Горячее. В темноте, под милями горных пород, этого ожидать не приходилось, но ядро Земли пылает с яростью. Примерно 4,5 миллиарда лет назад планета была всего лишь расплавленной массой. Тяжёлые вещества — железо и никель — осели на дно. Гравитация всё рассортировала.
То, что осталось в центре сегодня, — плотное и неистовое.
Два слоя жара
Ядро не представляет собой единого кома. Оно делится на две зоны. Во-первых, жидкая внешняя кора начинается примерно в 1800 милях (около 2900 км) под вашими ногами. Она простирается ещё на 1400 миль (около 2250 км). Затем идёт твёрдое внутреннее ядро. Эта громадина находится глубже, начинаясь на глубине 3200 миль (около 5150 км). Его радиус? Около 758 миль (1220 км).
Итак. Насколько жарко?
Учёные оценивают это значение как температуру кипения поверхности звезды. Мы говорим о 9000–10000 градусах по Фаренгейту (примерно 5000–5500°C). Это граница между внутренним твёрдым шаром и окружающей его жидкой «океанской» массой.
Мы бурили туда? Нет.
Нельзя извлечь образец породы на такой глубине. Вместо этого они гадали. Обоснованные предположения. Расчёты основаны на сжатии железа в лабораториях, пока оно не начнёт вести себя как при давлении в глубинах Земли. Они также изучают метеориты, анализируя их состав, чтобы найти подсказки о том, из чего состоит наша планета.
Помогают сейсмические волны. Когда они пролетают сквозь Землю, они изгибаются. Иногда исчезают. Эти изменения говорят физикам, что ядро состоит преимущественно из железа — около 85% — с примесью некоторых более лёгких сплавов.
Вот в чём заключается температурный парадокс.
На поверхности железо плавится при 2800°F (около 1540°C). Звучит управляемо, правда? Не под давлением. Квентин Уильямс, физик из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, указывает на «огромные давления» внутри. Высокое давление повышает температуру плавления. Так что, даже несмотря на то что внутреннее ядро невообразимо горячее, оно остаётся твёрдым, потому что вес вышележащих слоёв сжимает его. Это парадокс. Твёрдая раскалённая докрасна скала.
Чтобы доказать это, учёные используют алмазные тиски. Они зажимают частицу железа между заточенными алмазами. Затем облучают её лазерами. Другие исследователи бомбардируют железо ударными волнами, пытаясь воспроизвести это глубинное земное давление. Данные строятся в графики. Экстраполируются. Числа укладываются в тот диапазон в 10 000 градусов.
«В некоторой степени, — признаёт Шичун Хуан из Университета Сунь Ятсена, — то, что мы знаем… — это всё обоснованные предположения». Паттерны кристаллизации? По-прежнему тайна.
Наследие огня
Откуда берётся тепло? В основном из прошлого.
Когда Земля сформировалась, гравитация сжала всё вместе. Эта потенциальная энергия превратилась прямо в тепло, говорит Хуан. Затем в нас врезалась скала размером с Марс. Бум. Ещё больше тепла.
Радиоактивные элементы тоже могут способствовать этому. Калий, уран, торий — они распадаются со временем и выделяют тепло. Хотя вопрос о том, существуют ли они там, в глубинах, остаётся дискуссионным.
Суть в том, что мы не остыли так, как это сделали другие каменистые соседи в Солнечной системе. Уильямс говорит об этом прямо:
«У нас не очень хорошо получается охлаждаться».
Мы сохранили наш первичный огонь.
Почему вам это важно? Потому что без этого тепла магнитное поле умирает. Жидкое железо, бурлящее во внешней коре, генерирует щит, блокирующий смертоносные солнечные ветры. Кроме того, движется плитовая тектоника. Сдвигаются платформы. На поверхность поднимаются питательные вещества. Жизнь находит выход.
«Если вам небезразлична жизнь, вы должны посмотреть внутрь», — говорит Хуан.
Мы выживаем, опираясь на раскалённую печь, которую никогда не посетим. Она бурлит. Она защищает. Мы просто находимся над ней, притворяясь, что это нормально.
