Крис Терни - Terni_Kosti_skalyi_i_zvezdyi._Nauka_o_tom_kogda_chto_proizoshlo.395719
Дуглас трудился годами. Какое-то время между живыми деревьями, возраст которых можно было вычислить по кольцам, и деревьями с совершенно другим рисунком колец, найденными в ходе раскопок, зиял разрыв. Понятно, что те, другие деревья, должны быть старше — но на сколько? Начали снаряжать экспедиции к тем раскопкам, где можно было бы восстановить пробел, основываясь на типологических знаниях о керамике североамериканских индейцев. Наконец, в 1929 г. было откопано обгоревшее бревно, с помощью которого удалось соединить абсолютную и плавающую шкалы, получив в результате одну непрерывную, охватывающую 1000 лет.
Чтобы выяснить, чем объясняется такая высокая точность дендрохронологического метода, вспомним, как растет дерево. В данной главе нам достаточно ограничиться лиственными деревьями, хвойные брать не будем, хотя принцип роста у них тот же. Итак, дерево растет в толщину за счет деления клеток камбия. Каждый год камбий продуцирует два типа тканей. Одна из них — лубяная, проводящая сахар и прочие продукты фотосинтеза по всему дереву, из нее впоследствии образуется кора. Вторая ткань — ксилема, она поставляет воду от корней вверх по стволу и в конечном итоге становится строительным материалом для годичных колец.
Клетки ксилемы делятся на два типа. Внутренняя, «ранняя» древесина, состоящая из относительно крупных клеток, образуется в самом начале периода роста, обычно весной, когда факторы, влияющие на развитие дерева, —питание, температура, влажность —наиболее благоприятны. Затем благоприятные факторы идут на убыль, и образуются клетки поменьше, с толстыми стенками, темнее на вид, чем более ранние. На протяжении длительного времени условия могут меняться, кольца получаются то шире, то уже, в зависимости от того, насколько росту дерева способствовали климат и окружающая среда. Дуглас славился тем, что легко узнавал рисунки колец разных деревьев, даже только что найденных в ходе раскопок. Зачастую этот рисунок оказывался настолько характерным, что Дуглас мог назвать возраст с точностью до года просто по памяти. На этом подходе и строятся дендрохронологические шкалы по всему миру: берутся спилы деревьев, очищаются, и ширина колец сравнивается с другими образцами для перекрестной датировки.
Важно уяснить, что, поскольку для каждого кольца должно найтись соответствие с другим кольцом с другого дерева, возраст определяется с нулевой погрешностью. Больше ни один метод датировки подобной точностью похвастаться не может.
Брать образцы ствола для датировки — дело непростое, и серьезная ошибка может стоить человеку карьеры. Известен случай, когда молодой ученый, чье имя пусть останется неизвестным, брал в 1964 г. пробы на делянке живых остистых сосен, и его бур застрял в стволе дерева, давно, судя по всему, остановившегося в росте. Молодой человек обратился к лесничему и тот предложил повалить для него это дерево, чтобы можно было вытащить инструмент. На срубленном стволе бедолага насчитал 4950 годичных колец. Это дерево росло, когда строилась Великая пирамида Хеопса в Гизе. Ради спасения инструмента стоимостью в свой дневной заработок юноша загубил самый старый из живых организмов планеты. Больше он дендрохронологом не работал.
Отличный пример успешного применения дендрохронологии (без ущерба для карьеры) показали ученые в Дании. В Роскилле-фьорде в 1957–1959 гг. обнаружили пять затопленных викингских кораблей, отлично сохранившихся благодаря низкому содержанию кислорода на дне фьорда. Судя по всему, корабли были затоплены местными жителями, которые пытались таким образом защитить поселок от нападений других викингов с моря. Но когда именно корабли легли на дно, не известно. Разумеется, чтобы это узнать, недостаточно установить возраст древесины, из которой изготовлены суда, однако таким образом у ученых появится некий временной предел.
По рисунку годичных колец в сопоставлении с дендрохронологическими шкалами для данной местности четыре корабля из имеющихся пяти были датированы концом X в. нашей эры. Однако пятый корабль никак не поддавался перекрестному датированию. Рисунок колец не укладывался ни в одну из местных шкал. Наконец кто-то предположил, что строение судна более характерно для британских и ирландских поселений викингов. Образец древесины послали в Королевский университет Белфаста на сравнение с ирландскими шкалами.
Подозрения подтвердились. Судя по всему, корабль был построен в древнем городе викингов Дублине из деревьев, спиленных в 1042 г. н. э. Интересно, что когда в 1066 г. н. э. король Гарольд проиграл в битве при Гастингсе, остатки англосаксонской королевской династии, включая супругу и сына Гарольда, бежали в Ирландию, а оттуда в Скандинавию. Возможно ли, что именно этот корабль, подобравший их с Британских островов в тяжелый час, был найден учеными 900 лет спустя?
¤
В 1999 г. Майк Бейли из Королевского университета Белфаста предложил радикально новую трактовку данных, полученных при сопоставлении дендрохронологических шкал по всему миру. В общей картине Бейли удалось разглядеть как минимум четыре ощутимых экологических катаклизма, каждый из которых длился по четыре-пять лет. Самое необычное, что эти катаклизмы происходили везде одновременно. Один из них связывали с Санторини: извержение вулкана в 1628 г. до н. э. (см. рис. 6.1). Теперь Бейли идентифицировал и другие сходные по масштабам — в 2345 г. до н. э., 1159 г. до н. э. и 536 г. н. э., а также, возможно, в 207 г. до н. э. и 44 г. до н. э. Сильно не повезло тем, кто жил в те лихие времена. Четыре-пять засушливых или холодных лет и последующие неурожаи грозили поставить любое сообщество на грань исчезновения. Что там говорить, даже нам в наш технологический век пришлось бы туговато.
Рис. 6.1. Кривые годичных колец у дубов, росших в Гэрри-Бог (Северная Ирландия) во время событий 1628 г. до н. э.
Однако сложно представить, что могло послужить причиной таких продолжительных катаклизмов. Совпадение их по времени в разных частях света означает, что события эти носили глобальный характер, а поскольку спад 1628 г. до н. э. приписывался извержению Санторина, первоначально предположили, что и в остальных случаях виноваты вулканы.
Теперь принято считать, что извержение не может спровоцировать катастрофические глобальные последствия подобного масштаба. Разумеется, супервулканы, например Йеллоустоунская кальдера в США, оказывали огромное влияние на окружающую среду, однако большинство извержений, даже таких катастрофических, как извержение Санторина, вряд ли способны вызвать продолжительный глобальный спад температуры на несколько градусов, о котором свидетельствуют годичные кольца. Кроме того, за исключением 1628 г. до н. э. истории не известны вулканические извержения, которые бы совпадали по времени с изменениями климата, которые выявил Бейли.
Обратившись к историческим источникам, описывающим события вокруг соответствующих дат, он выдвинул неожиданное предположение: кометы.
Земля ежесуточно подвергается бомбардировке космической пылью. Именно ее мы принимаем за падающие звезды, когда она сгорает в земной атмосфере. Однако ключевой вопрос в том, какова вероятность достичь земной поверхности для более крупных объектов, попадающих к нам из космоса. Упадут они на землю или взорвутся в воздухе, накрыв взрывной волной гигантские территории?
За наглядным примером бед, которые может повлечь появление незваного гостя из космоса, далеко ходить не надо — это падение Тунгусского метеорита в Сибири. Здесь 30 июня 1908 г. астероид около 40 м в поперечнике взорвался в 8 км от Земли. Взрыв опустошил территорию площадью свыше 2100 км2, повалив около 80 млн деревьев. Кратера не было. Европейцы наблюдали тогда необычайно светлую ночь, однако подходящего объяснения этому не нашли. Событие вошло в анналы только благодаря тому, что один бесстрашный исследователь отправился на пораженную территорию непосредственно после взрыва и зафиксировал увиденное на бумаге и на пленке.
Однако, чтобы вызвать глобальное похолодание в указанных Бейли масштабах, потребовался бы метеорит куда крупнее Тунгусского. А вот кометам, состоящим из камня и льда, устроить такой катаклизм вполне по силам, считает Бейли. От астероидов, каменных или металлических, этого сложно ожидать. Бейли описывает кометы как «психопатические ледяные шары», которые мчатся со скоростью от 20 до 50 км в секунду. Большинство из тех, которые мы замечаем с Земли, попадают к нам с задворок Солнечной системы — либо из пояса Койпера за Нептуном, либо из еще более дальнего облака Оорта. Периодически их выбивает с насиженных мест, и они устремляются по новой орбите, которая может вести к пересечению с Землей. К счастью, большинство из них перехватывается Юпитером, самой крупной планетой нашей Солнечной системы, и его мощное поле притяжения служит нам отличным щитом. Например, в 1994 г. на южное полушарие Юпитера обрушился самый мощный кометный удар из когда-либо наблюдавшихся или прогнозируемых. С планетой столкнулись около 20 фрагментов кометы Шумейкеров-Леви 9. Сила удара одного осколка шириной всего 3 км в поперечнике равнялась 6 млн мегатонн — это в 600 раз больше, чем весь ядерный потенциал Земли.
