само едно предположение, смята се, че за четири милиарда години температурата в ядрото е спаднала с не повече от 300 градуса. Никой не знае колко топло е ядрото на Земята, но изчисленията варират от 13 000 до 23 000 градуса — почти толкова горещо, колкото е на повърхността на Слънцето.
В много отношения се знае още по-малко за външното ядро, въпреки че всички са съгласни, че течността там е седалището на магнетизма. За първи път теорията е изложена от Е. С. Булард от Кеймбриджския университет през 1949 г. и според нея тази течна част от ядрото на Земята се върти по такъв начин, че фактически е като електрически мотор, който създава земното магнитно поле. Предположението е, че движещите се течности в Земята някак си действат като тока в жиците. Не е известно какво точно се случва, но със сигурност се смята, че е свързано с въртенето на ядрото и с това, че то е течно. Небесни тела, които нямат течно ядро — например Луната и Марс — нямат магнетизъм.
Знаем, че земното магнитно поле си променя мощността от време на време: по времето на динозаврите е било до три пъти по-силно от сегашното. Знаем също, че това поле после се обръща средно на около всеки 500 000 години, въпреки че това „средно“ крие до голяма степен непредсказуемост. Последното обръщане е било преди приблизително 750 000 години. Понякога няма промяна милиони години — 37 милиона години изглежда е най-дългият период — а понякога се обръща само след 20 000 години. Като цяло през последните 100 милиона години е имало обръщане около двеста пъти, но нямаме представа защо. Нарича се „най-големият неразрешен въпрос в геоложките науки.“
Сега може би сме в период на обръщане на полето. Магнитното поле на Земята се е намалило вероятно с 6% само през последния век. Всяко намаляване на магнетизма представлява може би лоша новина, тъй като магнетизмът, освен че държи бележките прикрепени за хладилника и спомага компасите ни да сочат в правилната посока, играе съществена роля в това да сме живи. Пространството е пълно с опасни космически лъчи, които при липсата на магнитна защита ще разкъсат телата ни, като повечето от ДНК-то ни ще стане на пух и прах. Когато магнитното поле действа, тези лъчи безопасно се възпират да не достигнат до повърхността на Земята от две зони в близкото пространство, наречени поясите на Ван Алън. Тези лъчи влизат също във взаимодействие с частици в горната атмосфера, като създават омайващи воали от светлина, наречени сияния.
Интересното е, че до голяма степен причината за нашето незнание е, че по традиция се полагат малко усилия за координиране на това, което става отгоре на Земята, с това, което става вътре в нея. Според Шона Фогел „геолозите и геофизиците рядко ходят на едни и същи срещи, и рядко си сътрудничат по едни и същи проблеми.“
Навярно нищо така добре не показва неспособността ни да разбираме процесите във вътрешността на Земята, както и степента на неприятностите, причинени ни от тези процеси, и ще бъде трудно да се намери нещо по-целително, което да ни напомни за ограничеността на познанието ни, от изригването на връх Сейнт Хелънс в щата Вашингтон през 1980 г.
Тогава били изминали шейсет и пет години от последното вулканично изригване в долните четиридесет и осем щата на Съединените щати. Следователно държавните вулканолози, които били повикани да наблюдават и да правят прогнози относно поведението на Сейнт Хелънс, били виждали главно действащи хавайски вулкани, но, както се оказало, те въобще не били същите.
Сейнт Хелънс започнал злокобния си тътен на 20 март. Преди да измине и седмица, вулканът вече изригвал магма, макар и в скромни количества, до сто пъти на ден, като постоянно бил разтърсван от земетресения. Хората били евакуирани на разстояние от 13 километра, което се предполагало за безопасно. Докато тътенът на планината се увеличавал, Сейнт Хелънс станал туристическа атракция за света. Вестниците помествали ежедневно сведения за най-добрите места с добра видимост. Телевизионни екипи многократно летели с хеликоптери до върха и дори били забелязани хора да се изкачват в планината. В един от дните около върха кръжали над седемдесет хеликоптера и малки самолети. Но дните минавали и грохотът не прераствал в нещо по-драматично, хората се поуспокоили, а общоприетото мнение било, че в крайна сметка вулканът нямало да изригне.
На 19 април северната страна на планината започнала да се издува заплашително. Забележителното е, че никой на отговорен пост не осъзнал, че това осезателно сочело за странично изригване. Сеизмолозите категорично основавали заключенията си на поведението на хавайските вулкани, които не изригват отстрани. Почти единственият човек, който смятал, че нещо наистина лошо щяло да се случи, бил Джак Хайд, професор по геология в държавен колеж в Такома. Той изтъкнал, че Сейнт Хелънс няма отвор, както е при хавайските вулкани, така че налягането, акумулиращо се вътре, трябва да бъде драматично освободено и вероятно по катастрофален начин. Хайд обаче не бил към официалния екип и било обърнато много малко внимание на наблюденията му.
Всички знаем какво се случило след това. В 8 ч. 32 мин. в неделя сутринта на 18 май северната част на вулкана се срутила, изхвърляйки огромна лавина от пръст и скали надолу по планината със скорост от 240 километра в час. Било най-голямото срутване в човешката история, като имало достатъчно материал да затрупа целия Манхатън на дълбочина 120 метра. Минута по-късно склонът му поддал и Сейнт Хелънс избухнал със сила, равна на петстотин атомни бомби с мощност на тази в Хирошима, издигайки горещ смъртоносен облак със скорост до 1000 километра в час — твърде бързо, както е очевидно, за някой, който се намира наблизо, за да може да го изпревари. Много хора, които смятали, че са в безопасни райони и които често били извън полезрението на вулкана, били застигнати. Петдесет и седем души били убити. Двайсет и три от телата въобще не били открити. Жертвите щели да бъдат повече, ако не било неделя. Ако е било през седмицата, много от горските работници щели да са на работа в зоната на смъртта. Така, както било, хората били убивани на 30 километра разстояние.
Най-големият късметлия в този ден бил един завършил студент на име Хари Гликен. Той работел на наблюдателен пост на 9 километра от планината, но имал интервю за постъпване в колеж на 18 май в Калифорния, така че бил напуснал района деня преди изригването. Мястото му заел Дейвид Джонстън. Джонстън бил първият, който съобщил за експлозията на вулкана; мигове по-късно бил мъртъв. Тялото му никога не било открито. Късметът на Гликен, уви, бил временен. Единайсет години по-късно той бил сред четирийсет и трима учени и журналисти, които били фатално застигнати от смъртоносен порой от свръхгореща пепел, газове и разтопени скали — известен като пирокластичен облак — на връх Унзен в Япония, когато и друг вулкан бил погрешно и катастрофално разбран.
Вулканолозите може да са или да не са най-лошите учени на света в правенето на прогнози, но несъмнено те са най-зле в осъзнаването колко лоши са прогнозите им. По-малко от две години след катастрофата в Унзен друга една група от наблюдатели на вулканите начело със Стенли Уилямс от Аризонския университет се спуснали в кратера на активен вулкан, наречен Галерас в Колумбия. Въпреки взетите жертви през последните години само двама от шестнайсетте члена на групата на Уилямс носели предпазни шлемове или друга предпазна екипировка. Вулканът изригнал, като убил шест от учените заедно с трима туристи, които ги следвали, и сериозно наранил други, включително и самия Уилямс.
В една изключително несамокритична книга, озаглавена Да останеш жив след Галерас, Уилямс казва, че можел „само да поклати глава от почуда“, когато узнал след това, че колегите му от света на вулканологията намеквали, че бил недогледал или пренебрегнал важни сеизмични сигнали и поведението му е било необмислено. „Колко е лесно да нападаш някого постфактум, да използваш знанието, което имаме сега след събитията през 1993 г.“ — пише той. Не бил виновен за нищо друго — смята той — освен злощастния избор на момент, когато Галерас „имаше капризно поведение, каквото силите на природата имат обичайно. Бях заблуден и ще поема отговорността за това. Но не се чувствам виновен за смъртта на колегите си. Вина няма. Имаше само изригване.“
Но да се върнем в щата Вашингтон. Връх Сейнт Хелънс изгуби 430 метра от височината си и 600 квадратни километра от горите наоколо бяха унищожени. Достатъчно дървета, за да се построят 150 000 домове (или 300 000 в някои съобщения), били изгорени. Щетите били оценени на 2,7 милиарда долара. Гигантски стълб от пушек и пепел се издигнал на височина 20 хиляди метра за по-малко от десет минути. Самолет на около 48 километра разстояние съобщил, че бил връхлетян от камъни.
Деветдесет минути след експлозията пепел започнала да се сипе над Якима, Вашингтон, населено място с петдесет хиляди души на около 130 километра разстояние. Както може да се очаква, пепелта превърнала деня в нощ и попаднала навсякъде, като запушила мотори, генератори, електрически задействащо се оборудване, задушила пешеходците, блокирала филтърните системи и причинила повсеместно спиране на всичко. Летището спряло работа, а магистралите в града и извън него били затворени.
Нека да отбележим, че всичко това се случило с вулкан, който громолял заплашително от два месеца. Въпреки това градът Якима нямал план за действие при вулканични бедствия. Аварийната съобщителна система на града, която би трябвало да се задейства по време на криза, не била включена в ефира, тъй като „персоналът в неделя сутринта не знаел как да работи с оборудването.“ Три дни Якима бил парализиран и откъснат от света, със затворено летище, а пътищата до него били непроходими. Иначе градът се сдобил всичко на всичко само с един и половина сантиметра пепел от изригването на Сейнт Хелънс. Сега, моля, нека да имаме това в предвид, като си представим какво би сторило едно изригване в Йелоустоун.