Занимательное дождеведение: дождь в истории, науке и искусстве
Шрифт:
Вероятно, самое близкое к истине представление о первых дождях дает горный хребет Джек Хиллс в Западной Австралии. Там, в глубинах каменистого оранжевого песчаника, геологи раскопали крупицы циркония, которые по времени своего образования оказались самым древним земным веществом, найденным на нашей планете до настоящего момента. Самый точный природный хронометр – радиоактивный уран – оценивает возраст этих частиц в 4,2 миллиарда лет. По их химическому составу понятно, что к тому времени уже начали разливаться по земной коре первобытные дожди. Древнейшие пруды, где скапливалась эта влага, скорее всего, неоднократно выкипали во время грандиозного финала гадейской эры, называемого Поздней тяжелой бомбардировкой, в результате которой падающие метеориты также сформировали кратеры на Луне.
Лишь
Тем не менее обугленная Земля, по всей вероятности, оставалась такой горячей, что дожди не долетали до почвы, вновь и вновь испаряясь по пути. Мрачные тучи разрастались непомерно. Пустынный пейзаж озаряли молнии, заряженные в соответствии с количеством воды в воздухе.
Водяной пар так долго накапливался в верхних слоях атмосферы, что в момент, когда поверхность наконец остыла достаточно, чтобы принимать влагу, дожди хлынули катастрофическими потоками на тысячелетия. Именно такую картину нарисовал мне профессор геохимии Дональд Лоу из Стэнфордского университета в ответ на мой вопрос, как выглядели первые на Земле дожди. Лоу известен своими работами по исследованию поверхности ранней Земли и глубочайших отложений современных океанов. Он вырос в засушливой Калифорнии, живет там и сейчас, но половину своей карьеры провел в университете штата Луизиана в Батон-Руже – одном из самых дождливых городов в Соединенных Штатах. Вот и не удивительно, что первые дожди в его представлении подобны ливням южной Луизианы, идущим такой стеной, что водители съезжают на обочину, пережидая этот яростно обрушивающийся на крыши их автомобилей водопад с неба.
В рассказе Рэя Брэдбери «Нескончаемый дождь», написанном в 1950 году, а позднее при экранизации вошедшем в фильм «Человек в картинках» с Родом Стайгером в главной роли, четверо землян врезаются на своем космическом корабле в Венеру и начинают тонуть в таких потоках. Астронавты пробираются по промозглым венерианским джунглям в поисках теплых сухих убежищ, называемых Солнечными куполами. У них нет ни снаряжения, ни хотя бы шапок, которые бы не давали хлещущему дождю заливать им головы, сочиться в уши, глаза, носы и рты. Укрыться негде, потому что их корабль заражен, а болотистое мелколесье Венеры источает столько же влаги, сколько падает с неба. Пока они разыскивают уютные Солнечные купола, дождь сводит с ума каждого участника экспедиции.
Изображенная писателем, на сей раз к удовольствию дотошных астрономов, водянистая Венера соответствовала преобладавшим тогда научным воззрениям. По иронии судьбы, в 1960-е годы, благодаря настоящим космическим кораблям, выяснилось, что Венера суха как пыль. И на смену бытовавшему представлению о заболоченной Венере пришла гипотеза о том, что она всегда была пересохшей.
Сегодня большинство дипломированных астрономов в силу имеющихся доказательств убеждены, что некогда на Венере, как и на Земле, существовал водяной пар, который конденсировался в грандиозные дожди, превратившие значительную часть поверхности в жидкость. Но потом этот пар куда-то исчез. Жизнь на Марсе, похоже, тоже начиналась с теплого и влажного климата, огромного океана, покрывавшего почти треть планеты, речных долин, прорезанных дождями, и дельт столь же обширных, как на Амазонке.
Как и многие специалисты по планетам, Дэвид Гринспун, заведующий кафедрой астробиологии в Библиотеке Конгресса США, увлекся этой наукой еще в детстве, читая тогдашних фантастов, в том числе Брэдбери и Айзека Азимова, чья книга «Лакки Старр и океаны Венеры» впервые возбудила в нем интерес к потерянным венерианским морям. Земля, Марс и Венера «поначалу были влажными», объясняет Гринспун, «пропитанными одним и тем же хаотичным дождем из планетарных фрагментов». Гринспун – музыкант, играющий в фанк-группе House Band of the Universe. В случае Марса и Венеры можно слегка перефразировать вопрос, звучащий в
Венера, расположенная ближе к Солнцу, по-видимому, слишком раскалилась, и ее океаны испарились. Обжигающий зной не позволял пару конденсироваться и завершать круговорот воды дождем. Вспомним, что водяной пар представляет собой парниковый газ – более мощный, чем углекислый или любой другой. Чем больше его скапливалось в атмосфере Венеры без дождя, тем жарче становилась планета. Этот цикл, известный как необратимый парниковый эффект, возобладал в круговороте воды. Венера испеклась.
Марс, со своей стороны, переохладился. Ученые полагают, что некогда красная планета была обернута плотной атмосферой, которая обеспечивала достаточное тепло для обильной влаги. С нынешнего засушливого и пыльного Марса орбитальные спутники и космические вездеходы НАСА шлют на Землю свидетельства того, что там существовали проложенные дождями каналы, извилистые реки, дельты, которые могли нести в 10 000 раз больше воды, чем Миссисипи. За сотни миллионов лет комфортный марсианский воздух стал холодным и разреженным. Иссякли дожди. Исчезли водные потоки.
Вода до сих пор существует на Марсе – в замерзшем виде в его полярных ледниках и горных породах, скрытая глубоко под грунтом и в парообразном состоянии в атмосфере. Но сохраняющийся при сколь угодно низкой температуре гидрологический цикл не определяется дождем.
Венера слишком раскалилась, Марс чересчур охладился, Земля же обрела самую подходящую атмосферу для того, чтобы обеспечить равновесие водного цикла – поддержать дожди, сделавшие нашу неспокойную юную планету голубой. Те первые дожди охладили земное пекло. Они заполняли кратеры и трещины до тех пор, пока поглощающая способность почвы не оказалась насыщенной до предела. Они разливались по разбитой метеоритами местности, прорезая каналы, ставшие первыми реками на Земле. Они превращались в первые озера. Эти озера распространялись по источающему пар ландшафту, как заводи, образующиеся во время прилива. Шли годы, десятилетия, века, и освобожденные дожди наполнили огромные бассейны и стали океанами. Проходило еще больше времени – и они просачивались под землю и море, заполняя водоносные слои, которые сейчас содержат гораздо больше пресной воды, чем все наши реки и озера вместе взятые.
Где-то и когда-то первые дожди породили жизнь. Появились ли те изначальные клетки в «теплом маленьком пруду» Чарльза Дарвина, или возникли в подводных гидротермальных источниках на морском дне, как предполагают сегодня многие ученые, – в любом случае первая жизнь требовала дождя.
Одной воды недостаточно, поясняет Гринспун. Вода есть и «там» – в атмосфере Венеры и в полярных ледниках Марса, – но она не поддерживает жизнь ни на одной из этих планет. Чтобы стать источником нашей жизненной силы, вода должна также накапливаться в небе, перемещаться с ветром и проливаться обратно на поверхность, вновь и вновь питая водоемы, почвы и живые организмы.
От катастрофических ливней, бушевавших четыре миллиарда лет назад, до гидрологического цикла, изо дня в день питающего водоносные горизонты, почву и реки, дождь как источник влаги на Земле стал неиссякаемым родником жизни. «Повсюду щедро светит солнце, – писал американский писатель-натуралист Джон Берроуз в хвалебной оде, пролившейся на девять страниц журнала "Скрибнер" в 1878 году, – но только там, где дождь или роса сопутствуют ему, есть жизнь».
Жизнь – и кое-что еще. У людей в крови тяга к дождю, зиждущаяся на его необходимости для цивилизации и земледелия. Томас Джефферсон постоянно наблюдал за небом из своей усадьбы Монтичелло в Вирджинии, где темно-синие грозовые тучи сгущались вдоль Голубого хребта, словно бы их в тон подобрал беспокойный Пикассо. Джефферсона, как и всех фермеров, тревожили безоблачные дни. На душе у него становилось легче, когда возвращались грозы, несущие влагу с пока еще таинственного Запада. Его письма часто заканчивались словами о дожде или засухе. «Дождя не хватает, хоть пыль бы прибил», – бывало, сетовал он. Или же благодарно делился вестями о «прекрасном дожде», «божественном дожде», «обильных ливнях».