По сравнению с обычными океаническими волнами, длина волны цунами просто гигантская. Расстояние от одного периода цунами до другого может достигать 500 км, и в результате высота волны едва заметна над уровнем моря. В открытом море цунами может развивать скорость до 800 км/ч, и только достигая мелководья, волна замедляется, увеличиваясь в высоте. В этом и состоит суть «портовой волны». Моряки в море и не подозревают о волне, которая внезапно вырастает около берега.

Цунами обычно состоят из серии волн (цуг внутренних волн), которые прибывают с интервалом в несколько минут или, возможно, часов. Цунами содержит в себе так много воды, что сначала обычно происходит отход воды от берега, как во время прилива. Через несколько минут, когда приходит цунами, оно может выглядеть не как разбивающаяся волна, а как быстрорастущий прилив, поднимающийся вдоль всего побережья, – отсюда и термин «приливная волна». Однако цунами заходит на берег далеко за пределы стандартного прилива.

Источник воды на Земле

Земля – единственная из известных планета, поверхность которой покрыта водой. Почему воды так много и откуда она взялась? В 2014 году космический корабль отправился в дальний космос, чтобы проверить одну догадку.

Вода не является редким веществом в Солнечной системе, но чаще всего она существует в виде льда. Нам известно крайне мало мест, где жидкая вода не замерзла бы из-за холода или не испарилась из-за низкого давления газов. Только на поверхности Земли вода существует в жидком виде. Это благодаря тому, что планета вращается вокруг Солнца на правильном расстоянии, так что температура на поверхности находится выше точки замерзания и ниже точки кипения. Однако так было не всегда. Когда Земля была молодой, должно быть, было гораздо жарче. Всегда ли поверхность планеты покрывал океан или когда-то она была полностью сухой?

Изнутри

Вероятно, когда Земля только образовалась, вода в виде льда была частью смеси разных веществ, наряду с твердой углекислотой, метаном и некоторыми другими газами, такими как водород и гелий. Тяжелые бомбардировки метеоритами, в том числе «Большое столкновение», после которого образовалась Луна, привели к выпариванию горных пород. Атмосфера Земли на ранней стадии состояла из образовавшегося пара, который за несколько веков снова осел и превратился в твердые породы, а из остаточных материалов, таких как водяной пар и углекислый газ, образовалась атмосфера. Уровень углекислого газа неоднократно повышался и падал, а водяной пар постоянно высвобождался из недр Земли. В результате все больше и больше воды собиралось в атмосфере.

Вода присутствует во всех частях Земли. Большая часть водяного пара сконцентрирована в нижнем слое атмосферы. Здесь не показана вода, содержащаяся в мантии Земли, там ее может быть больше, чем на поверхности.

Подземный океан

Рингвудит – это форма силиката магния, которая формируется при высоком давлении и температуре, обнаруженных в мантии Земли на глубине примерно в 600 км. По кристаллам рингвудита можно точно сказать, что они образовались при участии воды. Значит, верхний слой мантии очень влажный и содержит в 3 раза больше воды, чем поверхность Земли.

Существуют кристаллы циркона, возраст которых превышает 4,4 млрд лет. Это говорит о том, что часть Земли была в то время твердой и такой и осталась. Однако крайне важно, что для образования цирконов нужна жидкая вода. В тяжелой атмосфере молодой Земли, состоявшей из углекислого газа, вода оставалась жидкой до 230 °C. В таких условиях водяной пар формировал в атмосфере первые облака и выпадал первыми дождями в самые первые дни истории планеты. Вода собиралась в местах, которые теперь стали океаническими бассейнами, и собирается там до сих пор. Однако пришла ли вся вода, что мы видим сейчас на поверхности, из недр Земли, или большая часть попала к нам из космоса?

Самый крупный из известных океанов

Мировой океан на планете Земля выглядит впечатляюще, но он не самый большой в Солнечной системе. Европа – второй по величине спутник Юпитера, вся его поверхность полностью состоит изо льда, с ущельями, трещинами и вулканами, которые извергают слякоть вместо лавы. Приливные силы Юпитера деформируют спутник, и под ледяной коркой сохраняется оптимальная температура для жидкости, то есть воды. Внутренний океан Европы может находиться на глубине 100 км и содержать в 3 раза больше воды, чем все океанические бассейны Земли.

Из космоса?

Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая звезда», намекая на полосатый хвост, который формируется у этой незваной гостьи. Однако ей больше подходит имя «грязный снежный ком», потому что кометы состоят из спрессованного льда, смешанного с пылью и сажистыми веществами. Кометы прибывают из дальних мест Солнечной системы и представляют собой материалы, оставшиеся после образования планет. Возможно, большой запас воды на Земле появился от миллионов комет, врезавшихся в нее в первые сотни миллионов лет ее существования. В 2004 году для исследования кометы Чурюмова – Герасименко (также известной как 67P) в космос был запущен европейский космический аппарат «Розетта». Через 10 лет он встретился с кометой далеко за пределами орбиты Марса. Спускаемый аппарат был отправлен изучать поверхность кометы и работать с орбитальным аппаратом над изучением химических сигнатур в воде (кроме всего прочего). Вода на 67P отличалась от воды на Земле. Пожалуй, наши океаны все же не имеют отношения к космосу.

Очищение океана

В 1988 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований впервые зарегистрировало Большое тихоокеанское мусорное пятно. Даже воды открытого океана оказались загрязнены пластиковыми отходами. Через 30 лет была запущена система очищения.

Разработка методов очищения океана от пластика и прочего мусора – это один из способов решения проблемы. Другой способ – использовать меньше пластика и обеспечить его правильную утилизацию.

Большое тихоокеанское мусорное пятно сформировалось из смываемых в Тихий океан отходов, которые за десятилетия скопились в мусорный остров. Это место циркуляции течений, где воды океана медленно превращаются в петлю. Такие места есть во всех океанах, но именно это, в северной части Тихого океана, особенно загрязнено. Виной тому – безответственная утилизация пластика (преимущественно из Азии). Мусорный остров лежит между Гавайями и Калифорнией и совсем не похож на пластиковый плот, как можно было бы ожидать. Его нельзя распознать с неба или спутника, так как кусочки пластика очень маленькие и расположены на большом расстоянии друг от друга. Тем не менее, по словам исследователей, пластик покрывает площадь в 1,6 млн км2, а в центральной части пятна на квадратный километр приходится по 100 кг мусора. Это 80 000 тонн пластика и 1,8 трлн кусочков. Помимо этого мусорного пятна, частицы пластика обнаруживают везде, от глубоких океанических впадин до арктических льдов.