Взламывая планету Земля

Землетрясение, обрушившееся 22 мая 1960 года на Вальдивию (город в Чили) было самым мощным за всю историю человечества, иногда его называют Великим чилийским землетрясением. Оно продолжалось примерно 10 минут и оценивается в 9,6 балла по шкале Рихтера. Волны возникшего цунами обрушились не только на южную часть Чили, но и, стремительно продвигаясь по Тихому океану, затронули Гавайи, Японию, Филиппины, Новую Зеландию, Австралию и Алеутские острова. Эпицентр землетрясения находился под Андами, довольно далеко от старого колониального города Вальдивии, которому был нанесен серьезный урон.

Шэньси, 1556 год

Самое смертоносное землетрясение в истории случилось в 1556 году недалеко от провинции Шэньси в центральной части Китая. Его сила оценивается примерно в 7,9 балла по шкале Рихтера (прямых измерений, естественно, не было). В результате землетрясения, произошедшего в ночь на 23 января, по общим оценкам погибло 830 000 человек. Это землетрясение стало самым страшным стихийным бедствием в истории. Причина шокирующего числа погибших кроется в залежах лёсса, очень мягкой осадочной породы, которой богат регион. Местные жители обитали в лёссовых домах, яодунах – это вырытые прямо в скалах пещеры (используются по сей день, см. на фото). Из-за землетрясения дома-пещеры обрушились, и все спящие жители погибли. В считанные минуты численность местного населения сократилась на 60 %.

Шкала Рихтера, разработанная Чарльзом Рихтером в 1935 году, измеряет энергию, выделяющуюся при землетрясении. Человек, застигнутый врасплох землетрясением, думает совсем не о силе толчков, а о том, когда они прекратятся. После землетрясения остается разруха и опустошение, а сила, ответственная за него, уже не имеет большого значения для уцелевших. Однако это имеет значение для сейсмологов, потому что землетрясения для них – основной источник данных. Землетрясения создают сейсмические волны, которые прокатываются по всей планете. Волны образуются, когда подземных сил достаточно, чтобы разрушить горные породы. Когда напряжение спадает, породы смещаются под землю. Миллиарды тонн твердых пород, внезапно пришедших в движение, создают волны давления, которые, словно круги на воде, расходятся во всех направлениях. Достигая поверхности земли, они заставляют ее сотрясаться или качаться из стороны в сторону. Большинство зданий плохо приспособлены к силам такого рода, поэтому они могут дать трещину или обвалиться.

Землетрясения с наибольшей вероятностью происходят там, где уже есть трещины в земной коре. Однако до сих пор невозможно предсказать, когда и где они произойдут. С каждым толчком меняется баланс силы продольных толчков, действующих на систему разлома. Однажды это опять произойдет в новом месте, и тогда вся система снова сместится. Сейсмологи продолжают поиски надежного способа прогнозирования землетрясений – так они смогут спасти множество жизней (и сэкономить миллиарды долларов). Изобретение шкалы Рихтера стало первым шагом в этом направлении.

Землетрясение с магнитудой выше 5 баллов может нанести урон зданиям. Землетрясение с магнитудой выше 9 баллов разрушит все до основания.

До Рихтера лучшие сейсмологи могли лишь определить, насколько далеко распространяются волны от землетрясения. Эффективность этих измерений возросла с изобретением надежных сейсмографов в 1920-х годах. Сейсмологи доказали, что одновременно с силой землетрясения увеличивается амплитуда сейсмической волны. Рихтер, опираясь на работу других, разработал способ преобразования наблюдаемых амплитуд в простую логарифмическую шкалу. Он установил магнитуду 1 как едва ощутимую человеком, а каждая последующая магнитуда была в 33 раза сильнее предыдущей. В то время как в официальных сообщениях о землетрясениях приводят данные по шкале Рихтера, сегодня исследователи Земли используют похожую систему под названием «шкала моментных магнитуд».

Железное ядро Земли

В 1774 году астроном Невил Маскелайн измерил «притяжение» отвеса горы Шихоллион в Шотландии и использовал эти данные для вычисления плотности Земли. Его вычисления показали, что глубоко внутри планеты есть что-то твердое.

Инге Леманн получила за свое открытие много премий и наград. И у нее было много времени, чтобы насладиться своим успехом, – она прожила 104 года.