К центру Земли через Марс
Г. Гуревич. Рис. С. Тардасова
Почти не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Кажется, что на Земле с каждым днем все труднее становится делать открытия.
Известно, что Земля — единый шарообразный магнит. А почему? Еще в прошлом веке физики узнали, что электрический ток, идущий по кругу, подобен магниту. Земля тоже вращается. Естественно, возникло предположение: в нашей планете есть скопления электрических зарядов и вращение их вместе с Землей — причина земного магнетизма. Где находятся эти заряды: в атмосфере, в океане, на суше, в мантии? В последние десятилетия «попало под подозрение» ядро. А что если под давлением мантии разрушаются даже оболочки атомов и на поверхности земного ядра образуется громадный электрический заряд?
Снова ученые обратились к космосу. Логика такова: если магнетизм связан с ядром, то у небесных тел без ядра не должно быть и магнетизма.
Первая советская космическая ракета, пролетевшая в непосредственной близости от Луны в январе 1959 года, имела задание измерить лунный магнетизм.
Магнитного поля у Луны обнаружить не удалось. Не следует ли из этого, что у Луны нет ядра и что магнетизм на самом деле связан с ядром?
В таком случае магнетизма нет и у Марса. А если и есть, то очень слабый, связанный с наличием у Марса атмосферы. Следовательно, у Марса, как и у Луны, нет поясов радиации. Над Землей эти пояса находятся на высоте 2 тыс. км и 50 тыс. км и состоят из стремительных, электрически заряженных частиц, небезопасных для здоровья космонавтов. Поэтому маневрировать около Марса и Луны будет куда безопаснее, чем, скажем, возле Венеры.
Что нагревает печь-планету!
Помните героев фильма «Встреча с дьяволом», спускавшихся в кратер действующего вулкана? С каждым метром температура повышалась на несколько градусов.
Но не только в местах извержений — по всему земному шару температура возрастает, если углубляться в недра. Правда, не так резко: в среднем тридцать градусов на километр. В центре нашей планеты температура — 3—4 тыс. градусов. Человечество живет на настоящей огненной печке, и только толстая кора спасает наши подошвы от ожога.
Откуда же берется этот подземный огонь? Некоторые ученые считают, что тепло Земли — это остатки солнечной энергии. Некогда Земля оторвалась от Солнца и по сей день не остыла.
Но есть и другие мнения. Так, академик О. Ю. Шмидт выдвинул гипотезу, по которой Земля образовалась из холодного вещества — космической пыли и метеоритов. Затем это вещество переплавилось и разогрелось. Разогрелось, но как?
В начале XX века, когда открыли радиоактивность, возникла теория радиоактивного происхождения подземного тепла. Атомы урана и тория, распадаясь, излучают тепло. Число атомов громадно. За миллиарды лет существования Земли тепла могло накопиться более чем достаточно.
Не лишено вероятности, что в подземном «топливе» важную роль играет ядро. Доказательство — скачкообразное изменение плотности, о котором мы говорили выше. Можно предположить, что под давлением мантии сердцевина планеты в какой-то момент резко сжалась. Радиус ядра сейчас около 3 500 км.
По перепадам плотности на границе мантии и ядра можно рассчитать, каким был его радиус до сжатия — более 6 тыс. км. Следовательно, мантия опустилась по меньшей мере на 2 500 км, выделив при этом 6 тысяч калорий тепла на каждый килограмм вещества. Этого хватит, чтобы переплавить весь земной шар, даже если бы он образовался из холодной космической пыли.
Какой же источник тепла все-таки нагревает Землю, вернее, какой источник сильнее?
Чтобы ответить на этот вопрос, следует опять-таки обратиться к Марсу. Ведь на нем, как мы предполагаем, ядра нет, значит, не может быть и выделяющегося при сжатии ядра тепла. Будущие «марсотепловые» исследования помогут установить, какую долю тепла Земля получает от распада радиоактивных веществ и какую от сжатия ядра.
Сжимается или расширяется!
В науке из одной проблемы неизменно вытекает ряд других. С проблемой подземного тепла связана и такая: расширяется наша планета или сжимается?
Можно рассуждать так. Если в тепловом балансе Земли решающую роль играют постоянно действующие источники, например, радиоактивность, то тепло прибывает. Планета наша разогревается и, следовательно, расширяется.
Читайте в любое время
