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

Важнейшим элементом в работе Булларда было использование теоремы Эйлера – математической формулы, описывающей перемещение шара или приблизительное положение, в котором он окажется, если его повернуть, исходя из начального положения и угла поворота (подъема или понижения поверхности). Благодаря работе Квеннелла Буллард понял, что, поскольку континентальные блоки при движении описывают окружность, теорему Эйлера можно применить к рассматриваемой проблеме – воссозданию объединения континентов – и моментально преодолеть препятствия. Теорему можно применить, потому что Земля – это шар, а не плоская поверхность. Вкратце, Буллард установил, что вращение вокруг оси шара объясняет, каким образом неподвижная плита движется по поверхности шара[270]. Всякое вращательное движение имеет ось. Буллард и его коллеги оценивали степень соответствия континентов, получаемого при использовании теоремы Эйлера, потому что, если объединение южных материков происходило довольно легко, то северные было гораздо труднее совместить в результате сложного движения плит в Северном полушарии. Ученые использовали подгонку методом наименьших квадратов, а анализ проводили на первых компьютерах соавторы статьи – Эверетт и Смит. Эти первые компьютеры оказались незаменимы для анализа. Для некоторых участков не удавалось найти оптимального решения, в том числе для зоны у юго-западной Ирландии и фрагментов срединно-океанического хребта, наряду с Исландией и Фарерскими островами.

В 1970-х гг. произошло объединение данных и информации, полученных в прежние десятилетия, в разумную теорию. Тем не менее скептики считали, что предложенный механизм нереален; этих ученых называли «фиксистами». В другом лагере были «мобилисты», сторонники теории дрейфа континентов. Подобно тому как это происходило с другими теориями во времена их появления, различные точки зрения привели к серьезным обсуждениям, спорам и, временами, язвительности. До 1970 г. к мобилистам относились с издевкой, после 1970 г., когда в большом количестве стали поступать данные и отчеты, приверженность фиксизму стала считаться устаревшей. Факультеты колледжей и университетов приобретали и теряли свою репутацию в зависимости от того, какую сторону в споре поддерживал их профессорско-преподавательский состав[271]. Ученые тоже приобретали и теряли репутацию, в соответствии с тем, какую точку зрения в этом споре они принимали. Некоторые геологи беспокоились о том, что принятие теории тектоники плит будет означать «конец» геологии, поскольку эта идея угрожает существующему положению вещей. Конечно, оказалось все наоборот: теория открыла новые перспективы для исследований. Уильям Эвинг, великий путешественник и исследователь океанического дна, сам до 1970-х гг. придерживался идей фиксизма, но в конце концов принял появление и развитие теории тектоники плит, для которой его исследование заложило основу.

Научно-исследовательская работа Булларда и его коллег обеспечила связь между гипотезой дрейфа континентов и теорией тектоники плит, а позднее она приобрела планетарный масштаб. Исследования, позволяющие более полно понять во всех деталях теорию тектоники плит, продолжаются и по сей день. В 1990-х гг. геофизик Сэйя Уеда (1929–1923), профессор Токайского университета, в своей работе пролил свет на роль глубоководных желобов, считавшихся пассивными структурами, в которых просто встречаются две плиты без активной динамики самого желоба. Другие японские исследователи, в частности Акихо Мийясиро (1920–2008), петролог, специалист по метаморфическим породам из Университета штата Нью-Йорк в Олбани, выяснил, как формируются различные типы метаморфических пород в разной тектонической обстановке, связанной с зонами субдукции (местами, где одна плита пододвигается под другую и погружается в мантию, в результате чего часть материала плиты перерабатывается и уничтожается, что часто приводит к закрытию океанических бассейнов) и островными дугами (длинными цепями вулканических островов, появляющихся в результате поднятия магмы вдоль конвергентных границ плит). В 2000 г. Ричард Гордон (р. 1953), геофизик из Университета Райса, описал зоны диффузных границ плит[272]. Эти зоны отличаются от более привычных границ плит по ширине, степени напряжения и скорости движения в год. Примером диффузной зоны плиты служит Провинция бассейнов и хребтов на западе США.

Геологи установили существование цикла Уилсона в докембрийских горных породах периода гренвиллского горообразования, доказав, что тектонические движения плит происходили еще до мезозойской эры. Этот цикл представляет собой кульминацию глобальной тектоники плит и служит иллюстрацией того, как границы разных плит соединяются, как сталкиваются континенты, как раскрываются бассейны океанов и как в желобах одна плита пододвигается под другую с погружением материала в мантию.