Žemės olivino juosta mūsų laikais žinoma dėl mokslinės fantastikos romano „Inžinieriaus Garino hiperboloidas“. „Aukso karštinė“, XX amžiaus pradžios mokslo ir technologijų revoliucija bei paaštrėjusios to meto socialinės problemos – viskas buvo sumaišyta šiame literatūriniame A. N. Tolstojaus kūrinyje. Prieš pradėdamas darbą rašytojas konsultavosi su mokslininkais. Tačiau ar olivino juosta iš tikrųjų egzistuoja, ar tai tik metafora?
Kas yra olivinas?
Alyvinas yra mineralas, sudarytas iš geležies ir magnio silikatų. Ji vadinama visatos statybine medžiaga, nes yra plačiai paplitusi gamtoje. Žemės žarnyne jis susideda iš uolienų, susidariusių kietėjant magmos tirpalui. Olivinas susidaro aukštoje temperatūroje (apie 1600 °C). Planetos mantijoje, esančioje tarp žemės plutos ir raudonai įkaitusios šerdies, jos kiekis vyrauja, palyginti su kitais mineralais.
Jis gavo savo skambų ir gražų pavadinimą dėl geltonai žalios spalvos, primenančios alyvuogių spalvą. Tačiau gamtoje yra ir kitų jo atmainų – tamsių ir skaidrių.
Olivinė medžiaga yra nestabili. Dėl natūralių procesų jis virsta kitomis uolienomis – serpentinu, ksenolitu, talku, chloritu, majoritu granatu.
Žalieji paplūdimiai ir meteoritai
Žemėje yra keli unikalūs olivino paplūdimiai, nusėti mažais žaliais akmenukais. Tarp jų Havajų salose išsiskiria spalvingi paplūdimiai, susidedantys iš įvairių vulkaninės kilmės uolienų, kurios laikui bėgant buvo sutraiškytos banglentės. Papakolėjos olivinų paplūdimys susiformavo sugriuvus ugnikalnio šlaitui. Net vanduo šioje vietoje turi žalsvą atspalvį, nes yra prisotintas mineralinių dalelių. Saulėlydžio metu olivino akmenys primena smaragdus, o vietos valdžia uždraudė jų eksportą, kad išsaugotų unikalų šios vietos grožį.
Pagrindinis mineralo „tiekėjas“tokiuose paplūdimiuose yra aktyvūs arba užgesę ugnikalniai, pamažu griūvantys veikiami atmosferos. Olivinas randamas ne tik Žemėje, bet ir kitose planetose bei kosminiuose objektuose. Mokslininkai rado keletą didelių meteoritų, sudarytų iš olivino ir vietinės geležies lydinio. Šio mineralo gausiausia ir mėnulio dirvoje. Jo kiekis mūsų planetos palydovo pavyzdžiuose yra 39 %.
Žemės sandara pagal XX amžiaus pradžios mokslininkų prielaidas
Hipotezė apie planetos olivino juostą iškilo 30-ųjų pradžioje. XX amžiuje. Per šiuos metus mokslininkai suformulavo giluminės Žemės struktūros modelį, susidedantį iš kelių sluoksnių. Tuo metu sukurta schema leidžia suprasti, kad tai yra olivininė Žemės juosta:
- Išorinis žemės medžiagos sluoksnis yra iki 30 km storio pluta, masyviausia po žemynais. Jį daugiausia sudaro granitai ir nuosėdinės uolienos
- Po pluta yra sluoksnis, kurio didžiąją dalį sudaro metalai, kurie yra išlydę ir veikiami aukšto slėgio. Kartais jie išmeta į Žemės paviršių ugnikalnio išsiveržimų metu.
- Trečiame sluoksnyje yra olivino juosta, kurią daugiausia sudaro olivinas. O apatinėje jo dalyje, kaip manė mokslininkai, susikaupęs didžiulis kiekis tauriojo metalo – aukso. Olivino juosta skiria tankią Žemės šerdį nuo skystojo sluoksnio.
Tai buvo modelio prototipas, sudaręs šiuolaikinio geofizikos mokslo pagrindą. Tai atrodė labai įtikinamai, nes lavos tyrimai patvirtino didelio kiekio olivino kiekį. Vėliau, naudojant seisminių bangų zondavimą, buvo įrodyta, kad mineralas iš tikrųjų yra išlydytas žarnyne. Tačiau mokslininkai vis tiek dėl kažko klydo.
Planetos olivino juosta – kas tai?
Ši koncepcija išplito į mases dėl A. N. Tolstojaus mokslinės fantastikos romano „Inžinieriaus Garino hiperboloidas“, kuris buvo sukurtas 1927 m. Net savo eskizuose rašytojas piešėfuturistinis vaizdas: pasitelkę milžiniškos galios šviesos spindulį mokslininkai gręžia žemės skliautą ir pasiekia verdantį pragarišką mišinį, susidedantį iš olivino ir aukso.
Romano idėja gimė ne nuo nulio – rašytojo draugas papasakojo apie inžinierių, kuris iš tikrųjų sukonstravo tokį įrenginį. Tačiau pagal dizainą tai buvo paraboloidas, o ne hiperboloidas. Vėliau šis mokslininkas mirė 1918 m. Sibire, kartu su juo palaidodamas išradimo paslaptį. Sąvokų netikslumas nesumažino susidomėjimo nuotykių kupina aukso gavybos idėja, juolab, kad, remiantis romano aprašymu, olivino sluoksnis gulėjo ne taip giliai – 5 km nuo Žemės paviršiaus.
Inžinierius Garinas yra turtingas piktasis genijus
A. N. Tolstojaus romane rusų inžinierius Piotras Garinas sugeba sukurti hiperboloidą, skleidžiantį milžiniškos šiluminės galios spindulį, galintį sunaikinti bet kokią savo kelyje esančią medžiagą. Pragariškos mašinos dėka puikus mokslininkas pradėjo kasti auksą atokioje Ramiojo vandenyno saloje. Projekte dalyvavo Amerikos milijardierius, kurio konkurentai taip pat buvo sunaikinti hiperboloido pagalba.
Aukso gavyba iš inžinieriaus Garino olivino juostos sužlugdė pasaulio ekonomikos pagrindus ir sukėlė didelę finansų krizę. Piktasis genijus superka visą JAV pramonę ir pasiskelbia diktatoriumi. Pakeliui į pasaulio viešpatavimą Garinas nustato ir pasitelkia kitus žmones savo savanaudiškiems planams įgyvendinti. Tačiau jo tironija trunka neilgai, o hiperboloidą užfiksuoja grupė revoliucionierių. Vėliau atsiskleidžia irvisuotinis darbininkų sukilimas.
Kodėl hipotezė tapo tokia populiari
Pasaulio dominavimo ir lengvo praturtėjimo idėja egzistavo visais laikais. Tolstojaus romanas buvo eros, kurioje gyveno rašytojas, ženklas. XX amžiaus pradžioje įvyko savotiškas techninės minties „sprogimas“, buvo kuriami nauji masinio naikinimo ginklų tipai. Tolstojus kelis kartus peržiūrėjo romano skyrius, o paskutinė, ketvirtoji, dalis pagaliau buvo baigta 1939 m., prieš prasidedant Antrajam pasauliniam karui.
Įdomus faktas yra tai, kad sukurti šį kūrinį jį įkvėpė Šuchovo bokštas, geriau žinomas kaip Šabolovskajos televizijos bokštas. Jis buvo pastatytas 1920–1922 m. ir jo statybos metu pirmą kartą pasaulyje panaudotos hiperboloidinės metalinės konstrukcijos. Grandiozinis žmogaus rankų kūrinys džiugino amžininkus ir kartu įkvėpė baimę dėl galimo neigiamo techninių atradimų vaidmens.
Olivinės spalvos diržas: faktas ar pramanas?
Kaip rodo šiuolaikiniai moksliniai tyrimai, olivinas iš tikrųjų yra labai paplitęs mineralas. Magminės uolienos, ant kurių guli Žemės skliautas, susideda būtent iš jo, todėl geologai tai vadina uolienų formavimu. Tačiau apačioje nėra aukso.
Olivininio diržo idėją įkvėpė meninė būtinybė, leidžianti vienam unikalią technologiją įvaldžiusiam žmogui pavergti visą pasaulį. Todėl ši koncepcija gali būti laikoma tik literatūrine priemone.
Kas iš tikrųjų yra žemės gelmėse
Po žemės pluta yra mantija, kuri supa planetos šerdį. Jis tapo izoliuotas per ilgą Žemės evoliuciją 4,5 milijardo metų. Jo storis apie 3000 km. Mantija sudaro 2/3 visos planetos masės ir susideda iš sunkiųjų mineralų, įskaitant daugiausia geležį ir magnį. Kiti įprasti cheminiai elementai yra deguonis, silicis, aliuminis, kalcis, natris, kalis ir jų oksidai.
Mantijos struktūra suskirstyta į 3 sluoksnius. Viršutinė yra susijusi su litosferos plokščių judėjimu. Vidurinė turi amorfinę struktūrą, susideda iš plastikinės medžiagos ir yra pagrindinis vulkaninės magmos š altinis. Apatiniame sluoksnyje gausu nikelio ir geležies. Ši struktūra dar nėra gerai suprantama. Gali būti, kad tarp jo ir šerdies yra kitas sluoksnis, kuriam būdinga aukšta temperatūra ir medžiagos nevienalytiškumas.
Bet dar yra lobių
Uolienos, prisotintos olivinu šiuolaikinėje geologijoje, yra tikras ženklas, kad yra deimantų, platinos, chromo, titano ir nikelio nuosėdų. Šie mineralai yra ne mažiau vertingi už auksą, aprašytą A. N. Tolstojaus mokslinės fantastikos romane.
Taigi, vienos didžiausių deimantų telkinių pasaulyje yra Argyle telkiniai Australijoje. Jie susideda iš vulkaninės kilmės uolienų – olivino tufų. Magnio ir geležies silikato mineralų, gaunamų iš metaforinio olivino juostos, buvimas rodo, kad yra daug brangių deimantų.
