История Земли. От звездной пыли – к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет

Однако нашлись ученые, проявившие большой интерес к открытиям Вегенера и его сторонников, и начали искать новые механизмы, объясняющие дрейф материков. Согласно одной из гипотез, Земля сжимается, возможно, из-за охлаждения или из-за обрушения наполненных газом пустот глубоко в недрах планеты, и таким образом части поверхностной коры постепенно опускаются, подобно разбитому своду. Согласно этой мало обоснованной модели, когда-то между западным побережьем Америки и восточными берегами Африки и Азии существовало обширное пространство суши. Нынешний Атлантический океан рассматривался как гигантский свод суши, рухнувший в мантию. Эту модель сжимающейся Земли опровергает простая эвклидова геометрия: обычный свод может обрушиться, но если перенести эту идею на шар, окажется, что участок суши объемом с Атлантический океан явно не может рухнуть в никуда.

Выдвигалась и противоположная гипотеза, согласно которой Земля расширяется, надувается, как аэростат, на протяжении геологического времени. В давние-предавние времена существовала только континентальная кора, которая начала трескаться и раскалываться, когда планета раздулась (одно из объяснений – воздействие глубинных раскаленных газов). Если прокрутить такую воображаемую пленку назад, то мы увидим, что в какой-то момент все материки составляли сплошной покров шара, диаметром примерно три пятых от современного размера Земли. С 1920-х по 1960-е гг. эта гипотеза (за неимением других объяснений феномена Атлантики) поддерживалась рядом специалистов, пока ее не потеснила весьма захватывающая новая идея.

Невидимые горы

После Второй мировой войны ускоренными темпами развивался научно-технический прогресс. Две разработки в противолодочной обороне, рассекреченные и взятые на вооружение океанографами в 1950-е гг., привели к кардинальным открытиям в динамике развития Земли.

Гидролокатор, способный посредством звуковой волны определять расстояние и направление подводного объекта, изобретенный 100 лет назад, стал широко известен благодаря голливудским фильмам про подводные лодки. Вот, например, вы слышите «ПИНГ», через короткое время отвечает тише и мягче эхо – «пинг». Звуковая волна отражается от твердого корпуса подводной лодки. (Эффект воздействия на зрителя зависит от того, с чьей стороны происходит действие фильма – охотника или дичи.) «ПИНГ… пинг», «ПИНГ… пинг», «ПИНГ… пинг»: эхо откликается все чаще, после того как расположение лодки определено. Звучит напряженная музыка; пускаются торпеды.

Такая же технология может быть использована в научных исследованиях океанских глубин с целью исследования рельефа морского дна. Даже самые глубокие впадины и расщелины на дне океана доступны для проникновения звуковых волн. Уже в 70-е годы XIX в. британские ученые применяли примитивные гидролокаторы на борту корабля ВМС Challenger и сообщали о возможном наличии крупного горного хребта на дне посредине Атлантического океана – поразительное открытие, которое некоторыми современными романтиками связывалось с затонувшей Атлантидой. После катастрофы «Титаника» в 1912 г. примитивные эхолокаторы использовались для обнаружения айсбергов, а затем в годы Первой мировой войны они прошли быструю модернизацию в связи с появлением немецких субмарин. В 1920-х гг. гидролокаторы уже систематически применялись в научных исследованиях рельефа океанского дна, и это позволило довольно быстро определить, что в морских глубинах скрываются громадные горные массивы. Однако геологические выводы из этих наблюдений оказались незначительными, да и сами усилия океанографов были сильно ограничены Великой депрессией и призраком Второй мировой войны.

По окончании войны океанографы получили в свое распоряжение новое поколение гидролокаторов высокой чувствительности, которые позволяли не только отследить очертания морского дна, но и проникнуть в верхние слои горной породы. Общая картина дна Атлантики стала очевидной. В частности, по мере удаления от побережья континентальные шельфы постепенно опускаются все глубже на протяжении нескольких сотен километров. Затем края шельфов внезапно обрываются, переходя в абиссальную равнину, находящуюся на глубине более 3 км и протяженностью несколько тысяч километров. Эта равнина гораздо более обширная и ровная, чем что-либо подобное на суше. И разрезает океан протяженная горная гряда – Срединно-Атлантический хребет.

Эти данные совпадали с прежними открытиями, но всех поразила толщина земной коры под морским дном. До этого геологи полагали, что океаны уступают суше по толщине коры и что по мере удаления от берега океанское дно постепенно становится все тоньше. Однако они обнаружили, что вместо постепенного перехода морское дно обрывается стремительно, уходя в глубину. В отличие от десятков километров скалистой породы под материками, толщина дна океана составляет всего около 10 км: резкий переход располагается как раз там, где заканчивается континентальный шельф. Такая узкая граница между материками и океанами противоречила изостатическим моделям.