Аристотель как-то заметил: «Разумный гонится не за тем, что приятно, а за тем, что...» — и эта мысль странным образом рифмуется с тем, что творится у нас под ногами. Ядро Земли — гигантский генератор, чьё магнитное поле обволакивает планету невидимым покрывалом, спасая нас от смертельной космической радиации. Но, похоже, этот генератор вырабатывает свой ресурс. Сердце планеты бьётся всё медленнее, и учёные предупреждают: Земля рискует со временем стать безжизненной, как Марс. Так что же находится там, в глубине? Давайте совершим воображаемое путешествие к центру планеты.

Путешествие в неизведанное

Люди заглянули в глубины Галактики, отправили миссии к окраинам Солнечной системы, но 99% нашей собственной планеты остаётся неисследованным. И эти 99% — прямо под ногами. Чтобы достичь центра Земли, нужно опуститься на 6 500 км вниз. Пока это расстояние кажется непреодолимым. Самая большая глубина, на которую спускались спелеологи, — чуть более полутора километров. Золотые рудники в Южной Африке уходят на 4 км, где воздух нагревается до 54°C. А Кольская сверхглубокая скважина в России достигает 12 км. Но по сравнению с толщей до центра планеты эти шахты и скважины — лишь микроскопические проколы.

Земля похожа на луковицу из множества слоёв. Поверхность покрыта тонким слоем камня толщиной в несколько десятков километров. Дальше простирается самый толстый слой — мантия. Её толщина 2 900 км, и состоит она из субстанции, напоминающей замазку. Ниже — ядро размером с Луну. Оно двухслойное: жидкий внешний металлический слой покрывает плотное внутреннее ядро.

Представьте, что от поверхности к центру прорыт полый тоннель. Сколько времени парашютист падал бы в свободном падении? Расчёты показывают: 32 часа. Через 3-4 минуты он достиг бы дна самой глубокой скважины. Через 20 минут — дна земной коры, чья толщина в самом глубоком месте составляет 69 км. Дальше он летел бы сквозь горячую мантию консистенции замазки. Но на деле любой смельчак погиб бы от невыносимого жара и огромного давления. Температура в центре планеты, по последним данным, от 5 000 до 6 500°C — как на поверхности Солнца. А давление в ядре — 3,5 миллиона кг на квадратный сантиметр — просто раздавило бы его.

Алмазный щуп и искусственное землетрясение

Как же проникнуть к ядру? Можно ли создать щуп, который выдержит и температуру, и давление? Профессор Дейв Стивенсон из Калифорнийского технологического института предложил идею стоимостью 10 миллиардов долларов. Он предлагает создать в коре трещину с помощью искусственного землетрясения мощностью семь баллов по шкале Рихтера — для этого пригодились бы атомные боеголовки. Затем трещину нужно заполнить расплавленным железом в количестве, достаточном для постройки ста Эйфелевых башен. Внутрь этого железа Стивенсон предлагает поместить высокопрочный алмазный щуп, который зафиксирует данные о внутренних слоях и передаст их на поверхность. Такой щуп в жидком железе достиг бы ядра за неделю. Идея кажется фантастической, но на самом деле она вполне осуществима.

Землетрясения — следствие тектонической активности. Кора Земли не сплошная: она разбита на восемь главных плит. Они медленно перемещаются, подталкиваемые силами изнутри, и давят друг на друга с колоссальной силой. Камню некуда деться, и поверхность выпячивается, бугрится — это и есть землетрясение.

Подземная горная гряда и загадки лавы

Учёные создают карту внутренней структуры планеты с помощью сейсмометров. Те отмечают ударные волны от землетрясений, и по тому, как волны проходят через разные материалы, можно судить о составе недр. Это похоже на УЗИ внутренних органов. Новые сейсмические исследования показали: рядом с границей мантии и ядра находится нечто, похожее на подземную горную гряду. Её пики намного выше самых высоких гор на Земле. Но значение этой гряды для планеты пока не ясно.

Могут ли вулканы помочь в изучении глубин? Среди сейсмологов есть две гипотезы. Одна утверждает, что лава приходит из глубины мантии. Другие считают, что она образуется в верхнем слое мантии, соседнем с корой. Последние исследования, к сожалению, говорят о том, что лава формируется под корой и ничего не может рассказать о глубоких слоях.

Магнитное поле: ослабление и инверсии

Внешний слой ядра — жидкая расплавленная смесь железа и никеля — постоянно циркулирует. Ядро вращается, и именно этот металлический слой создаёт магнитное поле Земли. Без него солнечные ветры уничтожили бы нас. Но за последние 150 лет поле ослабло на 10%. Космонавты на орбите уже подвергаются высоким дозам космической радиации. Если поле исчезнет совсем, разразится эпидемия рака, вызванная солнечной радиацией.

Морякам издревле был известен магнетизм — они пользовались им для навигации. Ещё в XVIII веке они вели записи, измеряя угол между географическим севером и севером компаса, и заметили, что магнитный север постоянно движется. Учёные используют эти записи — в том числе записи Джеймса Кука — для изучения изменений магнетизма. Они обнаружили, что с полем неоднократно происходили инверсии: Южный полюс становился Северным, и наоборот. А под Атлантическим океаном магнитное поле меняется — это явление назвали «южноатлантическая аномалия». Поле здесь ослабевает. Может, это указывает на неполадки с ядром?

Судьба Земли и пример Марса

Последняя инверсия произошла 780 тысяч лет назад. Всё указывает на то, что вскоре случится следующая. Это грозит тем, что поле перестанет защищать нас, и население подвергнется ужасающим дозам радиации. Зонды на Марсе свидетельствуют: у этой планеты нет магнитного поля, исходящего из ядра. Но в коре Марса есть особенности, говорящие о его магнитном прошлом. Лава на поверхности затвердела в присутствии сильного поля. Значит, когда-то Марс имел жидкое металлическое ядро, а потом оно затвердело. Может ли то же самое произойти с Землёй?

Внутреннее ядро Земли — шар из твёрдых железа и никеля. Хотя его температура выше, чем у внешнего ядра, оно остаётся твёрдым благодаря страшному давлению. Внутреннее ядро увеличивается по мере охлаждения планеты. Земля остывает с момента своего зарождения, так что потеря магнитного поля — лишь вопрос времени. Марс меньше, поэтому остыл быстрее. Лишившись поля, он начал терять атмосферу и океаны. Такое же будущее ждёт и Землю. Когда это случится? Ответить трудно. Может, ужасный конец наступит через миллион лет. А некоторые учёные считают, что это может произойти уже через тысячи лет.