В конце 1990-х сейсмологи впервые уловили, как планета гудит, словно гигантский колокол. Мощные землетрясения, океанские шторма — всё это рождало колебания, которые прокатывались по земной коре, заставляя её вздыматься и опадать. Но в этой какофонии, как выяснилось позже, прятался ещё один сигнал: почти беззвучный, едва уловимый шёпот Земли. Его обнаружили, только когда научились отфильтровывать грохот более энергичных «сферических» обертонов. И то, что открылось, заставило геофизиков заговорить о танце планеты.

Тихий твист земных полушарий

Речь идёт о так называемых волнах Лава — особой разновидности сейсмических волн, которые британский математик Огастес Эдвард Хью Лав описал математически ещё в 1911 году. Но одно дело — теория, и совсем другое — зафиксировать эти волны в масштабе всей Земли. Прорыв случился спустя примерно десять лет после того, как учёные впервые зарегистрировали глобальные колебания планеты. Каждое естественное колебание Земли имеет свой рисунок, свой «обертон» — характер вибрации зависит от того, где и как она родилась: в очаге землетрясения, от удара океанских волн или под действием иных сил.

Волны Лава, которые удалось вычленить из сейсмического шума, — это тороидальные обертоны. Рудольф Видмер-Шнидриг из Института геофизики Штутгардского университета, работающий в обсерватории «Блэк-Форест», предлагает наглядную аналогию. Представьте резиновую палку: вы вращаете её концы в противоположные стороны, а потом отпускаете. Две половинки совершают небольшие вращательные движения в обратном направлении. Именно так ведут себя северное и южное полушария Земли — они словно сталкиваются друг с другом в горизонтальной плоскости. «Стоя на поверхности, при условии, что вы обладаете достаточной чувствительностью, можно почувствовать лишь движения налево-направо-налево, — поясняет учёный. — Со стороны это выглядит, как будто Земля танцует твист».

Эти вращения невероятно деликатны. Каждые пять минут земная кора смещается всего на миллионные доли метра. Энергии на весь этот планетарный «танец» уходит меньше 500 ватт — примерно столько же, сколько потребляют десять обычных лампочек. Именно поэтому волны Лава так долго оставались незамеченными: их шёпот тонул в грохоте куда более мощных сферических обертонов.

Грохот сферических обертонов и суматранский колокол

Чтобы понять, насколько разителен контраст, достаточно вспомнить, что такое сферические обертоны. Они заставляют землю двигаться одновременно и вверх-вниз, и из стороны в сторону — настоящая «морская болезнь» для всего, что стоит на поверхности. Самое яркое их проявление учёные зафиксировали в декабре 2004 года, когда у берегов Суматры произошло землетрясение магнитудой 9,3. Сейсмолог Рик Астер из Института горного дела в Нью-Мексико рассказывает, что на Галапагосских островах — а они находятся почти на противоположной стороне планеты от эпицентра — земля пульсировала вверх и вниз с амплитудой до 2,5 сантиметров каждые несколько секунд. Вместе с горизонтальными толчками это рождало ощущение, будто по гигантскому колоколу бьют десятикилограммовой кувалдой.

На фоне такой какофонии тихий твист тороидальных волн Лава был практически неразличим. Потребовались годы анализа данных с сейсмических станций, чтобы вычленить этот трудноуловимый планетарный шум.

Кто раскачивает планету?

Главный вопрос, который пока остаётся без однозначного ответа: что служит источником энергии для этих едва заметных колебаний? Версии есть, но единого мнения среди учёных нет.

Одни полагают, что виноваты ветра. Воздушные массы, сталкиваясь с горными хребтами, могут передавать земной коре достаточно энергии, чтобы запустить волны Лава. Другие склоняются к океанской гипотезе: волны, бьющие в подводные скалы и континентальные склоны, генерируют тот самый энергетический поток, который заставляет полушария вращаться в противофазе. Есть и третья точка зрения — экзотическая, но не лишённая оснований: энергия возникает при взаимодействии солнечных лучей с геомагнитным полем Земли. Солнечный ветер и излучение, возможно, вносят свой вклад в этот почти мистический шум.

Пока ни одна из гипотез не стала общепризнанной. Слишком уж тонок эффект, слишком много переменных. Но сам факт, что планета, кажущаяся незыблемой твердью, непрерывно «танцует» — пусть и с амплитудой в доли миллиметра, — заставляет иначе взглянуть на мир у нас под ногами. Земля живёт своей скрытой жизнью, и мы только начинаем учиться её слышать.