География для топографических кретинов - Андрей Левонович Шляхов
Действительно – как? Наука требует доказательств!
Доказательства есть, косвенные, но весьма достоверные. Рельеф поверхности планеты, гравитационное поле, взаимодействие с другими небесными телами, характер глубоко залегающих горных пород, вулканическая деятельность, эксперименты с моделями, особенности распространения глубоких и поверхностных сейсмических волн… Сопоставив все данные, можно делать научные выводы.
Наша планета состоит из трех слоев – коры, мантии и ядра. Мантию условно делят на верхнюю и нижнюю, а ядро – на внутреннее и внешнее, так что можно считать, что слоев не три, а пять.
Земная кора, как и следует из названия, представляет собой верхний твердый слой планеты, толщина которого зависит от рельефа и ряда других причин. Под океанами земная кора тоньше, а в горных участках материков – толще. Разброс толщины достаточно велик – от 5 до 75 километров! Если сравнить Землю со сваренным всмятку яйцом, то земная кора – это скорлупа, причем очень тонкая.
Земная кора примечательна, замечательна и уникальна тем, что только в этом слое могут существовать живые организмы. Почти вся жизнь в земной коре сосредоточена на глубине нескольких метров, но отдельные бактерии могут забираться глубже, причем – очень далеко. Ученые уже перестали устанавливать нижнюю границу жизни, потому что ее приходилось все время передвигать. Сначала считалось, что некоторые одноклеточные организмы могут обитать на глубине до 1 километра, затем планку опустили до 2,5 километров, затем – до 4 километров и тут хотели поставить точку, потому что на такой глубине температура возрастает до 100 °С, что делает жизнь невозможной – вода закипает, а белки начинают денатурироваться…[2]
Невозможной?
Сначала среди одноклеточных организмов нашлись такие, которые могли жить при температуре свыше 110 °С, а затем и те, кто мог выносить невероятную для живых существ температуру в 123 °С… А пару лет назад была высказано смелое предположение о существовании жизни на глубине в 19 километров! Так глубоко в земную кору никто еще не вгрызался, но глубоко залегающие породы могут выбрасываться на поверхность в результате геологических процессов, например – при извержении вулканов. В породе с такой глубины, которая вышла на поверхность очень давно, десятки миллионов лет назад, было обнаружено высокое содержание углерода, причем не в виде соединений с другими химическими элементами, как это обычно бывает в горных породах, а в чистом виде. Это можно расценивать как результат жизнедеятельности каких-то микроорганизмов, настоящих микробов-терминаторов, способных выдерживать высоченное давление и температуры такого же порядка.
На больших глубинах в земной коре обитают бактерии-анаэробы, то есть такие бактерии, которым для жизнедеятельности не нужен содержащийся в воздухе кислород. Эти бактерии обитают не в самой толще коры, а в подземных водах и нефтяных залежях.
Земная кора – главный поставщик человечества. Мы едим то, что обитает на ее поверхности, пьем воду, содержащуюся в ее недрах и добываем из нее полезные ископаемые.
Ниже земной коры лежит другой твердый слой, который называется «мантией». Толщина мантии составляет около 2900 километров. В сваренном всмятку курином яйце аналогом мантии является белок. Мантию условно делят на верхнюю и нижнюю, граница между двумя этими сферами залегает на глубине около от 410 до 670 километров.
У вас может возникнуть абсолютно закономерный вопрос – на каком основании ученые делят мантию на два слоя? Чем один слой отличается от другого и каким образом это различие было установлено?
Все дело в скорости распространения сейсмических волн. Достигнув определенной глубины, рассматриваемой в качестве границы между слоями мантии, скорость волн резко возрастает, что свидетельствует о значительном повышении плотности вещества, через которое они проходят.
Ученые давно лелеют мысль о сквозном бурении земной коры до мантии, но до сих пор мечта остается только мечтой и ничем более. Дело-то не просто сложное, а архисложное. Во-первых, пробурить столь глубокую скважину это вам не колодец на даче вырыть. А, во-вторых, бурение придется проводить на океанском дне, потому что там земная кора наиболее тонкая, а такая толща воды затрудняет работу, создает определенные проблемы. Но если уж человек что-то задумал, то он это обязательно сделает. Можно рассчитывать, что к 2030 году ученые сумеют добраться до мантии Земли. То-то радости будет!
Сейчас некоторые читатели иронически усмехнулись и подумали: «Что им там, в этой мантии? Медом намазано и сахаром посыпано? Или же просто темы для диссертаций закончились и нужно новые источники искать?».
Да, именно что медом и сахаром, ведь в мантии содержится множество различных горных пород, в том числе и такие, которых нет в верхнем слое земной коры. А еще контакт с мантией позволит лучше изучать процессы, которые в ней протекают. Эти процессы имеют самое непосредственное отношение к нам, живущим на поверхности планеты, поскольку они оказывают влияние на земную кору. Узнав больше о глубинных процессах, мы сможем лучше прогнозировать землетрясения и извержения вулканов, а, возможно, даже сумеем каким-то образом влиять на них, снижать вред, который они наносят. Короче говоря, у любого научного эксперимента или исследования, тем более – у такого дорогостоящего, как бурение до самой мантии Земли, всегда есть практическое обоснование: «мы делаем это, чтобы получить то-то и то-то». Просто так, чистого любопытства ради, можно разве что мыльные пузыри пускать.
В верхней мантии, около границы с земной корой, есть слой, в котором вещество находится в вязком, пластичном состоянии. Называется он астеносферой. Слово это переводится с греческого языка как «податливая сфера». Астеносфера расположена вблизи земной коры, но не граничит с ней! От коры астеносферу отделяет твердый слой мантии.
Литосфера и астеносфера
Этот самый верхний твердый слой мантии, расположенный над астеносферой, вместе с земной корой составляют литосферу – твердую оболочку нашей планеты. Сверху литосфера ограничена атмосферой, а снизу – астеносферой.
Литосфера представляет собой не единое целое, а совокупность отдельных плит огромного размера, которые называются литосферными плитами.
Карта литосферных плит
