Нырок вглубь Земли
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Попытку нырнуть в глубь Земли — ни больше ни меньше! — собираются сделать ученые. Все предыдущие попытки проникнуть как можно дальше в глубь земной коры совершались, как известно, посредством бурения. Но пройти буром всю земную кору и достичь мантии — задача необыкновенно трудная. Колонна буровых труб должна иметь в длину три десятка километров! Даже если допустить невероятное — что земные недра не таят никаких сюрпризов, что не случится никаких аварий и неполадок, — сколько раз нужно поднимать и опускать эту колонну для смены сработавшегося бурового инструмента!
Американцы пытались сократить путь сквозь твердые породы, начав бурение не на суше, а в океане, где толщина коры в 2 — 3 раза меньше. Попытка кончилась неудачей. Оказалось, что судно, какие бы меры ни принимались для того, чтобы удержать его в неподвижности, — слишком нетвердая основа для буровой установки.
Сейчас в путешествие вглубь Земли наряду с буровиками, включаются атомщики. Естественно, что и методы у них совершенно другие. Комиссия по атомной энергии США собирается достичь границы между норой и мантией, так называемого слоя Мохоровичича, не с помощью подводных лодок, а посредством «подземной лодки», изобретенной сотрудником Комиссии Уильямсом М. Адамсом.
Это автоматический ядерный подземный корабль, который будет «прошивать земную нору, как игла прошивает ткань». И, действительно, он будет похож на гигантскую иглу. Середину его составит игольчатый реактор, где распад ядер создаст высокую температуру. Термоизоляция по бокам должна направлять мощный поток тепла вниз и вверх. (Также на корабле будет много различных технических вещей, таких, как скажем батарея Тесла и многое другое).
Снизу к реактору примыкает массивное тяжелое металлическое острие, служащее подземной лодке балластом. Верхнюю часть иглы образует объемистый поплавок, где устроено лабораторное отделение с датчиками и регистрирующими приборами, приспособленными для работы в условиях необычных температур и давлений.
…Итак, лодка-игла нацелена прямо вниз, к центру Земли. Реактор включен, температура острия поднимается до 1100 градусов и выше. Горные породы вокруг него плавятся и тяжелый балласт увлекает всю махину вниз, сквозь расплав.
Вот лодка уже глубоко под землей. Расплавленные породы образуют вокруг нее озеро жидкой лавы. Поплавок обеспечивает игле неизменное вертикальное положение, а тяжелый раскаленный нос плавит размягчает и раздвигает все новые слои коры. Между тем, по мере погружения лодки, лава сверху постепенно застывает. Подземное озеро движется вниз вместе с лодкой.
И вот земная нора пройдена. О том, чтобы идти глубже, пока речи нет. Мы еще слишком плохо представляем себе, что находится дальше. Игла прошила земную кору, в лабораторном отсеке накопились бесценные записи показаний всевозможных приборов.
Но… над лодкой пласт в тридцать тысяч метров горных пород, более прочных, чем до начала рейса: теперь даже рыхлые осадочные породы сплавились в сплошной литой массив… Нет! Записи и сама лодка не пропадут для науки. Ненужное уже тяжелое острие отделяется, и поплавок поднимается с реактором к потолку пещеры, заполненной расплавом. Дальше все протекает, как при спуске, но в обратном направлении. Поплавок накален до той же температуры, что и нос. Упираясь в потолок, он плавит его и вытягивает лодку все выше, пока, наконец, где-то недалеко от места старта не возникает среди равнины озерко раскаленной лавы и из него не высунется конец лодки-иглы, побывавшей по обе стороны земной коры.
Когда это будет? Так ли гладко пройдет? И будет ли вообще? Трудно сказать. Огромные технические проблемы стоят на пути создания подземной лодки. Здесь, кстати, изложен лишь самый первый, «робкий» проект. У описанной лодки нет другого двигателя, кроме силы тяжести. А ведь ядерная энергия может послужить не только для расплавления пород, но и для того, чтобы двигать подземный корабль в любом направлении.
Может быть, преодоление твердой земной норы станет когда-нибудь лишь наиболее трудным и медленным начальным и конечным этапами путешествия. Само же оно будет совершаться гораздо быстрее в жидкой или полужидкой магме, из которой, вероятно, состоит мантия. Кто знает, не достигнут ли «подзем снаряды» такой величины, а термоизоляция такого количества, что появятся отсеки, куда за долгие месяцы не сможет пробраться окружающий их жар. Тогда в «подкорковых» путешествиях смогут принять участие не только приборы, но и люди.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.