Текст книги "Неоткрытая планета"
Автор книги: Борис Ляпунов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 16 страниц)
Ну, а причина, почему ползут осколки, теперешние континенты, – это течения в мантии, «твердой жидкости». Они происходят то ли из-за притока тепла, то ли из-за неясно пока каких химических реакций, меняющих глубинное вещество, то ли… В общем, здесь лучше пока ограничиться многоточием, сказав лишь вслед за членом-корреспондентом Академии наук СССР геологом П. Н. Кропоткиным:
«Так или иначе, мы живем на медленно, но неуклонно меняющейся планете. Продолжается разбегание берегов Индийского, Северного Ледовитого и Атлантического океанов, начавшееся сто пятьдесят миллионов лет назад. Неумолимо наступают раздвигаемые континенты на самый древний из существующих – Тихий океан. И не столкнутся ли через десятки миллионов лет его берега, нагромождая до небес могучие горные цепи, по сравнению с которыми Гималаи покажутся мелкими сопками?»
Весь земной шар облегает гасящий волны землетрясений слой, слой пониженной прочности, повышенной вязкости, слой полужидкий, текучий, который то уходит вглубь, то поднимается выше. Как ни растет неуклонно температура, породы еще не могут расплавиться. Мешает растущее также и давление. Сильно сжатое вещество не плавится, хотя ему давно следовало это сделать. Лед отказывался таять в лаборатории сверхвысоких давлений при десятках градусов тепла – не то, что при ноле…
И в недрах противоборствуют друг другу сжатие и нагрев. Только на довольно больших глубинах температура берет верх, мантия размягчается, она становится отчасти твердой, отчасти жидкой – нечто вроде нагретого стекла, которое тоже делается мягким.
Потом побеждает давление, глубинное вещество упрочняется снова, несмотря на продолжающийся нагрев. Особый слой кончается, мантия опять однородна. А вот эта неоднородная оболочка, видимо, связана с вулканами – не оттуда ли поднимается по разломам лава?
То, что в мантии обнаружен размягченный, пластичный слой, не говорит ли в пользу возможности дрейфа материков? Как и современные перемещения коры, скажем, Срединно-Атлантического хребта?
Расширяющаяся Земля? Совсем наоборот, утверждают сторонники сжатия нашей планеты. Откуда взялась бы необходимая для этого и совершенно фантастическая энергия? Американские ученые подсчитали, что даже если бы весь земной шар состоял из взрывчатки, то, взорвавшись, он не увеличился бы настолько, чтобы на нем смогли разместиться океаны. Профессор Л. Эдьед добавляет: океанические впадины и материковые платформы как раз и возникали при сжатии, причем вода выделялась из магмы, а бассейны углублялись.
Мантию нельзя растянуть, делают многие геологи вывод. Откуда же взяться тогда расширяющейся Земле?
Итак, идут оживленные дискуссии и споры.
Спор о том, путешествуют ли материки или нет, может решить опять-таки спутник. Надо наблюдать, как движется он вокруг Земли, как меняется его положение на небе. Надо в течение нескольких лет понаблюдать за ним одновременно с разных континентов, тогда станет ясным: изменяется ли расстояние между Европой и Америкой, Африкой и Австралией.
Промежуток между Америкой и Англией, например, увеличивается на пять сантиметров в год, утверждает английский ученый Блэккет.
По мнению некоторых австралийских ученых, их материк дрейфует вот уже около ста миллионов лет. На свое теперешнее место Австралия приплыла из южнополярных областей. И сейчас дрейф продолжается – со скоростью пяти сантиметров в год.
Пусть перемещения материковых глыб ничтожны – всего какие-нибудь сантиметры в год. Все равно они не ускользнут от нас, потому что космический землемер произведет измерения с исключительной точностью – как раз до сантиметров.
То затихает, то вспыхивает спор. Понадобятся еще дополнительные факты.
И только тогда появится на свет взамен разных гипотез одна подлинно научная теория.
* * *
Все-таки у геофизиков положение незавидное!
Даже вопрос о том, что такое земная кора, вызывает споры.
– Земная кора многоэтажна. Но и по сей день нет никакой уверенности, что мы правильно представляем ее архитектуру, – говорит В. Белоусов.
Ведь понятие «кора» появилось тогда, когда думали, что Земля – погасшая звезда, раскаленный когда-то шар, который, остывая, покрылся твердой коркой. Но на самом деле не горячей, а холодной была вначале планета – так думает теперь большинство ученых. Что же считать корой? Кроме границы Мохо, есть и другие переходы, сама наружная оболочка оказалась слоистой – ее слагают разные породы, с различными свойствами.
– Это зона, где все происходит нормально, где давление и температура еще не повлияли на вещество и химические реакции идут как обычно, утверждают одни.
– Это слой кристаллический, за которым расположено тоже твердое, но уже аморфное вещество, – говорят другие.
– Это оболочка, где температура не столь высока, чтобы могли расплавиться все известные нам породы, – считают третьи.
И так далее…
Может быть, эта приблизительно стокилометровая толща, скажем по-прежнему, коры – есть та кухня, где Земля ведет себя геологически наиболее активно, где происходят перемещения и сдвиги, различные превращения глубинного вещества, где скапливается и освобождается энергия, где расположен ее, образно говоря, «кипящий» слой. Так предлагает по-новому определить понятие коры профессор Г. Л. Поспелов.
Как же досадно, что десятки и сотни километров и даже миллионы за пределами планеты куда более доступны, чем километры в земной толще! Если соберутся планетологи, то хотя и далеки от нас планеты, дело обстоять будет лучше. Они, проникая в космос, уже начинают извлекать пользу из того, что дает им ракета, а польза немалая, и это становится видным с самых первых шагов.
Луну они засняли, магнитное поле близ нее измеряли, уже забрасывались туда лаборатории-автоматы. К Марсу и Венере они посылали автоматические корабли. В самом межпланетном пространстве уже проложены трассы множества спутников и ракет.
Если же попросить геологов не только показывать, но и рассказывать, то похвастаться они могли бы немногим.
А кое-что все-таки есть. Этому «кое-что» не сравниться с такими трофеями, как снимки, на которых видно невидимое полушарие Луны, и снимки Марса вблизи.
А другие трофеи, добытые с помощью все тех же межпланетных станций? Они, конечно, не столь наглядны, как снимок, сделанный за тридевять земель, хотя и не менее удивительны: благодаря им – радиосигналам издалека – уже заполнен целый ряд пустых раньше строчек в анкете Луны и Солнца, самого космоса и самой Земли. И радиошифровки приборов уже рассказывают, как жарко на Венере, холодно ли на Марсе.
* * *
Что же удалось добыть геологам? Они уже начали охотиться за таинственным веществом земных недр.
Шахты на суше, где до загадочного подкорового вещества, до мантии, довольно далеко, не дали ясного ответа.
Не надо думать, что мантия – это какая-то тонюсенькая прослойка: ею заполнено две трети объема всей Земли! Да и к тому же именно в ней происходит почти все, что присуще Земле в целом. И она тоже оказалась слоистой. Спутник сказал правду: подкоровое вещество неоднородно.
Заглянем в прошлое: из мантии появились материки, она же причина рождения океанов. Материки движутся опять-таки, словно плавая в мантии. Не есть ли мантия то протовещество, из которого рождаются все минералы? Их великое множество. Но в глубинах по-разному действуют и давление и нагрев. Это-то и дает в конце концов богатый ассортимент непохожих друг на друга минералов. Из породы, похожей по свойствам на мантию, пробовали выплавить и гранит и базальт. Получилось! Предположение, проверенное пока лабораторным путем. Другая проверка будет в лаборатории, устроенной природой в недрах Земли.
Почему слово «мантия» все чаще и чаще произносится геофизиками и геологами?
Да потому, что изучение этого загадочного слоя Земли поможет многое узнать о причинах столь бурной жизни планеты. О вулканах, землетрясениях, происхождении горных пород, о движениях коры, о том, стоят ли на местах или действительно дрейфуют континенты… О явлениях всепланетных масштабов рассказала бы мантия, если… если удастся в нее проникнуть. Впрочем, оказалось, что местами (речь идет об океаническом дне, о трещинах, где кора тонка) глубинное вещество поднимается на поверхность. Как, каким путем, – еще неизвестно. То ли оно бродит и под давлением изнутри выжимается вверх, то ли виновны здесь неведомые пока силы.
А обломок – тяжелый, черный с зеленоватыми прожилками, – поднятый со дна Индийского океана драгами «Витязя» из трещины, видимо, и на самом деле подарок глубин. Конечно, драга принесла этот кусочек не в первозданном виде: по дороге ко дну менялись температура и давление, а на дне встретилась морская вода. Тем не менее, считает советский ученый Г. Б. Удинцев, перед нами вещество мантии. И добыли его мы до того, как бур проник за границу Мохо. Интереснейшее открытие! И вслед за «Витязем» отправились туда же другие наши корабли.
Да, там, в рифтовых долинах, есть участки поднявшейся мантии; они более нагреты, сильнее излучают тепло. Да, там земля под водой содрогается от непрерывных толчков – сотни землетрясений отмечали донные сейсмографы ежедневно. Да, там рождаются руды – образцы их тоже достали со дна.
И все это говорит о том, что мантия должна быть для геологов целью номер один. Как ни велики трудности, но, вероятно, за одним проектом последует другой, за верхней мантией – нижняя. Геокосмическая программа, хотя она займет годы, принесет науке о Земле достоверные знания…
Ближайшая цель – граница Мохо, раздел двух слоев: коры и мантии, а до этой цели еще достаточно далеко. Но тут же приходит на помощь подсказка, за которую двойку не надо ставить: где ближе всего этот раздел? Под ложем океанов!
Это поразительная особенность. Почему она появилась, опять-таки ученые спорят до сих пор.
Предполагают: тридцать – сорок, а под горами и до восьмидесяти километров – такова толщина земной коры континентальной. И всего пять – восемь километров от дна океана до границы Мохо.
Совершенно разное у них устройство. Гранит и базальт подстилают материки, только базальт составляет ложе океана. Впрочем, слова «гранит» и «базальт» надо взять в кавычки: там должны быть породы, близкие по типу к ним.
Не только взрывные волны и землетрясения говорят об этом.
Начнем изменять силу тяжести на воде и на суше. Она окажется одинаковой почти всюду. Но ведь она зависит от массы, а значит, от плотности! Плотность воды очень мала. Как же тонкая океаническая кора может сравниться с материковой?
Большая плотность базальтов – вот в чем один секрет. Малая толщина базальтового слоя – секрет номер два. Тяжелая мантия – подкоровое вещество – здесь ближе к земной поверхности.
Во время прошедшего Международного геофизического года был получен совершенно неожиданный результат. В Черном море обнаружена кора океанического типа. Был ли там в прошлом океан или он будет там когда-нибудь? В который раз приходится сказать: покажет время…
Мы сказали, что сила тяжести одинакова, почти одинакова. Раскроем, что значит это «почти». Местами сила тяжести резко меняется – там, где еще идет перестройка коры, где Земля еще продолжает свою активную творческую работу, где она занята разрушением и созиданием.
Если проследить по карте, то поиски самых молодых участков Земли приведут нас к разломам, глубоководным впадинам, сейсмическому огненному кольцу, о котором уже приходилось говорить.
Почему столь резко различны два типа коры? И как они образовались: погружалась ли континентальная или перерабатывалась океаническая?
Если бы остывала огненно-жидкая планета, трудно было бы логично ответить на этот вопрос. Откуда в самом деле взялись тогда гранит и базальт? А вот, наоборот, разогретая вначале Земля – дело иное.
Разломы предоставляют возможность посмотреть, каковы же глубины Земли. Но, увы, они почти все скрыты под водой. Так что исследовать их будут геологи-подводники, подводные альпинисты. Я сказал, впрочем, «почти»: есть одно исключение на суше – африканская трещина, идущая от Красного моря. Ею сейчас заниматься начали геологи; природа там сама поможет разгадать тайны земной коры.
По разломам из глубин поднимались легкие породы. Потому-то там и сейчас предостаточно вулканов. Пояс тихоокеанских разломов демонстрирует нам, как рождалась материковая глыба. Там она еще очень молода, еще не сложилась, еще много в ней провалов-впадин и много поднятий-островов. На старых островах базальт уже успел покрыться гранитом. Дно же океанов осталось таким, каким было с древних времен. Между верхней мантией и океаническим дном есть, видимо, самая прямая связь.
* * *
Отправимся на дно океана.
Там надо бурить, там самый легкий путь в земные недра!
Препятствие – вода. После долгих поисков было выбрано место.
И здесь я предоставляю слово американскому писателю Джону Стейнбеку, рассказавшему о событии, очевидцем которого он был.
«К стоянке подошли около полуночи. Буксир покинул нас. Четыре гигантских подвесных мотора протолкнули баржу в отмеченное буями пространство и удерживали ее с помощью радио– и гидролокаторов. Не теряем ни одной минуты. Бригада бурильщиков работала у ротора еще до прихода на стоянку, и в момент, когда баржа стала в позицию, звено колонны бурильных труб уже было готово. Первым в пучину поползло большое грибоподобное долото, армированное алмазами, затем скользящие муфты-амортизаторы, потом колонна бурильных труб.
Палуба ходила ходуном. Бурильщики ступают, как кошки. Чье-либо неудачное или плохо рассчитанное движение – и носящиеся по воздуху стальные трубы могут убить кого-нибудь на месте. Каждую минуту вниз уходит восемнадцатиметровая секция бурильной колонны. Стоит грохот: воют моторы, рокочут подвесные дизели, визжат динамо-машины. Мощные юпитеры на буровой вышке делают нас похожими на гигантскую плавучую рождественскую елку. Нас, наверное, видно за много километров.
С глубины тридцати трех метров подо дном океана вынули центральную коронку бура и спустили грунтовую трубку для взятия образца. Первый керн, или колонка, пятидесяти трех сантиметров длиной, состоит из осадочных пород; это серо-зеленая глина с массой крошечных окаменелостей.
…Когда трубка с образцом появляется на поверхности и из нее выталкивают в пластмассовый контейнер столбик породы, все толпятся вокруг – коки, матросы, бурильщики, свободные от вахты машинисты, научные работники. Все невероятно заинтересованы. Такого напряженного интереса я еще никогда не видал. Под напором сгрудившихся тел ученым трудно работать. Я взял маленький кусочек образца и заслужил от нашего главного ученого свирепый взгляд. Он дрожит над своими кернами, как наседка над яйцами.
Долото впивается в грунт. Берем образец с глубины тридцати девяти метров. Та же серо-зеленая глина, полная органических окаменелостей. Бурим дальше. На глубине ста сорока семи метров глина более темная и плотная, со странными светловатыми прожилками. Эхолот говорит, что вскоре дойдем до твердой породы; и он не ошибся. Долото быстро врезается в грунт, но, не дотянув немного до глубины двухсот метров, упирается в твердую породу, и скорость бурения замедляется до шестидесяти сантиметров в час. Напряжение растет.
…На барже торжествуют. Подняли большую колонку базальта чисто синего цвета и очень твердого. В нем проступают полоски кристаллических вкраплений, великолепных под лупой. Ученые охраняют образец, как тигры. Всем хочется получить кусочек на память. Каждый день был буровым рекордом, но в этот день мы проникли в слой, которого никто никогда не видел. Я попросил маленький кусочек, но получил свирепый отказ. Тогда я стянул крошечный обломок. А потом этот чертов начальник над учеными тайком дал мне кусочек образца. Это меня убило. Пришлось потихоньку вернуть краденое.
Мой крошечный обломок базальта дороже мне любых драгоценнейших камней…»
Кусочек базальта из-под океанского дна, хоть это и не обломок лунной породы, в общем-то, стоит того, чтобы о нем говорить и писать. Это был базальт, но отличный, видимо, от того, который лежит в подошвах материков. Правда, он добыт с глубины всего двести метров. Спуститься ниже американцы не смогли. Дело оказалось чересчур сложным.
Буровую трубу опустить нужно было сквозь четыре километра воды.
Платформе-кораблю мешает волнение, и сломать бур, потерять его в бездне было бы сущей нелепостью. Кстати, один такой случай и произошел. Огромный риск несомненно был!
Другим путем можно идти при бурении в открытом море. Мешает волнение? На мелководье можно судно приподнять над водой, опираясь «ногами» в дно. А там, где поглубже, надо опору специально устроить под водой, где не страшны никакие волны. Такой опорой послужат затопленные понтоны. А на них станут колонны самой буровой установки, она будет тогда устойчивой.
И еще одно предлагают инженеры для тех случаев, когда сверхглубинные скважины проложат не слишком далеко от берегов. Ведь придется вести монтажные работы под водой да и потом постоянно наблюдать за ходом бурения. Здесь и пригодится робот-водолаз, управляемый на расстоянии, оборудованный передающей телекамерой, имеющий все необходимые инструменты. Механический робот-подводник поможет геологам осваивать морское дно.
* * *
Не лучше ли бурить не с корабля, а с самоходных подводных судов? Или наклонно – с берега подо дно океана? Так думают советские ученые.
Есть и другой путь – тоже интересный, но тоже достаточно сложный.
Мы, вероятно, станем свидетелями события иного рода – куда менее эффектного и куда более значительного.
Родился дерзкий замысел. Какой же?
Вскрыть земную кору не под океаном, а на суше и в разных местах.
Проложить первые дороги к «настоящему» граниту и «настоящему» базальту.
Пересечь осадочный слой, достигнуть границы Мохо, добыть пробу из верхней мантии.
Иными словами, речь идет о полном разрезе коры, покрывающей земной шар.
Мы сделаем разрез земной коры под материками. Если американцы доведут свой замысел до конца, то они пройдут сквозь океанское ложе. Тогда в распоряжении ученых окажется полная картина. Перед ними раскроется вся твердая скорлупа земного шара, вплоть до верхней мантии.
Перед сверхглубинным бурением собираются поставить еще одну задачу. Если в скважину опустить сейсмограф, он, вероятно, сумеет заметить едва начавшееся брожение недр, которое предшествует катастрофе. Сигнал понесется по кабелю к радиопередатчику, и тотчас в эфире зазвучит тревога: скоро всколыхнется Земля!
Решено пробурить пять сверхглубоких скважин, пройти десять – пятнадцать километров внутри Земли. Вот когда действительно начнется решительное наступление, начнется путешествие к центру планеты. Потому что уже намечено пять первых шагов в Плутонию, за ними последуют другие.
А пока… Четыре буровых в Прикаспии и на Урале, в Карелии и Закавказье.
Это значит: будет вскрыт осадочный слой и на материковой равнине, и у подножия горных хребтов – там, где земля постарела, и там, где еще идет рождение гор.
Это значит: бур достигнет гранита и базальта, ибо осадков нет ни на гранитном щите Карельского перешейка, ни на базальтовой подошве Кавказского хребта.
И пятая скважина, на Курилах, где до границы Мохо «всего» двенадцать километров, позволит, пройдя всю кору, добраться до неведомого мира, чтобы положить конец многим спорам, во многом поставить точки над «и».
На сверхглубинное бурение особые надежды возлагают нефтяники.
Нефть и газ могут встретиться на глубинах, куда доберутся будущие скважины-рекордсмены. Кто знает, не откроют ли они новые подземные нефтяные моря, новые подземные хранилища газа? Отрицать такую возможность нельзя. Нельзя отрицать и другую: по мнению академика А. А. Трофимчука, мы смогли бы из магмы добывать редкие металлы – в Сибири, с семнадцатикилометровой глубины.
Вот почему проект верхней мантии нужен не только науке, он крайне нужен и практике.
Однако горные инженеры отдают себе отчет, насколько трудная стоит перед ними задача. В истории буровой техники с подобными еще не встречались. Не случайно они говорят: сверхглубокую скважину пробурить не легче, чем построить космический корабль!
Придется пересмотреть и усовершенствовать обычные приемы. Придется полностью автоматизировать работы. Придется применять и совершенно новые способы разрушения пород. Придется предусмотреть многое, о чем раньше не нужно было думать.
Становится понятным, почему идут сейчас как будто бы очень медленно, но единственно верным путем – путем проб и поисков. Сначала бурят не очень глубокую скважину. Потом ее станут «наращивать» вниз, опускаясь постепенно до расчетной отметки – 15000… 20 000 метров…
Сложное предстоит дело! Буру помогут специальные вещества, размягчающие породу, – такие у химиков есть. О том, что встретит бур по дороге, донесут на поверхность приборы; возможно, вместе с ним отправится в путешествие к мантии и телекамера в бронированном футляре. Если к тому времени подземное телевидение станет цветным, то на экране мы увидим многокрасочную картину.
Вряд ли обойдутся без пластмасс – из них изготовят трубы. Ведь километры металлических труб будут слишком тяжелы для сверхглубокой скважины. Только пластмасса сочетает в себе легкость с прочностью. К тому же она хорошо переносит жару и износ. Она выдержит сотни градусов и тысячи атмосфер, с которыми придется встретиться на глубинах.
И наступление началось: со скважины глубиной пятнадцать километров, которая прокладывается в Карелии. Еще раньше заложены две пробные с расчетом идти далее вглубь – в Прикаспии и на Шаховой косе близ Баку. Там дошли уже до шести километров, дойдут до десяти и пятнадцати.
Конечно, сейчас можно лишь догадываться о том, что встретит сверхглубокая скважина на своем пути. И все же вполне вероятно – не только нефть и газ обнаружит она. Растворы, химические рассолы, пар, насыщенный всевозможными веществами, какие выбрасывают вулканы, – вот еще предполагаемая добыча с больших глубин. Возможно, получится своего рода искусственное извержение, если бур натолкнется на «карман» сильно сжатого и нагретого раствора.
У Артура Конан-Дойля есть фантастический рассказ «Когда Земля вскрикнула». Его герой, профессор Челленджер, пробурил земную кору, и из недр фонтаном вырвалась «кровь» планеты. Так, конечно, на самом деле не случится.
Скважины принесут пользу и геологам, и химикам, и металлургам: это дороги к неведомым еще кладовым сырья, сырья ценного и до сих пор еще не тронутого человеком.
* * *
У нас есть еще о чем поговорить. Попробуем выяснить:
Что из чего?
Горький как-то – не в шутку, всерьез – сказал: напишите-ка, для чего ничего? Он имел в виду пустоту, которая есть и в космосе, и во многих наших приборах. Без пустоты никуда не денешься. И у нас вопрос серьезный, причем два в одном.
Пытались мы на них ответить, когда путешествовали в недрах Земли, да так и не ответили. Ибо неизвестно,
что (там в глубине)? из чего (оно, это загадочное вещество)?
Вот тебе раз! А землетрясения? А взрывы? Они о чем говорили? Разве глубинные базальт и гранит – беспочвенная выдумка? Конечно, нет, это правдоподобные предположения.
Но двинемся глубже. Пройдем и базальтовое ложе океана, и гранитные постаменты материков.
Дальше встретятся породы, которые никак не назовешь и ни с чем не сравнишь. Да, волны землетрясений – ни естественных, ни искусственных – здесь не помогут.
Раз не знаем, остается строить догадки.
Даже на простой, казалось бы, вопрос – а где же находится ядро? – еще нет ясного ответа.
– Ну, уж это-то чересчур, – скажете вы. – Где же ему быть, как не в центре!
Не тут-то было… Хорошо, пусть земной шар не шар! Но центр, конечно, есть и у такой сложной фигуры, как геоид. Вот там-то и должно быть то центральное тело из пока неизвестного нам вещества, которое зовется ядром.
Однако уже давно геофизики начали определять силу тяжести в разных точках Земли. И чем точнее были измерения, тем неожиданнее оказывался результат.
Измерения перестали совпадать с расчетом. Сила тяжести на самом деле была меньше, и это можно было объяснить только одним: распределение масс внутри земного… для простоты скажем все-таки шара, видимо, не такое, как считали раньше.
Самое простое – представить себе, что На сферическое центральное ядро надето несколько тоже сферических оболочек. Отправляясь от такой упрощенной модели, ученые и вычисляли силу тяжести в любом интересующем их месте.
Чем же объяснить, что теория и опыт разошлись между собой? Только одним, предположил венгерский ученый Д. Барт: ядро Земли сместилось в сторону от ее геометрического центра. Более того, оно и сейчас не остается на месте, потому что новые измерения дают всё новые и тоже отличные друг от друга результаты.
Другие ученые попытались прикинуть, какова же сила тяжести за прошедшие десять, двадцать, восемьдесят лет более чем в шести тысячах точек поверхности Земли?
Ответ ошеломляющий! Ядро ползет со скоростью километра в год. Сейчас оно находится примерно в четырехстах километрах от центра в сторону Маршальских островов. Шестьдесят километров пройдено им ровно за шестьдесят лет. Жаль, что у нас нет результатов измерений еще более ранних! Может быть, мы смогли бы тогда узнать, как же движется это блуждающее ядро.
Так или иначе, но недра задали еще одну загадку. Хотя гипотеза Барта еще и не получила общего признания, но все же интересен сам факт. Внутри Земля как бы живая. И не только в ней клокочет магма, не только сотрясают ее землетрясения – даже самые глубокие ее слои, вероятно, подвижны.
* * *
Приступим к дискуссии.
Кто первый? Австрийский ученый Э. Зюсс.
– Соединения кремния, алюминия, магния – шкурка, под ней ядро железо-никелевое, ядро формы испорченного шара, что, впрочем, тоже точно неизвестно.
– Спасибо, доктор Зюсс! С вами в общем согласен французский профессор П. Термье: железо и никель – вот что внутри. Мы живем, стало быть, на колоссальном руднике, и железный голод нам не угрожает, потому что до ядрышка когда-нибудь все-таки доберемся.
Однако профессор делает тут же еще оговорку. Либо это так, говорит он, либо там «звездная материя». Мы, выходит, в буквальном смысле слова жители звезды, запрятанной в твердую и холодную оболочку.
Германские ученые Кун и Риттман уточняют: ядро из раскаленного и ионизированного водорода, сильно сжатого.
Поправляет англичанин Г. Джеффрис. Ядро не водородное, а металлическое, в нем – тяжелые металлы либо оливин, состоящий из силикатов магния и железа.
– Вещество глубин с химической точки зрения одинаково всюду, – говорил еще в 1939 году профессор В. Н. Лодочников. – Только оно изменяется, когда давление растет. Потому, двигаясь к центру Земли, мы и встречаем различные слои, разные геосферы. Потому и ядро, где вдобавок действует сильный нагрев, стало металлизированным, хотя это не настоящий металл в том смысле, как мы его понимаем.
Сколько людей, столько мнений!
Для полноты картины добавим еще предположение, правда никогда не существовавшего человека, инженера Гарина из романа Алексея Толстого.
– Я пробился своим гиперболоидом сквозь оливиновый пояс, – сказал бы он. – И добыл… чистое золото… Вы не забыли, как мои золотые бруски вызвали панику на мировом рынке, и я – увы, ненадолго – стал диктатором…
Тут бы он пустился, вероятно, в воспоминания о приятном для него времени золотой лихорадки, но мы помним роман и лишим его слова.
– А может быть, это совершенно неизвестное вещество? В конце концов, сколько уже было всяческих находок и неожиданностей. Почему бы не сделать еще одну?.. – вступает следующий спорщик.
– Не согласен! – перебивает другой. – Это самое простое, но не самое верное решение. Расписаться в своем незнании? Действительно, проще простого. Вероятно, там какой-нибудь наш старый знакомый. Только температура и давление сделали его неузнаваемым. Несколько тысяч градусов и, допустим, три с половиной миллиона атмосфер… Где, кроме звезд, – спрашиваю я, – вы найдете такое сочетание? А до звезд далеко. И до глубин далеко. Лишь об отдаленном подобии звездного вещества можно говорить.
И тут вмешивается третий собеседник – опыт.
– Нет ли еще какого-нибудь пути, который помог бы узнать о свойствах ядра – твердое или жидкое оно?
По внешнему виду не отличишь сырое яйцо от сваренного вкрутую. Но, если заставить их вращаться, это выяснится сразу. У них разная начинка: у одного жидкая, у другого твердая, и вертеться они будут неодинаково.
Земля – яйцо, земная кора – скорлупа. А что внутри – скажет нам ее вращение. Твердое ядро – и земная ось неподвижна, отклоняться она никуда не будет. Жидкое ядро – и картину мы увидим иную. Ось станет смещаться, покачиваться, выписывая за сутки какую-то замкнутую фигуру.
Казалось бы, какое значение имеет это еще одно, новооткрытое колебание земной коры? Мы и так знали, что полюса перемещаются, что движение Земли-волчка очень сложно – ведь на него влияет множество всяких причин.
Достаточно взглянуть хотя бы в космос. Далекое Солнце и близкая Луна своим притяжением заставляют постоянно колебаться вязкое вещество земных недр. Подобно волнам в океане, приливы прокатываются сквозь всю толщу Земли. Сквозь всю толщу – значит, они доходят и до поверхности. Значит, опять-таки (вспомним землетрясения) можно по ним судить о том, какова та внутренняя начинка, каково же ядро.
К разгадке тайн земных глубин привлекли математику. Лауреат Ленинской премии геофизик М. С. Молоденский рассчитал, что если ядро жидкое, то ось Земли должна совершать каждые сутки еще одно «лишнее» колебание. Оно, правда, не займет целые сутки: до полных двадцати четырех часов не хватит всего семи минут.
Оставалось немногое – проверить, что же происходит на самом деле. Долго не удавалось это сделать. На наблюдения пришлось потратить почти четверть века! И, наконец, совсем недавно советский ученый Н. Попов получил ответ – ось действительно колеблется, повторяя свои движения почти за сутки. Еще одно доказательство – ядро жидкое!
– Я попробую изготовить модель земных недр, – скажет инженер из лаборатории сверхвысоких давлений. – Правда, модель будет крошечной. Нетрудно догадаться почему. На кончике иголки развивается давление в десять тысяч атмосфер. А ведь на иглу нажимают пальцем. Чем меньше площадь, тем больше давление. Я должен сжать маленький образец, и тогда он подвергнется воздействию огромной силы.
Поршеньки сжимают стерженек, и в нем происходят неожиданные и совершенно удивительные превращения.
Из желтого фосфора получается черный. Бумага делается прозрачной, как стерло. Через сталь, как сквозь фильтр, проходит вода. Хрупкий мрамор становится пластичным. Твердое железо – мягким и тягучим.
Это не фокусы, не физические парадоксы. Мы воспользовались мощным средством перестройки вещества, которое, кстати, чуть ли не все состоит из пустоты. Давление уменьшило промежутки между частицами, между молекулами и атомами. И, как губка, из которой выжали воду, хотя это сравнение грубое, кусочек поддался, уступил сжимающей силе…
