Удивительно, но лишь одна из известных модификаций льда не тонет в воде — разумеется, та самая, с которой мы все хорошо знакомы. Ее плотность равна 0,931 г/куб. см, в то время как плотность воды достигает 1 г/куб. см.
Причина кроется в особенности строения: в кристаллах льда молекулы располагаются очень свободно; между ними имеются огромные зазоры. Если все другие вещества, замерзая, сжимаются, то вода, превращаясь в твердое вещество, расширяется. Ее объем растет, а масса остается неизменной. Так возникает «рыхлая» и легкая структура.
Насколько она важна, показывает простой мысленный эксперимент. Представим себе, что вода перестала расширяться при замерзании. Как изменится наш мир? Зимой перестали бы лопаться водопроводные трубы. Без малейших колебаний мы ставили бы в морозильник банки с пивом или минеральной водой, не боясь, что они лопнут. Наконец, плавать в полярных морях можно было бы без всякой опаски, и знаменитый «Титаник» никогда бы не потонул, поскольку в Атлантическом океане невозможно было бы сыскать ни единого айсберга — горы льда опускались бы на дно, как свинцовые грузила.
Казалось бы, все хорошо. Но есть следствие и похуже. Легко догадаться, что полярных медведей и прочих обитателей Арктики перемена модификации льда ничуть не обрадовала бы. Их жизненное пространство сузилось бы до небольших островов, раскиданных по Северному Ледовитому океану — льдин, по которым они бродят сегодня по всей Арктике, не стало бы.
Погибли бы и рыбы, населяющие реки и озера. Ведь эти естественные водоемы в зимнюю пору промерзали бы до дна. Толща воды, каменея, ледяными тисками сдавливала бы всех обитателей. В наше время рыбы благополучно выживают зимой лишь потому, что лед, покрывая поверхность реки или озера, надежно защищает их от холода. Ведь у дна водоема температура не опускается ниже +4 С.
И наконец, самое плохое следствие — на Земле начался бы всемирный потоп.
Сейчас льды, покрывающие приполярные области, содержат многочисленные пузырьки воздуха. Потому они и не прозрачны, а окрашены в белый цвет, благодаря чему почти идеально отражают солнечные лучи. Если же огромные массы льда потонут в водах морей, общая поверхность Земли станет гораздо темнее. Она будет интенсивнее поглощать солнечный свет, земная атмосфера разогреется. Постепенно растают материковые льды, покрывающие Антарктиду. Уровень океана катастрофически возрастет, так что многие портовые города скроются под толщей воды.
Впрочем, и с нетонущим льдом нам загадок хватает.
Все, например, знают, что ледники… текут? Рассмотрим это на примере Антарктиды. Обычно на ледяном континенте наблюдается стабильное равновесие. Выпавший снег под тяжестью собственного веса спрессовывается в лед. Огромные его массы медленно соскальзывают с антарктических гор в сторону океана со скоростью 10 метров в год. Возле воды застывшие глыбы разламываются; так образуются айсберги.
Однако это бывает не всегда и не везде. На фотографиях, сделанных спутниками, в западной части Антарктиды были обнаружены настоящие «реки льда». Они движутся в 50 раз быстрее, чем остальная его масса. Всего за сутки они перемещаются на целый метр. Ширина некоторых ледовых рек достигает полусотни метров, а глубина — одного километра! По сравнению с ними Нил или Амазонка покажутся ручейками.
Впрочем, иногда антарктические реки без всякой видимой причины застывают, останавливаются. Почему? «Мы не знаем даже, почему они текут», — замечает гляциолог Уильям Харрисон из Фэрбенксского университета (Аляска, США). — И уж тем более не понимаем, почему они замирают».
До недавнего времени исследователи не знали ответа еще на одну загадку. Время от времени на поверхность нашей планеты начинают падать глыбы льда весьма солидных размеров. Не градины, нет, которые иной раз бывают с кулак, а куда более крупные куски льда весом порою в десятки килограммов.
Откуда они берутся? Первое объяснение, которое пришло на ум экспертам: дескать, это выбросы с пролетающих лайнеров, когда они опорожняют свои «закрома». Однако авиаторы опротестовали такое заключение: такого попросту не может быть, сказали они. А анализ глыб показал, что глыбы состоят из довольно чистой пресной воды.
Тогда кто-то вспомнил о «сумасшедшей» гипотезе американского исследователя Луиса Фрэнка, высказанной им еще в 1981 году, когда в руки ученых попали первые фотоснимки, сделанные в верхних слоях атмосферы спутником «Dynamics Explorer». Это были потрясающие по качеству фотографии, на которых, впрочем, имелся один изъян: там виднелось множество черных точек. Очевидно, дефект фотопленки, предположило большинство экспертов.