Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

Ученые думают, что первый рывок сделала особь женского пола. По всей видимости, эту крошку течением оторвало от скалистой опоры и закружило в воде. Оказавшись подвешена на собственных яйцевых капсулах – этаких контейнерах из слизистой массы, которые к тому же успели наполниться газом, – улитка стала медленно подниматься вверх. А ведь известно, что в счет идет только средняя плотность объекта. Другими словами, если тело очень плотное (в малом объеме заключена большая масса), это можно компенсировать, прицепившись к чему-то объемному и легкому. Яйцевые капсулы сыграли роль своеобразных воздушных шаров. Они благополучно доставили улитку на поверхность, где она получила в свое распоряжение богатейший «шведский стол». На протяжении нескольких поколений моллюск адаптировался к новым условиям, пока наконец не появился ныне известный вид: ломкая янтина. Раковина за это время приобрела фиалковый оттенок, чтобы не выделяться на фоне морской воды, и истончилась, что позволило минимизировать вес. Кроме того, особи обоего пола научились строить плоты из воздушных пузырьков, и улитка окончательно порвала с глубоководным отечеством^[42].

Ее теперешний образ жизни, надо сказать, сопряжен с большим риском. Если янтина вдруг лишится своего плотика-поплавка, то беспомощно пойдет ко дну и погибнет. Держаться на поверхности она может только в том случае, если плотность ее тела меньше плотности океанской воды, а значит, без пузырчатого придатка не обойтись. Как же улитка его «надувает»? Внутри у нее нет никаких воздуходувных мехов, поэтому ей необходим доступ к атмосфере. Трубчатой частью ноги она захватывает пузырек воздуха, обволакивает его слизистым секретом и пристраивает к плоту. Под воздействием морской воды слизь становится более твердой, так что плот получается довольно прочным. Одна незадача: пузырьки периодически лопаются, и хозяйке приходится регулярно заниматься починкой своего «надувного матраса». С каждым новым пузырьком общая плотность улитки уменьшается, и ее выталкивает ближе к поверхности. И наоборот, каждый лопнувший пузырек увеличивает ее удельный вес, и животное слегка оседает. Если по какой-то причине янтина утратит сразу много пузырьков и ее плотность сравняется с плотностью воды, улитку ждет неминуемая смерть в чернильной пучине. Сила тяжести неумолима и организует подводный мир в четком соответствии с иерархией плотности: донные моллюски имеют наибольшую плотность, и их удел – оставаться в самом низу; морская вода менее плотная и поэтому располагается выше; наконец, янтина со своим пузырчатым поплавком, как обладающая минимальным удельным весом, плавает на поверхности. Разумеется, законы гравитации касаются не только улиток. Вся физическая структура океана выстроена по строгой гравитационной иерархии, а значит, плотность имеет огромное значение для всех протекающих в океане процессов. Малейшее изменение этого показателя может иметь колоссальные последствия.

Самое удивительное в мире полярное судно

День промозглый и сумрачный, бесцветный. У кромки воды теснятся двускатные островерхие здания, упирающиеся крутыми гребнями в белесое снежное небо. Я с облегчением вхожу внутрь – и мгновенно застываю в изумлении. Прямо передо мной вырастает необъятная деревянная громада с расходящимися вширь округлыми боками. Днище закреплено на полу, а мачты уходят под самый потолок – шхуна занимает весь свой конусообразный дом. Борта выкрашены в яркие цвета: кремовый, черный и красный, но все-таки самое интересное здесь – форма. Корпус имеет плавные, выпуклые обводы, а ширина его составляет одну треть длины. Не корабль, а какая-то овальная чаша – гладкая, полнотелая, обтекаемо-круглая. Никогда прежде мне не доводилось видеть такого фигуристого судна, и уж тем более я не догадывалась, что постройка из дерева может выглядеть настолько внушительно и надежно. Ничто из прочитанного не позволяло предвидеть такой эффект, а уж читала я об этом корабле немало. Для всякого, кто имеет опыт полярных исследований, приезд сюда – как паломничество. Это уникальное судно олицетворяет неимоверные трудности, связанные с познанием реальных законов природы, бескомпромиссную преданность научным идеям, колоссальную организационную работу, а еще – дух смирения, гуманизма и товарищества. Теперь шхуна отдыхает от многотрудных походов здесь, в музейных стенах, ради нее и сооруженных. На счету «Фрама» несколько величайших полярных экспедиций и рекордных достижений. Достаточно сказать, что это первое в истории судно, которое пересекло Северный Ледовитый океан, и единственный в мире корабль, построенный исходя из парадоксального принципа, что покорить льды можно, только полностью им покорившись.

В конце XIX века европейские и американские полярные исследователи были настоящими первопроходцами, космонавтами своего времени. Они бесстрашно отправлялись в неведомые края, где работали в нечеловечески суровых условиях и, рискуя жизнью, переносили тяжелейшие физические испытания. Благодаря развитию фотографии любопытствующая публика имела возможность визуально приобщиться к причудливым ландшафтам и смертельным опасностям, а стремительный научный прогресс не давал исследователям сидеть на месте. Разжигая азарт поиска, он побуждал делать наблюдения и совершать открытия, дающие ключ к неисследованной части земного шара. Особенно заманчиво в этом смысле выглядело несколько «звездных» направлений, еще только ожидавших своих пионеров: покорение Северного и Южного полюсов, освоение Северо-Западного прохода и изучение высоких широт Арктики и Антарктики, что позволило бы заполнить белые места на карте обоих полушарий. Норвежец Фритьоф Нансен изначально не готовил себя к такой карьере. Заядлый рыбак и энтузиаст лыжного спорта, в молодости он изучал в университете зоологию и защитил докторскую диссертацию о нервной системе морских беспозвоночных. В двадцать с небольшим лет это был уже опытный полярный путешественник. Как-то раз ему на глаза попалась статья, в которой высказывалась неожиданная догадка о существовании течения, пересекающего Северный Ледовитый океан. Имелось и убедительное доказательство: обломки исследовательского судна «Жаннетта» были найдены у берегов Гренландии, хотя затонуло оно на противоположной стороне Арктики. В то время как большинство экспедиций, пытавшихся достичь Северного полюса, начинались от Гренландии, у Нансена возникла идея поступить наоборот – стартовать с северного побережья Сибири, то есть воспользоваться предполагаемым трансполярным течением, а не идти против него. Впрочем, проблема была не в течении (если оно действительно существовало). Главной проблемой был собственно лед.

Молекула воды в том виде, как ее рисуют на школьной доске или в учебниках химии, – очень аккуратная и симметричная. Массивный шарообразный атом кислорода и два более мелких атома водорода, прилепившихся к нему наподобие ушей Микки-Мауса под углом 106°. Незамысловатая как будто конструкция. Но эта простота обманчива. Электронные облака атомов кислорода и водорода частично перекрываются, однако электроны оказываются распределены неравномерно, и разные части молекулы получают противоположные заряды: та часть, где находится кислород, заряжена отрицательно, а та часть, где водород, –