Зимняя ночь в северной глуши всегда кажется чуть более тихой, чем должна быть. Снег лежит плотным, мягким слоем, лес стоит неподвижно, и воздух такой прозрачный и холодный, что дыхание слышно почти так же отчетливо, как шаги по насту. Дом давно уснул: погашен свет, на кухне медленно остывает чайник, в серванте темнеет старый хрусталь.
И вдруг в этой неподвижности происходит что-то странное.
Сначала — почти незаметный звук. Тонкий, стеклянный. В серванте тихо звякнули бокалы, будто кто-то осторожно коснулся их пальцем. Затем едва заметно качнулась люстра, и по дому прошла легкая, но отчетливая дрожь — настолько короткая, что ее можно принять за игру воображения.
Тишина возвращается сразу, словно ничего не произошло. Лес за окном по-прежнему неподвижен, снег лежит так же ровно, и ночь снова кажется бесконечно спокойной. Вот только хрусталь еще некоторое время тихо звенит, постепенно затихая. А утром на дороге или прямо через огород будет тянуться свежая трещина — длинная, темная, взрезавшая промерзшую землю на сотню метров.
Это не происки потусторонних сил и не падение НЛО. Так иногда заявляет о себе одно из самых странных и редких зимних явлений природы — морозное землетрясение, или, говоря языком науки, криосейсм.
Вода, бутылка, морозильник
В нашем представлении землетрясение — это когда глубоко в недрах ворочаются колоссальные тектонические плиты, которые вызывают «гнев Земли». Но у морозных толчков совсем иной сценарий. Как они работают, может понять любой человек с базовыми школьными знаниями — достаточно вспомнить, что бывает с закрытой бутылкой воды, неосмотрительно забытой в морозильнике.
Дело в уникальной особенности воды: превращаясь в лед, она не сжимается, как большинство других веществ, а расширяется, увеличиваясь в объеме примерно на 9%.
А что, если земля сама станет той самой бутылкой? Тогда происходит следующее: при резком похолодании поверхность грунта быстро схватывается морозом и превращается в плотный, твердый панцирь — своеобразную «броню» или условную крышку бутылки. Под ней остается насыщенная водой почва, где влага начинает замерзать. Лед расширяется, нарастает давление на этот жесткий верхний слой, пока он не выдерживает и не разрывается с треском или даже грохотом. Получается локальный «холодный взрыв», который мы воспринимаем как небольшое землетрясение.
Природа этого физического явления кажется элементарной. Но почему тогда криосейсм, или, как его называют в народе, морозобой, случается крайне редко? А потому что для его возникновения природа должна собрать «флеш-рояль» из четырех условий, и если не хватит хоть одного — шоу не состоится.
Четыре фактора
Во-первых, нужна влага. Много влаги. Дождливая осень подойдет идеально — затяжные ливни напитают почву водой, словно губку. Во-вторых, требуется голая земля. Если дожди постепенно переходят в снег и он становится густым и долгим, морозобой не состоится. Снег — это пушистое одеяло, прекрасно сохраняющее под собой тепло земли. Когда его нападает хотя бы 15–20 сантиметров, земле никакой мороз не страшен.
Третье условие — тип почвы. Если это галечник или щебнистые отложения, то вода пройдет сквозь них как сквозь сито, и такой тип покрытия встретит мороз абсолютно сухим. Аналогично с песчаными грунтами, черноземами или торфами. Последние обладают высокой пористостью и при резком замерзании просто вспучиваются. Для морозобоя же нужны плотные грунты: суглинки, глины, скальные породы. Они хорошо задерживают в себе воду и при наступлении четвертого и самого главного условия способны показать локальное землетрясение.
Это условие есть ничто иное, как резкий температурный удар. То есть температура воздуха должна рухнуть на 10–20 градусов за короткий отрезок времени. Желательно за сутки или даже за несколько часов. Тогда внезапный мороз создаст тот самый «панцирь», ниже которого вода останется в жидком состоянии. Если же понижение температуры произойдет постепенно, то почва начнет промерзать равномерно, слой за слоем, и вода в ней будет расширяться без резкого роста давления.
Если все вышеперечисленные условия сошлись в одной точке, то находящаяся под «промерзшей крышкой» вода снимает давление единственным способом — мгновенно рвет корку мерзлого грунта. Процесс сопровождается ударом, характерным глухим хлопком или даже грохотом.
Щелчок пальцев
Со стороны кажется, что морозные землетрясения должны быть частыми гостями в арктических регионах. Например, в Якутии или на Таймыре их можно было бы ожидать регулярно. Но нет — самые холодные районы Арктики слишком холодны для криосейсмов: вода в грунте там уже замерзла, а резких температурных скачков почти не бывает. А вот остальные регионы страны (исключая, разумеется, юг и черноземье) вполне подходят для морозобоя, особенно если климат там резко континентальный.
Но «поймать» такое явление практически невозможно, так как оно длится всего пару мгновений. К тому же предсказать его появление тоже не получится: если температурный скачок и можно спрогнозировать, предсказать, как поведет себя вода в почве, невозможно. Вот и остается фиксировать криосейсмы только постфактум, записывая рассказы очевидцев, напуганных внезапным колебанием стен дома и громким хлопком, который следует за ним.
Но стоит ли волноваться? Конечно, назвать криосейсм полноценным землетрясением было бы антинаучно. Если сравнивать глубинную тектонику с ударом большой кувалды по стене дома, то морозное землетрясение — это щелчок пальцев над ухом. Морозобой можно назвать явлением «домашним», так как его очаг залегает близко к поверхности, а зона действия редко превышает пару сотен метров от эпицентра.
Но не стоит недооценивать «ледяной удар». История знает случаи, когда эти толчки заставляли людей в панике выбегать из домов. Например, в 1952 году в штате Вермонт (США) из-за морозного землетрясения осыпалась штукатурка со стен, а тяжелая мебель самостоятельно двигалась по комнате. Там же в 2013 году жители слышали громкие «выстрелоподобные» звуки и ощущали короткое дрожание домов.
Коварные трещины
Главная же пакость криосейсмов — это трещины. Конечно, им далеко до тех, которые образуются при тектонических землетрясениях, но определенные неприятности человеку они принести способны. Последствия морозобоя видно не всегда, так как трещины достигают в ширину не более 10 сантиметров, да и глубина у них редко превышает полметра. Провалиться в такую не провалишься. Опасность здесь в другом. Когда происходит разрыв грунта, трещина по инерции «бежит» на сотню метров от эпицентра. И ей все равно, что встречается на пути: фундамент или газопровод. Разумеется, мощный ленточный фундамент такую трещину даже не заметит, но опасность тут в том, что грунт рядом с разрывом поднимается на несколько сантиметров. При потеплении он опускается, и такие колебания способны «убить» даже самый мощный фундамент. С газопроводом отдельная беда: даже маленькая трещина под ними создаёт локальный прогиб, а если таких трещин несколько на одном участке, нагрузка суммируется и может вызвать повреждения.
Дороги тоже страдают. Так, в Финляндии жители города Оулу не раз сталкивались с тем, что после ночного гула их участки оказывались рассечены извилистыми щелями, а асфальт покрывался сетью трещин, вызывая просадки в отдельных местах.
К слову, этот финский город — пожалуй, единственное место на планете, где криосейсмы фиксировали неоднократно и подтверждали инструментально — сейсмометрами и измерениями температуры грунта. Финны из Оулу давно привыкли к ночным хлопкам и легкой вибрации люстр и листьев комнатных растений — морозобои у них наблюдали в 2016, 2019, 2022 и 2023 годах.
Жгуч мороз трескучий…
Ну и напоследок стоит сказать о еще одном необычном явлении. Том самом, которое описывал и Пушкин, и Фет, и Некрасов:
Какая ночь! Мороз трескучий,
На небе ни единой тучи;
Как шитый полог, синий свод
Пестреет частыми звездами...
Трескучий мороз. Откуда появилось это словосочетание? Чтобы ответить на вопрос, дождитесь, когда солнечный и пригожий весенний денек резко перейдет в морозную ночь. Зайдите в ближайший лес, и вы услышите нестройное потрескивание, которое доносится отовсюду.
Это тот же самый морозобой, но теперь он происходит в тканях деревьев, богатых соком. Механизм аналогичный, только из условий в этом случае достаточно оттепели и резкого похолодания за ней.
Но что можно сказать об этом видео?
Оно снято в США, в штате Иллинойс недалеко от Чикаго. Честно говоря, видео вызывает у меня сомнения. Не самой возможностью показанного морозобоя, а тем, как его получилось заснять. Ведь явление, как и в случае морозного землетрясения, приходит внезапно. А тут камера стоит прямо напротив дерева. Как оператор смог угадать, что мороз порвет именно этот ствол? Вероятно, присутствует монтаж или же работа AI-алгоритмов, которые специально «замылили» сгенерированный ролик, чтобы придать ему правдоподобности.
Как думаете?
