Победители недр. Рассказы

— Я думаю, — вмешалась Малевская, отрываясь от вахтенного журнала, — что вряд ли возможно ожидать такой катастрофы под спокойной уже много тысячелетий Русской равниной…

— Спокойной только на поверхности, Нина, — возразил Мареев. — А что происходит под нею на больших глубинах, какие катастрофы назревают сейчас под её обманчивым спокойствием — мы об этом ничего не знаем.

— А вот этот глубокий основной бассейн магмы — он очень большой? — допытывался Володя.

— Да, если он здесь имеется, то, вероятно, очень большой. Но всё-таки не настолько, чтобы образовать непрерывную, сплошную массу под верхней, каменной оболочкой земли… Теперь уже мало найдётся учёных геологов, придерживающихся старой теории об огненно-жидкой внутренности земли. Сейчас почти не вызывает споров мнение, что весь земной шар состоит из нескольких шаров, как бы вложенных друг в друга. По этой теории каждая из концентрических оболочек имеет различный химический состав, физическое состояние и мощность. Более или менее хорошо мы знаем только то, что относится к внешней, поверхностной оболочке, на которой мы живём и толщина которой не превышает ста—ста двадцати километров. Но радиус земли равен шести тысячам трёмстам семидесяти восьми километрам. По сравнению с ним эта первая оболочка совершенно ничтожна и может быть скорее названа просто плёнкою. Оболочка состоит из известных нам минералов, и в среднем её удельный вес равен двум и семи десятым, то есть она в два и семь десятых раза тяжелее воды. Между тем нам давно известно, что удельный вес всей Земли в целом равен пяти и пяти десятым. Это значит, что земля в целом в два раза плотнее своей верхней, тонкой оболочки. Отсюда можно сделать вывод, что в глубинах земли содержатся гораздо более тяжёлые вещества, чем в этой внешней, каменной оболочке. И действительно, благодаря новейшим методам исследования науке удалось кое-что понять в этих таинственных, недосягаемых пока для человека глубинах земного шара. Особенно помогло изучение путей и быстроты распространения сейсмических волн, вызываемых землетрясениями. Вообще, из девяноста двух простейших химических элементов, из которых построен земной шар, лишь очень немногие находятся в земле в больших количествах.

— А впереди идёт кислород! — воскликнул Володя. — Сорок семь процентов веса всей Земли.

— Совершенно верно, — подтвердил Мареев. — А за кислородом идёт кремний — двадцать восемь процентов, который вместе с кислородом образует очень часто встречающийся в природе минерал — кварц; дальше идут алюминий — девять, железо — четыре и пять десятых, кальций — три и пять десятых — из него главным образом построены известняки, натрий — два и восемь, магний — два и девять десятых и калий — два и пять десятых процента. Остальные элементы входят в состав земли в незначительных количествах — от одного процента до миллионных и миллиардных долей процента.

— Никита Евсеевич, что же получается? Кислород с кремнием вместе образуют семьдесят пять процентов всей массы земли?

— Да, Володя! Три четверти нашей планеты состоят из этих двух элементов… А если добавить к ним ещё шесть других, перечисленных мною, элементов, то получится замечательная картина: вся земная природа на девяносто девять процентов построена из этих восьми химических элементов. Соединяясь между собой в самых разнообразных комбинациях, они образуют всё богатое разнообразие окружающих нас минералов и продуктов жизни на земле! Теперь уже более или менее твёрдо установлено, что ближе к центру земли вещество её становится тяжелее и плотнее и всё больше преобладают тяжёлые элементы. Первой оболочкой нашей планеты является атмосфера, состоящая из лёгких газов — азота, кислорода, водорода, углекислоты и некоторых других, менее важных. Вторая, каменная оболочка, которая принадлежит уже собственно самому телу земли, — это литосфера, от греческого слова “литос” — камень. Она состоит главным образом из кремния (по-латыни — силициум) и алюминия, и поэтому её иногда сокращённо называют “Сиаль”. Следующая за ней внутренняя оболочка — барисфера — состоит из более тяжёлых магнезиальных пород (кремния, то есть силиция, и магния); её иначе называют “Сима”. Это вторая оболочка начинается на глубине ста двадцати километров и тянется до глубины тысячи двухсот, считая от поверхности. Некоторые учёные полагают, что “Сима” иногда залегает почти у самой поверхности, например под дном Тихого океана. Температура в толщах этой оболочки превышает тысячу градусов, а давление достигает от двадцати до ста тысяч атмосфер. При этих условиях вещество оболочки находится в совершенно особом, вязкожидком — магматическом — состоянии. Ещё ниже, начиная с глубины тысяча двести километров от поверхности, лежит промежуточный слой, состоящий главным образом из силиция, магния, никеля и железа (по-латыни — феррум). Этот слой называют “Нифесима”. Мощность его — тысяча семьсот километров, удельный вес — шесть, и находится он под огромным давлением в полтора миллиона атмосфер. Под таким давлением, несмотря на высокую температуру, вещество в этом слое находится в твёрдом, стекловидном виде. Под этой оболочкой залегает огромное центральное ядро земного шара. Оно состоит почти целиком из самых тяжёлых металлов, вероятнее всего из никеля и железа, и по этим основным его называют “Нифе”. Радиус центрального ядра составляет приблизительно три тысячи пятьсот километров, или больше половины радиуса всего земного шара. Вещество ядра испытывает колоссальное давление вышележащих оболочек — несколько миллионов атмосфер, — и его температура настолько высока — от трёх до шести тысяч градусов…

— Так мало! — удивился Володя. — Я думал, гораздо больше.

— Какая же, по-твоему, там должна была бы быть температура?

— Ну… не знаю, сколько… — замялся Володя, — но всё-таки больше… Так ведь можно, кажется, подсчитать, Никита Евсеевич! Ну, конечно! Вот посмотрите!

С пылающими щёками, возбуждённый и радостный, Володя схватил карандаш и бумагу и быстро стал подсчитывать, рассуждая вслух:

— Геотермический градиент — один градус Цельсия через каждые тридцать три метра… А радиус земли — шесть тысяч… Шесть тысяч… Я не помню точно, Никита Евсеевич, сколько вы сказали?

Мареев не мог удержаться от улыбки. Он похлопал Володю по плечу и сказал:

— Большой радиус земли равен шести тысячам тремстам семидесяти восьми километрам.

Волнение Володи достигло высшей степени: карандаш плясал у него в руке, цифры шли вкривь и вкось.

— Значит, радиус земли равняется шести миллионам трёмстам семидесяти восьми тысячам метров… Делим эту величину на геотермический градиент… На тридцать три метра… Получается… получается… Смотрите, смотрите, Никита Евсеевич! Получается, что в центре земли температура около двухсот тысяч градусов! Вот здорово!

Володя с изумлением посмотрел на Мареева, сам озадаченный этими результатами.

— Я, вероятно, ошибся, — смущённо проговорил он, с недоверием посматривая на колонку цифр. — Неужели может быть такая температура?

— Ах ты, пылкий математик! — рассмеялся Мареев. — Считал-то ты верно, а вывод получил несуразный! И ты это сам чувствуешь. Ведь если бы температура земного ядра достигала полутораста — двухсот тысяч градусов, то всё его вещество превратилось бы в раскалённый газ. Этот газ развил бы изнутри земли такое гигантское давление, что её каменная кора разлетелась бы в пыль, а сама земля превратилась бы в раскалённую газообразную туманность или звезду. Вот этот расчёт и ещё другие соображения показали, что геотермический градиент чем дальше в глубину, тем больше должен увеличиваться, и температура должна возрастать с глубиной всё медленнее. Но и при температуре от трёх до шести тысяч градусов вещество земного ядра должно находиться в состоянии очень плотной перегретой жидкости или газа. Некоторые же учёные, как, например, знаменитый английский учёный лорд Кельвин или наш геохимик академик Ферсман, считают, что это ядро должно быть в твёрдом состоянии. Но находится вещество ядра в твёрдом, жидком или газообразном состоянии — во всех случаях его удельный вес равен примерно десяти, то есть в полтора раза выше стали.