Сердце Земли. Что мы знаем о строении ядра нашей планеты?

Член Шведской королев­ской академии наук и почётный профессор МИСиС Борье Йоханссон является одним из авторов теории, согласно которой ядро Земли - это кристалл с кубиче­ской решёткой.

Кубики внутри

То, что у нашей планеты есть ядро, учёные установили лишь в ХХ в. Сначала считалось, что ядро жидкое. Потом была версия, что вещест­во там находится в аморфном состоянии. В 2005 г. доказали, что сердцевина «шарика» твёрдая, но её окружает жидкое ядро, радиус которого в два раза превышает радиус Луны. Загадкой оставались состав твёрдого ядра (по косвенным признакам, в нём должно преобладать железо) и его структура.

«Это был принципиальный вопрос для науки, - рассказал «АиФ» Борье Йоханссон. - Мы заинтересовались феноменом: почему волны после землетрясений достигают противоположных точек планеты с разной скоростью? В одних местах Земли это происходит быстрее, в других - медленнее. Мы предположили, что дело в строении ядра - оно меняет скорость прохождения волн сквозь «внутренности» планеты. Но воссоздать экспериментально те условия, которые есть в ядре, невозможно - там температура, как на поверхности Солнца, а давление достигает 3,7 млн атмосфер. Однако можно построить компьютерную модель. Мы сделали такую программу и заложили в неё параметры (температуру и давление, строение атома железа и пр.), после чего стали «пускать» сейсмические волны. И оказалось, что заданным условиям отвечает только одна возможная структура вещества. Все атомы, из которых состоит ядро Земли, упорядочены в виде ячеек-кубиков. В вершинах каждого находятся атомы железа, а в центре - ещё один атом».

Что даст нам это знание? Первое - предсказание землетрясений. Современная наука утверждает, что достоверно назвать время и место очередного катаклизма нельзя. Теперь же можно создать компьютерные модели, учитывающие, как строение ядра влияет на сейсмические процессы.

Второе применение - данные о магнитном поле Земли. От них зависит, например, надёжность спутниковой связи и космических систем, на которые сейчас «завязаны» навигация, разведка полезных ископаемых, прогнозы погоды, наблюдение за природными процессами и многое другое.

«Колодец в ад»

Можно ли проникнуть в «серд­це Земли»? Более всего в этом преуспели советские геологи: Кольская сверхглубокая скважина, бурение которой было начато в 1970 г., опустилась в земную кору на 12 с лишним километров. Работы шли с перебоями, но они дали учёным новые ценные сведения о строении коры. А кроме того, породили таинственные легенды. Так, западная пресса писала, что «русские вырыли колодец в ад»: буровики, наткнувшись на пустоты в глубинах Земли, опустили в скважину микрофон, и он записал жуткие крики и стоны.

Ещё была идея использовать для проникновения в недра направленный ядерный взрыв. Или, например, положить на дно скважины шар из вольфрама, начинённый ядерным топливом. Как только пойдёт реакция, шар начнёт плавить породу и под собст­венной тяжестью будет опускаться к земному ядру. Если снабдить этот зонд необходимыми датчиками и наладить связь (что в данных условиях самое трудное), он передаст наверх бесценные сведения о «начинке» планеты.

Все эти проекты, однако, относятся к области фантастики. А ядро Земли - реальность, которая по-прежнему таит много загадок.

Дмитрий Писаренко