Луна. История будущего - Оливер Мортон

Гук понимал, что его аналогии могут сбить читателя с толку. Но они подтверждали предположения, выдвигаемые на основе его моделей. Вершины вулканов, например на Канарах, в Исландии и Новой Испании, напоминали по форме «блюдо или раковину» и поднимали вокруг «большое количество земли», что, по мнению Гука, свидетельствовало о внутреннем происхождении кратеров. Что же касается пуль, астрономия не сообщала ни о чем, что могло бы ударить Луну.

Представления Гука о Луне как о вулканической структуре удерживали позиции почти три столетия. В самом полном, лучше всего иллюстрированном виде эта теория нашла отражение в работах шотландского промышленника викторианской эпохи Джеймса Несмита. С юных лет Несмит интересовался вулканами. Когда они с отцом, известным пейзажистом, гуляли по родному Эдинбургу, отец рассказывал ему, что местность столь бугриста именно из-за вулканов. Друг и покровитель отца, сэр Джеймс Холл, в честь которого Несмит получил свое имя, одним из первых ученых мужей попытался создать модель вулкана, нагревая камни до точки плавления, чтобы увидеть, какая из них получается лава.

В профессиональной жизни Несмит тоже занимался плавкой, но в основном в литейных цехах. И все же мир камней не переставал его занимать. В 1840 году он прервал свое путешествие по различным европейским верфям и оружейным заводам, где использовались паровые молоты и другие машины производства его компании, чтобы совершить восхождение на Везувий. Постаравшись подобраться как можно ближе, он изучил отверстие в центре его кратера и затем вспоминал: «Привязав визитку литейного завода „Бриджуотер“ к куску лавы, я бросил его в кратер, отдавая дань уважения Вулкану, покровителю нашего ремесла». Разбогатев, он отошел от дел в 48 лет, после чего посвятил себя исследованиям Луны, которыми прежде занимался в свободное время. Ему нравилось «спокойное наслаждение, которое [он] испытывал, изучая одну из самых мощных сил, которые Творец заключил в Своем мире, а именно вулканическую силу».

На основании этих исследований Несмит при поддержке своего друга, астронома Джеймса Карпентера, написал книгу «Луна как планета, как мир и как спутник» (1874), в которой методично проанализировал каждый из аспектов природы Луны, вынесенных в заголовок. Больше всего Несмита очаровывал первый из них — ее планетная сущность.

Как примерно в то же время написал астроном Ричард Проктор, вопросы «прогресса, развития и упадка» составляли «главную прелесть… всей наблюдательной науки». Проктор считал отсутствие таких изменений недостатком Луны. Несмит и Карпентер полагали, что их можно обнаружить с помощью концепций, разработанных викторианской наукой для понимания прогресса, развития и упадка: концепции эволюции, которая включала дарвиновский естественный отбор, но не ограничивалась им, и концепции термодинамики, зарождающейся науки об энергии, теплоте и работе систем. Неизменная ныне Луна в прошлом претерпевала «постоянные изменения, переходя с одной стадии развития на другую… непрерывные преобразования формы и природы». Иными словами, Луна эволюционировала. Поняв, как происходила эта эволюция, можно было по-новому взглянуть на историю других планет, а главное — Земли.

В книге излагается история происхождения Солнечной системы, описанная великим французским астрономом Пьер-Симоном Лапласом: в соответствии с ней газопылевая туманность сжалась под действием ньютоновой гравитации, в результате чего высвободилась огромная потенциальная энергия. По первому закону термодинамики эта энергия не могла просто исчезнуть и перешла в тепло. Как сказал один из первых ученых, сформулировавших этот закон, Юлиус фон Майер, сжатие туманности стало источником тепла, которого было достаточно, чтобы «плавить миры». Несмит и Карпентер полагали, что Земля и Луна тоже изначально были расплавленными, а затем постепенно затвердевали, начиная с поверхности[20].

Луна остывала быстрее, чем Земля. Дело было в ее малых размерах, ведь малые тела остывают быстрее крупных, а также в отсутствии атмосферы, которая могла бы поддерживать ее тепло благодаря парниковому эффекту[21]. Полученный на сталелитейном производстве опыт убедил Несмита, что твердая кора, скорее всего, была менее плотной, чем расплавленная масса под нею, а следовательно, по мере утолщения сжимала расплавленные слои внизу. В итоге давление внутри так возросло, что кора не смогла и дальше его сдерживать, и потоки лавы устремились на поверхность, а оттуда — в окружающую ее пустоту. Колоссальное давление, слабая гравитация и отсутствие сопротивления воздуха обеспечили «наиболее благоприятные условия для проявления вулканической активности величайшей силы».

При этих извержениях лава не просто стекала со склонов гор, а выбрасывалась на десятки или сотни километров в космос, прежде чем упасть обратно на поверхность. Извержения напоминали параболические фонтаны, в которых струи воды выбрасываются из центра бассейна и падают обратно по всей его кромке. Таким образом появлялись огромные круговые стены, а не отдельные пики.

Эта теория объясняла, почему кратеры земных вулканов находятся на пиках гор, а лунные кратеры часто залегают ниже окружающих их равнин: когда огромное количество горячей породы было выброшено в космос, поверхность осела в образовавшуюся пустоту, а вокруг скопилась лава. Кроме того, теория позволяла понять, почему в центре многих кратеров высились одинокие пики: когда извержение подходило к концу, струи лавы уже не выбрасывались на десятки километров вверх, а медленно выливались на поверхность, формируя гору так, как это происходит на Земле.

Осознав, что поверхность Луны отражает ее историю, ученые по-новому взглянули на Землю. В те времена геология считалась «униформистской» дисциплиной: она настаивала, что прошлое в достаточной мере похоже на настоящее, а потому, поняв текущие процессы — эрозию, оседание грунта, вулканизм, — можно объяснить все аспекты прошлого, которые вообще нуждаются в объяснении. Предложенная Луной космическая перспектива давала основания предположить, что прошлое могло значительно отличаться, даже если Земля, Луна и вся Солнечная система были частью космоса, управляемого физическими законами.

Однако Несмит и Карпентер видели в Луне не только абстрактную планету в космосе, но и спутник Земли, полагая, что в их взаимодействии есть практическая ценность. Считая Луну спутником, они не могли не задаваться вопросом, что она значит для землян.

Источник света из нее неважный, хотя для большинства людей на протяжении истории эта функция Луны, безусловно, была наиважнейшей — она освещала ночи, причем одни лучше других. Но для прогрессивного человека викторианской эпохи, когда улицы освещались газовыми фонарями, а дома — керосиновыми лампами, лунный свет был уже не столь важен, как еще столетие назад, когда старшее поколение промышленников и изобретателей, входивших в Лунное общество Бирмингема, встречалось в полнолуние, потому что светлыми ночами им было проще добраться домой. В представлении Несмита лунный свет был уделом поэтов, художников и крестьян. Да, он оставался «предметом искреннего восхищения», но толку от него было мало: он был непостоянен, мимолетен, избирателен, несовершенен и не слишком полезен. Люди действия оценивали Луну по приливам и отливам.