Победители недр

– 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…