Рождение миров

Геологи спускали термометры в глубочайшие буровые скважины, обследовали шахты и рудники, собирали сведения у горных инженеров, строивших туннели и другие подземные сооружения. Таким образом, еще в прошлом столетии установили, что по мере углубления в Землю температура неуклонно повышается — чем глубже, тем жарче. Есть на Земле места, где температура с глубиной возрастает быстрей, есть места — где медленнее, но в среднем на каждые 100 метров температура подымается на 2,5–3 градуса.

Это, казалось бы, совершенно естественное и понятное явление приводило к неестественным и непонятным выводам. Какова же должна быть жара на глубине 6378 километров, то есть в центре Земли? Самый простой арифметический подсчет показывает, что уже на 2500 километре ниже поверхности Земли температура достигает 6000°. Но ведь это же температура солнечной поверхности! При такой жаре ни одно вещество не может оставаться ни в твердом, ни в жидком состоянии. Неужели же мы живем на бомбе, начиненной раскаленными газами и ежеминутно готовой взорваться.

Это казалось невероятным. Но в науке тогда господствовала гипотеза Лапласа. Ученые думали, что Земля произошла из клубка раскаленных газов; при своем рождении она светилась, как маленькая звездочка; с течением веков постепенно остыла, покрылась твердой корой, но внутри сохранила прежний жар.

Поэтому большинство ученых считало, что вещество в земных недрах, если не газообразно, то, во всяком случае, огненно-жидкое. И в доказательство они указывали на вулканы, которые извергают лаву с температурой до 1400°.

Это мнение было общепризнанным.

По мере углубления в Землю температура повышается.

Сигналы далеких землетрясений

18 апреля 1889 года прибор, предназначенный для наблюдения приливов в земной коре, воспринял какие-то отрывистые и непонятные сигналы. Таинственная сигнализация длилась более полутора часов. Научные сотрудники, обслуживавшие прибор, недоумевали.

Загадка вскоре разъяснилась. Телеграф принес известие о сильном землетрясении, которое произошло в Японии. Колебания земной коры, возникшие в Тихом океане, достигли Европы, преодолев более 9000 километров, и тут их воспринял чувствительный прибор.

Академик Б. Б. Голицын оценил громадное значение этого случайного наблюдения. Он сконструировал прибор, предназначенный для записи колебаний, вызванных землетрясением. Прибор Голицына получил название сейсмограф — «записывающий толчки».

С помощью своих сейсмографов Голицын изучал, как распространяются колебания, вызванные землетрясением. Оказалось, что сейсмограф, расположенный в районе подземной катастрофы, записывает толчков меньше, чем сейсмографы, установленные в нескольких тысячах километров от очага землетрясения. Если ближний воспримет один толчок, то дальние отметят два, три и даже четыре толчка.

Два типа сейсмографов и образцы сейсмограмм. На нижней кривой — запись землетрясения 16 ноября 1927 года, происшедшего в группе Алеутских островов.

Исследования Голицына показали — эти дополнительные «добавочные» и более слабые толчки — не что иное, как «подземное эхо» — отражение колебаний от глубинных слоев Земли.

В конце ноября 1906 года в подвале Пулковской обсерватории устроили сейсмическую станцию. В течение первых же сорока дней наблюдений было зарегистрировано 14 землетрясений. При этом выяснилось огромное превосходство сейсмографов Голицына над всеми другими приборами этого типа, которые были построены в других странах. В настоящее время все сейсмические станции мира снабжаются усовершенствованными сейсмографами Голицына.

Уже в 1906 году было установлено, что отраженные колебания — эхо далеких землетрясений — приходят с глубины в 106 и в 492 километра. Очевидно на этих глубинах расположены границы слоев, где плотность горных пород резко меняется.

Следовательно, Земля имеет слоистое строение, и плотность Земли возрастает с глубиной не равномерно, а ступенями — скачками, от слоя к слою.

Земной шар имеет внутри сложное, слоистое строение.

Сейсмограф позволяет вскрывать внутреннее строение земного шара, находить границы слоев, определять плотность пород в недосягаемой глубине.

«Землетрясение подобно лучу света, ярко вспыхивающему на мгновение, чтобы осветить недоступные нам глубины земного шара», — писал академик Голицын.

Чтобы не ждать, когда землетрясение поможет заглянуть вглубь, ученые стали делать искусственные землетрясения — взрывать крупные заряды динамита или аммонала и с помощью сейсмографов, заранее расставленных на разных расстояниях от места взрыва, улавливать подземное эхо.