Советские ученые пробурили самую глубокую скважину в истории

В конце 1980-х годов из некоторых уголков кабельного телевидения можно было узнать, что Советский Союз прорыл путь прямо в ад. И не в метафорическом смысле эпохи Рейгана, а буквально — в Аид.

Эта история была показана в программе «Славьте Господа» (Praise the Lord) — долгоиграющей религиозной передаче на евангелическом канале Trinity Broadcasting Network, которую ежедневно смотрели около 5 миллионов зрителей. В нескольких выпусках программа рассказывала о том, как советский проект глубокого бурения случайно проложил путь в подземное царство Сатаны.

Согласно легенде, когда советские ученые опустили в обнаруженную ими подземную пещеру невероятно термостойкий микрофон, они — к своему ужасу и удивлению — записали вопли проклятых душ, томящихся при температуре выше 1800 градусов по Фаренгейту. Их стенания транслировались в эфире для ошеломленной аудитории. Позднее канал сообщил, что из скважины видели вылетающую крылатую фигуру, похожую на летучую мышь, которая пронеслась по сибирскому небу. Это стало для них доказательством того, что где-то в сибирской тундре находится «Колодец в ад».

Затем история начала рассыпаться. Во-первых, советский проект бурения на самом деле находился за сотни миль от Сибири, на границе с Норвегией, на Кольском полуострове. Во-вторых, записи «проклятых грешников», выражающих свои вечные муки, оказались просто звуковой петлей из фильма ужасов 1972 года «Барон Блад». Затем норвежский учитель признался, что сам выдумал историю о крылатом демоне, чтобы проверить, насколько доверчивы продюсеры программы.

Тем не менее миф перекочевал с христианского кабельного ТВ в доверчивые уголки интернета, где на YouTube и TikTok до сих пор можно встретить ту самую запись как доказательство существования вечного ада под сибирской тундрой.

На самом деле Советы действительно пробурили очень глубокую скважину — к 1979 году она стала самой глубокой на Земле. Сегодня, приложив небольшие усилия, можно подойти к той самой скважине, которую евангелисты называли «Колодцем в ад». Увы, на самом деле она называется Кольская сверхглубокая скважина и является частью советской научной программы. Можно стоять прямо у края, но опасности упасть нет — она слишком узкая. К тому же она закрыта. С 2008 года эта тонкая бездна заварена стальной крышкой размером с обеденную тарелку, диаметром всего около 9 дюймов (23 см). Но скважина, которую она скрывает, уходит вглубь Земли более чем на 40 000 футов (около 12 километров) и бурилась более 20 лет. Это глубже, чем высота полета большинства коммерческих авиалайнеров, и примерно на 20 000 футов глубже, чем любая другая скважина на Земле.

Самая глубокая дыра на Земле. Звучит довольно глупо для научного проекта — что-то вроде детской мечты прорыть туннель сквозь планету, скажем, из Мичигана или Техаса прямо в Китай.

Но в то время как откровение о «Колодце в ад» оказалось мистификацией, реальный Кольский проект принес нечто возвышенное: радикально новое понимание недр Земли. В отличие от мучительных голосов на той пленке, то, что записал бур, не нуждалось в приукрашивании.

У команды ученых, планировавших бурение в течение десятилетия, были реальные амбиции: они надеялись пробиться сквозь земную кору и достичь границы Мохоровичича — раздела между земной корой и мантией. Пересечение этой границы дало бы ученым первый прямой взгляд на огромный слой, который управляет тектоникой плит, питает вулканы и формирует континенты.

Бурение было в некотором смысле зеркалом космической гонки. Если Спутник и Гагарин доказали превосходство Советов в небесах, то амбициозный проект бурения в недра планеты означал, что Советы могут господствовать и в подземном мире. Официальной датой начала первого этапа бурения было выбрано 24 мая 1970 года — 100-летие со дня рождения Ленина. Проект был связан с собственным мифом об основании Советского Союза.

«Мы обещали [Никите] Хрущеву, что пробурим 15 000 метров (49 213 футов) — хорошее круглое число», — рассказал мне по телефону Сергей Нестеренко, который тогда был молодым инженером-буровиком на Кольской сверхглубокой скважине.

Но они так и не достигли цели. Даже на глубине 40 230 футов, в самой глубокой точке, когда-либо достигнутой человечеством, Кольская скважина прошла едва ли треть пути через земную кору под Северной Европой.

По большинству практических критериев можно сказать, что Кольская сверхглубокая скважина потерпела неудачу. Но эта неудача изменила то, как геологи смотрят на наш подземный мир. До тех пор ученые понимали глубокую континентальную кору в основном через косвенные доказательства. Они пропускали сейсмические волны сквозь Землю и измеряли тонкие вариации гравитации и магнетизма, а затем делали выводы о том, какие породы могут лежать внизу. Это был успешный метод — за исключением тех случаев, когда он не работал.

«Представьте эти методы как УЗИ, — сказал мне недавно Ульрих Хармс. — Вы можете видеть свои почки в высоком разрешении. Но если бы никто никогда не вскрывал тело, вы бы не знали, что это почка».

Хармс, геолог и инженер-буровик, впервые посетивший Кольский объект в 1984 году, впоследствии помогал руководить многими крупнейшими в мире проектами научного бурения в рамках Международной континентальной программы научного бурения Германии. Кольская скважина, по его словам, стала одной из первых возможностей сравнить сейсмические модели с реальностью. А реальность, сказал он, преподнесла удивительные вещи.

Пожалуй, самым большим сюрпризом стало то, чего бур никогда не встречал. Десятилетиями геологи интерпретировали заметную сейсмическую границу глубоко под континентами как переход от гранита к базальту — плотной вулканической породе, составляющей большую часть океанического дна. Но Кольская скважина так и не достигла базальта. Предполагаемой границы нигде не было. Вместо этого бур продолжал идти сквозь гранитные и метаморфические породы, показывая, что сейсмическая граница вовсе не отмечает смену типа породы. Она отмечает изменение того, как одни и те же породы ведут себя под огромным давлением и температурой.

Другие открытия оказались не менее важными. Почти на глубине 22 000 футов керны содержали микроскопические окаменелости двух десятков видов планктона, которые дрейфовали в древнем море более 2 миллиардов лет назад. Это показало, что даже после миллиардов лет погребения глубоко в земной коре сохранились неоспоримые свидетельства одной из древнейших форм жизни на Земле. Между 16 000 и 23 000 футов скважина столкнулась с соленой водой, циркулирующей через трещины в кристаллических породах, которые геологи долгое время считали практически сухими. Вместо грунтовых вод, которые каким-то образом просочились на мили под землю, эти жидкости, по-видимому, возникли внутри самой коры. По мере того как древние минералы трансформировались под воздействием тепла и давления, они высвобождали химически связанную воду, а реакции между водой и богатыми железом породами генерировали водород, показывая, что якобы инертная континентальная кора оставалась химически активной спустя миллиарды лет после своего формирования.

«В совокупности всё это показало, что глубокая кора не была сухой и неактивной, — сказал мне Хармс. — Напротив, это динамичное место, где древняя жизнь, вода и химические реакции продолжали существовать и взаимодействовать спустя миллиарды лет после того, как сформировались сами породы».

Как раз когда мир начал проявлять интерес, Советы едва не потеряли весь проект. В августе 1984 года Москва приняла одну из крупнейших научных конференций, и впервые Советский Союз пригласил иностранных исследователей воочию увидеть свой проект глубокого бурения. Это был 27-й Международный геологический конгресс, собравший почти 5700 геологов из 110 стран. К тому времени Кольская скважина уже достигла 39 521 фута — глубже, чем кто-либо когда-либо бурил. Хармс был среди посетителей. «Это было необычайно, — сказал он мне. — Ничто другое в мире не шло ни в какое сравнение. Они делали по-настоящему новаторскую работу».

На короткое мгновение Советский Союз оказался в авангарде одного из самых амбициозных инженерных предприятий науки. Американцы отказались от своего проекта глубокого бурения «Мохол» почти двумя десятилетиями ранее — на глубине всего 601 фут — после перерасхода средств и управленческих споров, а немецкая скважина KTB глубиной пять с половиной миль была еще впереди. Что бы ни говорили о советской системе в годы брежневского застоя, она преуспела в бурении Земли глубже, чем кто-либо считал возможным.

Затем, всего через несколько дней после окончания геологического конгресса, случилась катастрофа. 27 сентября 1984 года, когда бурение возобновилось, около 3 миль алюминиевых труб, на конце которых вращалось долото, оторвались и застряли глубоко под землей. Годы кропотливого прогресса исчезли в лязге металла.

«Хорошо, что это случилось после того, как все разъехались, — сказал Нестеренко. — Но о том, чтобы сдаться, не было и речи».

Нестеренко сказал, что у инженеров не было иного выбора, кроме как оставить сломанную секцию, поднять бур примерно до 23 000 футов и начать бурение по новому ответвлению. Потребовалось еще пять лет, прежде чем они вернули прежнюю глубину.

К началу 1990-х годов проект Кольской скважины подходил к концу. Скважина достигла такой глубины, что Земля перестала вести себя как Земля. На глубине около 40 000 футов температура поднялась почти до 356 градусов по Фаренгейту — почти вдвое выше, чем предсказывали геологи перед началом бурения. Огромный жар в сочетании с сокрушительным давлением вышележащей коры превратил древнюю кристаллическую породу в нечто, напоминающее патоку.

«Это было похоже на поток в древнем граните, — сказал мне Нестеренко. — Как жесткий пластик».

Для любого, кто думал, что знает гранит, это звучало нелепо. Гранит должен трескаться. Ударь его с достаточной силой, и он разлетится на куски, которые бур может вынести на поверхность. Но почти в 8 милях под Кольским полуостровом порода пересекла какой-то странный невидимый порог. Вместо того чтобы разрушаться, она медленно деформировалась. Как только долото проходило, объяснил Нестеренко, окружающий гранит начинал медленно «ползти» обратно к скважине, сжимая ствол почти так же быстро, как инженеры могли его углублять. Каждая поездка для замены изношенного долота давала Земле еще одну возможность вернуть себе дыру, которую они только что создали.

«Она сжимала скважину, — вспоминал Нестеренко. — Когда мы вытягивали буровую колонну, порода текла внутрь». Инженеры достигли пределов бурения. Порода просто перестала вести себя как порода.

Затем, в 1991 году, Советский Союз распался, забрав с собой финансовую и символическую поддержку, необходимую для создания новых буров или поиска новых решений. Вновь сформированное российское правительство, неуклюже спотыкаясь в экономическом коллапсе, прекратило бурение в 1992 году. Более широкая исследовательская программа была свернута в последующие годы, а объект был официально законсервирован в 2008 году и оставлен разрушаться.

Когда я проезжал через этот район около 10 лет назад, казалось, что 700 с лишним геологов, инженеров, техников и других работников, трудившихся на раскопках, однажды просто встали со своих лабораторных столов и ушли. Мало оснований полагать, что с тех пор многое изменилось. Участок шоссе между Мурманском и норвежской границей, вдоль которого расположены остатки скважины, — это настолько отдаленная и пустынная местность, насколько можно себе представить. Пара низких складских помещений, служивших лабораториями, была стерта арктическими ветрами.

Только башню, в которой размещалась старая буровая колонна, разобрали. Остальная часть площадки выглядит как разграбленный музей, застывший в том виде, в каком его оставили, уязвимый для охотников за металлом. В отличие от других секретных реликвий холодной войны, которые окружают это место — тех, за попытку найти которые можно угодить под арест, — кажется, что русские не считали свою дыру секретом, который стоит охранять.

Когда я стоял на краю этого гигантского арктического города-призрака, весь проект показался мне не столько вопросом инженерии и практичности, сколько вопросом игры ума.

Дети в песочнице никогда не добираются до Китая — точно так же, как Советы не собирались достичь мантии Земли. Но масштаб Кольской сверхглубокой скважины оказался мало связан с целью, которая оправдывала усилия.

Вместо этого Кольская сверхглубокая скважина опрокинула десятилетия геологических предположений. Она показала, что континентальная кора горячее, влажнее и химически активнее, чем представляли ученые. Она также показала, что одна из самых надежных «дорожных карт» геологии вела нас в заблуждение. Попутно она подтолкнула технологии бурения к пределам, на которые инженеры до сих пор смотрят с восхищением. Ни одно из этих открытий не было главной целью.

Возможно, в этом и заключается ценность постановки большого, «глупого» вопроса. Те, что кажутся наиболее разумными, часто просто подтверждают то, что мы уже знаем. Те, что кажутся по-детски фантастическими, могут заставить нас обнаружить, где мы ошибаемся, и проложить новые пути вперед, в темноту.