Елена Сапарина - Небесный землемер

Герои Жюля Верна путешествовали в XVIII веке. А вот удалось бы им найти место кораблекрушения, если бы они отправились на его поиски сейчас? Ведь, как доказали ученые, теперешняя 37-я параллель, если говорить точно, проходит не совсем там, где раньше, и остров Табор окажется несколько в стороне от широты, которая была указана в романе Жюля Верна.

Впервые о том, что широта одних и тех же мест на земном шаре меняется, сообщил международному геодезическому конгрессу, состоявшемуся в конце прошлого века, немецкий астроном Кюстнер.

На всех картах обозначено, что Берлин расположен на параллели 52°30′. А Кюстнер утверждал, что только за несколько лет широта Берлина изменилась. Правда, на немного. Всего на сотые доли секунды. Но длина одной секунды дуги — это целых 30 метров!

Доклад ученого вызвал большой шум: не мог же целый город со всеми жителями незаметно переместиться к югу или северу? От Кюстнера потребовали объяснений. Но ученый мог лишь повторить то, что следовало из его наблюдений.

Он определял положение на небе семи звездных пар, нужных ему для астрономических вычислений. Координаты звезд, как обычно, отсчитывал от Полюса мира. И вот, когда наблюдения были закончены, Кюстнер обнаружил, что определенные им координаты звезд отличаются от тех, которые несколькими годами раньше для них же получили русские астрономы в Пулкове.

Кюстнер заново пересчитал все цифры: координаты звезд не сходились. Оставалось предположить, что за время, прошедшее между наблюдениями русских астрономов и его, изменилась широта Пулкова и Берлина, поэтому высота Полярной звезды при наблюдении с Земли и получается иной.

Вообразить «ожившими» линии, начерченные человеком на бумаге и не существующие в действительности, было трудно. Но за широтами все же решили присматривать.

За ними стали следить одновременно в Берлине, Потсдаме, Праге и Страсбурге. И уже через год подтвердились невероятные выводы Кюстнера: вопреки здравому смыслу широта каждого из этих городов менялась на глазах.

Пришлось организовать даже специальную «службу», которая следила бы за тем, как изменяются широты. Для этой цели выбрали несколько точек, расположенных на параллели 39°8′: Мицузаву в Японии, Чарджоу в России, Карлофорте на одном из островов Италии, Гейтесбург, Цинциннати и Юкайю в Северной Америке. Так были созданы специальные станции, кольцом опоясавшие земной шар.

Сейчас на территории нашей страны такие же станции действуют в Полтаве, Пулкове, Казани, Москве, Иркутске, Благовещенске и Китабе. А совсем недавно, в 1957 году, в службу широты включилась китайская наблюдательная станция, расположенная на берегу Великого китайского канала близ Тяньцзиня.

Свыше пятидесяти лет работает Международная служба широты. Теперь уже ни у кого из ученых не вызывает сомнений, что широта любого места на нашей планете со временем становится другой.

Вот так «надежный» адрес! Выходит, что мы, сами того не подозревая, все время переезжаем, или, вернее, такой «переезд» совершают параллели, от которых мы ведем счет широт.

Кто же передвигает невидимые нитки параллелей? Оказывается, всему причиной непоседа-полюс.

Это было удивительное открытие: полюс — математическая условная точка — совершает настоящие путешествия! Кончик несуществующей земной оси вычерчивает на поверхности планеты причудливую кривую, похожую на небрежный рисунок тросточкой по песку. Он движется в том же направлении, в каком вращается Земля, описывая запутанную то закручивающуюся, то раскручивающуюся спираль.

Бывают годы, когда полюс почти неподвижен. А временами, словно обуреваемый жаждой приключений путешественник, полюс как бы стремится наверстать упущенное. Но обычно дальше чем на 10 метров он не удаляется от места, где должен бы постоянно находиться. Не мудрено, что такую крохотную величину обнаружили только, когда астрономические наблюдения достигли чрезвычайно высокой точности.

Но вот в 1952 году полюс неожиданно забрался еще дальше: спираль, описанная им, не уместилась в рамках старого квадрата, размером 20×20 метров, который служил для него неизменной границей в течение половины столетия. На этот раз каждую из сторон «пограничного» квадрата пришлось увеличить еще на 6 метров.

Такие же сложные вензеля описывает и южный конец земной оси, возвращаясь по истечении некоторого срока к исходному положению. Но год от году, как установлено известным нашим специалистом по движению полюсов А. Я. Орловым, эти точки не совпадают: полюс все дальше уходит с того места, откуда начал когда-то свое путешествие, — он как бы медленно дрейфует в сторону 69-го меридиана, «отплывая» примерно на 12,5 сантиметра в год.

Когда-то ученые условились считать осью Земли прямую линию, проходящую через ее центр. Затем они провели поперечную плоскость и линию пересечения ее с поверхностью Земли назвали экватором. Это была твердая, раз и навсегда установленная система, костяк, на основе которого создана вся градусная сетка. Теперь из-за того, что Земля «болталась» на земной оси, вся координатная сетка как бы сдвигалась.

Что же заставляет «качаться» земной шар?

Вращая в лаборатории различные тела, ученые убедились, что они обязательно начинают покачиваться, если ось, вокруг которой их поворачивают, не совпадает с геометрической.

В таком положении любой предмет все время как бы теряет равновесие на какое-то мгновение и снова находит его, стремясь расположиться поудобнее, выпрямиться и начать вращаться вокруг оси, которая делила бы его симметрично. От этих качаний и движутся, путешествуют по поверхности тела его «полюсы».

Неужели такая же история случилась и с нашей Землей? Ответ на этот вопрос получили, когда удалось распутать извилистую кривую, вычерчиваемую полюсом на земной поверхности.

И тут обнаружились новые неожиданности.

Математические расчеты утверждали, что полюс будет путешествовать даже на правильном эллипсоиде, каким считали Землю. Причина этого — лишние утолщения вдоль экватора, образовавшиеся из-за сплющенности планеты. Но когда расшифровали следы полюса, оказалось, что он движется по овалу, а не по кругу, как это должно было быть на совершенно правильном эллипсоиде.

Было похоже, что где-то с боку нашей планеты подвешена добавочная «гора» — излишек массы, из-за которой ее ось вращения описывает более сложную кривую. Правда, путь полюса настолько незначительно отличался от круга, что обнаружить это было делом величайшей трудности. Ученые потрудились немало. Большая заслуга в этом известного русского астронома А. Я. Орлова. Тщательно изучив маршрут полюса по изменениям широты Полтавы за многие годы, А. Я. Орлов убедился, что земной эллипсоид действительно неправильный.