Взламывая планету Земля

В то же время в области хребта Ганфлинт также содержится слой кремнистого известняка, которому около 1,9 млрд лет. Он состоит из слоев красного железа и черного кремнезема. В 1953 году палеонтолог Стэнли Тайлер изучил черный слой под микроскопом и обнаружил маленькие сферы и палочковидные объекты длиной около 10 микрометров, очень похожие на клетки бактерий. Последующий анализ показал, что это были цианобактерии, способные к фотосинтезу. Это открытие отодвинуло назад время возникновения жизни. Был открыт протерозойский эон – время, когда на Земле существовали только простейшие одноклеточные организмы. В настоящее время считается, что первые организмы, подобные бактериям, появились 2,5 млрд лет назад.

Срединно-Атлантический хребет

В 1870-х годах члены экспедиции «Челленджер» обнаружили область с неровным морским дном в центре Атлантики. В 1953 году была открыта самая большая по протяженности горная цепь, скрытая под водами океана.

Срединно-Атлантический хребет петляет по дну океана, но не соприкасается с континентами.

Ученые на борту судна «Челленджер» изучали возможные пути прокладки трансатлантического телеграфного кабеля. Позже исследователи проявляли к рельефу дна более научный интерес. Изобретение эхолота сильно облегчило им задачу – эхолот отправляет в воду резкие звуковые импульсы и принимает эхо, отраженное от морского дна. Это был более быстрый и точный метод картографирования морского дна по сравнению с методами, существовавшими ранее. К 1925 году зондирование, проведенное немецким научно-исследовательским судном «Метеор», показало, что неровный рельеф под водой представляет собой протяженную систему подводных хребтов, которые огибали южную оконечность Африки и заходили в Индийский океан.

Погружаемся глубже

Только в 1950-е годы была составлена наглядная карта всей системы, во многом благодаря работе американских геологов и картографов – Мориса Юинга, Брюса Хейзена и Мари Тарп. Юинг и Хейзен собирали данные зондирования на борту исследовательского судна «Верна». Женщинам было запрещено «работать в полях» на исследовательском судне, поэтому Тарп, вернувшись в Нью-Йорк, объединила полученную информацию с данными об океаническом дне, собранными исследователями Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе. В 1953 году она показала самую подробную на сегодняшний день карту дна всей Атлантики, где по центру проходили высокие хребты с глубокими равнинами между ними. Это был Срединно-Атлантический хребет, и как было открыто позднее, только часть подводной горной цепи, простирающейся от Арктики до восточной части Индийского океана. Вскоре выяснили, что область хребта была сейсмически-активной (и остается такой до сих пор), а вулканические острова, такие как Исландия, сформировались в местах, где часть хребта пробила поверхность.

Изобретение фатометра, прибора типа эхолота, созданного Гербертом Гроувом Дорси в 1928 году, произвело революцию в области океанографии.

Моделирование климата

Чтобы предсказать погоду, нужно взять исходные условия и попробовать спрогнозировать, как они изменятся к определенному моменту в будущем. Но возможно ли смоделировать погоду для всей планеты?

Климатическая модель Национального управления океанических и атмосферных исследований показывает возможные изменения средних температур по всему миру к 2050 году.

В 1956 году Норман Филлипс, метеоролог из Института перспективных исследований в Принстоне, создал математическую систему моделирования ежемесячных изменений тропосферы. Он запустил ее на компьютере и получил реалистичную модель климата. К тому же, можно было ускорить время и посмотреть состояние атмосферы и океанов через много лет в будущем. Система содержала информацию о погодных явлениях, карты ветров, дующих как у поверхности Земли, так и на границе со стратосферой (реактивный поток). Филлипс, создав общую модель циркуляции, по сути, создал первую модель климата. Это было большим прорывом, хотя никто не верил, что эта модель сможет точно предсказать, что случится с климатом в следующем году или через год. Зато она показывала, что погода и климат – это явления, которые можно смоделировать с помощью математики и достаточной вычислительной мощности. Со времен прорыва Филлипса климатические модели непрестанно совершенствуются, чтобы как можно точнее повторить такую систему, как планета Земля.

Автоматизированное прогнозирование погоды