Средний радиус геоида больше 6600 км, и самая высокая гора Гауризанкар составляет только 0,0012 его величины. В моделях Земли радиусом в 1 м эта неровность для нашего глаза была бы едва заметна. Над океаном поверхность геологической оболочки отвечает точно геометрической поверхности геоида – уровню океана. Обращаясь к схеме, я начну сверху.

Влияние на материальные частицы поля тяготения нашей планеты сказывается на высотах, доходящих до 1000 км от уровня геоида. Здесь проявляются еще полярные сияния, причем электромагнитное поле Солнца реально уже здесь проявляет свою силу. Оно временами, а может быть, и всегда перекрывает электромагнитное поле Земли; например, ионизированные атомы водорода из извержений солнечной фотосферы, то есть вещество Солнца, могут в несколько минут его достигнуть. Мы этим путем материально с Солнцем связаны.

Условно эту первую оболочку – электромагнитное поле Земли, – материально по массе для нашей Земли ничтожную, можно принять простирающейся от 500 до 100 км выше уровня геоида. Она следует суточному вращению планеты. Солнце в ней никогда не заходит и не восходит, она всегда освещена Солнцем. В нее проникают постоянно мельчайшие материальные и энергетические частицы Солнца и нашей галаксии, и через нее проходят мельчайшие материальные земные частицы – пыль, атомы, молекулы, уходящие в Солнечную систему и дальше, в космическое пространство. Это физический вакуум.

Здесь и ниже, в ионосфере, мы имеем химические соединения, которые нигде на нашей планете не встречаются и которые характерны для космического пространства; таковы ионизированный легкий одноатомный кислород, граница нахождения которого указывает, может быть, границу между ионосферой и стратосферой, двумя оболочками, лежащими ближе к поверхности геоида, чем электромагнитное поле. Таковы же положительно заряженные атомы натрия и, наконец, соединения водорода с углеродом – радикал СН. Они проникают в ионосферу.

7. Прежде чем пойти дальше, надо сказать несколько слов о характере геологических оболочек. Можно в них различать, с одной стороны, геологические оболочки, которые были установлены Зюссом в 1875 году, с другой стороны, более дробное разделение – геосферы. Это последнее деление было дано знаменитым английским натуралистом Джоном Мёрреем, руководителем экспедиции Челленджера 1910 года.

Так, в биосфере, как вы видите на схеме, мы различаем следующие геосферы: 1) тропосферу – газовую геосферу – наш воздух; 2) водную геосферу – гидросферу, или Всемирный океан; 3) континенты и острова, заполненные наземной жизнью, так называемые геохоры, или зоны ландшафтов, установленные А. Гумбольдтом; 4) область подземной жизни под геохорами и океанами с подземной тропосферой.

Гидросфера распадается, в свою очередь, на две части: на Тихий океан[226] и на другие океаны. Илы Тихого океана резко отличаются от илов других океанов. Они исключительно богаты радием, больше чем граниты и все горные породы. В них есть и еще одна особенность. Стратисфера, та оболочка осадочных пород, которую вы видите на схеме, залегающей под областью подземной жизни, образовалась в значительной мере из осадков дна океана; но нигде в стратисфере мы не встречаем пород, которые могли бы образоваться из красных илов Тихого океана. Получается впечатление, что эти илы никогда не были сушей.

Это подтверждается и еще одним фактом: метаморфическая и гранитная оболочки, лежащие под сушей и под другими океанами ниже стратисферы (см. схему), отсутствуют под Тихим океаном, как показывают сейсмические наблюдения. Эти оболочки являются окончательным продуктом твердых частей биосферы, измененных метаморфическим процессом. Фактически это былые биосферы.

Независимо от этих соображений геологические наблюдения показывают, что суши на месте Тихого океана не было, по крайней мере, с начала палеозоя, в течение полмиллиарда лет, а может быть, и раньше. Иловые и придонные воды Тихого океана, к сожалению малоизученные, должны быть резко другие, чем соответственные воды для других океанов. Под илами Тихого океана должна лежать подгранитная тяжелая оболочка (см. схему).

Подгранитная тяжелая оболочка является общей, сплошной для всей планеты. Здесь кончается та область диссимметрии, которая так ярко выявляется для планеты, захватывая ряд оболочек.

8. Надо отметить, что каждую геологическую оболочку, или геосферу, мы можем рассматривать с разных точек зрения, исходя из разных их проявлений: температуры, давления, химического состава, физического состояния вещества – твердого, жидкого, газообразного, глубинно-планетного, вакуума.

Я остановлюсь на одном проявлении, имеющем особое значение, на термодинамической характеристике оболочек, то есть на явлениях давления и температуры.

Вы найдете еще до сих пор в учебниках геологии и геофизики указания, что, идя от электромагнитного поля Земли, то есть физического земного вакуума, к центру Земли, мы видим повышение давления и температуры.

Повышение давления в общем, действительно, наблюдается, но оно идет скачками от физического вакуума в электромагнитном поле Земли до гипотетического металлического ядра в центре планеты, так как для него имеет значение не столько рост земного тяготения, как удельный вес, плотность того вещества, которое строит планету.

Но, во всяком случае, справедливо, что самые тяжелые части планеты находятся в ее центре, а самые легкие – на ее поверхности.

Но для температуры такой закономерности нет. Так, в электромагнитном поле Земли мы имеем температуру, близкую к температуре космического пространства, если только мы можем говорить для него о температуре. Приводимые в литературе данные об этой температуре, или очень высокой, или низкой – близкой к абсолютному нулю, являются гипотетическими, основания их вызывают сомнения. Тепловой режим газовых оболочек планеты – ионосферы, стратосферы, тропосферы (см. схему) – чрезвычайно сложен и сейчас интенсивно изучается.

В тропосфере мы знаем, что до высоты 12–15 км от уровня геоида температура постепенно снижается и достигает минимума на этой высоте. Здесь наблюдались температуры, даже в экваториальных широтах, −90 °C и даже холоднее. Можно считать, что температура падает, по крайней мере, до −100 °C.

Это явление было открыто и уточнено Тейссераном де Бором и Ассманом в 1902–1909 годах. Эта поверхность минимальной температуры является подвижной границей между тропосферой и следующей газовой оболочкой – стратосферой. Она названа Тейссераном де Бором точкой инверсии; в действительности она является поверхностью инверсии. Выше этой поверхности, то есть в стратосфере, температура повышается. Это повышение идет, по-видимому, от начала стратосферы до ионосферы включительно, есть колебания. Температура в ионосфере может превышать +100 °C.

Земля как бы окружена горячей оболочкой. Точного объяснения этого явления мы не имеем, но оно связано, по-видимому, с образованием озона и его тепловыми свойствами. Область этих явлений еще недостаточно ясна, но факт реален.

Любопытно, что в океане мы имеем обратное явление, понижение температуры воды ко дну океана, где она достигает −1,5 °C, временами ниже.

Я только что упомянул об озоне. Озон состоит из молекулы с тремя атомами кислорода кольцевого строения и является телом первостепенного значения на нашей планете. Так как мы не знаем на Земле ни одного процесса вне хлорофильного живого вещества, который давал бы нам свободный кислород, и так как озон получается из свободного кислорода, например при электрических разрядах, а также другим путем, то можно сказать, что озон может существовать на Земле только благодаря биогенному процессу, что он есть в ней в конце концов продукт живого вещества. Но если бы в свободной атмосфере не было озона, то на нашей планете не было бы живого вещества, то есть жизни, так как озон поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца, которые разрушают всякую жизнь.

Это одно из характерных проявлений той организованности планеты, которую я уже отмечал и которая резко проявляется в геологических оболочках. Оболочки не имеют строения, аналогичного механизмам нашей науки и техники.