52 упрямые женщины. Ученые, которые изменили мир

В 1925 г., когда Инге Леманн начала изучать землетрясения, находясь в Стокгольме, это выглядело примерно так же, как если бы житель пустыни стал специалистом по дождевым лесам. Вдали от основных разломов и большинства мест сдвигов тектонических плит сейсмическая активность в Дании, да и вообще во всей Северной Европе, была очень слабой по сравнению с Японией или Калифорнией. Избранная Инге область знания слабо финансировалась; две мировые войны и Великая депрессия перенаправили деньги от науки на множество других целей. На этом шатком фундаменте «единственный датский сейсмолог»[211] (как она себя называла) совершила крупное открытие. В 1936 г. благодаря мощным толчкам на другой стороне земного шара Леманн обнаружила внутреннее ядро Земли.

На тот момент открытие земного ядра (того, которое мы теперь называем внешним ядром) было еще довольно новым. Сейсмограф был изобретен в 1880 г., и новая технология позволила ученым на одной стороне земного шара регистрировать сейсмические волны, вызываемые землетрясением на другой стороне. Если бы внутренность Земли была однородной, то при землетрясении сейсмические волны распространялись бы в ее коре во всех направлениях, перемещаясь к поверхности равномерно, как пластины веера. Когда ученые стали изучать данные, полученные с помощью сейсмографа, они заметили, что волны, созданные одним событием, могут двигаться с разной скоростью или в неожиданных направлениях.

В 1914 г. немецкий геофизик Бено Гутенберг пришел к выводу, что неравномерности могут объясняться строением Земли, а точнее жидким центром размером примерно с Марс. Когда сейсмические волны доходят до жидкого центра, объяснял он, то отражаются, меняя направление, как свет, попавший на стекло.

Когда Леманн только начинала свой научный путь, она месяц училась у Гутенберга в немецком Дармштадте. «Он уделил мне очень много времени и оказал бесценную помощь»[212], – вспоминала Инге. Этот визит был частью более длительной поездки, связанной с установкой сейсмических станций на территории Дании и подготовкой к запуску станций в Гренландии. Технология была еще очень новой, ее сослуживцы «никогда прежде не видели сейсмограф»[213].

В 1928 г. Леманн назначили главой сейсмографического отдела Королевского датского геодезического института. Имелась лишь одна проблема: большую часть времени у нее не было ни подчиненных, ни кого-либо, кто помогал бы вести записи. Поэтому Инге часто приходилось доделывать работу по выходным. Она располагалась в своем саду в окружении коробок из-под овсянки, заполненных карточками с показаниями сейсмографов, и обрабатывала карточки, где регистрировалась интенсивность сейсмических волн по всему земному шару.

Местонахождение Леманн, как оказалось, помогло ее научным исследованиям. Датская сейсмографическая сеть, расположенная напротив тектонически активной зоны – Южно-Тихоокеанского региона, отлично ловила сейсмические волны мощных землетрясений по всей планете.

Со временем Инге заметила в данных повторяющийся ритм, не согласующийся с теорией Гутенберга. Некоторые сейсмографы, которые должны были регистрировать волны, не замечали их, а в других местах фиксировался сигнал, поступающий под неожиданным углом.

К 1936 г. Леманн заработала себе репутацию ярой поборницы эмпирических исследований, поскольку не терпела безосновательных теорий. Инге подошла к решению задачи, отталкиваясь от надежных фактов – от того, что было зарегистрировано сейсмографами. Она убедилась, что неожиданные показания приборов не были искажениями. Ее скрупулезная работа выявила дополнительную структуру – внутреннее ядро в центре жидкого ядра, описанного Гутенбергом. Твердый «бильярдный шар» из металла диаметром 1220 км влиял и на скорость, и на траекторию сейсмических волн, проходивших сквозь него.