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

Большую часть исследований тепловых потоков выполнил в Институте Скриппса Роджер Ревел (1909–1991) вместе с геофизиком из Кембриджского университета сэром Эдвардом Криспом Буллардом (1907–1980) и студентом Артом Максвеллом. До проведения измерений тепловых потоков в океанах Буллард занимался изучением континентальных тепловых потоков. К изумлению ученых, они обнаружили (как описывается в статье, опубликованной в 1956 г.), что величина теплового потока в океанических бассейнах оказалась такой же, как на массивах суши[253]. Геофизики предполагали, что плотность теплового потока континентов должна быть выше, исходя из типов представленных горных пород (мелкозернистые магматические породы), поэтому они были удивлены результатами. Более высокое по сравнению с ожидаемым значение теплового потока над океанической корой свидетельствует о подъеме горячей астеносферы, поскольку в районе срединно-океанических хребтов происходит выход магмы.

Еще один из студентов Ревелла, Ричард фон Херцен (1930–2006), впоследствии работавший с ЮНЕСКО и Вудсхоулским океанографическим институтом, занимался сравнением результатов исследований тепловых потоков океанического дна, полученных на Восточно-Тихоокеанском поднятии – срединно-океаническом хребте в восточной части Тихого океана. В 1959 г. фон Херцен нанес результаты на карту вместе с данными Булларда, и сравнение послужило подкреплением данных о том, что тепловые потоки на океаническом дне и на суше были практически идентичными[254]. В дальнейшем более поздняя работа фон Херцена 1963 г., в ходе которой было определено, что плотность теплового потока на Восточно-Тихоокеанском поднятии в пять раз превышает значения теплового потока в прилегающих участках океанического дна, дала необходимый ключ к пониманию природы срединно-океанических хребтов, поскольку под хребтом астеносфера поднимается[255].

Первым, кто собрал эти разрозненные факты и предложил модель спрединга морского дна, был Хесс: в 1962 г. он опубликовал статью «История океанических бассейнов»[256], в которой изложил аргументы в пользу спрединга путем создания нового океанического дна в срединно-океанических хребтах[257]. Хесс приписал идею о спрединге морского дна более ранней работе Холмса, а свою работу он назвал «опытом в геопоэзии», чтобы заинтересовать аудиторию, указав на то, что он считал диковинной идеей.

Хесс предположил, что конвективные течения в верхней мантии управляются теплом, выделяющимся в результате радиоактивного распада в земной мантии и ядре, который происходит в горячем веществе глубоко в недрах Земли. Когда магма изливается на поверхности и остывает, она погружается подобно тому, как действует гелевый светильник. Хесс полагал, что эти конвективные ячейки могут быть ответственны за спрединг океанического дна в срединно-океанических хребтах вместе с пассивным движением континентальных частей коры в том же направлении, причем это происходит в рамках циклов, продолжительность которых составляет 200–300 млн лет. Хесс далее рассматривал относительно молодой возраст океанических бассейнов по сравнению с возрастом континентов. Ученый также отмечал, что малое количество осадков в некоторых частях океана связано со спредингом океанического дна из-за разрушения океанической коры в результате процессов, которые впоследствии стали называться тектоническими. Хесс считал, что срединно-океанические хребты представляют собой недолговечные структуры, так же как и дно океана, потому что они тоже могут перерабатываться и разрушаться на протяжении геологического времени. Хесс также обратил внимание на «сбросовые уступы» и сдвиг вдоль разломов океанического дна.

Роберта Дитца (1914–1995), океанографа и геофизика из Института Скриппса, часто упоминают вместе с Хессом, когда речь идет о приведении в систему теории спрединга морского дна. Однако эти двое ученых никогда не публиковались вместе, а заметка Дитца в Nature[258], напечатанная в 1961 г., вышла после появления в 1960 г. препринта статьи Хесса, в которой излагалась его концепция происхождения морского дна. Хесса беспокоило сходство заметки Дитца с его идеей, а также то, что порядок рассмотрения вопросов Дитцем соответствовал структуре статьи самого Хесса[259]. В статье, опубликованной в 1968 г., Дитц признал, что Хесс первым предложил гипотезу и его следует считать человеком, внесшим основной вклад в теорию спрединга морского дна[260].