Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

В начале 1950-х гг. несколько исследователей, ассистентов и аспирантов Эвинга в обсерватории Ламонта представили важнейшую информацию о структуре, которую назовут срединно-океаническим хребтом. Одной из них была геолог и картограф Мари Тарп (1920–2006), которую приняли на должность научного ассистента Эвинга. Руководители Тарп отправили ее в лабораторию, поскольку (и это было предсказуемо) не позволяли женщинам участвовать в работе по сбору данных на исследовательских судах. На основе данных, полученных с использованием сонаров и сейсмографов и предоставленных учеными, работавшими на этих судах, Мари Тарп нанесла на карту шесть длинных поперечных трещин, идущих с востока на запад в Северной Атлантике. Тарп поняла, что рифтовая долина – долина с крутыми склонами, образовавшаяся в результате действия сил растяжения, действовавших на кору в продольном направлении, – расположена в центре массивной горной цепи, протянувшейся с севера на юг в середине Северной Атлантики.

Это открытие вызвало споры и сомнения. Мари Тарп вновь нанесла на карту все данные зондирования и получила те же результаты. Вскоре после этого американский геолог Брюс Хизен начал наносить на карту эпицентры землетрясений в Северной Атлантике и обнаружил, что места землетрясений совпадают с выявленной Тарп структурой посреди океана и сосредоточены на рифте. Это открытие означало, что трещина была активна, поскольку землетрясения в районе срединно-океанического хребта сопровождают формирование нового морского дна по мере поднятия магмы. Связь между подводными землетрясениями и срединно-океаническим хребтом в Северной Атлантике, обнаруженная в 1950-х гг., побудила Хизена и Эвинга изучить более точные способы нанесения на карту данных о землетрясениях, а также расширить масштабы исследования и включить в него другие океанические бассейны. Вместе со своими научными ассистентами, в том числе Хизеном, Уильям Эвинг в 1956 г. опубликовал статью, в которой постулировал существование срединно-океанических хребтов и связанных с ними землетрясений во всех океанах. До тех пор хребет был обнаружен только в Северной Атлантике, поэтому другие ученые сразу же отнеслись к идее скептически. Они пытались доказать, что теория неверна, но было подтверждено, что срединно-океанический хребет находится именно там, где предсказывал Хизен. Данные о существовании срединно-океанического хребта с рифтовой долиной посередине в конечном итоге привели к появлению теории спрединга морского дна.

Благодаря изучению океанических бассейнов мира с помощью сонаров Эвинг понял, что срединно-океанические хребты – это не отдельные системы, а почти непрерывная единая подводная горная цепь, общая протяженность которой составляет более 65 000 км. Это, вне всякого сомнения, самая протяженная горная система на Земле. Система срединно-океанических хребтов находится преимущественно под водой, но отдельные вершины поднимаются над уровнем океана в таких местах, как Исландия и Восточная Африка (см. цветную вклейку 5.4)[252]. Она охватывает земной шар, подобно швам на бейсбольном мяче, и крайне важна для понимания тектоники плит.

Эвинг также обнаружил, что рядом со срединно-океаническими хребтами накапливается мало осадков, что свидетельствует об образовании в этих зонах нового океанического дна. Эти факты заставили ученых задуматься о возрасте океанических бассейнов и процессах, происходящих вдоль срединно-океанических хребтов.

К началу 1950-х гг. геологи и другие ученые открыли множество отдельных фрагментов, ведущих к теории тектоники плит. Тем не менее исследования были разрозненными и проводились в разных местах, статьи публиковали разные авторы, работающие в разных институтах в несопоставимых областях геологии и океанографии. Ученые не знали, как соотносятся их результаты, а также что они имеют большое значение для разработки новой теории тектоники плит. Одним из направлений подобных исследований было изучение тепловых потоков от континентов и океанических бассейнов.

Геологи давно признавали, что континенты сложены из более легких, богатых оксидом кремния горных пород, таких как граниты и риолиты, и что в этих породах содержится больше радиоактивных элементов, в результате распада которых происходит выделение более мощных тепловых потоков. Геологи также знали, что океанические бассейны образованы более темной, плотной и небогатой оксидом кремния породой: базальтом. Соответственно, результаты измерений тепловых потоков должны отличаться для массивов с разным составом – Эвинг назовет это «горьким» фактом, который кажется противоречивым, но который необходимо принимать во внимание ради прогресса науки.