Ф. Бублейников - Земля

Отражённый свет падает на фотографическую плёнку, и его движение запечатлевается на ней. Светочувствительная лента приводится в движение часовым механизмом, и светлое пятнышко чертит на ней зигзаги сейсмограммы, так что прибор работает автоматически.

Для регистрации вертикальных колебаний почвы применяется такое устройство. Стержень, один конец которого с помощью шарнира вращается на вертикальной стойке, подвешен за середину на спиральной пружине. На другом конце стержня укреплён груз с пером, которое касается ленты на вращающемся барабане (рис. 7).

Рис 7. Сейсмограф, отмечающий вертикальные колебания почвы.

При вертикальном колебании почвы груз остаётся в покое, а стойки и барабан перемещаются то вверх, то вниз. Наблюдателю же кажется, что колеблется перо и чертит на движущейся ленте зигзагообразную линию.

Советские учёные изобрели приборы ещё более совершенные, чем построенные Голицыным. Особенную известность получили сейсмографы Д. П. Кирноса, П. М. Никифорова, Г. А. Гамбурцева, Д. А. Харина и других советских учёных. В основном они сходны с сейсмографами Б. Б. Голицына, но показания их более точны, и они удобнее для работы.

Сейсмографы, установленные на сейсмических станциях нашей страны и других стран мира, отмечают приход колебаний на различные станции, а также определяют угол, под которым выходят эти колебания на поверхность Земли.

Изучая сейсмограммы, можно мысленно наметить путь, по которому колебания пришли на станцию, и узнать их среднюю скорость.

Но как определить, с какой скоростью шли колебания на разной глубине?

Это — сложная задача. Её можно решить, сравнивая время прихода колебаний на разные станции, находящиеся на различном расстоянии от центра землетрясения.

С помощью таких наблюдений и сложных расчётов учёные доказали, что чем глубже внутрь Земли, тем быстрее распространяются колебания. Это значит, что с глубиной увеличиваются её твёрдость и упругость.

Наблюдения показали также, что поперечные волны, распространяющиеся только в твёрдых телах, глубже 2900 километров не проходят.

Повидимому, глубже 2900 километров резко меняются свойства Земли: в центральном ядре Земли, как в жидкостях, не распространяются поперечные колебания.

Но мы не можем считать вещество ядра Земли жидким, так как оно находится под давлением около двух миллионов килограммов на один квадратный сантиметр.

При таком давлении сходное с жидкостью пластичное тело может обладать совсем новыми, незнакомыми нам свойствами.

Это доказывают даже лабораторные опыты. Например, лепёшка из глиняного теста под давлением в десятки тысяч атмосфер слегка вдавливается в твёрдые стальные плиты. Мягкий парафин под таким давлением проникает в сталь.

Поэтому пока ещё нельзя судить о физических свойствах центрального ядра Земли, находящегося под давлением, в сотни раз большим. Однако по отношению к поперечным колебаниям ядро Земли ведёт себя, как жидкое тело.

Новейшими исследованиями советских геофизиков доказано, что внутри ядра диаметром около 7000 километров находится меньшее ядро диаметром около 2800 километров. Это меньшее ядро проявляет свойства твёрдого тела, так как в нём, повидимому, могут распространяться и поперечные колебания.

Итак, мы познакомились с физическими свойствами Земли, но теперь остаётся ещё один интересный вопрос: а из чего же состоит наша планета и как она образовалась?

О составе Земли мы можем судить только по горным породам земной коры и средней плотности или удельному весу всей Земли в целом, или по каким-либо иным, но косвенным признакам.

Учёные уже давно исследовали горные породы земной коры. Как оказалось, земная кора состоит в основном из окислов, то-есть соединений с кислородом нескольких лёгких металлов — кремния, алюминия, кальция, магния, натрия и калия.

Как показали расчёты учёных, удельный вес земной коры в среднем равен 2,75, то-есть 1 кубический метр горных пород в среднем весит 2,75 тонны.

Если бы весь земной шар состоял из таких же горных пород, то легко было бы вычислить его массу. Для этого нужно было бы помножить 2,75 тонны на число кубических метров, заключающихся в объёме земного шара. Но мы не знаем, из чего состоит Земля внутри.

Как же всё-таки определить массу Земли? О ней можно судить только по силе притяжения Землёй других тел, так как сила притяжения Земли зависит от её массы.