Книга Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты - Элизабет Эрвин-Бланкенхайм

не был убежден в том, что движение материков происходило до мезозоя. Вегенер, например, придерживался мнения, что дрейф континентов начался лишь в кайнозое.

Уилсон также известен тем, что он первым использовал термин «плита». Он также понял, что вулканические острова, такие как цепь Гавайские острова – Императорские горы, сформировались, когда океаническая плита, на которой они располагались, проходила над «горячей точкой», поднимающейся из мантии. За два года до выхода статьи о трансформных разломах Уилсон опубликовал исследование, посвященное горячим точкам и происхождению Гавайских островов. Основу его работы составило исследование линейной вулканической цепи с точки зрения геологии океанического дна, геофизики, магнетизма и измерений тепловых потоков. Несколько журналов отказались печатать его статью как слишком спорную, но в конце концов она была опубликована в 1963 г. в Canadian Journal of Physics и стала основополагающим трудом в области тектоники плит[266].

Несмотря на то что название трансформным разломам дал Уилсон, эти структуры и прежде описывали другие геологи. Честь открытия принадлежит новозеландскому геологу Альберту Квеннеллу (1906–1985). В 1956 г. Квеннелл представил доклад на Международной геологической конференции в Мехико, а двумя годами позднее опубликовал результаты[267]. В статье Квеннелл описал раскрытие бассейна Красного моря в результате образования разлома Мертвого моря – крупного континентального сдвига, протянувшегося до северной части Красного моря, – что позже подтвердилось. Соединив Аравийский полуостров с Африкой через Красное море, Квеннелл осознал, что в ходе процесса Аравийский полуостров, вероятно, значительно повернулся влево – против часовой стрелки. Смоделировав дальнейшее вращение полуострова, Квеннелл понял, что он описывает окружность. Это открытие приведет к находке еще одного важного кусочка головоломки под названием «тектоника плит»: существуют не только полюсы, вокруг которых вращается блок – «полюсы вращения», – но для того, чтобы блок двигался таким образом, сам он должен быть неподвижно закреплен.

Джон Уилсон тоже понял, что если океаническое дно разрастается с формированием новых океанических плит в районе срединно-океанических хребтов, то где-то в другом месте на планете другие плиты должны поглощаться и перерабатываться. Уилсон доказывал, что Земля не увеличивается в размерах со временем, следовательно, сохранение массы и площади поверхности должно осуществляться за счет разрушения плит. Этот принцип, согласно которому планета со временем не становится больше или меньше, а сохраняет удивительную «стройность», продолжал оставаться спорным даже с появлением теории тектоники плит. Тем не менее астрофизики продемонстрировали, что диаметр и радиус Земли не изменился статистически значимым образом с того момента, как NASA провело измерения.

В 1968 г. Уилсон опубликовал еще одну статью, подробно изложив свои представления о том, как происходят повторяющиеся тектонические события, которые приводят к формированию различных особенностей рельефа и типов горных пород, в зависимости от того, в какой фазе находится регион[268]. Этот процесс повторяющегося раскрытия и закрытия океанических бассейнов на протяжении геологической летописи был назван циклом Уилсона (Вилсона) в честь ученого. Последовательность событий происходит в рамках цикла в течение примерно 500 млн лет.

В 1965 г. Эдвард Крисп Буллард из Кембриджского университета вместе со своими аспирантами Джеймсом Эвереттом и Аланом Смитом вернулся к рассмотрению проблемы соответствия континентов друг другу – с чего начинал Вегенер, – но с новой парадигмой и новыми методами, и написал знаменитую статью «Соответствие континентов вокруг Атлантики» (The Fit of the Continents around the Atlantic)[269]. Ученые воспользовались первыми компьютерными моделями, чтобы совместить края воссозданного мира, в котором все континенты опять были соединены – так, как было, когда на Земле последний раз существовала Пангея. Авторы статьи утверждали, что береговые линии континентов не обеспечивали наилучшего соответствия, поскольку небольшой подъем или понижение уровня моря значительно влияли на местоположение береговой линии. Ученые выяснили, что идеальное совпадение между континентами наблюдается на глубине 500 морских саженей (900 м) вдоль континентального шельфа. Континентальный шельф является «настоящим краем континента», а другие факторы, такие как речная эрозия, оказывают гораздо меньшее влияние ниже уровня моря. На самом деле Альфред Вегенер при проведении своего анализа сопоставлял береговые линии и заметил, что континентальный шельф может дать лучшее совпадение в некоторых участках, но Вегенер не пошел по этому пути размышлений.

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