Новости науки

Обожженные фундаменты домов. Под древней горой в Китае обнаружена 6000-летняя цивилизация

Обожженные фундаменты домов. Под древней горой в Китае обнаружена 6000-летняя цивилизация

У подножия священной горы Тайшань, расположенной в восточной части Китая, археологи обнаружили веские свидетельства существования древней цивилизации, возраст которой превышает шесть тысячелетий. Это открытие связано с археологическим объектом Давэнкоу в провинции ...

31 мая 2025 : 15:33  2 мин.

Наука в лицах

Познакомьтесь с жизнью и достижениями выдающихся учёных и влиятельных личностей в истории науки.

Смотреть всё
  • Эрнест Резерфорд <span class="years-of-life">(1871–1937)</span>
    Эрнест Резерфорд (1871–1937)

    Эрнест Резерфорд наряду с Майклом Фарадеем вошел в историю науки как великий экспериментатор. Британско-новозеландский естествоиспытатель стал одной из ключевых ...

  • Лев Ландау <span class="years-of-life">(1908–1968)</span>
    Лев Ландау (1908–1968)

    Лев Давидович Ландау, крупный советский физик-теоретик, был отъявленным жизнелюбом. Он любил шутки, встречи с друзьями, любил женщин… Но больше всего на свете он ...

  • Мария Склодовская-Кюри <span class="years-of-life">(1867–1934)</span>
    Мария Склодовская-Кюри (1867–1934)

    Со времени смерти Марии Кюри минуло 90 лет. Но до сих пор по данным опросов она в подавляющем большинстве случаев признается самой влиятельной женщиной в истории ...

  • Игорь Курчатов <span class="years-of-life">(1903–1960)</span>
    Игорь Курчатов (1903–1960)

    Вопрос, в чем физик Игорь Васильевич Курчатов был первым, который активно задают во Всемирной сети, предполагает только один ответ: во всем, за что он брался. ...

Научный календарь

Внятно-понятно

Астрономические открытия
1 июня 2025  15 мин.

Астрономические открытия

С тех пор как люди начали поднимать глаза к ночному небу, оно не перестает будоражить их воображение. Постепенно от простого любования человечество перешло к осознанным наблюдениям и поиску закономерностей: астрономы практически всех древних цивилизаций открывали планеты, звезды, созвездия, придумывали им имена, составляли карты звездного неба и пытались объяснить природу астрономических явлений.

В последние 600 лет развитие технологий привело к взрывному росту количества астрономических открытий. За это время ученые прошли путь от простого телескопа, подобного тому, что в 1609 году создал Галилео Галилей, до современных космических обсерваторий, позволяющих увидеть галактики в молодой Вселенной. В этой статье мы поговорим о ранних и современных астрономических открытиях, а также разберем проблемы, стоящие перед исследователями космоса.

Типы астрономических открытий

Астрономические открытия достаточно разнообразны — они отличаются по объектам изучения и методам обнаружения. Исходя из этого, их можно классифицировать по следующим признакам.

  • Открытие новых объектов. Наиболее распространенным типом открытий является обнаружение новых небесных тел и их систем. К ним относятся звезды, планеты, кометы и астероиды, молекулярные облака, черные дыры, галактики, их скопления и многое другое.
  • Открытие новых явлений и процессов. Здесь речь идет о динамических событиях, которые расширяют понимание принципов взаимодействия астрономических объектов. Наиболее известными явлениями являются вспышки сверхновых звезд, гамма-всплески и гравитационные волны.
  • Теоретические модели. Очень часто новые астрономические открытия являются следствием физических. Например, достижения в термодинамике позволили смоделировать внутреннее строение звезд, а на основании общей теории относительности Альберта Эйнштейна астроном Карл Шварцшильд предсказал существование черных дыр.
  • Технологические методы. Также астрономические открытия можно разделить по инструменту, с помощью которого они были сделаны. Например, оптические, радио- и нейтринные телескопы, спектрографы и нейронные сети, осуществляющие обработку данных.
Галилео Галилей; Николай Коперник. Изображение: Wellcome Collection

Первые астрономические открытия

Считается, что первые астрономические исследования проводили уже ранние популяции Homo sapiens. На территории Германии был обнаружен бивень мамонта, на котором 32 500 лет назад вырезали антропоморфную фигуру, поразительно похожую на созвездие Ориона, одну из самых заметных структур на ночном небе. Примерно в то же время во французской пещере Ласко́ люди делали наскальные рисунки с изображениями скопления Плеяды, астеризма Летний Треугольник и созвездия Северная Корона. Каменные композиции, подобные английскому Стоунхенджу, вероятно, использовались как астрономические ориентиры и помогали фиксировать закономерности в движении Солнца, Луны и планет по небу.

Еще до возникновения крупных цивилизаций люди научились прогнозировать фазы Луны и согласовывать солнечный год с лунными циклами, что было особенно важно при планировании сельскохозяйственных работ. Об этом свидетельствует каменный археологический памятник эпохи мезолита, созданный около 10 000 лет назад на территории современной Шотландии. В скальной породе было сделано 12 углублений, которые позволяли определять лунные месяцы в зависимости от места восхода Солнца.

Шумеры, аккадцы, вавилоняне и другие месопотамские цивилизации в начале II тысячелетия до нашей эры пользовались более совершенным лунным календарем, который учитывал високосные года и позволял предсказывать солнечные и лунные затмения. На глиняных табличках вавилонские астрономы записывали схемы для прогнозирования положения планет и продолжительности светового дня в определенные периоды года.

Древнеегипетский календарь в гробнице Сененмута. Изображение: NebMaatRa, GPL, via Wikimedia Commons

Астрономические исследования были важной частью жизни коренных народов в доколумбовой Центральной и Южной Америке. Например, инки для определения сельскохозяйственных периодов использовали не фазы Луны, а положение Млечного Пути на небе. Календарь майя был основан на циклах движения сразу нескольких астрономических объектов, в том числе Венеры, Юпитера и Сатурна, а также скопления Плеяды. Некоторые исследователи убеждены, что майянский календарь позволял вычислять солнечный год точнее, чем григорианский.

Хронология астрономических открытий планет Солнечной системы

Невооруженным глазом хорошо различимы 5 самых близких к Солнцу планет, помимо Земли: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Соответственно, об их существовании люди знали с древнейших времен. Значительных успехов в исследовании планет достигли древнегреческие астрономы. Еще в IV веке до нашей эры они создавали трехмерные модели, имитирующие движение планет вокруг Земли. Гелиоцентрическая система мира также впервые была предложена еще в античные времена. Астроном Аристарх Самосский писал, что в центре мира находится Солнце, а Земля делает один оборот вокруг него за год, а вокруг своей оси за сутки. Во времена античности эта модель была отвергнута большинством ученых, уступив первенство в борьбе за умы системе Птолемея, но спустя почти 2 000 лет она была вновь актуализирована и дополнена Николаем Коперником.

В XVII веке стало известно, что Земля и Солнце не являются единственными объектами, вокруг которых вращаются небесные тела. В 1610 году Галилео Галилей открыл 4 крупнейших спутника Юпитера: Ганимед, Каллисто, Ио и Европу, которые впоследствии получили название «галилеевы спутники». На протяжении второй половины века астроном Христиан Гюйгенс открыл крупнейший спутник Сатурна Титан, а Джованни Кассини обнаружил еще 4 луны того же газового гиганта: Япет, Рею, Тефию и Диону.

В 1781 году британский астроном Уильям Гершель открыл Уран. Эту планету наблюдали в телескопы и раньше, однако каждый раз принимали за тусклую звезду. Гершель и сам не сразу понял значимость своего открытия — он заметил небольшое движение Урана по небу и предположил, что обнаружил комету. Вскоре российский ученый Андрей Лексель рассчитал орбиту нового объекта и привел убедительные доказательства того, что Гершелем была открыта седьмая планета Солнечной системы.

Уильям Гершель. Телескоп, с помощью которого был открыт Уран. Изображение: Wellcome Collection ; ​​Mike Young, PD, via Wikimedia Commons

Впоследствии пристально изучая Уран, французский астроном Алексис Бувар заметил отклонения в его орбите, которые не соответствовали законам Ньютона. Он объяснил феномен гравитационным воздействием сопоставимого по массе тела на более отдаленной орбите — восьмой планеты. В 1840-х англичанин Джон Куч Адамс и француз Урбен Леверье независимо друг от друга провели детальные расчеты ее возможного местоположения. На основании этих данных в 1846 году немецкий астроном Иоганн Галле спустя всего час наблюдений обнаружил Нептун.

После открытия двух ледяных гигантов в их орбитах продолжали находить небольшие несоответствия, а потому с середины XIX века научное сообщество было озадачено поисками девятой планеты. О ее существовании также свидетельствовали транснептуновые кометы, орбиты которых, как считалось, стали эллиптическими под воздействием массивного объекта. В 1929 году американский астроном Клайд Томбо начал делать парные снимки участков ночного неба с промежутком от нескольких дней до двух недель. Через несколько месяцев исследований он обнаружил движущийся объект в созвездии Близнецов, и в марте 1930 года было объявлено об открытии девятой планеты Солнечной системы, получившей название Плутон. Уже в XXI веке Плутон перестали считать планетой и перевели в разряд карликовых планет, однако это открытие стало отправной точкой в исследовании транснептуновых объектов.

Открытие экзопланет

Экзопланетами называют любые планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы. Первые гипотезы об их существовании начали появляться в конце XIX века, но тогда у ученых не было подходящих инструментов для наблюдения. Все заявления об открытиях не получали подтверждения и опровергались. Ситуация изменилась только в 1992 году, когда астрономы Александр Вольщан (Польша) и Дейл Фрейл (Канада) открыли сразу 2 экзопланеты у пульсара в созвездии Девы. Период обращения пульсара вокруг своей оси составляет менее 10 миллисекунд. С помощью радиотелескопов ученым удалось обнаружить незначительные изменения в частоте посылаемых им сигналов, вызванные прохождением планет.

Первая экзопланета в звездной системе, похожей на Солнечную, была открыта в 1995 году. Стало известно, что вокруг звезды под названием 51 Пегас вращается газовый гигант, который примерно в 2 раза уступает по массе Юпитеру. Он расположен настолько близко к звезде, что делает полный оборот по орбите всего за 4 дня. Экзопланета, получившая название Димидий, стала прототипом для отдельного класса — горячие юпитеры. К специфичным классам экзопланет также относятся мини- и суперземли — каменистые тела, которые или уступают, или превосходят нашу планету по массе.

Суперземли в зоне обитаемости в сравнении с Землей. Изображение: NASA/Ames/JPL-Caltech

Для обнаружения новых экзопланет астрономы используют:

  • метод Доплера — фиксация «покачиваний» звезды вокруг общего с экзопланетой центра масс;
  • транзитный метод — обнаружение кратковременного падения светимости звезды во время прохождения экзопланеты перед ее диском;
  • гравитационное микролинзирование — гравитационное поле экзопланеты функционирует как линза, ненадолго увеличивая светимость звезды.

По данным на май 2025 года, астрономы подтвердили существование почти 6 000 экзопланет.

Поиск внеземной жизни и изучение экзобиологии

Идеи о существовании далеких обитаемых миров высказываются с древнейших времен. Активные поиски признаков жизнедеятельности инопланетных организмов ведутся с середины XX века, но пока что внеземная жизнь так и не была обнаружена. Экзобиология или астробиология — это междисциплинарный раздел науки, который изучает условия для зарождения, эволюции и распространения жизни во Вселенной (прим.ред.: о том, как ищут жизнь во Вселенной и когда ее могут найти, читайте в нашей статье Титан, Венера и экзопланеты: где найдется первая внеземная жизнь?).

Наиболее доступным для экзобиологов объектом является Марс. С 1990-х годов его поверхность изучают колесные аппараты, оснащенные приборами для поисков биосигнатур — органических соединений или окаменелостей. Еще одним потенциально обитаемым местом в Солнечной системе считается спутник Юпитера Европа. Полагают, что под толщей льда она скрывает океан жидкой воды, который нагревают гидротермальные источники. Исследования NASA 2016 года показали, что содержание кислорода в океане Европы может быть близким к земным показателям. В 2030 году на орбиту спутника будет выведен аппарат «Европа Клиппер», с помощью которого ученые рассчитывают оценить условия для существования жизни и определить подходящее место посадки спускаемого модуля.

Межпланетная станция «Европа Клиппер». Изображение: NASA/JPL-Caltech

В поисках внеземной жизни экзобиологи не ограничиваются Солнечной системой. Исследования атмосфер, физических и орбитальных характеристик экзопланет являются ключевыми методами по обнаружению биосигнатурных молекул. Некоторые ученые идут еще дальше и стремятся найти следы инопланетных цивилизаций. Уже несколько десятков лет крупные исследовательские центры анализируют электромагнитное излучение в попытках найти искусственные радиоволны. Сигналы, отправленные с Земли за время эпохи телерадиовещания, уже достигли порядка 1 000 ближайших звезд. Если на их экзопланетах существуют технологически развитые цивилизации, они вполне могут принять и расшифровать эти сигналы, а также направить на Землю ответы.

Открытия в области звездной эволюции

Звездная эволюция — это совокупность процессов, которые протекают внутри звезды и определяют ее жизненный цикл. Согласно современной модели звезды формируются из коллапсирующих газовых облаков. Из-за плотности облаков протозвезды невозможно увидеть напрямую. Только в начале 1980-х годов рентгеновские и инфракрасные обсерватории начали предоставлять первые изображения зарождающихся звезд. Значительную часть данных о звездообразовании предоставил космический инфракрасный телескоп WISE, введенный в эксплуатацию в 2010 году. Он обнаружил самые настоящие «фабрики» звезд в рукавах Млечного пути, что позволило уточнить условия их формирования.

Телескоп WISE. Изображение: NASA/JPL-Caltech

Основные принципы звездной эволюции были открыты еще в начале XX века. Английский астрофизик Артур Эддингтон предположил, что энергия звезд выделяется в результате термоядерного синтеза, а именно преобразования водорода в гелий. В соответствии с диаграммой Герцшпрунга – Рассела, пока звезда не исчерпает запасы водорода, она находится на главной последовательности, то есть основной стадии своего жизненного цикла. Обобщая данные наблюдений и теоретические модели, ученые открыли, что дальнейшие эволюционные процессы зависят от массы звезд.

  • Звезды малой массы — продолжительность их главной последовательности выше, чем возраст Вселенной, поэтому дальнейшие стадии описаны лишь теоретически. Вероятно, спустя триллионы лет звезды 0,1 – 0,2 массы Солнца перейдут в разряд голубых карликов, то есть временно станут плотнее и горячее, после чего будут затухать в течение нескольких миллиардов лет.
  • Звезды средней массы — когда в недрах звезд, сравнимых с Солнцем, закончится водород, их ядро начнет сжиматься, а внешние слои — расширяться. На стадии красного гиганта их диаметр может увеличиться в сотни раз. Вследствие термоядерных реакций гелий будет преобразован в углерод и кислород, после чего звезда сбросит внешние слои и останется лишь белый карлик — плотное остывающее ядро.
  • Звезды большой массы — звезды массой более 8 солнечных масс завершают свой жизненный цикл явлением, известным как взрыв сверхновой. В результате гравитационного коллапса ядро начинает стремительно набирать плотность. Этот процесс завершается возникновением мощнейшей ударной волны, из-за которой бо́льшая часть вещества стремительно выбрасывается в окружающее пространство. После взрыва сверхновой в окружении молекулярного облака остается белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра.
Европейский чрезвычайно большой телескоп (ELT) в чилийской пустыне Атакама (в представлении художника). Ввод в эксплуатацию запланирован на 2029 год. Изображение на обложке: ESO/L. Calçada

Исследование черных дыр

Гипотеза о небесных телах, масса которых настолько велика, что даже свет не может покинуть их гравитационное поле, появилась еще в конце XVIII века. Тогда ученые рассчитали, что это могут быть звезды с такой же плотностью, что и у Солнца, но в 500 раз превосходящие его по диаметру. Однако интерес к этой гипотезе угас с подтверждением волновой природы света. Так как свет больше не рассматривался как частица, было неясно, может ли гравитация оказывать на него какое-либо воздействие.

Ученые вернулись к обсуждению этой темы после разработки общей теории относительности Альберта Эйнштейна и принятия корпускулярно-волнового дуализма, то есть способности фотонов и электронов проявлять свойства как волн, так и частиц. В 1915 году немецкий астрофизик Карл Шварцшильд с помощью математических методов обнаружил, что в центре некоторых областей пространства образуется сингулярность. Это точка пространства с бесконечной плотностью, где современные физические теории оказываются неприменимы. Также Шварцшильд рассчитал, что на определенном радиусе вокруг этой точки гравитационное поле является настолько сильным, что удерживает даже безмассовые фотоны. Так была представлена первая концепция черной дыры с условной границей — горизонтом событий.

Долгое время черные дыры оставались лишь теоретической моделью из-за сложности обнаружить объекты, которые не отражают и не излучают электромагнитные волны. Однако в 1964 году ученые зафиксировали невероятно мощный источник рентгеновского излучения неизвестной природы. Советский и американский физики Яков Зельдович и Эдвин Солпитер примерно в одно время предположили, что этим источником может быть аккреционный диск, то есть структура из материи, поглощаемой черной дырой. В последующие годы исследования орбит близлежащих звезд подтвердили открытие первой черной дыры — Лебедь X-1.

В 2019 году благодаря данным, полученным сетью радиотелескопов «Горизонт событий», впервые в истории ученым удалось сформировать изображение сверхмассивной черной дыры M87, находящейся в 53 млн световых лет от Земли. На поляризованном снимке хорошо различима структура аккреционного диска, окружающего темную центральную область. Изображение послужило очередным доказательством справедливости общей теории относительности, а также стало символом технологического прорыва. Участница проекта астрофизик Светлана Эрштадт заявила, что возможности «Горизонта событий» позволяют разглядеть апельсин на Луне.

Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики М 87. Изображение: EHT Collaboration, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Открытие гравитационных волн

Концепция гравитационных волн как особого вида излучения, исходящего от любых массивных тел, движущихся с ускорением, также является следствием общей теории относительности. Альберт Эйнштейн рассчитал, что эти волны должны распространяться со скоростью света, независимо от системы координат и условий, выбранных для измерения. Так как гравитация является самым слабым фундаментальным взаимодействием, зарегистрировать такие волны, отделив их от фоновых колебаний, было невероятно сложной для науки задачей.

В 1970-х годах начали появляться лазерные интерферометры. Их работа была основана на следующем принципе: лазерный луч разделялся на 2 составляющие, которые посредством системы зеркал проходили по разным траекториям, а затем объединялись в одной точке. Расположенные в ней детекторы могли определять малейшие изменения в длине траекторий и времени их прохождения, вызванные воздействием гравитационных волн. Наиболее чувствительным был 4-километровый интерферометр обсерватории LIGO, запущенный в 2002 году и впоследствии модернизированный.

Первое прямое наблюдение гравитационных волн было проведено в 2015 году. Детекторы LIGO в Вашингтоне и Луизиане с разницей в 7 миллисекунд зафиксировали слабые сигналы, указывающие на возможное обнаружение гравитационных волн. После многочисленных проверок ученые установили, что гравитационные волны были вызваны слиянием черных дыр на удалении 1,3 млрд световых лет от Земли. В 2016 году об открытии было объявлено официально, а спустя год ведущие физики проекта LIGO были удостоены Нобелевской премии.

Первое прямое наблюдение гравитационных волн, зафиксированные LIGO. Изображение: Aurore Simmonet (Sonoma State University)/LIGO

Недавние значимые открытия

С развитием технологий и методов астрономических исследований ученые совершают новые открытия с завидной регулярностью. Вот только наиболее значимые и интересные астрономические открытия, сделанные с 2020 по 2024 годы.

  • В 2020 году исследования экзопланеты K2-141b показали, что на ней идут каменные дожди. Эта планета находится в 41 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, из-за чего в дневное время поверхность нагревается до 3 000 °C, а каменные породы плавятся и испаряются в атмосферу. Охлаждаясь до -200 °C на ночной стороне, породы затвердевают и падают вниз, завершая своеобразный «круговорот камней в природе».
  • В 2021 году ученые Потсдамского астрофизического института имени Лейбница обнаружили, что галактические нити вращаются, как и другие объекты во Вселенной. Галактические нити — это сверхскопления галактик, формирующих вытянутые элементы в крупномасштабной структуре Вселенной.
  • В 2022 году инструменты космического телескопа «Джеймс Уэбб» зафиксировали сразу несколько крупных галактик, сформированных спустя порядка 250 млн лет после Большого взрыва. Ранее считалось, что для формирования столь масштабных систем было необходимо как минимум 500 млн лет.
  • В 2023 году совокупные данные со спутников и марсоходов показали, что на Марсе до сих пор сохраняется магматическая активность. Таким образом, извержения вулканов на Красной планете могли происходить «всего лишь» 120 млн лет назад.
  • В 2024 году наблюдения, сделанные посредством телескопа «Джеймс Уэбб», показали слияние двух галактик и их сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Открытие приблизило ученых к решению проблемы слишком быстрого роста этих объектов.

Проблемы астрономических исследований

Несмотря на то, что XXI век можно назвать «золотой эпохой» астрономических исследований, ученые до сих пор сталкиваются со множеством сложностей в изучении космоса. Глобально их можно разделить на несколько категорий.

  • Рост урбанизации и вывод на орбиту большого количество спутников усиливает световое загрязнение, что мешает наблюдать астрономические объекты с поверхности Земли. Ситуацию также осложняет земная атмосфера, преломляющая свет и не пропускающая значительную часть электромагнитного излучения в коротковолновом диапазоне.
  • Крупные проекты, такие как строительство и запуск космических телескопов или межпланетных зондов, требуют колоссальных инвестиций. Экономические кризисы часто ведут к сокращению бюджета научных программ и невозможности реализовать их в полном объеме. Также в общественном сознании астрономия часто воспринимается как наука, сильно оторванная от практических проблем человечества.
  • Сложные астрономические инструменты, инфракрасные спектрографы или детекторы гравитационных волн имеют пределы чувствительности, что может стать преградой для дальнейшего изучения Вселенной. Кроме того, с возрастанием чувствительности также увеличивается риск выхода оборудования из строя из-за перепадов температуры или воздействия радиации.

Вопрос-ответ

Какие методы используются для поиска новых экзопланет?

Для поиска новых экзопланет используются различные методы, в том числе Метод Доплера, метод наблюдения за светимостью звезды или транзитный метод, а также гравитационное микролинзирование.

Метод Допплера (Доплеровская спектроскопия) - спектрометрическое измерение лучевой (радиальной) скорости звезд. Изображение: European Southern Observatory, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

В чем состоит значение обнаружения гравитационных волн для современной астрофизики?

Обнаружение гравитационных волн дало астрофизикам еще одну возможность для изучения черных дыр, их физических и орбитальных параметров.

Какие технологии и инструменты применяются для наблюдения за удаленными объектами во Вселенной?

Пока что лучшими инструментами для наблюдения далеких объектов являются космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». Они позволяют заглянуть в прошлое более чем на 13 млрд лет и увидеть события, происходившие в молодой Вселенной.

Какие проблемы и вызовы стоят перед современными астрономическими исследованиями?

Ключевыми проблемами астрономии являются рост светового загрязнения, недостаток финансирования и приближение к пределам технологических возможностей научных инструментов.

Как будущие открытия в астрономии могут повлиять на наше понимание Вселенной и места человечества в ней?

Поиск биосигнатур на экзопланетах даст ответ на вопрос, является ли жизнь уникальным явлением, ограниченным рамками Земли.

Иван Стефанов

Изображение на обложке: ESO

Вулканический пепел: природа, опасность и влияние на окружаю...
31 мая 2025  11 мин.

Вулканический пепел: природа, опасность и влияние на окружаю...

По подсчетам вулканологов, на нашей планете около 1300-1500 активных вулканов, то есть таких, которые извергались хотя бы раз за последние 10 тысяч лет.  И согласно статистике, ежегодно в разных частях планеты фиксируется 50-70 извержений, каждое из которых в той или иной мере воздействует на окружающую среду и на нас с вами, жителей планеты Земля. Но если изливающаяся из кратера лава – проблема более или менее локальная, то последствия от распространения вулканического пепла намного масштабнее: он может не только отрицательно влиять на жизнь людей, но и быть причиной изменения климата. Поговорим о вулканическом пепле и интересных фактах, связанных с ним.

Что такое вулканический пепел

Извержение вулкана является следствием активизации магмы, и все продукты извержения – это, по сути, те или иные части магмы, которые оказались на поверхности Земли. Вулканологи подразделяют продукты извержения на 3 категории:

  • лава – это излившаяся на поверхность магма, которая потеряла часть растворенных в ней летучих компонентов и воды;
  • вулканические газы;
  • пирокластический материал – твердые обломки и частицы, которые выбрасываются в атмосферу при взрывном типе извержений. Небольшие по размерам частицы этого материала как раз и называют вулканическим пеплом.  
Изображения: Giles Laurent/CC BY-SA 4.0; Wilson44691/CC0; NASA

Размеры частиц вулканического пепла и их классификация

Ученые-вулканологи классифицируют пирокластический материал, исходя из размеров частиц, и выделяют следующие категории:

  • вулканическая пыль – менее 0,01 мм;
  • вулканический пепел – от 0,01 до 0,1 мм;
  • вулканический песок – от 0,1 до 2 мм;
  • лапилли – от 2 до 50 мм;
  • вулканическая бомба – более 50 мм.

В более широком смысле под вулканическим пеплом понимают все частицы, чей размер не превышает 2 миллиметров, то есть и пыль, и пепел, и песок.  Из чего же он состоит?

Вулканический пепел на улице после извержения вулкана Келуд в Индонезии. Изображение: Crisco 1492/CC BY-SA 3.0

Состав вулканического пепла: минеральные частицы, стекло, кристаллы

Химический состав вулканического пепла может быть весьма разнообразным. Там можно встретить значительную часть таблицы Менделеева: все зависит от исходного состава самой магмы. В состав пепла обычно входит кремний как часть кремнезема, сера, фтор, а также различные соединения металлов, таких как железо, магний, алюминий, калий, медь, цинк, свинец, натрий, кальций, титан. Встречаются и радиоактивные металлы, например, уран и торий.

Ну а с точки зрения минерального состава в вулканический пепел входят:

  • частицы горных пород: базальт, риолит, трахит, андезит;
  • частицы минералов: плагиоклаз, роговая обманка, пироксен, оливин;
  • вулканическое стекло – это обломки горной породы, имеющей стекловидную структуру.

Но как же из магмы, жидкой и вязкой массы, образуется летучий вулканический пепел? И как он попадает в атмосферу, ведь изначально магма в жерле вулкана находится в жидком состоянии?

Извержение вулкана Сакурадзима в Японии. Изображение: Mitsuo Komoriya/Unsplash 

Механизмы образования пепла при извержениях вулканов

Далеко не каждое извержение сопровождается масштабным выбросом вулканического пепла. Его наличие, объем и высота выброса зависят от свойств магмы: от ее химического состава, температуры, от того, насколько она вязкая или жидкая, и в особенности от того, насколько много в ней растворено газообразных веществ, например, углекислого газа.

Если магма плотная и вязкая, она медленно движется вверх. При этом по дороге магма остывает, образует скопления, блокирующие выход потока на поверхность, а при полном перекрытии жерла вулкана образуется лавовый купол. Магматические газы не могут найти выход наружу, давление газовой смеси постепенно возрастает, и в конечном итоге происходит взрыв, после которого и начинается извержение, сопровождающееся шумом и массовым выбросом пирокластического материала. Недавний пример подобной активности – извержение камчатского вулкана Шивелуч в апреле 2023 года, когда столб пепла и газов достиг высоты 20 километров.

Извержение вулкана Шивелуч, 2023 год. Изображение: Copernicus Sentinel data 2023, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Если же магма жидкая, очень подвижная, то она быстро изливается на поверхность: растворенные газы легко выходят наружу, не образуя при этом масштабных взрывов и выбросов вулканического пепла. Примером такого извержения служит трещинное извержение камчатского вулкана Толбачик, которое началось в ноябре 2012 года: тогда произошло излияние очень жидкой магмы из трещин, но при этом выбросов вулканического пепла почти не наблюдалось. Похожим образом происходит большинство извержений вулканов на Гавайских островах.  

Исходя из характера выброса пирокластического материала и типа излияния лавы все извержения вулканов подразделяются на:

  • экструзивные: магма очень вязкая, имеет, как правило, кислый состав и медленно выдавливается наружу, а выбросы пепла при этом незначительны;
  • эффузивные: достаточно текучая магма, чаще базальтового или андезитового состава, которая быстро изливается, а выбросов пепла при этом мало;
  • эксплозивные: самый опасный тип, это взрывные извержения с большим выбросом вулканического пепла, которые происходят при сочетании вязкой магмы – как правило, кислого состава, и высокого содержания газообразных веществ.

Есть и более подробная классификация, когда извержения подразделяются еще на девять типов, в зависимости от объема поступившего пирокластического материала и от высоты эруптивной колонны – того самого столба пепла и более крупных обломков, которые вырываются в атмосферу. Эта шкала вулканической активности VEI (от англ. Volcanic explosivity index) была предложена американскими вулканологами Кристофером Ньюхоллом и Стивеном Селфом.

Как видно из таблицы, трагическое извержение Везувия и гибель Помпеи, изображенные на знаменитой картине Карла Брюллова, – это не самое мощное с точки зрения выброса вулканического пепла извержение на планете. Все извержения, имеющие по шкале VEI 6, 7 и 8 баллов, – это уже события планетарного масштаба, которые могут отразиться не только на составе атмосферного воздуха, но и повлиять на климат, вызвав эффект вулканической зимы. Но опасность вулканического пепла кроется не только в этом.

Опасности вулканического пепла

Вулканический пепел может быть опасен как сам по себе – присутствие взвешенных частиц в окружающем воздухе существенно ухудшает его качество, так и после того, как осядет на землю: природное явление, в результате которого взвешенные частицы оседают на землю, называется пеплопадом. И вот основные опасности, которые исходят от вулканического пепла.

  • Угроза здоровью и жизни людей и животных. В зоне воздействия вулканического пепла могут наблюдаться кашель, удушье, першение в горле, аллергические реакции из-за компонентов пепла и другие неприятные симптомы. Широко известен случай, когда при извержении вулкана Суфриер-Хиллс на карибском острове Монтсеррат, которое началось летом 1995 года, пришлось эвакуировать около 5 000 человек: остров оказался погребен под толстым слоем пепла, сельское хозяйство и туристическая индустрия пришли в упадок, большинство населения покинуло Монтсеррат навсегда.
Последствия извержения вулкана Суфриер-Хиллс. Изображение: Andrew Shiva/Wikipedia
  • Снижение видимости в воздухе и угроза для авиации: при сильных выбросах приходится закрывать аэропорты, которые попадают в зону действия вулкана.
  • Нарушение работы техники и оборудования. Взвешенные частицы пепла оседают на поверхности приборов, забивают фильтры кондиционеров, детали автомобилей, попадают внутрь различных важных систем самолетов, в том числе и в двигатель, что очень опасно. Из последних нашумевших событий – извержение исландского Эйяфьядлайёкюдль в 2010-м, когда с 14 по 19 апреля европейские страны одна за другой, начиная с Великобритании, закрывали воздушное пространство из-за угрозы попадания частиц пепла в двигатели самолетов.
  • Ухудшение качества воды. Пеплопад над водоемами снижает качество воды, изменяется ее кислотность и химический состав, вода становится непригодна для водоснабжения, а иногда и для жизни водных обитателей.
  • Обрушение зданий под тяжестью слоя пепла. Несмотря на кажущуюся легкость, вес выпавшего пепла может достигать 300-500 грамм на квадратный метр и даже больше. Например, в апреле 2023 года во время извержения камчатского вулкана Шивелуч на каждый квадратный метр окружающего пространства в районе вулканологической станции в поселке Ключи выпало по 30 килограмм пепла.
  • Климатические риски. Такое случается крайне редко, но выброс пепла может быть столь большим по объему и продолжительным по времени, что начинает влиять на климат нашей планеты. Например, известно масштабное извержение вулкана Тоба на индонезийском острове Суматра, которое произошло около 75 тысяч лет назад и из-за выбросов пепла привело к продолжительной «вулканической зиме»: тогда средняя температура на планете понизилась на 5-15 градусов. Существует гипотеза, что именно с этим катастрофическим событием связано резкое сокращение численности древних Homo sapiens на планете. Из относительно недавних событий можно вспомнить извержение вулкана Тембора, из-за которого в 1815 году в атмосфере оказалось много взвешенных частиц пепла, а в 1816 году наблюдался эффект «вулканической зимы», когда температура воздуха на планете понизилась на 3-5 градусов. В некоторых регионах, например, в умеренных широтах Северного полушария – в Европе, Канаде, США – аномально холодное лето привело к неурожаю и голоду. Вулканы действительно опасны и могут влиять на климат. Хотя в условиях современного глобального потепления некоторые климатологи видят спасение человечества как раз в таком мощном извержении: какой-нибудь проснувшийся «Тоба» XXI века вполне мог бы спасти ситуацию.
Вулкан Тамбора. Изображение: NASA

Воздействие вулканического пепла на окружающую среду

Кроме упомянутых выше водоемов и климатических рисков приведем еще несколько примеров воздействия вулканического пепла на окружающую среду.

  • Флора. В случае масштабного пеплопада страдают окружающие вулкан растения: мельчайшие частички затрудняют процессы фотосинтеза и дыхания, приводят к гибели растений. Кроме этого, частички вулканического пепла могут иметь высокую температуру и часто провоцируют возникновение лесных пожаров.
  • Фауна. Животные также испытывают трудности с поиском пищи и воды, когда все вокруг засыпано пеплом. И палеонтологи полагают, что в истории нашей планеты были случаи, когда именно по вине извержения вулканов, в том числе и из-за массового выброса пепла, происходило вымирание животного мира, например катастрофическое пермское вымирание около 252 миллионов лет назад: исчезло 96 % видов морской фауны и 73 % всех наземных животных, в том числе вымерло более 80 % насекомых, которые обычно неплохо переносят планетарные катаклизмы.
  • Почвы. Сразу после выпадения вулканический пепел может негативно влияет на почвенный слой: меняется кислотность, страдают микроорганизмы. Но со временем, наоборот, качество почвы улучшается, она становится более рыхлой, обогащенной питательными микроэлементами и дает богатые урожаи. Этим объясняется тот факт, что люди, несмотря на опасность, издавна селились на землях вблизи крупных вулканов в таких регионах, как юг Италии, Анды, Центральная Америка, Индонезия. В Индонезии, кстати, большие плантации кофейных деревьев и виноградников располагаются на плодородных вулканических почвах, которые называются андосоли.
Кофейные плантации у подножия вулканов в Гватемале. Изображение: ​​Chin Chin Coffee Roasters

Использование вулканического пепла

Казалось бы, как можно использовать то, что приносит столько неприятностей? Но и вулканический пепел находит свое применение, и вот несколько интересных примеров такого рода.

  • Источник информации о прошлом. После того как вулканический пепел наряду с другими пирокластическими продуктами извержения выпадет на землю, он становится слоем осадочного материала, который называется тефра. Геологи и археологи используют тефру в качестве маркирующего горизонта, который является ценным источником информации о прошлом, а метод датировки по слоям тефры называется тефрохронологией.
  • Применение в качестве удобрения и разрыхляющего материала для повышения плодородия почв.
  • Сырье для различных производств. Известна практика использования вулканического пепла с месторождений Северного Приохотья (Хасынского и Уптарского) для изготовления стекол для окон и теплиц, и различных изделий из цветного стекла. Кроме этого, пепел добавляли в смесь для изготовления бетона, чтобы уменьшить его вес и придать прочность. Так, например, делали в Древнем Риме: знаменитый купол римского Пантеона диаметром 43,3 метра, который до сих пор удерживает рекорд самого большого неармированного купола среди всех сооружений мира, построен с использование пепла, который добывали у подножия Везувия. Кстати, подобную технологию производства бетона используют и в наши дни: например, на Кавказе, в Кабардино-Балкарской республике имеется несколько разрабатываемых месторождений вулканического пепла, который используется в качестве добавки для производства различных марок бетонных блоков.
Купол Пантеона. Изображение: Livioandronico2013, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
  • Вулканический туф. После того, как тефра вместе с другими продуктами выбросов полежит, уплотнится, сцементируется, она становится горной породой под названием вулканический туф. Ну а туф, как известно, является прекрасным строительным материалом, очень прочным и долговечным: жилые дома и храмы, при постройке которых использовали туф, можно увидеть в Италии, Эфиопии, Грузии, Армении, Исландии.

Мониторинг и прогнозирование извержения вулканов

Из-за того что выбросы вулканического пепла и лавовые потоки представляют серьезную угрозу для населения и транспорта, за вулканами давно и пристально следят, пытаясь предсказать их извержение. Особенно за теми, в окрестностях которых проживает большое количество людей. Например, под строгим контролем ученых-вулканологов находятся итальянские вулканы Везувий и Этна, исландские Гекла, Лаки и Катла, мексиканский Попокатепель, эквадорские Котопакси и Тунгурауа, индонезийский Мерапи и многие другие.

В России активные вулканы сосредоточены на Курильских островах и на Камчатском полуострове, где в поселке Ключи расположена единственная в стране Камчатская вулканологическая станция имени Левинсона-Лессинга, входящая в состав Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Как ученые следят за вулканами и прогнозируют их извержение? В процесс мониторинга входит несколько наблюдений.

  • Мониторинг сейсмической активности в районе вулкана. Если происходят какие-то сейсмические колебания, то это может означать активизацию магмы, а вместе с ней и самого вулкана.
  • Наблюдения с космических спутников Земли. Со спутников ведется мониторинг изменений в рельефе, которые вызваны активизацией магмы, а также мониторинг температуры поверхности при помощи инфракрасных датчиков.  
  • Измерение состава магмы, которое позволяет оценить содержание химических веществ и количество растворенных в ней газов.
  • Измерение состава вулканических газов, которые просачиваются из трещин на склонах вулкана.
  • Гидрохимические исследования, позволяющие оценить изменения в составе грунтовых вод в районе расположения вулкана, чтобы по этим данным судить об активизации магмы.
Полевые работы на экструзивных куполах вулкана Шивелуч. Изображение: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Все эти данные дают возможность получить достаточно точный прогноз и, что немаловажно, заблаговременный: это позволяет эвакуировать население. Вулканическая опасность и риск извержения оценивается специалистами по цветовой шкале опасности:

  • зеленый уровень: вулкан спокоен, опасности извержения нет;
  • желтый уровень: есть признаки активности, повышенный сейсмический и температурный фон, присутствуют выбросы газов и пепла;
  • оранжевый уровень: высок риск извержения или оно уже происходит, но выброс вулканического пепла не выше 8 километров;
  • красный уровень: извержение идет или вот-вот начнется, наблюдаются масштабные выбросы вулканического пепла на высоту более 8 километров.
Извержение вулкана Фуэго в Гватемале. Изображение: Ben Turnbull/Unsplash

***

К счастью, вулканологи научились прогнозировать извержения вулканов, и это уже не раз спасало жизни людей. Около 50 000 человек были эвакуированы из опасной зоны на Филиппинах перед извержением вулкана Пинатубо в 1991 году, а перед активизацией вулкана Суфриер в 2021 году с острова Сент-Винсент в Карибском море было заблаговременно вывезено около 30 000 населявших его людей. Можно с уверенностью сказать, что современная наука и развитие технологий сделали жизнь на нашей планете более комфортной и безопасной, по крайней мере, в той ее части, которая касается прогнозирования извержений вулканов.

Ольга Фролова

Изображение на обложке: Marc Szeglat/Unsplash

Самые высокие башни мира
29 мая 2025  13 мин.

Самые высокие башни мира

С древнейших времен и до наших дней человечество стремится покорять новые высоты, возводя гигантские конструкции, символизирующие технологический прогресс и культурное величие. В истории мы найдем немало легенд о великих башнях прошлого, и у многих из них есть реальные основания. Так, например, прототипом легендарной Вавилонской башни считается зиккурат Этеменанки, достигавший высоты 91 метра.  А первой в истории башней, высота которой была более 100 метров, был, по-видимому, не сохранившийся до нашего времени Александрийский маяк, входящий в список Семи чудес древнего мира. На протяжении почти 1 000 лет он служил ориентиром для кораблей у побережья Египта.

В широком смысле башней является любое сооружение, высота которого существенно преобладает над длиной или диаметром основания. И в современном мире подобные конструкции строят не только ради архитектурного украшения ландшафта, но и с вполне практическими целями: зачастую они становятся градообразующими центрами деловой и общественной жизни, а также выполняют полезные технические функции, например, передачу сигналов телерадиовещания. И в этой статье мы расскажем о самых высоких башнях в разных регионах мира. Оговоримся, что в основной текст статьи не вошли коммуникационные вышки и глубоководные платформы, в которых не оборудованы внутренние помещения. Но с краткими описаниями наиболее выдающихся примеров таких сооружений вы тоже сможете ознакомиться в конце статьи.

Топ-3 самых высоких башен Азии

Азия — это не только крупнейшая часть света, но и регион с рекордным количеством грандиозных башен высотой более 500 метров. И если к концу XX века «страной небоскребов» в Азии считалась Япония, то в наши дни за это звание борются Китай, Южная Корея, а также ряд стран Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии.

  • Бурдж-Халифа

Самой высокой башней Азии и всего мира является Бурдж-Халифа. Этот небоскреб расположен в Дубае — крупнейшем городе Объединенных Арабских Эмиратов. Общая высота здания составляет 829,8 метра — на 22% больше, чем у занимающей второе место в списке Merdeka 118. При этом важно отметить, что значительную часть высоты башни Бурдж-Халифа составляет 244-метровый шпиль, лишь малая часть которого имеет полезный функционал, будучи оснащенной небольшим комплексом телекоммуникационного оборудования. Поэтому гигантский шпиль дубайского небоскреба нередко называют «высотой тщеславия».

Строительство башни началось в 2004 году, а уже в 2010-м она была введена в эксплуатацию, став ключевым элементом делового района Даунтаун. Она названа ы честь шейха Халифы ибн Заида Аль Нахайяна, во время правления которого с 2004 по 2022 годы страна развивалась особенно быстрыми темпами и с арабского языка название небоскреба переводится как «Башня Халифы».

Изображение: Freepik

Дизайн Бурдж-Халифа сочетает черты неофутуризма и традиционной исламской архитектуры. Концепция со спиральными Y-образными блоками одновременно позволяет распределять нагрузку на несущие конструкции и является отсылкой к минарету мечети в Самарре (Ирак), построенной еще в IX веке.

  • Merdeka 118

Вторая по высоте башня Азии и мира находится в столице Малайзии Куала-Лумпуре. В переводе с малайского «merdeka» означает «независимость», а 118 — это количество этажей небоскреба.

Merdeka 118 строили с 2014 по 2023 годы. Общая высота здания составила 678,9 метра. Необходимость возведения столь масштабного сооружения вызывала споры — общественные деятели настаивали на том, что разумнее было бы направить средства на развитие малайзийских систем здравоохранения и образования. Стоимость возведения составила около $1 млрд, или 5% от бюджета, выделенного на развитие страны. Однако теперь можно констатировать, что этот многофункциональный комплекс с торговым центром, жилыми, гостиничными и офисными помещениями немало поспособствовал развитию экономики столицы Малайзии и стал одной из главных туристических достопримечательностей страны.

Изображение: Freepik

Дизайн-концепция с ромбовидными стеклянными фасадами выглядит очень современно, а между тем она основана на орнаментах традиционной ткани сонгкет, которую начали изготавливать в Юго-Восточной Азии около II века до нашей эры. В ночное время рельефы здания подчеркивают светодиодные ленты общей протяженностью более 8 километров, расположенные по граням блоков. Хотя башня Merdeka 118 официально введена в эксплуатацию, открытие смотровых площадок на высоте 510 и 568 метров запланировано только на вторую половину 2025 года.

  • Tokyo Skytree

Тройку самых высоких зданий Азии и всего мира замыкает телевизионная башня, расположенная в центральной части японской столицы Токио. Все ключевые работы по строительству были выполнены с 2008 по 2012 годы. Tokyo Skytree имеет высоту 634 метра. После введения в эксплуатацию к ней перешли функции прежней 330-метровой телебашни, которая больше не могла обеспечивать достаточную зону покрытия цифрового телевидения. Название «Небесное дерево» было выбрано в ходе общенационального голосования. Оно ассоциируется с традиционным дизайном сооружения и одновременно отражает важную роль деревьев как символов культуры Японии.

Изображение: Freepik

Архитекторы Tokyo Skytree уделили особое внимание стойкости конструкции к землетрясениям. Для этого они спроектировали внутреннюю стальную колонну. Ближе к основанию она жестко соединена с внешними элементами, а на высоте более 125 метров используется система амортизаторов, поглощающих значительную часть подземных толчков. Высота башни была выбрана неслучайным образом, она имеет важное символическое значение. Последовательность цифр 6, 3 и 4 в японском языке произносится как «му-са-си». Мусаси — это историческое название провинции, в которой расположен Токио.

Топ-3 самых высоких башен Америки

В этом разделе мы поговорим о самых высоких башнях Северной Америки, так как ни одно из сооружений, расположенных в Южной Америке, не достигает в высоту даже 250 метров. Впечатляющие небоскребы являются визитной карточкой мегаполисов США, однако самая высокая башня Америки находится в другой стране.

  • Си-Эн Тауэр

На рубеже XX и XXI веков телевизионная башня высотой 553 метра, расположенная в канадском городе Торонто, была самым высоким сооружением мира, но в наши дни она находится в нижней части топ-10 глобального рейтинга. Строительство телебашни в Торонто проходило в крайне сжатые сроки — с 1973 по 1975 годы. Первоначально здание принадлежало Канадской национальной железнодорожной компании, биржевым кодом которой является аббревиатура CN, а название на английском — Canadian National Railway. Когда башня была передана в государственную собственность, было решено оставить ее историческое название, которое расшифровывается теперь как Canada's National Tower (Национальная башня Канады).

Башня Си-Эн Тауэр; аттракцион «Прогулка по краю». Изображения: Freepik; cntower.ca

Конструкция башни Си-Эн Тауэр состоит из 3 основных элементов. Ее полая основная часть, достигающая высоты 342 метров, полностью отведена под лифтовые шахты, лестничные пролеты, водопроводные и электрические коммуникации. Помимо оборудования ТВ- и радиокомпаний, в башне функционируют несколько смотровых площадок и вращающийся ресторан с панорамным видом. В 2010 году был открыт экстремальный аттракцион «Прогулка по краю». Летом в хорошую погоду посетители, пристегнутые к подвесной конструкции длиной 150 метров, могут за полчаса полностью обойти башню по крыше главного модуля, расположенного на высоте 356 метров.

  • Всемирный торговый центр 1

Всемирный торговый центр в Нью-Йорке (США) был построен на том же месте, где стояли печально известные башни-близнецы, разрушенные в результате теракта 11 сентября 2001 года. Небоскреб, строившийся с 2006 по 2012 годы, достиг высоты 546,2 метра и, превзойдя легендарный небоскреб 1930-х, 443-метровый Эмпайр-стейт-билдинг, стал самой высокой башней как самого Нью-Йорка, так и всей страны. Цифра 1 в названии означает, что башня является главным зданием комплекса из 6 небоскребов. Кроме того, числовое обозначение упрощает ее идентификацию.

Изображение: Freepik

При проектировании Всемирного торгового центра архитекторы сделали акцент на его безопасности. Основание высотой 56 метров выполнено из бетона и надежно защищено от атак на уровне земли. Верхние элементы здания усилены толстыми железобетонными стенами, а каждый лестничный пролет оснащен системой принудительной вентиляции, призванной обеспечить безопасную эвакуацию при пожаре. Грани фасада ВТЦ выполнены в виде 8 вытянутых равнобедренных треугольников, формирующих квадратную антипризму и воплощающих новаторский подход к архитектуре.

  • Уиллис-тауэр

Небоскреб, расположенный в американском городе Чикаго, строили с 1970 по 1973 годы. Здание общей высотой 527 метров представляет собой офисный центр, а также выполняет коммуникационную функцию. Комплекс антенн на крыше, некоторые из которых имеют высоту более 80 метров, обеспечивает вещание десятков FM- и AM-радиостанций, цифровых и аналоговых телеканалов. До 2009 года небоскреб назывался Сирс-тауэр, так как был главной штаб-квартирой ритейлера «Sears». Долгое время новым владельцам не разрешали менять историческое название. Однако когда страховой холдинг «Willis Group» арендовал почти все помещения на верхних этажах, пустовавшие из-за опасений терактов, он все же получил право на переименование башни.

Уиллис-тауэр имеет конструкцию из 9 прямоугольных труб — вертикальных колонн, жестко соединенных поперечными балками. Отсутствие внутренних опор позволило создать просторные офисные пространства. Небоскреб рассчитан на одновременную работу 12 000 человек. Кроме того, в него ежедневно заходят порядка 13 000 клиентов и туристов, посещающих смотровые площадки, рестораны и бары. Для эффективного распределения потоков в небоскребе функционируют 104 скоростных лифта, а потому очереди возникают только в пиковые дни — например, во время праздников. Трубчатая конструкция, позволяющая экономично распределять пространство, оказала большое влияние на тенденции строительства небоскребов. В частности, позже она была использована при проектировании Бурдж-Халифа.

Изображения: Freepik; theskydeck.com

Топ-3 самых высоких башен России

По состоянию на май 2025 года три из четырех самых высоких башен Европы находятся в России, поэтому об архитектурных достижениях нашей страны мы расскажем отдельно. В Российской империи наиболее высокими зданиями были храмы и колокольни, а при СССР пальму первенства перехватили знаменитые сталинские высотки. В постсоветский период с укреплением экономики в России начали реализовывать проекты современных многофункциональных башен.

Останкинская башня

Главная телевизионная башня страны, расположенная в московском районе Останкино, имеет высоту 540,1 метра. Одним из руководителей проекта был советский инженер Николай Никитин, который ранее работал над такими грандиозными сооружениями, как главное здание МГУ и стадион «Лужники». Построенная с 1960 по 1967 годы, Останкинская башня стала первым в мире сооружением высотой более 500 метров. В качестве главной московской телебашни она заменила 160-метровую каркасную Шуховскую башню, которая уже не могла удовлетворять растущие потребности советской телевизионной и радиовещательной сети.

Изображения: Останкинская телебашня

Останкинская башня имеет коническое основание диаметром 65 метров. По рассказам Николая Никитина, система из 10 опор, визуально напоминающих космическую ракету, символизирует перевернутый цветок лилии, который он увидел во сне. Устойчивость сооружения во многом обеспечивает полая 385-метровая конструкция из бетона, которая отвечает за грамотное распределение веса. На высоте от 328 до 334 метров работает трехэтажный вращающийся ресторан «Седьмое небо», который долгое время оставался одним из самых престижных ресторанных заведений в СССР. После 33 лет непрерывной работы ресторан был закрыт из-за пожара, случившегося в Останкинской телебашне 27 августа 2000 года. Однако в 2016 году он возобновил свою работу. Смотровая площадка над рестораном оснащена прозрачными окнами в полу, выполненными из особо прочного стекла.

  • Лахта-центр

Самый высокий небоскреб России и Европы находится в Санкт-Петербурге и имеет высоту 462 метра. Его строительство продолжалось с 2012 по 2018 годы, а стоимость возведения превысила 150 млрд рублей, что сделало Лахта-центр самым дорогостоящим архитектурным проектом в истории современной России. В башне находятся многочисленные офисы штаб-квартиры компании «Газпром», планетарий, панорамный ресторан и смотровая площадка, оборудованная телескопами. Изюминкой здания является зал вместимостью 500 человек, форму которого можно трансформировать под потребности того или иного мероприятия.

Изображение: Антон Галахов/lakhta.center

Дизайн Лахта-центра был разработан британским архитектурным бюро RMJM. Закручивающаяся спиралеобразная конструкция является отсылкой к языкам пламени — главному графическому символу на логотипе «Газпрома». Лахта-центр является одним из самых экологичных небоскребов мира, что подтверждает соответствующий международный сертификат LEED. Избыточное тепло, которое генерирует оборудование, используется для обогрева внутренних помещений. Системы сбора и очистки дождевой воды позволяют использовать ее для технических нужд и полива растений, снижая нагрузку на городские водопроводные сети.

  • Башня Федерация Восток

Комплекс Федерация — ключевой элемент делового центра Москва-сити, состоящий из 2 небоскребов, расположенных на одном стилобате, то есть имеющих общий цокольный этаж. Башня Восток строилась с 2003 по 2017 годы. Столь продолжительное время строительства было связано с многочисленными изменениями проекта, связанными с недостатками финансирования. Тем не менее, в итоге проект удалось реализовать в полном объеме, и финальная высота башни Восток составила 373,7 метра. Второй по высоте небоскреб России и Европы совмещает в себе жилые и офисные помещения.

При возведении первой фундаментной плиты башни Восток было залито 14 000 м3 бетона, что стало новым мировым рекордом. Архитектурный облик небоскреба выделяется плавными гранями, контрастирующими с заостренными переходами 242-метровой башни Запад. Особенностью конструкции являются аутригерные этажи — мощные металлические кольца, установленные с интервалом 95-120 метров, которые удерживают форму здания в горизонтальной плоскости.

Изображение: Dinozaurus, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons; Speech

Топ-3 самых высоких башен Европы

В Европе при планировании городского устройства предпочтение отдается малоэтажной застройке, поэтому строительство небоскребов в странах Старого света развито не так сильно. Весь топ-3 рейтинга представлен телевизионными башнями, две из которых находятся в странах, ранее входивших в состав СССР, а третья – на территории страны бывшего социалистического содружества.

  • Киевская телебашня

Телевизионная башня в Киеве строилась с 1968 по 1973 годы, а ее итоговая высота составила 385 метров. В отличие от описанных выше телекоммуникационных сооружений Киевская телебашня имеет решетчатую конструкцию и является самым высоким в мире сооружением этого типа. Изначально этот проект планировали реализовать в Москве, однако советские власти сделали выбор в пользу монолитной конструкции Николая Никитина. Киевская телебашня считается уникальным инженерным достижением, так как не имеет ни одного болтового или заклепочного соединения — это первая в мире цельносварная башня.

  • Рижская телебашня

Рижская телебашня, построенная с 1979 по 1986 годы, имеет высоту 368,5 метра, что делает ее самым высоким сооружением на территории Евросоюза. Она находится на островке посреди Западной Двины и уже много лет является доминирующим архитектурным элементом центральной части столицы Латвии — Риги. Визуальную легкость конструкции придает использование всего трех опор, в двух из которых находятся наклонные скоростные лифты, ведущие к техническим и офисным помещениям. К интересным особенностям Рижской телебашни относится цветовой контраст между кремово-рыжими опорами и молочно-шоколадными центральными секциями.

  • Берлинская телебашня

Одной из главных достопримечательностей немецкой столицы является телебашня, построенная в 1965 – 1969 годах, когда восточная часть Германии еще носила название ГДР. Благодаря высоте 368 метров и тщательно выверенному расположению самое высокое сооружение Германии можно увидеть даже из отдаленных пригородов столицы. Главной отличительной особенностью Берлинской телебашни является сфера, расположенная на высоте 203-235 метров. Внутри нее находится обзорная площадка с панорамным полом и вращающийся ресторан. Во время чемпионата мира по футболу 2006 года шар украсили правильными пятиугольниками, повторяющими дизайн классического футбольного мяча.

Изображения: Artemka/CC BY-SA 4.0; Freepik; dronepicr, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Топ-10 самых высоких башен мира

В этой статье мы рассказали о 5 из 10 самых высоких башен мира. Сооружения, занимающие с 4 по 8 строчку рейтинга, находятся на территории Азии. Таким образом, список 10 самых высоких башен мира выглядит следующим образом:

  • Бурдж-Халифа — ОАЭ, Дубай, 829,8 м;
  • Merdeka 118 — Малайзия, Куала-Лумпур, 678,9 м;
  • Tokyo Skytree — Токио, Япония, 634 м;
  • Шанхайская башня — Китай, Шанхай, 632 м;
  • Телебашня Гуанчжоу — Китай, Гуанчжоу, 604 м;
  • Королевская часовая башня — Саудовская Аравия, Мекка, 601 м;
  • Финансовый центр Ping An — Китай, Шэньчжэнь, 599 м;
  • Lotte World — Южная Корея, Сеул, 555,7 м;
  • Си-Эн Тауэр — Канада, Торонто, 553 м;
  • Всемирный торговый центр 1 — США, Нью-Йорк, 546,2 м.

Топ-5 башен мира, не вошедших в основные списки

В начале статьи мы упоминали о телекоммуникационных вышках без оборудованных внутренних помещений — телерадиомачтах, которые также попадают под определение башен. Кроме того, башнями считаются и вышки буровых платформ, значительная часть которых скрыта под водой. Так что в конце статьи мы решили привести еще один  рейтинг, охватывающий крупнейшие сооружения двух этих типов.

  • Башня платформы Петрониус — Мексиканский залив, 640 м.
  • Башня KRDK-TV — США, Гейлсберг, 627,8 м.
  • Башня KXTV / KOVR — США, Уолнат-Гров, 624,5 м.
  • Башня KCAU-TV — США, Су-Сити, 609,6 м.
  • Башня KCCI — США, Аллеман, 609,6 м.

***

И в заключение надо отметить, что хотя в 2025 году самой высокой башней в мире является Бурдж-Халифа, есть все основания полагать, что в ближайшем будущем рейтинг претерпит изменения: Бурдж-Джидда — небоскреб в Саудовской Аравии, который собираются достроить к 2028 году, должен впервые в истории преодолеть отметку высоты в 1 километр. Еще одним километровым небоскребом может стать Oblisco Capitale, который планируют построить в столице Египта — Каире. Таким образом, люди продолжают стремиться возвести все более высокие башни, однако фокус при их проектировании смещается с демонстрации технологического превосходства на экологичность и функциональность.

Проект Oblisco Capitale. Изображение: Wikimedia Commons

Иван Стефанов

Изображение на обложке: Wikimedia Commons

Посмотреть все статьи

Видео на ПОИСКе

Показать все
Скачать последний выпуск Поиск
Скачайте последний выпуск газеты «ПОИСК» бесплатно прямо сейчас Скачать

ПОИСК — путеводитель по науке

Показать все