Победители недр. Изгнание владыки
Шрифт:
— А что это, плохо или хорошо для нас? — спросил Володя.
Мареев немного подумал и ответил:
— Видишь ли, если мы приближаемся к изолированному остывающему магмовому бассейну, то я не сказал бы, что это плохо для нашей задачи. На такой глубине магма остывает медленно, в течение столетий и тысячелетий, и наша электростанция будет надолго обеспечена её постоянным и ровным теплом. Хуже, если этот бассейн не изолирован, а сообщается с более глубоким и обширным бассейном магмы, который постоянно питает периферический бассейн и не даёт ему остывать.
— А может быть, мы приближаемся именно к этому главному бассейну?
— Нет, не думаю. Это невозможно на такой глубине. Все учёные сходятся во мнении, что основные очаги магмы располагаются на больших глубинах, примерно в ста двадцати — ста пятидесяти километрах от поверхности. Если температура будет повышаться с такой же быстротой, как до сих пор, значит, магма залегает примерно на глубине тридцати-сорока километров. Следовательно, это может быть только периферический, а не главный бассейн. Весь вопрос в том, находится ли он в постоянной связи с основным.
— Какое же это имеет значение для нас?
— Очень большое… Такой не изолированный бассейн похож на заснувший вулкан. Он постоянно готов к действию. Никогда нельзя поручиться за него. Может быть, завтра, может быть, через год или через пять тысяч лет в основном бассейне давление газов и паров достигнет критической точки. Тогда магма вдруг взорвёт окружающие породы или ворвётся в бесчисленные, закупоренные сейчас, трещины, внедрится в выше лежащие толщи земной коры, а может быть, доберётся до поверхности и разольётся на ней. Конечно, первой жертвой на пути магмы явилась бы наша электростанция, и поэтому строить её в таком опасном соседстве было бы в высшей степени неразумно.
— 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.
— Понимаю, Никита Евсеевич… — сказал Володя. Потом, помолчав, спросил: — Но как же держится наша твёрдая каменная оболочка — вы её назвали Си… Сиалюминий, кажется…
— Просто, Сиаль.
— Да, Сиаль… Как же Сиаль держится на жидкой, расплавленной Симе? Ведь он должен был бы провалиться и потонуть в ней.
— Прежде всего, Володя, ты не должен представлять себе, что вещество Симы, хотя и жидкое, находится в таком же состоянии, как вода или даже расплавленный металл. Вещество Симы находится под таким огромным давлением, что, несмотря на высокую температуру, оно имеет вид густой, вязкой или, как говорят, пластической массы: что-то вроде замазки или скульптурной глины. Лишь в некоторых местах, где по разным причинам давление ослабевает, эта пластическая масса под влиянием высокой температуры расширяется и приобретает вид настоящей магмы — лавы, которая способна течь и изливаться, как густая жидкость. Там-то и образуются обширные бассейны магмы, с которых начался наш разговор. Кроме того, не забывай, что Сима состоит из более тяжёлых элементов, чем Сиаль, что её удельный вес выше. Поэтому Сиаль должен просто плавать в Симе — как дерево в воде или железо в ртути. И он действительно плавает в Симе, как плавают гигантские ледяные горы, айсберги, в северных морях…