Сергей Минаков - Таинственные явления природы и Вселенной

Старые идеи умирают с трудом, и не все поспешили принять новую захватывающую воображение теорию. В самом популярном и влиятельном учебнике геологии «Земля» почтенного Харолда Джеффриса еще в 1970-е годы, как и в первом издании 1924 года, настойчиво утверждалось, что движения плит физически невозможны. В нем в равной мере отвергались конвекция и спрединг морского дна. В опубликованной в 1980 году книге «Бассейн и горная система» Джон Макфи отмечал, что даже в это время каждый восьмой американский геолог не верил в тектонику плит. Но сегодня мы знаем, что поверхность Земли состоит из 8—12 крупных плит (в зависимости от того, что называть крупным) и около 20 плит поменьше и что все они движутся в разных направлениях с разной скоростью. Некоторые плиты велики и сравнительно инертны, другие невелики и активны. Что интересно, плиты лишь отдаленно соотносятся с покоящимися на них массивами суши. Североамериканская плита, например, намного больше материка, с которым она связана. Она приблизительно соответствует очертаниям западного побережья материка (поэтому данный район из-за столкновений на краю плиты сейсмически активен), но совсем не совпадает с восточным побережьем, выдаваясь вперед на половину Атлантики, вплоть до срединноокеанического хребта. Исландия расколота посередине и тектонически принадлежит наполовину к Америке, наполовину к Европе. А Новая Зеландия является частью огромной плиты под Индийским океаном, хотя вовсе им не омывается. И так с большинством других плит. Связи нынешних и прошлых массивов суши оказались неизмеримо сложнее, чем кто-либо мог себе представить. Оказывается, Казахстан был когда-то связан с Норвегией и Новой Англией. Один угол острова Статен (но только угол) относится к Европейской плите, хотя сам остров расположен у берегов Северной Америки. То же самое с частью Ньюфаундленда. Поднимите камень на побережье Массачусетса — сейчас же его ближайший родственник обнаружится в Африке. Горная Шотландия и значительная часть Скандинавии в основном относятся к Америке. Считается, что горный хребет Шеклтона в Антарктике, возможно, когда-то был частью Аппалачских гор на востоке США. Словом, горы гуляют. Непрерывное беспорядочное движение плит не дает им слиться в одну неподвижную плиту.

Если исходить из продолжения нынешнего развития, Атлантический океан будет расширяться, пока наконец не станет намного больше Тихого. Значительная часть Калифорнии отплывет прочь и станет чем-то вроде тихоокеанского Мадагаскара. Африка двинется к северу на Европу, полностью выдавит Средиземное море и нагромоздит горы гималайского масштаба, которые протянутся от Парижа до Калькутты. Австралия прихватит лежащие к северу острова и соединится пуповиной с Азией. Это будущие результаты, но не явления. Явления имеют место и теперь. Мы сидим на своих местах, а материки в это время плавают, как листья в пруду. Благодаря глобальным системам позиционирования мы можем видеть, что Европа и Северная Америка расходятся примерно со скоростью около 2 м за человеческую жизнь. Лишь краткость нашего существования в этом мире лишает нас возможности оценить изменения. Посмотрите на глобус: то, что вы видите, это, по существу, моментальный снимок континентов, какими они были на протяжении всего лишь 0,1 % истории Земли.

Восточно-Африканская рифтовая долина на Земле шириной до 100 км и глубиной до 2 км протянулась на 6000 км от Северной Эфиопии до Мозамбика. Согласно прогнозам, через несколько миллионов лет здесь будет море, которое отделит восточную Африку от остальной части материка.

Земля — единственная из твердых каменистых планет, где существует тектоника, но почему — это до некоторой степени загадка. Дело не в размерах или плотности: в этом отношении Венера является почти двойником Земли, но тектонической активности на ней не наблюдается. Возможно, у нас просто есть нужные вещества в нужных количествах, чтобы Земля продолжала «пузыриться». Говорят, хотя это не только предположение, что тектоника играет важную роль в процветании органической системы планеты. Проблемы, создаваемые тектоникой, например изменения климата, возможно, служат важным стимулом развития интеллекта. Говорят также, что дрейф материков мог стать причиной, по крайней мере, некоторых случаев вымирания обитавших на Земле видов.

В ноябре 2002 года Тони Диксон из Кембриджского университета высказал и обосновал мысль, что между историей горных пород и историей жизни вполне может существовать связь. Он установил, что за последние полмиллиарда лет химический состав Мирового океана испытывал неожиданные и резкие изменения и что эти изменения часто соотносятся с важными событиями в биологической истории: бурной вспышкой роста крошечных живых существ, оставивших после себя меловые скалы на южном побережье Британии, внезапной модой на раковины у морских организмов в кембрийский период и т. д. Никто не может сказать, что заставляет химию океанов время от времени так поразительно изменяться, но возможно, виной тому служит раскрытие и закрытие подводных горных хребтов.

Во всяком случае, тектоника плит дала объяснение не только поверхностной динамике Земли — например, как древний зверь Hipparion попал из Франции во Флориду, — но и многим внутрипланетным явлениям. Землетрясения, образование цепочек островов, углеродный цикл, расположение гор, наступление ледниковых периодов, происхождение самой жизни — вряд ли найдешь явление, к которому не имеет прямого отношения эта новая удивительная теория. У геологов голова пошла кругом, когда они обнаружили, что, как выразился один из них, «все на Земле вдруг обрело смысл».

Количество воды в ледниках земного шара в 7 раз превышает содержимое всех пресных водоемов и рек. Если бы все льды растаяли, уровень мирового океана повысился бы на 60 м. Это кардинально изменило бы карту мира — географическую и политическую.

Однако теория дрейфа континентов не может объяснить некоторых фактов. Скажем, расположение материков в прежние времена представляется далеко не таким ясным, как думает большинство людей, далеких от геофизики. Хотя в учебниках изображаются определенные на вид очертания массивов суши, называемых Лавразией, Гондваной, Родинией и Пангеей, они порой основываются на заключениях, которые признаются далеко не всеми. Древние виды растений и животных имеют неудобную привычку обнаруживаться там, где им не место, и не находиться там, где предписывает теория. Реконструкция очертаний Гондваны, когда-то громадного материка, объединявшего Австралию, Африку, Антарктиду и Южную Америку, в значительной мере обосновывалась распространением рода древнего языковидного папоротника Glossopteris, который находили во всех нужных местах. Однако значительно позже это растение также обнаружили в частях света, насколько известно, не имевших связи с Гондваной. Это неудобное несоответствие в основном оставалось, и до сих пор остается без внимания. Подобным же образом следы листрозавра, рептилии триасового периода, были обнаружены на территории от Антарктики до Азии, подтверждая идею прежних связей между этими материками, но ее никогда не находили в Южной Америке или в Австралии, которые, как считают, в то время были частью того же материка. Имеется также множество деталей поверхности, которые не в состоянии объяснить тектоника. Возьмите город Денвер, столицу штата Колорадо, США. Он расположен на высоте в милю, но подъем этот произошел сравнительно недавно. Когда по Земле бродили динозавры, эта территория была частью дна океана и находилась на многие тысячи метров ниже. В то же время породы, на которых покоится Денвер, не разломаны и не деформированы, как если бы этот участок поднялся при столкновении плит. Да и в любом случае он находится слишком далеко от краев плит, чтобы попасть под их воздействие. Это все равно, как если бы вы толкали один край ковра, намереваясь создать складку на другом его конце. Похоже, что каким-то непостижимым образом Денвер миллионы лет поднимался, подобно хлебу в печи. Это же в значительной мере относится и к Южной Африке. Часть ее шириной в 1600 км за 100 млн лет поднялась на полтора километра без какой-либо известной тектонической активности. А Австралия тем временем наклонялась и тонула. Последние 100 млн лет она дрейфовала к северу в сторону Азии, причем передний край ушел под воду почти на 200 м. Похоже, что и Индонезия очень медленно тонет, увлекая за собой Австралию. Ни одна из тектонических теорий не может объяснить эти явления. Но если бы не подобные вопросы, каким образом могла бы развиваться наука?