Породы базальтового слоя — магматические или изверженные, — как считается, образуются в земных недрах и находятся в расплавленном состоянии или застывают, образуя прочнейшие массивы. Расплавленные магматические породы и граниты по трещинам в земной коре могут подыматься вверх, изливаясь на поверхность вулканическими лавами. (Между прочим, на поверхность земли промышленные предприятия выбрасывают в шесть раз больше шлаков, чем изливается за то же время лавы из всех вулканов. Вот она, мощь техносферы!)
Слагаются метаморфические и изверженные породы атомами кремния, кислорода, алюминия.
Гранит состоит на три четверти из окиси кремния и ее соединений с алюминием, натрием, кальцием, калием. Граниты бывают разных цветов, и почти все они — светлые.
Базальт — темная или черная порода, в которой сложные кремниевые соединения преобладают, а кварца нет вовсе. Появляются сравнительно тяжелые соединения магния и железа. Базальт тяжелее гранита.
Между гранитными породами и базальтовыми существует множество разновидностей, да и сами базальты и граниты разнообразны. Но мы сейчас не будем углубляться в область минералогии и петрографии (учение о горных породах). Наш путь — к центру Земли.
До сих пор немного известно о строении внутренних сфер нашей планеты. Если бы можно было отправить в «подземное плавание» аппарат с людьми, все стало бы ясно. Но, к сожалению, такая экспедиция вряд ли состоится вскоре. Людям оказалось проще преодолеть земное притяжение и вырваться в космос, чем пробить первую, самую тонкую каменную оболочку — земную кору.
Впрочем, подобное предприятие вовсе не обязательно. Научились же люди определять температуру звезд, их состав, размеры, массу. А звездных экспедиций не было, да и ожидать их пока не приходится.
Звезды — перед нами. Их яркость, цвет, спектр и силу воздействия на другие небесные тела можно изучать с помощью телескопов и иных оптических приборов. В остальном помогают формулы физики и вычисления.
«Вам взвесить этот шарик? Одну минутку…» — так может ответить геофизик на вопрос о весе Земли. Для него взвесить планету — дело нехитрое. Как будто речь идет о том, чтобы сорвать с дерева яблоко и прикинуть на ладони его тяжесть.
Некогда и Святогор, былинный богатырь, в силу свою великую веря, похвалялся:
Не предусмотрел только Самсон Святогор маленькую малость — точку опоры. Увидал он однажды две сумы переметные, неказистые на вид. Стал подымать их. А сумы накрепко с матушкой-Землей были связаны.
Погиб Святогор-богатырь, раздавленный собственной своей великою силой.
«Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю», — сказал Архимед. Он верил в могущество рычага.
Не случайно оговорился Архимед насчет точки опоры. Он знал, что Земля — шар. Найти возле нее в космосе надежную точку опоры мудрено.
Столетиями операция по взвешиванию планеты казалась абсолютно невыполнимой. Мыслимо ли землянам взвесить шар, на котором они сами живут! Не похожа ли такая затея на подвиг барона Мюнхаузена, вытащившего себя и лошадь из болота за собственную косичку?
И все же Землю удалось взвесить. Впервые это было сделано при помощи… отвеса.
Любой отвес, как известно, ориентирован вертикально вниз, к центру Земли. Но действуют на него и другие, куда более мелкие тела, расположенные поблизости. Например, горы.
Из чего состоит гора, можно узнать. Достаточно тщательно осмотреть ее со всех сторон, исследовать горные породы, ее слагающие.
В 1774 году шотландцы Гюттон и Маскелин взвесили гору Шехаллин: измерили ее объем, помножив полученную цифру на средний удельный вес местных горных пород.
После этого ученые пришли к горе с отвесом. Возле горы он, повинуясь закону тяготения, отклонился от вертикали. Угол отклонения был крохотный. Его определили с максимальной точностью. Этот угол, как и углы треугольников Эратосфена, сказал несравненно больше правды о Земле, чем все предыдущие рассуждения.
Зная массу горы, расстояние от центра ее до отвеса, а также расстояние до центра Земли (радиус земного «шара») и величину отклонения отвеса от вертикали, можно вычислить и массу Земли.