Александр Городницкий - След в океане

Пионером и основоположником новой идеи об устройстве и развитии нашей планеты был выдающийся немецкий ученый и естествоиспытатель Альфред Вегенер.

Метеоролог по профессии, он прожил недолгую, но героическую жизнь, безвременно оборвавшуюся во время очередной экспедиции в Гренландию. Но даже смерть его не была напрасной: он первым проник в недоступные прежде центральные районы Гренландии и внес большой вклад в их освоение. Альфред Вегенер был одним из первых в области метеорологических наблюдений в верхних слоях атмосферы. Однако главной его научной идеей, сделавшей имя ученого бессмертным, стала гипотеза дрейфа континентов.

Еще в 1912 году, внимательно рассматривая географические карты, он обратил внимание на то, что очертания континентов, окружающих Атлантический океан, если их мысленно соединить, складываются как рисунки на детских кубиках. Казалось бы, просто — взгляните на глобус и убедитесь сами! Но эта простая идея «складывания материков» вызвала настоящую бурю. Сейчас говорят о том, что дрейф континентов предполагали и раньше, что знаменитый Френсис Бэкон писал о подобном еще в 1620 году. Однако только Альфред Вегенер сформулировал эту гипотезу, сразу ставшую предметом ожесточенной дискуссии.

Согласно гипотезе Вегенера, континенты по обе стороны Атлантического океана, Северная и Южная Америка с одной стороны и Африка и Европа — с другой, когда-то были единым материком, который потом раскололся, а его части разошлись, образовав Атлантический океан. Вегенер первым предположил, что все материки около 300 млн. лет назад были объединены в один гигантский суперматерик — Пангею, окруженную одним Палеотихим океаном. Потом континенты разошлись, образовав современные океаны. Несмотря на то, что эта гипотеза даже ее автору сначала показалась фантастической, он смело взялся за ее разработку. Для этого Вегенеру пришлось изучить области наук, далекие от его специальности — геологию, палеонтологию, палеоклиматологию. Эту упорную работу, начатую в 1910 году, он продолжал несмотря на длительные экспедиции в Гренландию, которые уносили много сил и времени, несмотря на Первую мировую войну, где он был ранен. Наконец, в 1915 году Вегенер опубликовал свой главный труд «Происхождение материков и океанов», а в 1924 году совместно с метеорологом В. Кеппеном выпустил книгу «Климаты геологического прошлого». Этими революционными работами, выдержавшими много переизданий и обосновавшими идею дрейфа континентов, он дал необратимый толчок наукам о твердой Земле, намного опередив своих ученых современников. Гипотеза Вегенера бросила дерзкий вызов всей классической геологии. Камнем преткновения был вопрос: если материки движутся, то за счет каких сил? Вот этого Вегенер объяснить не смог и теория начала рушиться. Смертельный удар ей нанес знаменитый английский геофизик Г. Джеффрис. Он показал, что нет силы, способной двигать континенты по твердой мантии, слою, подстилающему земную кору и назвал дрейф континентов «физически нереальным».

К началу тридцатых годов теория Вегенера, родившаяся в 1912 году, была похоронена окончательно, ненадолго пережив своего автора.

Окончательно ли? Новые драматические события, воскресившие эту идею, развернулись на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов нашего века. Толчок дало изучение магнетизма горных пород. С XIV века моряки используют магнитный компас, чтобы отыскать дорогу в открытом океане. Придворный врач английской королевы Елизаветы I Уильям Гильберт еще в 1600 году предположил, что сама Земля представляет собой огромный круглый магнит, у которого полюса совпадают с географическими.

Как показало изучение горных пород, большинство из них, особенно те, которые образовались при застывании магмы, обладают сильной намагниченностью. Когда порода застывает, образующиеся в ней магнитные минералы ориентируются на юг или на север. Значит, определив географические координаты изучаемой породы и направление вектора намагниченности, можно узнать, где находился магнитный полюс Земли в то время, когда порода застывала. Если поверхность Земли всегда была неподвижна, то положения древних магнитных полюсов для пород разного возраста должны полностью совпадать с современным. А если нет?

Много лет посвятил этой проблеме ленинградский геофизик профессор Алексей Никитович Храмов. Год за годом он и его немногочисленные помощники отбирали ориентированные образцы в разных областях нашей огромной страны, на Русской платформе, на Сибирской платформе. В лаборатории эти образцы распиливали и подвергали нагреванию и обработке переменными магнитными полями, чтобы выделить ту самую первичную намагниченность, по которой определяется древний магнитный полюс. Невысокий, с тихим голосом и мягкой улыбкой, Храмов внешне мало походил на ниспровергателя основ классической геологии. Однако именно исследования его лаборатории показали: древние магнитные полюса не совпадают с современными при сегодняшнем расположении континентов, а вот если континенты сложить вместе так, чтобы получилась Вегенеровская Пангея, то они совпадут для возраста около 300 млн. лет. Такие же результаты получили и зарубежные палеомагнитологи Мак-Элхинни, Ирвинг и Ранкорн. Поэтому именно магнитологи стали первыми последователями преданной забвению теории Вегенера.

Но подлинное возрождение теории континентального дрейфа наступило только с началом изучения океанского дна, уже в середине шестидесятых годов. Именно тогда в океанских глубинах открыли Срединные хребты, обрамляющие гигантские трещины, называемые «рифтовыми». По этим трещинам из земных недр, как было установлено при глубоководных исследованиях, постоянно поступают новые порции расплавленной магмы, «раздвигающие» океанское дно. Такие наблюдения в зоне рифтовой трещины Красного моря были проведены на подводных обитаемых аппаратах «Пайсис» в 1979 году. Опустившись на глубину более 1500 метров, геологи прямо наблюдали и фотографировали процессы раскрытия трещин в океанском дне, которые сопровождались излияниями базальтовых расплавов и соляных растворов.

Одновременно появились новые свидетельства дрейфа материков: специфическая картина магнитных аномалий над срединноокеанскими хребтами и глубоководными котловинами и результаты бурения океанского дна. Современная геофизика дала возможность предложить убедительный механизм движения континентов, объяснить, какие силы сталкивают с места казалось бы неподвижные материковые массивы. Согласно современным физическим моделям, таким энергетическим источником, движущим континенты, служит химико-гравитационная дифференциация вещества в глубинах нашей планеты. В результате возникают восходящие и нисходящие конвективные течения, преобразующиеся у поверхности Земли в горизонтальное движение материков.