Ждать долго не пришлось. В процессе набора давления грохнуло, и так хорошо, как будто выстрелили из чего-то крупнокалиберного прямо над ухом. Работники цеха списали это на изношенность оборудования, поставили новые вкладыши из карбида вольфрама, тщательно провели сборку опыта и снова начали набор давления. Тут уж я стоял и неотрывно следил за стрелкой манометра, хотел знать, при каком давлении произойдет сжижение металла. Нужно было набрать 30 тыс. атм., набрали 20 тысяч, и опять грохнуло. На этот раз навеску выбило струей в сторону зрителей, она ударилась в защитную дверку, сползла вниз и застыла в виде лужицы на горизонтальной поверхности на виду изумленной публики. Забавно было видеть недоумение присутствующих, взгляды которых метались от рубильника (которым включался нагрев) к лужице металла. На лицах читался вопрос: «Как же так, нагрев не включали, а металл навески оказался расплавленным, вот же она, застывшая лужица?» Кто-то, не веря своим глазам, стал осторожно щупать эту лужицу, как щупают раскаленную сковородку, затем осмелел, накрыл ее ладонью и с изумлением произнес: «Но она же холодная!?».
Я же стоял и сокрушался по поводу силы стереотипов в нашем мышлении, ну почему раньше мне не приходило в голову, что внешнее ядро планеты тоже может быть холодным (временами) и вместе с тем будет оставаться жидким, электропроводящим и плотным, в рамках моей концепции, разумеется. Ниже мы еще поговорим об этом.
7. МЕТАЛЛОСФЕРА.
7.1. Переходный слой мантии.
По сейсмическим данным, на глубинах 400, 670 и 1050 км установлены скачки в скорости прохождения сейсмических волн (рис. № 9). Геофизики связывают это с трансформацией кристаллических решеток в более плотные модификации по мере возрастания давления. По нашим данным, эти уровни находятся в пределах металлосферы которая на 90 % сложена силицидами магния и железа, а также металлическим кремнием — Si. Относительную распространенность этих фаз можно представить пропорцией — Mg2Si: Si: FeSi = 6: 3: 1.
Рис. 9. Три скачка в скорости распространения сейсмических волн в верхней мантии.
Естественно было предположить, что объемные эффекты связаны с трансформациями кристаллических решеток, преобладающих по объему фаз (Mg2Si и Si). По этой причине я обратился к соответствующим специалистам в надежде уговорить их определить сжимаемость силицида магния до давлений порядка 450 кбар. Но они (специалисты) не согласились, ссылаясь на то, что соединение Mg2Si разлагается во влажной атмосфере и это создает большие сложности в работе. Они же порекомендовали мне только что опубликованную работу американских физиков по сжимаемости кремния до 510 кбар (рис. № 10). Я не очень надеялся обнаружить сразу все три скачка в плотности в одном кремнии, но и не очень удивился этому, поскольку уже привык, что концепция сама себе помогает.
Рис. 10. Три полиморфных перехода у кремния при статическом сжатии до 510 кбар на алмазных наковальнях.
Разумеется, давления переходов в эксперименте с кремнием (при комнатной температуре) разнятся с давлениями переходов в недрах планеты, где температуры существенно выше, так и должно быть. Однако давайте представим, как может выглядеть диаграмма фазовых состояний кремния на основе известных данных (рис. 11). Мы знаем температуру плавления кремния при атмосферном давлении — это 1430 °C на оси температур. Из эксперимента американских физиков нам известно положение точек A-B-C по оси давлений при комнатной температуре (20 °C). Мы не знаем закона, по которому происходит смещение фазовых границ в зависимости от температуры, т. е. не знаем, каковы градиенты dP/dT. Эти градиенты можно определить, повторив эксперимент американских физиков при более высокой температуре. Допустим, этот эксперимент покажет давления фазовых переходов при температуре 400 °C, и это будут точки X-Y-Z (разумеется, сейчас мы не знаем положение этих точек по давлению, и на рисунке они показаны чисто условно, с тем чтобы обозначить возможный ход рассуждений). Если эти точки будут определены, то мы сможем провести фазовые границы.