Алим Войцеховский - ЗНАК ВОПРОСА 1996 № 01

Итак, новые взгляды на природу вращения нашей планеты позволяют объяснить ряд глобальных процессов и явлений, в том числе и катастрофического характера, происходивших как на поверхности Земли, так и в земной коре в прошлом. Но где гарантия, что нечто подобное может произойти и в наше время?.. Да, крутится, вертится шар голубой…

Этот раздел о некоторых загадках, гипотезах и предположениях, связанных с нашей планетой. Подобраны они совершенно произвольно, взаимосвязи прямой между ними нет, хотя все они несут определенную смысловую нагрузку: показывают и свидетельствуют о необычности, самобытности нашей Земли. Некоторые из приведенных здесь материалов могут показаться несколько ненаучными, и автора можно заподозрить в легкомыслии, поскольку он занимается столь «несолидными» гипотезами или даже домыслами…

Ответ будет однозначным: тайны нужны, более того, необходимы науке. Потому, что именно нерешенные проблемы, неразгаданные загадки заставляют людей искать, познавать непознанное, открывать то, что не удалось открыть предыдущим поколениям ученых и исследователей…

В очередной раз человечеству брошен вызов. Руины сахалинского Нефтегорска и японского города Кобе требуют от нас ответа: сможем ли мы приблизиться к пониманию спусковых механизмов сильных землетрясений, научимся ли их прогнозировать или будем жить в вечном страхе перед возможными катаклизмами?..

Ученые считают, что в принципе такой прогноз может быть сделан, но достаточно надежных и универсальных методов для этого пока нет. Поэтому каждая новая идея в этом направлении вызывает значительный интерес у специалистов, особенно если она неожиданна и изящна, как гипотеза Д-волны, выдвинутая научным сотрудником Института прикладной математики им. М. В. Келдыша, доктором технических наук Ш. Губерманом.

Понятно, что прогноз землетрясений должен указать три основные характеристики — силу, место и время. Без первою или второго прогноз теряет смысл, но без третьего он вообще никому не нужен. Абсолютно точные предсказания каждой из этих характеристик сделать очень трудно, и поэтому сейсмологи вынуждены руководствоваться своеобразным «правилом неопределенности»: чем менее точен прогноз места землетрясения данной силы, тем точнее должен быть прогноз времени.

Различают два подхода к прогнозу землетрясений. Первый исходит из предположения, что землетрясение определяется локальными тектоническими условиями, а другой — что их причины глобальны (изменение скорости вращения Земли, влияние активности Солнца или гравитационных полей планет и т. д.). Новая гипотеза совмещает оба подхода, утверждая: энергия для будущих землетрясений накапливается в ходе местных подземных процессов, а «спусковым механизмом» служит медленно распространяющаяся по земному шару особая волна, которую автор и назвал Д-волной. Эта гипотеза позволяет, с одной стороны, анализируя местную тектоническую ситуацию, делать прогноз координат будущих землетрясений, а с другой стороны, рассчитав движение Д-волн, получить «расписание» подземных бурь на многие годы вперед.

Вообще говоря, это не первая попытка установить связь между землетрясениями, последовательно происходящими в разных местах, но раньше ни одна из предлагаемых теорий не находила подтверждений. В частности, изучение экспериментальных материалов опровергло предположение о том, что каждое землетрясение порождает «сейсмическую волну», которая, добравшись до других очагов, вызывает новые землетрясения. В то же время удалось выявить «цепочки землетрясений», идущих вдоль разломов с постоянной своей скоростью (от 20 до 100 километров в год).

Ш. Губерман предложил иное объяснение: землетрясения вызываются одной и той же волной, движущейся по всей Земле со скоростью 16,6 километра в год. Однако, учитывая, что фронт волны пересекает разломы под разными углами (от 0° до 90°), землетрясения распространяются по-разному — тем быстрее, чем меньше этот угол. Подмеченная закономерность и подтолкнула Ш. Губермана к разработке нового метода прогноза. Ход его рассуждений был следующим…

По планете движется Д-волна, скорость которой не зависит от долготы и широты, а также геологических особенностей региона. С этой точки зрения Земля представляет собой однородный шар, на котором имеется только две точки — Северный и Южный полюсы, отличающиеся от всех других. Следовательно, только этим двум точкам можно приписать роль источников Д-волн: от полюсов они и расходятся, добираясь до экватора за 600 лет и до противоположного полюса — за 1200 лет.

В какой момент и почему рождаются Д-волны? Автор гипотезы предполагает, что при сильном землетрясении, когда оно превышает 8 баллов по шкале Рихтера, на Земле смещаются значительные массы горных пород, изменяется и скорость ее вращения вокруг своей оси. Вот в этот момент и рождаются на полюсах две Д-волны, движущиеся навстречу друг другу. И еще одно предположение: сильные землетрясения случаются там, где накопились значительные тектонические напряжения, и только тогда, когда в этом месте встречаются две Д-волны.

Одним из важных следствий гипотезы Д-волн является дискретное распределение по широтам. Поскольку все Д-волны рождаются на полюсах и движутся с одинаковой скоростью, то они могут пересечься либо у экватора (Д-широта 1-го порядка), и тогда там может произойти сильное землетрясение; либо на широте 45° (Д-широта 2-го порядка, соответствующая встрече новой волны, родившейся при экваториальном землетрясении, с одной стороны, чье пересечение и дало толчок землетрясению) либо соответственно на широтах 22,5° и 67,5° (3-го порядка Д-широты) и т. д.

Казалось бы, число Д-волн должно постоянно расти, землетрясения должны происходить все чаще, а Д-широты все новых и новых порядков должны покрывать поверхность Земли все более густой сетью параллелей. Но поскольку каждая встреча Д-волн вызывает землетрясения не наверняка, а лишь с некоторой, пусть и высокой, вероятностью и, самое главное, при реализуемых землетрясениях исчезают тектонические напряжения в довольно большой области, то этот процесс не может развиваться неограниченно.

Существование Д-широт проще всего поддается проверке, что и было сделано Ш. Губерманом. Оказалось, что из 10 сильнейших землетрясений XX века 9 попадают на Д-широты, а из 17 сильнейших землетрясений последних 40 лет на Д-широтах лежат 15. Кроме того, во всех районах, где случаются землетрясения силой свыше 8 баллов по шкале Рихтера, эпицентры землетрясений лежат на Д-широтах.

Речь выше шла только о прогнозе очень сильных землетрясений. Для решения проблемы более слабых Ш. Губерман дополнил гипотезу Д-волн дополнительным предположением о существовании еще и Д-центров. Он выделил на Земле 17 таких регионов, в которых существуют точки (Д-центры), где произошли сильнейшие землетрясения, и предположил, что в таких местностях любое землетрясение средней силы происходит только тогда, когда в Д-центр приходит Д-волна. Гипотеза Д-волн, позволяя предвидеть широту землетрясения, ничего не говорит о его долготе. Автор гипотезы считает, что его метод нужно комбинировать с некоторыми другими.