Техника - молодёжи 2004-05, страница 17




Техника - молодёжи 2004-05, страница 17

дальнометрии там представлены очень широко. Два лазерных дальномера установлены на разных сторонах долины Палмдейл и фиксируют взаимное смещение стенок долины.

В изучении других планет за это время произошел настоящий прорыв. Статья ведь была написана еще до начала космической эры, о многом можно было только догадываться. Сейчас исследуют Марс с помощью спускаемых аппаратов. Марс более старая планета, чем Земля. Все вулканы там потухли, но поствулканическая геотермальная деятельность вполне может быть.

Сравнительная планетология показывает, что в недрах всех планет Солнечной системы происходили одни и те же процессы. Планеты земной группы образовались по одному сценарию: аккреция (или слипание) холодного протопланетного вещества, когда произошло это слипание, все частицы потеряли свою потенциальную энергию, которая перешла в тепло. От слипания образовалась большая масса радиоактивного вещества, которое спонтанно начало распадаться. Кроме того, энергия аккреции огромна, составляет 30X1023 Дж. Образованное тепло начало постепенно изменять фазовое состояние вещества всех планет земной группы. Образовались жидкие фракции, которые начали перемещаться вверх в силу меньшей плотности. А твердые начали «тонуть», началась гравитационная дифференциация вещества по плотности (ее обнаружили на Луне, Земле, Венере и на Марсе тоже). Когда происходила гравитационная дифференциация, то легкое вещество с большим содержанием кремния (кремнезема БЮг) начало отгоняться наверх. Образовалась сначала мантия, потом из нее образовалась земная кора, в которой было повышенное содержание радиоактивных элементов и алюминия. То же самое происходило и на остальных планетах, но в разное время и с разной интенсивностью. Например, на Венере — очень тонкие зародыши континентальной коры, это примерно то состояние, которое было на Земле 3 млрд. лет назад. А на Марсе, наоборот, дифференциация прошла настолько сильно, что практически вся твердь его — это кора, а внутри — ядро, т.е. у Марса мы не видим мантии.

Ефремов считал, что состав поверхности планет можно будет определять радиолокационными методами — на самом деле более информативными оказались сейсмические (звуковые). Чем выше частота колебаний, тем меньше глубина проникновения, поэтому именно звуковые колебания с очень низкими частотами проникают довольно глубоко. Спускаемые аппараты на поверхности соседних планет, оснащенные как раз сейсмическими приборами, определяли их состав. Если из пневмопушки ударить сжатым воздухом по поверхности, то волна может распространиться на глубину до 10 км. Таким же образом изучают океаническое дно на Земле: с по

верхности моря пневмоудар передается через воду на дно. «Глубинность» таких методов довольно хорошая: 20-литро-вая пневмопушка может «пробить» примерно 10 км.

Ефремов писал об использовании поперечных сейсмических волн. Сейчас сейсмологи работают с продольными, потому что у них выше скорость распространения. Кроме того, продольная сейсмическая волна проходит практически через любую среду — и через жидкость, и через твердое вещество. Поперечная волна через жидкость не проходит — так, собственно, и установили, что внешнее ядро Земли жидкое, потому что поперечная сейсмическая волна гасится во внешнем ядре до нуля, а продольная проходит, теряя скорость.

Мы сейчас с коллегами готовим к изданию монографию, которая называется «Геотермия на рубеже веков». В обзоре всех достижений в области изучения теплового поля Земли за весь XX в. есть глава «Развитие геотермии в XXI веке», где мы пишем о тех проблемах, которые будут больше всего занимать геофизиков. Они уже сейчас примерно известны. Думаю, если бы в науку шли молодые кадры, то все, что мы наметили на весь XXI в., можно было бы сделать за 20 лет. Для получения фактического материала нужны новые силы. На свежем воздухе в экспедиции мысль работает прекрасно, все время рождаются новые идеи. Сидя же в душном кабинете, ничего нового в геологии не придумаешь. Думаю, с этим Иван Антонович непременно бы согласился.

Это однозначно говорит о том, что внешнее ядро Земли находится в жидкой фазе. Нам очень трудно представить это фазовое состояние: кажется твердым, а для сейсмической волны — жидкое. Уже миллиарды лет давление на границе мантии и ядра такое же, как в центре очага ядерного взрыва в первые доли секунд. И может ли там существовать жидкая фаза в нашем понимании — неясно. Но сейсмическая волна «видит» эту геосферу как жидкость.

Время намного опередило полет мысли Ивана Антоновича Ефремова. Но надо отдать ему должное — некоторые проблемы науки в общих чертах совпали с реальными решениями. Кто же мог подумать, что все произойдет так быстро?

Вообще, прогнозирование — занятие неблагодарное. Но все-таки, если попытаться сделать сегодня прогноз в развитии геологии на 50 лет вперед?

Надо призвать в науку молодежь, сделать так, чтобы работать в науке было престижно — как и в 1960-х гг., когда произошла революция в геологии. За рубежом, где платят за науку гораздо больше, и геология развивается. Там продолжаются экспедиционные исследования на суше и в океанах, есть хорошее аналитическое оборудование. А у нас... Есть мастера пенсионного возраста, которые поддерживают «старье» в рабочем состоянии, и это позволяет нам получать нужные анализы.

ГИН тоже организует геологические работы. У нас долгое время постоянно существовали Уральская экспедиция, состоящая из десятка отрядов, Прибайкальская, Центральноазиатская, Монгольская экспедиции — это целая программа. Мы всегда привлекаем студентов, и некоторые их них у нас остаются работать. п

MI0 MANTLE (1ЭОО km) DEEP MANTLE (Z?00 km)

.■..........

Томограмма ^ - oo 04S

мантии Земли QQ]y%

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 5 2 0 0 4

10



Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?