Зыбучие и "поющие" пески: портрет феномена.

         О страшном характере так называемых зыбучих песков, проглатывающих животных и людей и практически не оставляющих своим жертвам шанса выжить, слышали все. Благодаря этой ужасающей способности вокруг данного природного явления за многие века возникла масса слухов, легенд и душещипательных историй, по сравнению с которыми лучшие творения «короля ужасов» Стивена Спилберга подчас выглядят мирной детской сказкой. В то же время названный феномен имеет вполне научное объяснение. Это - самый обычный песок, под толщей которого оказался восходящий источник. Л вот «поющий» вариант песка, хоть и породил немало легенд о демонах пустыни, не опасен. Ив то же время причины, по которым некоторые дюны испытывают непреодолимую тягу к вокалу, и по сей день до конца не установлены.
Мирная картина: золотистый берег, хорошая погода. Почва под ногами слегка влажная, плотная, практически не проседает под весом тела. Но человек, стоящий в этом месте, находится буквально в паре шагов от смертельной опасности: под толщей песка на глубине нескольких сот метров забил достаточно сильный подземный источник. Вот вода начала быстро подниматься вверх, заполняя пространство между частицами, раздвигая их, уменьшая сцепление между отдельными песчинками. Прошло совсем немного времени, и столь приветливый берег вдруг потерял свою надежность, стал «жидким» и... поглотил ничего не подозревающего человека. Если грунтовые воды будут двигаться в горизонтальном либо слегка наклонном направлении, то у попавшего в природную ловушку шансы спастись есть. В этом случае образуются так называемые пески-плывуны, которые, конечно, тоже способны засасывать предметы, но все же не столь опасны из-за того, что менее насыщены водой. А вот если поток устремится почти вертикально вверх... Что ж, возможно, длинный перечень жертв «сошедших с ума» песков станет еще на одно имя длиннее...
Зыбучие пески - явление чрезвычайно неприятное. Их плотность примерно в 1,6 раза больше плотности воды, но плавать в них практически невозможно. Ведь «каша» из песка и большого количества воды очень вязкая, и любая попытка двигаться в ней встречает сильное противодзй-ствие. Медленно текущая масса не успевает заполнять полости, которые возникают при движении предмета. Из-за этого в «каше» возникает вакуум, а сила атмосферного давления стремится вернуть тело на прежнее место. В результате создается впечатление, что песок «засасывает» свою жертву.
Нет, перемещаться в адской смеси твердых песчинок и воды человек, конечно, может, но очень медленно и плавно. Дело в том, что зыбучее «болото» очень своеобразно и неприятно реагирует на быстрые движения: оно попросту затвердевает...
Наличие таких опасных мест - прерогатива холмистой местности. Потоки воды, которые спускаются с гор или холмов, движутся внутри известняковых или доломитовых скал по промытым за бесчисленные годы каналам. Ниже по течению вода время от времени находит слабые места в каменной толще и пробивается к поверхности мощным потоком. Чаще всего это происходит в низинах. Если же в месте прорыва на поверхности оказываются песчаные отложения, вода, бьющая снизу, превращает их в печально известные зыбучие пески.
Природа тщательно скрывает от человека такие «ловушки». Дело в том, что солнце обычно хорошо подсушивает верхний слой почвы, в результате чего на песке образуется твердая корочка. Хотя она достаточно тонка, однако дает возможность укорениться траве. Поэтому «песчаное болото» обычно не вызывает никаких подозрений и выглядит на редкость надежно и мирно. На самом же деле такое место таит в себе страшную опасность для любых живых существ.
Но вода - не единственная причина «сумасшествия» песчаных низин. Обычные частички, на которых так приятно поваляться после купания в море или озере, могут стать убийцами и в результате сильного сотрясения. В истории известны многочисленные трагедии, связанные тем, что абсолютно надежные участки почвы на короткий промежуток времени превращались в зыбучие пески; их жертвами в этом случае становились уже не отдельные лица, а целые поселки и даже города.
...7 июня 1692 года на «столицу» пиратов и крупнейший рынок рабов, Порт-Ройял (Ямайка), обрушилось сильнейшее землетрясение. В результате, большая часть города прекратила свое существование, скрывшись в морской пучине. Специалисты решили, что постройки под действием подземных толчков просто «сползли» в воду. Поскольку это место пользовалось вполне заслуженной дурной славой - как в Старом, так и в Новом Свете, - современники посчитали произошедшую катастрофу выражением гнева Господня. Но о подлинной судьбе несчастных жертв стихии долгое время никто даже и не догадывался.
По прошествии трех веков трагедией снова заинтересовались; был проведен ряд исследований, которые позволили сказать: Порт-Ройял не исчез в море. Его «проглотили» многометровые песчаные отложения, на которых, собственно, город и бьи построен... Это произошло вследствие того, что мощные толчки землетрясения спровоцировали возникновение сильных колебаний песчинок. Благодаря им сцепление между плотными частицами уменьшилось, песок потерял свою плотную структуру и обрел текучесть. На это потребовалось меньше минуты! Порт-Ройял в буквальном смысле утратил почву под ногами и стал тонуть. Но заметить это люди, находившиеся вне зыбучей зоны, попросту не смогли: землетрясение заставляло в первую очередь искать спасения, а не любоваться панорамой. А спустя 10 минут после окончания толчков песок «успокоился», связи между частицами восстановились, и берег вновь затвердел. Только через несколько столетий стало известно, что в этом месте под поверхностью остались две трети города и более 2000 жителей...
Столь же трагическая участь постигла один из поездов, отправившийся около 100 лет тому назад в очередной рейс по Канзасской Тихоокеанской дороге. В течение нескольких минут состав поглотили пески, причем попытки раскопать вагоны и спасти людей оказались тщетными.
Однако, далеко не всегда природные ловушки столь беспощадны. Нередко из зыбучего «болота» можно выбраться самостоятельно, как, например, это не раз происходило на острове Сейбл в Атлантическом океане. Этот клочок суши печально известен тем, что повидал большое число катастроф. Правда, пассажиры выброшенных на остров судов практически всегда спасались, а вот сами корабли за пару месяцев просто исчезали в странном «живом» песке. Но тем не менее, на земном шаре имеется немало и таких мест, где человек пропадал бесследно, втянутый в зыбучую почву за считанные минуты. Достаточно много подобных «болот» существовало, например, в Англии. Большинство этих «ловушек» в наши дни засыпаны. И все же, к сожалению, некоторые опасные места уничтожить просто невозможно.
Среди печально известных районов на побережье туманного Альбиона числится, например, залив Моркембе-Бей. Здесь в течение ряда лет нашли свою гибель свыше 150 человек. Дело в том, что во время отлива море в данной местности отступает особенно далеко, а дно быстро подсыхает на ветру, создавая иллюзию устойчивости и надежности. Поэтому не знакомые с «нравом» здешних песков люди, решившие сократить путь и отправившиеся прямиком через залив, часто остаются в нем навсегда. Кроме зыбучих «болот», неосторожных подстерегает еще и стремительный прилив, из-за которого уровень воды в Моркембе-Бей моментально поднимается на девять (!) метров. Чтобы сократить число жертв природной западни, еще в XV веке английское правительство учредило в этих местах должность королевского проводника по морскому берегу,. в чьи обязанности входила охрана путешественников. Сегодня в заливе также работает специальная служба, которая ежегодно вытаскивает из песчаных ловушек не менее 30 человек.
Подобная служба спасения существует и на Аляске. Она была организована для патрулирования окутанного мрачной славой фьорда Тар-нэген, который имеет длину 80 километров и весь состоит из зыбучих песков. Кстати, специалисты убеждены, что это - одно из самых коварных мест в мире. Вырваться из цепких объятий «ожившего» дна самостоятельно невозможно. А прилив (за шесть часов уровень воды во фьорде поднимается на 12 метров) быстро обрывает жизнь несчастных жертв.
Еще одно опасное место описано Уилки Коллинзом в романе «Лунный камень». Оно находится на побережье Йоркшира, в бухте. Там, между Северным и Южным скальными утесами, притаились самые страшные зыбучие пески данного района, способные поглотить человека за четыре с половиной минуты. Они стали причиной гибели многих путников. В Америке тоже немало подобных ловушек, где и по сей день часто гибнут туристы, затянутые в песчаное «болото» (порой на глазах товарищей, которые ничем не могут помочь несчастному). А в индийских пустынях, в районах Гадрамаута, встречаются зоны, где тяжелый лом моментально тонет, погружаясь на глубину, превосходящую 100 метров.
У Дуврских утесов тоже есть проклятое моряками всех стран место, известное как «кладбище кораблей» («Великий пожиратель кораблей»). Это - Гудвинские пески, которые находятся за скалистым мысом Саут-Форленд. Там, на обширной отмели, выступают на поверхность мачты, трубы, наполовину занесенные песком корпуса судов. Зона песчаного «болота» занимает площадь, равную 13 милям в длину и пяти в ширину; она постоянно движется, и за 30 лет «прошла» две мили. Это место моряки называют также «песчаным хамелеоном», утверждая, что коварная ловушка меняет свой цвет, приспосабливаясь к оттенку морской воды. Из-за этого, а также из-за частых туманов и опасных течений порой замечают зыбучие пески лишь тогда, когда они уже цепко держат. А жертв за многие столетия было великое множество. Некоторые хроники утверждают, что здесь покоятся даже несколько боевых трирем Юлия Цезаря, который в 43 году н. э. вторгся на остров и покорил обитателей туманного Альбиона. Над ними лежат останки кораблей скандинавских викингов, придавленные, в свою очередь, дубовыми галионами «Непобедимой армады». А в ночь с 26 на 27 ноября 1703 года здесь погибла эскадра английских кораблей под командованием адмирала Бьюмонта.
И это - далеко не последний «этаж» страшных сокровищ песков. Следующие слои занимают пиратские суда, английские фрегаты XVIII века. Не минула трагическая участь и наших современников: «песчаный хамелеон» поглотил не один танкер и сухогруз, в его чреве покоятся и подводные лодки. Кстати, почти никто из членов команд или пассажиров обреченных кораблей не спасался из этой ловушки...
В 1954 году страшное место поглотило... маяк, предупреждавший суда о приближении к опасной зоне. Причем трагедия произошла так быстро, что команда маяка даже не успела подать сигнал бедствия. Спасателям удалось при помощи вертолета снять с почти ушедшей в песок вышки только одного рабочего смены.
Кстати, объяснить механизм действия зыбучих «болот» непросто; обычно грунт в результате внутренних подвижек не засасывает, а выталкивает вверх более легкие и более крупные, по сравнению с его частицами, предметы. Поэтому многие специалисты считают, что эффект «текучести» песка обусловлен не только обилием влаги или наличием сейсмических колебаний, но и электрическими эффектами. Последние могут привести к тому, что твердые частицы обретут положительный заряд. А это, в свою очередь, уменьшает трение между ними. Если человек ступит на такую поверхность, песчинки под ним раздвинутся и, отталкиваясь от прилипших к ногам одноименно заряженных частиц, «пропустят» плотное тело вниз. В этом случае всякие «трепыхания» и попытки освободиться, «выплыть» из «жидкого» грунта только уменьшат трение и ускорят погружение в песок.
Единственная возможность спасения заключается в том, чтобы человек смог лечь на спину, широко раскинув руки. В этом случае он будет просто плавать на поверхности зыбучего «болота». Затем нужно медленно и мягко высвободить руку или ногу, стараясь в этот момент опираться другой рукой на любую опору.
«Песня песков, песня сирен, заманивающих путешественников на верную гибель в безводной пустыне, колокольный звон монастырей, погребенных в пучине песков...» - так описывал в 1954 году свои впечатления английский исследователь Р. А. Бэгноудд - автор первой книги о поющих песках. Кочевники на протяжении веков с опасением и уважением относились к таинственным дюнам, в которых временами слышались странные голоса. Местные жители считали, что это переговариваются демоны и призраки, избравшие такие места для своего обитания. Понятно, что красивые, но опасные участки старались обходить стороной. Тем более что неосторожные либо не слишком поверившие в рассказы о демонах люди часто пропадали, заблудившись в пустыне или оказавшись на пути смерча...
А пески и в самом деле «поют». Точнее, гудят или свистят, издавая подчас различные по частоте и длительности звуки. Кроме того, на гавайских островах Кауаи и Ниихау существуют так называемые «лающие» пески. Их «голос» действительно сильно похож на лай солидного пса.
Чаще всего люди сталкиваются со «свистящими» или «пищащими» грунтами. Их так называют из-за способности издавать звуки высокой частоты (от 500 до 2500 Гц). Такие «концерты» длятся очень недолго - менее четверти секунды, - но оставляют незабываемое впечатление. Если рискнуть прогуляться по «демоническому» песочку, можно услышать под ногами легкое посвистывание странной музыкальной чистоты. Каждый шаг дает возможность услышать пять-шесть гармонических обертонов. Такие природные «солисты» встречаются по всему миру вблизи морских побережий, а также у рек и озер. По счастью, этот природный феномен не опасен; разве что знакомство с ним может вызвать некий холодок в груди, - несмотря на привычку к рациональному мышлению, мы с вами не так далеко ушли от своих гораздо более лирических предков. Так что рассказы о «поющих призраках» вспоминаются в этой ситуации сами собой...
«Гудящие» пески, которые считаются редким и уникальным явлением, оставляют куда более мрачное и сильное впечатление. Их «вокальные» способности ограничены: хотя звучание природных «солистов» кроме основной частоты и содержит множество близких частот, оно никогда не превышает одной гармоники основного тона. Звук при этом, то усиливаясь, то замирая, живет от нескольких секунд до 15 минут (!) и достигает такой силы, что разносится на 10 километров. Услышать подобный «концерт» можно только глубоко в пустыне вблизи отдельных больших дюн. Осыпаясь лавинами, слои твердых частиц громко гудят; частота звука остается все время низкой, порядка 50-300 Гц. При этом «пение» часто сопровождается «спецэффектами»: в зоне слышимости почва начинает вибрировать. Сейсмические толчки оказываются во много раз более интенсивными, чем само гудение.
Понятно, что эти совершенно фантастические звуки испокон веков вызывали у человека мистический страх. Местные легенды при наличии столь веского доказательства обретали особую убедительность. Например, в 1295 году Марко Поло упоминал о буйстве злых духов пустыни. Демоны, по его свидетельству, «временами наполняют воздух звуками всевозможных музыкальных инструментов, бьют в барабаны и хлопают в ладоши». И действительно, необычные музыкальные номера в исполнении дюн часто напоминают барабанную дробь. Реже можно услышать и более интересные звуки - трубы, арфы и даже... колоколов! А современному человеку пение пустыни более всего напоминает шум пролетающего самолета или телеграфных проводов.
Для получения этого акустического эффекта необходимо, чтобы песок был абсолютно сухим, то есть осадков не должно быть, по крайней мере, несколько недель. Если же влажность хоть немного повысится, «певцы» устало умолкнут: на поверхности дюны возникнет тонкая пленка воды, препятствующая возникновению звука. Специалисты утверждают, что пятью каплями (!) воды можно заставить замолчать литр «музыкального» песка.
Что же касается свиста, то его издают тоже сухие частицы. Вот только они должны время от времени промываться водой, иначе странная поверхность просто перестанет «петь». А периодическая промывка восстанавливает «голос» песков. Возможно, это происходит за счет удале ния загрязнений, благодаря чему прибрежная зона сохраняет рыхлость. Как бы там ни было, способность почвы к свисту по мере удаления от воды уменьшается, а в 30 метрах от побережья вообще сходит на нет.
Послушать, на что же способны загадочные «солисты», несложно. В Интернете можно найти записи «концертов» в «исполнении» более 30 гудящих дюн Северной и Южной Америки, Африки, Азии, Арабского полуострова и Гавайских островов.
Кстати, тайна «поющих» песков до конца не раскрыта и в наши дни. Хотя предположений относительно причин возникновения странных «голосов» существует множество, полностью объяснить это явление так и не удалось. Известно лишь, что акустические колебания возникают в результате движения слоев песка. Предполагают, что причину «музыкальности» отдельных участков следует искать в диаметре частиц. В некоторых зонах они имеют практически один размер, благодаря чему подсохшие слои легко скользят. К тому же, поверхность «голосистых» песчинок почти сферическая и очень гладкая. Особенно правильной формой отличаются частицы «гудящих» дюн. Скорее всего, они успевают «отшлифоваться» за время своих блужданий по пустыне. Видимо, недаром песчаные «солисты» встречаются, в основном, ближе к тому краю пустыни, в сторону которого чаще всего дуют ветры.
Правда, скептики возражают против такого пояснения, указывая на то, что дюны, состоящие из самых «разнокалиберных» песчинок, часто устраивают незабываемые концерты, тогда как фунты с «отборными» частицами могут молчать, что называется, как партизаны... Например, Песчаная гора в пустыне Калахари не отличается правильностью песчинок, зато ее «пение» слышно на расстоянии нескольких километров.
В 1936 году ученые попробовали заставить частицы издавать звуки в лабораторных условиях. Опыты показали, что форма - далеко не обязательное условие наличия «голоса». Так, кубические кристаллики поваренной соли при определенных условиях охотно принялись гудеть. А вот от стеклянных шариков специалисты не дождались ни единого звука (скорее всего частицы все же должны обладать определенной шероховатостью; только при таком условии они способны «запеть»).
К сожалению, число «музыкальных» песков на нашей планете неуклонно сокращается. Это связано как с развитием туризма и возросшим количеством транспорта на побережьях, так и с загрязнением воздуха и воды. Чтобы спасти уникальное явление природы от полного исчезновения, 17 ноября 1994 года в японском городе Нима был созван Всемирный симпозиум по «поющим» пескам, на котором обсуждались задачи сохранения и возрождения «музыкальных» участков. Кстати, в том же городе с 3 марта 1991 года работает Музей песка, где собраны уникальные коллекции песков со всего мира. В здании музея находятся и самые большие в мире песочные часы: пять метров в высоту и метр в диаметре. В течение целого года тонна мельчайших частиц пересыпается из верхнего резервуара в нижний, а в последний день, ровно в полночь, местные жители переворачивают этот гигантский песочный календарь.
Зыбучие и «поющие» пески - одна из многочисленных загадок природы, которая продолжает будоражить умы специалистов. Несмотря на серьезные исследования в данной области, этот природный феномен не устает с каждым годом ставить все больше вопросов перед учеными, не позволяя отнести странные пески к разряду изученных и вполне объяснимых явлений.