Тектоническое

    12 января 2010 года сильнейшее землетрясение фактически снесло с лица земли столицу Гаити – город Порт-о-Пренс с пригородами. Погибло около 210 000 человек, примерно столько же получили ранения, без жилья осталось более трех миллионов. Ученые-сейсмологи констатировали, что причиной катастрофы были подвижки земной коры в зоне столкновения Карибской и Североамериканской литосферных плит. Однако иную версию произошедшего предложил президент Венесуэлы Уго Чавес…

    Ссылаясь на сверхсекретный доклад российского Северного флота, адресованный будто бы премьеру Путину, но попавший почему-то к Чавесу, венесуэльский лидер сообщил оторопевшей общественности, что гаитянское землетрясение стало результатом испытаний нового оружия ВМФ США, предназначенного для нападения на Иран. Вопрос о том, почему коварные «гринго» испытывали такой опасный гаджет почти у себя дома, остался без ответа, так же как и опровержение командования ВМФ России. Тем не менее давние разговоры о совершенно секретном тектоническом чудо-оружии обрели новую жизнь.

    В предыдущие десятилетия об использовании тектонического оружия говорили политики и журналисты из разных стран. Обвинялись в этом, как правило, более развитые в технологическом отношении соседи – какие именно, читатель догадается сам. В российских СМИ тоже периодически всплывает эта тема, окруженная аурой многозначительных недомолвок и элементарных ляпов. Так была ли бомба?

Когда бывает «земляной трус»

    Список «рукотворных» землетрясений, якобы вызванных ядерными взрывами или просто войнами, легко найти в интернете. Выглядит он внушительно, цитировать его целиком мы не будем, но избранные места напомним: 1970 год – «сейсмически спокойный» Лос-Анджелес подвергся 8-балльному землетрясению, вызванному «испытаниями на полигоне в 150 км от города»; 1976 и 1984 годы – два землетрясения в узбекском поселке Газли, вызванные испытаниями в Семипалатинске и добычей газа; 23 июня 1992 года – ядерный взрыв в Неваде, а 28 июня – два толчка силой 6,5 и 7,4 балла в Калифорнии.

    Проблема в том, что на планете Земля каждый год происходит несколько сотен тысяч землетрясений разной силы. При желании какие-то из них всегда можно связать с ядерными испытаниями или войнами – последние также происходят регулярно. Калифорния, к примеру, – очень сейсмически активный регион. Соседний с Лос-Анджелесом Сан-Франциско был почти полностью разрушен землетрясением 1906 года – полигона в Неваде еще не было. Аналогично обстоит дело и с войнами. На Земле есть очень сейсмоопасный регион, в котором во второй половине XX века воевали регулярно, – это Дальний Восток. На Японию в 1944–1945 годах было сброшено немало бомб, но тектонических последствий не случилось. Через 20 лет была Вьетнамская война – и снова обошлось без тектоники. Мощные землетрясения в те годы были в Ташкенте (1966 год), в Перу (1970) и в Гватемале (1972) – но во всех этих случаях никто никого поблизости не бомбил. Кажется, закономерности пока не видно. А может ли она быть вообще?

    Отчего трясет землю?

    Вначале приведем несколько цифр, важных для понимания контекста. При взрыве «хиросимской» атомной бомбы энерговыделение составило порядка 1019 эрг. При разрушительных землетрясениях с магнитудами около 7–8 выделяется 1023–1025 эрг – намного больше! Известно, что при землетрясении на Курилах в 1994 году остров Шикотан целиком опустился в земные недра почти на 60 см – никакое рукотворное оружие на такие разрушения не способно. Конечно, с 1945 года оружие стало мощнее, но даже водородная бомба, испытанная СССР в 1961 году, была слабее сильного землетрясения как минимум в десять раз.

    Из сказанного следует простой вывод: даже самая мощная бомба не может быть непосредственным источником землетрясения. Даже не потому, что ее надо будет скрытно закопать на вражеской территории, – просто не хватит силенок.

    Природные землетрясения имеют различные источники. Иногда сейсмические толчки связаны с вулканизмом. Для чудо-оружия это не подойдет: люди пока не умеют управлять вулканами. Земная твердь может стать неустойчивой при изменении гидрогеологического режима. Например, если создать искусственное море, высушить какое-то из имеющихся естественных или хотя бы выкачать из земных недр очень много нефти и газа. К сожалению (или к счастью), делать это придется где-то совсем рядом с противником, долго и у прохожих на виду. Советами замучают.

    Самый интересный вариант для нас – землетрясения тектонические. Напомним, что слагающие земную кору литосферные плиты медленно перемещаются. В тех местах, где они напирают друг на друга, огромные толщи земной коры либо сминаются в складки, либо надвигаются друг на друга. Последний вариант особенно характерен для стыков океанической и материковой коры – более тонкое и гибкое «морское дно» в прямом смысле уходит «под землю», в глубь мантии, где переплавляется. Скорость тектонических движений невелика – порядка пары сантиметров в год, но в них участвуют огромные массы, поэтому и их энергия громадна. В тех местах, где надвигающиеся друг на друга земные толщи встречают какие-то препятствия, происходит их упругая деформация. Энергия в таких местах накапливается, как в обычной пружине, и точно так же это не может продолжаться вечно. Рано или поздно ломается либо сама «пружина», либо удерживающий ее механизм. Энергия недр за какие-то секунды освобождается, а выжившие сверху люди в зависимости от эпохи объясняют произошедшее гневом богов или происками соседей.

Диаграмма сейсмической энергии землетрясений и ядерных взрывов (1 эрг = 10–7 Дж)

    Несмотря на тысячелетнее знакомство с землетрясениями, люди все еще плохо представляют себе их реальные причины. Среди ученых бытует с полдюжины моделей, объясняющих и даже позволяющих с некоторой точностью рассчитать происходящее в недрах. Модель Х. Рейда (1911 год) основана на предположении, что пласты горных пород, достигнув предела прочности, ломаются с упругой отдачей. Вы можете наблюдать нечто подобное, сломав линейку. Модель американских геофизиков Брейтса и Нура предполагает важную роль воды – при растрескивании пласта образующиеся пустоты заполняются водой и уже не могут схлопнуться обратно. Модель российского геофизика Н. Шебалина ставит во главу угла неровности скользящих друг по другу пластов – именно их «шлифовка» приводит к сейсмическим толчкам. Перечень моделей можно продолжать, но правильнее будет констатировать: что конкретно происходит в недрах земли, мы до сих пор знаем очень плохо.

    Принципиально важными в этой картине являются два момента. Во-первых, земные недра в некоторых местах и в некоторое время находятся в неустойчивом равновесии – как сжатая пружина. Теоретически, стороннее воздействие действительно может это равновесие нарушить. Во-вторых, эта схема может сработать не везде и не всегда. Для формирования очага будущей катастрофы нужны десятки, а чаще – сотни лет, и появиться он может далеко не в каждом удобном для нас месте.

Эпицентры землетрясений 1963–1998 годов

    Около 85% тектонических землетрясений приурочено к зонам столкновения литосферных плит, остальное остается на долю зон дивергенции, где плиты расходятся с нарастанием вновь образованной океанической коры. Если на карте обозначить эпицентры землетрясений точками, то станет очевидно, что область применения тектонического оружия довольно ограниченна

    Создание реального сейсмооружия сводится к трём ключевым пунктам. Первая задача тектонического снайпера – найти в недрах земли «созревший» очаг, по-научному – гипоцентр. Вторая – нажать на спусковой крючок. Очевидно, чтобы освободить «пружину», потребуется приложить к ней некоторое усилие, и оно должно быть достаточно большим. Ну и в-третьих, надо остаться по возможности незамеченным.

    Нахождение будущих гипоцентров сводится, по сути, к прогнозированию землетрясений как таковых. Где искать, известно достаточно хорошо. Сложнее с удобным моментом. Рассказ о том, как прогнозируют землетрясения, в этой статье не поместится, но вкратце скажу, что над этой задачей наука бьется много лет и пока без явного успеха. Признаков того, что в определенном месте земля готова уйти из-под ног, известно немало, но за редчайшим исключением по ним нельзя сделать точный краткосрочный прогноз. В лучшем случае можно сказать, что в каком-то регионе землетрясение будет в ближайшие годы. В несколько худшем – что в ближайшие десятилетия. То есть наше ружье может быть готово выстрелить уже сейчас, а может быть, на его «зарядку» уйдет еще полвека – и курок пока бесполезен.

Общая схема землетрясения

   Спусковой крючок тектоники

    В популярной периодике бытуют подчас красочные предположения относительно того, чем именно можно нарушить стабильность недр. Мы не будем рассматривать явную экзотику, вроде влияния на земную кору посредством облучения ионосферы (а также управляемого падения астероидов и заклинания духов предков). Поговорим о вещах более приближенных к реальности. Практически, такой способ всего один – подземный ядерный взрыв. Конечно, можно использовать и обычную взрывчатку, но ее потребуется нереально много – представьте себе закладку миллиона тонн тротила в шахту.

    При любом ударном воздействии в земной толще в ней возникают упругие волны, распространяющиеся со скоростями порядка нескольких километров в секунду. По мере распространения их энергия расходуется на возбуждение колебательных движений частиц среды и на образование многочисленных отраженных и преломленных волн.

    В результате этих событий сотрясения земли, вызванные даже мощным ядерным взрывом, уже через несколько сотен километров становятся трудноразличимыми без специальной аппаратуры – амплитуда колебаний будет примерно такой же, как от проехавшего мимо грузовика. Конечно, современный сейсмограф «поймает» атомный взрыв даже на другой стороне планеты, но нам ведь надо намного больше, мы хотим «расшевелить» объект геологических (то есть огромных) размеров. Между тем грузовики в сейсмоопасных зонах ездят каждый день, и можно констатировать, что как минимум не каждый такой рейс приводит к землетрясению.

Схема движения литосферных плит

    Ненадолго вернемся назад и вспомним о землетрясениях в Газли 1976 и 1984 годов. Конспирологические версии произошедшего обычно базируются на том, что прежде район считался сейсмически спокойным. Но вот что пишет по этому поводу патриарх отечественной сейсмологии Валентин Уломов: «Краткосрочный прогноз времени возникновения этого землетрясения, как и двух предыдущих, осуществлен не был, однако в долгосрочном плане предсказать эти события и район их возникновения нам вполне удалось. Уместно также сказать несколько слов о еще одной проблеме, обсуждавшейся мною с Михаилом Садовским за два года до Газлийских землетрясений. Тогда я предложил Михаилу Александровичу искусственно спровоцировать ‘созревающий’ в Центральных Кызылкумах сейсмический очаг путем подземного ядерного взрыва на одном из участков интенсивного тектонического трещинообразования. К сожалению, по ряду причин этот эксперимент не был реализован».

    Действительно, остается только пожалеть. Такой эксперимент, случись ему состояться, мог бы дать ответ на вопрос, в какой степени мы вообще можем влиять на динамику недр. Однако в данном случае речь шла о взрыве непосредственно в области предполагаемого гипоцентра, а не в сотнях километров от него.

    После распада СССР начали появляться публикации о сверхсекретных разработках в области тектонического оружия. Одним из центральных пунктов было многозначительно-невнятное упоминание о некоем «боковом канале переноса энергии», открытом советскими геофизиками в рамках проекта «Меркурий-18». К сожалению, из учебников физики мы знаем, что упругие волны в однородной среде распространяются во все стороны одинаково. Геологическая среда неоднородна, но не настолько, чтобы энергия взрыва распространялась в одну сторону, не рассеиваясь. Открытие иного механизма, позволяющего направить энергию волн строго в цель, перевернуло бы наши представления о геометрической оптике. Однако с тех пор, как о факте этого открытия стало известно из газет, минуло почти 12 лет – и за Нобелевской премией никто не пришел.

    Уместно заметить, что, даже будь у нас возможность провоцировать землетрясения, далеко не факт, что это удалось бы именно там, где хочется. Потенциальных «пороховых бочек» в пределах нашего воздействия может оказаться довольно много, и не все они будут на вражеской территории.

    При некотором желании можно вообразить себе систему из нескольких зарядов, интерференционная картинка от которых дает максимум строго в нужном месте – но для этого надо иметь очень подробную информацию о геологическом строении местности, позволяющую рассчитать ход сейсмических волн с точностью до их длины, а это практически невыполнимая задача. Не говоря уже о том, что чем больше зарядов, тем больше хлопот и шансов попасться.

    В заключение темы

    А теперь, дорогой читатель, представьте себе, что у вас есть ружье. Вы не знаете, как оно работает, и бьете по нему молотком. Ружье может выстрелить, может дать осечку, а может взорваться у вас в руках. Ничего не напоминает?

    Очень может быть, что проект «Меркурий-18» (и его аналоги в других странах) действительно существовал. Особенно если под него выделялись деньги. Но это относится к динамике бюджета, а не литосферных плит.

    А вот теперь я скажу нечто совершенно не вытекающее из всего, что написано выше. Тектоническая бомба существует, она абсолютно реальна. Другое дело, что ее действие основано на совершенно иных принципах. О них нельзя прочитать в учебниках физики или даже геофизики – но не из-за секретности. Наоборот.

    Представьте себе, что страна, которую вы по каким-то причинам очень не любите, находится в сейсмически опасных краях. Рано или поздно там что-нибудь стрясется – во всех смыслах этого слова. Так стоит ли попирать естество, причем за бешеные деньги и с неочевидными последствиями? Не проще ли сделать умный вид и, многозначительно перевирая азбучные истины, намекнуть на свое всемогущество? Эффект будет практически таким же, но почти бесплатно.

    Вот так оно и работает. А вы говорите, «Меркурий»...

Автор: Сергей Сысоев