Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной: читать начало книги онлайн

Но эти крепости могут оказаться недостаточно прочными, чтобы остановить людей. В вулканах содержатся ценные минералы, которые используются для создания различных технологических устройств, и горнодобывающие компании уже пытаются наложить свою руку на эти природные месторождения. «В мире около 34 тысяч подводных вулканов. И только примерно на двухстах из них исследователи уже взяли пробы и провели биологические наблюдения», – рассказывает Виктореро. Если на них начнут добывать полезные ископаемые, мы даже не будем знать, что именно разрушаем. Что, если мы уничтожим экосистему, которой нет больше ни в одном уголке Земли? Что мы стираем с лица нашей планеты?

Технология, необходимая для глубоководной добычи, все еще находится в стадии разработки, но пройдет не так много времени, прежде чем подводные горы начнут раскапывать и бурить. А глубоководная среда настолько далека от нашего взора, что заинтересованные – и хорошо профинансированные – лица смогут легко ее эксплуатировать без всякого надзора со стороны. «Промышленность может нанести большой ущерб, а мы, ученые, никогда об этом не узнаем. И многие из этих мест находятся за пределами юрисдикции государства. Там нет законов. Очень трудно определить, кто и что имеет право там делать и каким именно образом, – говорит Виктореро. – Как только откроются возможности, мне будет очень тревожно. Да что там, я и сейчас уже очень обеспокоена».

Пожалуй, самый важный вид жизни в подводных вулканах тот, что мы увидеть не можем. Когда ученые впервые обнаружили гидротермальные источники в 1977 году, это было замечательным открытием, но настоящую экологическую революцию вызвало то, что они нашли внутри – миллионы микробов.

Микробы, способные жить в этой очень горячей среде с высоким давлением, получают энергию из самого вулканического вещества: вулканических газов, минералов в вулканических породах и множества частиц, выбрасываемых гидротермальными источниками. Они перерабатывают буквально все, что находят вокруг, – водород, метан, железо, серу, углекислый газ… Они либо напрямую питаются этими соединениями, либо используют их в качестве ингредиентов для приготовления химических веществ, которые становятся их пищей.

На поверхности и в большей части океана основой пищевых цепей служат растения или бактерии, которые поглощают солнечный свет и используют его для получения энергии – другими словами, фотосинтезируют. Но в глубине океана жизнь полностью погружена во тьму. Хотя микробы могут существовать при температурах, при которых вода обычно закипает, большинство из них чувствуют себя комфортно в горячих полях гидротермальных источников. В этой подводной среде обитания микробы образуют основу пищевых цепей: их поглощают крошечные животные, которые, в свою очередь, служат источником пищи для более крупных обитателей глубин. «Животный мир, вероятно, не смог бы существовать вокруг гидротермального жерла без микробов, способных улавливать энергию вулкана, удерживать собственный углекислый газ и создавать углерод, который затем поддерживает целую экосистему», – говорит Джули Хубер, морской микробиолог из Океанографического института Вудс-Хоул.

«Одним из самых захватывающих открытий века стало обнаружение хемосинтетической жизни в подводных вулканах – совершенно нового вида жизни», – рассказывает Чэдвик. И это означает, что наши представления о том, как вообще зародилась жизнь на Земле, нуждаются в пересмотре.

Есть множество мест, где миллиарды лет назад могли зародиться примитивные микробы. «Существует огромное количество возможностей. Скорее всего, мы никогда не узнаем наверняка, и это нормально», – говорит Хубер. Но первые микробы, от которых произошли все остальные формы жизни, не умели использовать фотосинтез. Они не пили солнечный свет. Они дышали вулканическим огнем. Возможно, они были немного похожи на микробов, питающихся водородом, которые сегодня встречаются по всему морскому дну.

Подводные вулканы – это не природное оружие массового уничтожения. «Это настоящие инкубаторы», – говорит Камилли. Массовое вымирание жизни, независимо от непосредственной причины – от длительных, эпических извержений континентального масштаба до столкновения с астероидами – в основном происходит из-за глубокого и резкого нарушения климатических условий. Но подводные горы и гидротермальные источники, похоже, всегда представляют собой золотую середину, где условия для выживания микробов остаются оптимальными. «Их вулканизм переживет циклы изменения климата. Жизнь вокруг этих глубоководных котлов обязательно сохранится», – уверен Камилли.

И, как недавно обнаружили ученые, жизнь находит себе пристанище даже внутри этих котлов. За последние десять лет каждая экспедиция, проводившая глубокое бурение в океанической коре, как свежей, так и ошеломляюще древней, обнаружила, что эти вулканические породы кишат целыми цивилизациями микробов, которые либо процветают, либо выживают [28], либо существуют в состоянии условного оцепенения [29], в зависимости от наличия питательных веществ в окружающей среде. Эти микробы не похожи на животных. Они живут не в масштабах человеческого быстротечного времени, а в масштабах геологического времени супервулканов. Они могут обитать в самых заброшенных уголках подземного мира планеты. Похоже, что океаническая кора – одна из крупнейших сред обитания жизни на Земле.

«Когда я был моложе, мы считали, что жизнь очень хрупка, мы думали, что это своего рода чудо, – говорит Каплан-Ауэрбах. – Теперь мы знаем, что жизнь существует везде, где она может найти свою нишу: “О, там никто не живет? Значит, там буду жить я”».

Таким образом, подводный вулканизм – возможно, непреднамеренно – стал инкубатором для первых форм жизни; он обеспечил им среду обитания, защищенную от самых страшных катастроф. Странно, что, несмотря на свою важность и драматизм, подводные вулканы никогда не попадали в центр внимания общественности. «Публика больше интересуется космосом, чем исследованием морских глубин», – говорит Виктореро. Все знают, что такое НАСА – сейчас это не в меньшей степени бренд, чем космическое агентство. Можно только представить, что можно было бы обнаружить, если бы подводные вулканы вдруг стали такими же популярными, как ночное небо. По словам Виктореро, пока «трудно получить финансирование, чтобы просто отправиться исследовать то, что находится на нашей планете».

Но даже космическая наука берет пример с подводных плавильных печей. Открытие этих вулканических микробов, говорит Чэдвик, изменило не только то, как мы исследуем жизнь на Земле, но и то, как мы ищем ее в других уголках Вселенной. Если жизни не нужен солнечный свет и она может существовать в вулканических сумерках на дне океанов, то, возможно, планеты, которые кажутся смертельно опасными для животных и растений, могут быть идеальным местом обитания для микробов. Как показывает изучение бесплодной океанической коры, чтобы обеспечить микроорганизмы домом, могут даже не понадобиться гидротермальные источники или активные подводные вулканы.

Кеннда Линч, астробиолог и геомикробиолог из Лунного и планетарного института в Хьюстоне, штат Техас, – одна из немногих ученых, которые ищут на Земле места, напоминающие среду на других планетах. Как она объясняет, условия, похожие на среду обитания микробов под морским дном, можно обнаружить в другом месте – на планете, кора которой сформировалась из вулканической породы такого же типа, планете, которая когда-то была покрыта извергающимися вулканами, в том числе и подводными. Но реки на этой планете изчезли, а вулканические процессы таинственным образом прекратились во время события апокалиптических масштабов. Однако подземный мир на ней, возможно, все еще теплый и насыщен водой. Мы не узнаем этого наверняка, пока мы не доберемся глубоко внутрь коры. Но если на Марсе когда-то была жизнь, она может существовать под поверхностью и сегодня, скрываясь в вулканических гробницах, подобных тем, что мы находим на Земле.

Это может показаться маловероятным. Но вулканы с их титаническими силами и размахом показывают: раз уж жизнь зародилась, то, что бы вы на нее ни обрушили, она продолжает свое дело, пусть иногда и почивая в темноте под стеклянными сводами.

5

Бледный страж

Было холодно, как и на протяжении миллиардов лет. Без ветра серебряные моря пребывали в покое. Высоко в небе сверкали звезды. Земля скрипела, как стареющий деревянный корабль в пути, но горы оставались неподвижными. Бездны хранили молчание. Колизеи из камня стояли в память о прошедших эонах хаоса. Время от времени осколки льда или камня с краев бытия падали на поверхность и разбивались от удара. Каменный снег взлетал вверх и плыл по земле, оседая в тишине этой великолепной пустоши.

Но однажды со звезд явился гость. Он был сделан не из камня или льда, а из металла. Это был корабль, приплывший из другого мира, украшенный багряными флагами чужой державы. Когда он приблизился, из него вырвался оранжевый шлейф, рассеивая тени. Не проявляя никаких признаков замедления, судно направилось к Морю Ясности, а затем врезалось в Болото Гниения.

Десять лет спустя еще один корабль прибыл в серебристое царство. Это судно вело себя по-другому: отыскав безопасное место, где можно бросить якорь, оно резко замедлило ход. Проскочив через зияющее марево, залитое тьмой, оно остановилось в Море Ясности. Когда корабль опустился вниз, в разные стороны разлетелись осколки камней.

Тишина. Прошло несколько часов. Затем открылся люк, и из него высунулись два ботинка. Кто-то спустился по трапу, сделал паузу, затем опустил ногу на поверхность. Еще пауза, и путешественник произнес: «Маленький шаг для человека, и огромный скачок для всего человечества».

Через десять лет после того, как Советский Союз намеренно совершил аварийную посадку на Луну своего космического корабля «Луна-2» без экипажа, Соединенным Штатам удалось доставить на лунную поверхность само человечество. После 4,5 миллиарда лет затянувшейся изоляции этот одинокий форпост в звездном океане наконец-то принял гостей.

Вдохновляющая, потрясающая душу история «Аполлона-11» сегодня, пожалуй, производит не меньшее впечатление, чем полвека назад. Результаты программы «Аполлон» были настоящим чудом и прочно запечатлелись в воображении миллионов людей, родившихся много лет спустя после самого события. Но гораздо меньше внимания достается самой Луне. Для многих она – уже пройденный этап: мы были там, подобрали несколько камней. Теперь она наша. И в отличие от других миров в нашем галактическом соседстве она, кажется, ничего особенного собой не представляет.

Последнее отчасти верно. Сегодня Луна – это холодная пустыня. На ней нет инопланетной жизни. Мы проверили. Марс, первая планета помимо нашей, на которую ступит нога человека, кажется более интересным местом, – возможно, более достойным нашего внимания. Но присмотритесь немного внимательнее, и вы обнаружите, что Луна на самом деле не такая, как вы думаете.

В марте 2020 года Геологическая служба США опубликовала комплексную геологическую карту Луны [1] – объединенное и упорядоченное изображение, составленное на основе ранее существовавших карт, которые были выпущены в 2013 году. Главная цель новой карты – дать четкое представление о том, что мы знаем о геологическом строении этой скалистой сферы. На ней вы можете увидеть Море Ясности, или Mare Tranquillitatis, окрашенное в фиолетовый и красный цвета. Эти оттенки соответствуют базальту – вулканической породе, образующейся в результате остывания лавы, подобной той, которую Килауэа с таким рвением извергал в 2018 году. Это означает, что Нил Армстронг и Базз Олдрин, первые в истории человечества посланники другого мира, действительно высадились в настоящем море, как и Майкл Коллинз, наблюдавший за ними сверху. Просто это было море из застывшей лавы, простирающееся на 870 километров от одного берега до другого.

Уменьшите масштаб, и геологическая карта превратится в разноцветное чудо вулканических отложений. Ближняя сторона Луны, которая всегда обращена к Земле, покрыта подобными застывшими вулканическими морями. Древние потоки лавы разбросаны по лунной поверхности, как конфетти. В других местах поля вулканического стекла образуют брызги оранжевого, красного, розового и фиолетового цветов.

«Луна долгое время была почти мертвой с геологической точки зрения», – говорит Сара Рассел, планетолог из лондонского Музея естественной истории. Но, отмечает она, это также мавзолей вулканов, собрание вулканических гор, конусов, куполов, долин, рек, каналов, туннелей и кратеров, которые обязаны своим существованием всеобъемлющему океану магмы.

Наш бледный страж – это не просто чудесный космический край застывших извержений. Самые ранние воспоминания Земли, давно стертые с лица планеты, по-прежнему высечены в лунном камне. Если нам удастся заполучить некоторые из них, мы сможем открыть окно на миллиарды лет назад в прошлое – в самые первые дни существования единственного дома, который мы когда-либо знали.

Некоторое время назад посреди дикой Антарктиды Райан Зиглер узнал, что НАСА объявило конкурс на единственную в своем роде должность: хранитель лунных образцов «Аполлона» в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Он также узнал, что у него осталось всего шесть часов, чтобы подать заявку, поэтому он срочно вернулся на станцию Мак-Мердо – американский научно-исследовательский центр, и поспешно составил резюме и заявку «в убогой компьютерной комнате».

Работу он получил. Сегодня он не только хранитель образцов «Аполлона», но и руководитель Управления по приобретению и хранению внеземных образцов, что означает, что он также курирует всю коллекцию космических материалов НАСА. Сюда входят материалы с других планет, астероидов, комет и даже звезд. Другими словами, он – хранитель внеземной атрибутики. Надеюсь, именно такое звание гордо красуется на его визитных карточках.

Образцы «Аполлона» были взяты с Луны во время миссий под номерами 11, 12 и с 14 по 17, которые проводились с 1969 по 1972 год. Чтобы астронавты знали, что именно искать, многих из них обучали геологи. Один астронавт, Харрисон Шмитт из «Аполлона-17», и сам был профессиональным геологом. В общей сложности астронавты привезли на родину 382 килограмма лунного материала. Но не все образцы «Аполлона» были лунного происхождения: камень, подобранный «Аполлоном-14», оказался куском Земли [2], выброшенным в космос много веков назад и упавшим на Луну в виде земного метеорита.