Есть острова, которые поднимаются из пучины морей, заселяются людьми, а затем вновь опускаются на дно. Большого интереса они сами по себе не представляют, хотя любопытен уже тот факт, что поверхность Земли находится в движении, поднимается, становится сушей, вытесняя море, а потом вновь уступает место морским волнам. Достаточно подробнее ознакомиться с этими фактами, и мы от удивления — до чего же активно движется Земля! — перейдем к испугу: с каких это пор она, собственно говоря, начала двигаться? Невольно возникает вопрос: долго ли сможет выдерживать земная кора все эти бурные перемещения, не лопнет ли она в конце концов?
1 ноября 1880 года в Берлине родился человек, которому мы обязаны нашими нынешними представлениями о форме земной поверхности. День смерти его неизвестен: Альфред Лотар Вегенер погиб, спеша на помощь друзьям, в вечных льдах Гренландии.
Вегенер оставил о себе память в виде книги «Возникновение континентов и океанов». Книга эта появилась в 1915 году, но представляет интерес и по сей день. Вегенер пишет о строении дна в глубоких морских впадинах, о перемещении континентов, о подвижках по краю континентов, о разрывах морского дна, о смещении положения полюсов Земли; даже занимающая сейчас очень многих проблема конкреций марганца на дне океана и та была уже упомянута им. Вегенеру удалось создать новое представление об изменениях земной поверхности. До сих пор верили в такую модель: горные складки образуются в результате охлаждения горячего внутреннего ядра, подобно тому как на печеном яблоке в результате потери им влаги морщится кожура. Вегенер предложил идею раскалывания огромного праконтинента, дрейфующего на жидкой магме. По профессии Альфред Вегенер был метеорологом, больше всего его интересовали огромные массы полярного воздуха, которые «делают» нашу погоду. В 1906–1908 годах он принял участие в экспедиции по Восточной Гренландии. С 1908 по 1912 год Вегенер преподавал в университете в Марбурге-на-Лане, но его больше манят молчаливые гренландские льды, чем университетская карьера. Летом 1912 года он вновь отправляется в Гренландию, зимует там, а в следующем году даже пересекает ледяную пустыню.
Начинается первая мировая война, Вегенера призывают в армию и в 1919 году отправляют на метеорологическую станцию военно-морских сил на Гросборстель. Однако теперь уже ученый скорее стал геофизиком, чем метеорологом. В 1930 году он становится руководителем «Немецкой гренландской экспедиции». По всей ширине острова закладываются станции, где должны зимовать исследователи. Сам Вегенер остается на станции «Ледовый центр». Именно здесь застигает его призыв с побережья о помощи, и, хотя для похода по льду время уже слишком позднее, Вегенер отправляется 1 ноября 1930 года на санях помочь товарищам. Цели он так и не достиг, труп исследователя был найден позже. Свой 50-летний юбилей Вегенер пережил всего на несколько дней.
Открытие Вегенера каждый может проверить сам, лишь бы под рукой была карта мира. Вегенер рассказывал, с чего он начал: перед ним лежала карта континентов, и он вдруг поразился, насколько точно подходят друг к другу береговые линии справа и слева от Атлантического океана. Между тем гипотеза, что это действительно части целого, представлялась ему слишком невероятной, пока Вегенер не узнал осенью 1911 года о некоторых, новых для себя палеонтологических фактах. Если верить им, то в далекие времена между Африкой и Бразилией должно было существовать нечто вроде «сухопутного моста», по которому звери и растения могли путешествовать в обе стороны. И он не был единственным. Такие соединительные участки явно имели место между Мадагаскаром и Передней Индией, между Австралией и Антарктикой, а также между Мадагаскаром и Австралией. Специалисты обсуждали вопрос о наличии еще нескольких подобных мостов.
Вегенер задал вопрос: можно ли принять гипотезу о существовании сухопутных перешейков между островами и континентами? Можно ли считать острова в Беринговом проливе между Сибирью и Аляской остатками сухопутного моста между Азией и Америкой? Не меньше двадцати крупных ученых, каждый из которых был корифеем в своей области, яростно отстаивали такую вероятность или отвергали ее. В качестве решающего доказательства выдвигали, например, распространение определенных родов и семейств дождевых червей (для которых море, естественно, непреодолимо).
Вегенер не был специалистом во всех этих вопросах, но мысль его опережала идеи знатоков. Его преимуществом было незнание деталей, тех мелких подробностей, которые нередко не позволяют видеть леса за деревьями.
Давным-давно, после того как земной шар охладился и покрылся твердой каменной корой, всю его поверхность на глубину более двух километров затопило первородное море. Потом каменная кора начала разрываться, части ее смещались, возникали складки, в море появились глубоководные и мелководные участки, отдельные территории трансформированной земной коры начали подниматься над уровнем моря. Вегенер долго размышлял на эту тему и пришел к следующему выводу: некогда должны были существовать два массива суши, два сверхконтинента, которые, возможно, уже были покрыты горами:
1) Африка + Южная Америка + Индия + Австралия + Антарктида = Гондвана
2) Европа + Азия + Северная Америка + Гренландия = Лавразия
Затем оба эти суперконтинента разломались и начали дрейфовать по жидкой внутренней части Земли. Разрывы на них превратились в глубокие трещины, отдельные массивы вращались вокруг своей оси, переворачивались, вновь объединялись, вставали на попа и уходили краями в жидкое нутро Земли, расплавлялись там, короче говоря, были похожи на льдины, которые несет по поверхности реки.
А что до сухопутных перешейков, то в них вовсе нет никакой необходимости!
Теория Вегенера нашла блестящее подтверждение не только благодаря совпадению формы континентов, но и геологического состава тех участков суши, которые некогда принадлежали одному целому, их флоры и фауны. Любой читатель может совместить отдельные континенты, вырезав кусочки из карты. Только не промахнитесь с Передней Индией. Этот субконтинент когда-то был соединен с северо-восточной частью Австралии, оторвался от нее и с большой скоростью, под парами дымящихся вулканов направился на север, где столкнулся с Азией, сдвинув сушу до высоты Гималаев.
В какие же времена все это происходило? Нашей Земле примерно 4700 миллионов лет. Жизнь зародилась на ней примерно 3700 миллионов лет тому назад. А раскол континентов имел место всего лишь 300 миллионов лет назад!
Попробуем представить себе эти интервалы времени. Возьмем масштаб, где миллион лет равен одной минуте, и представим себе, что Земля появилась в понедельник в 0 часов 00 минут. В таком случае первые живые существа появились в 16.30 в понедельник, затем проходят понедельник, вторник, среда, а поутру в четверг, в пол-седьмого, свершается нечто невероятное: оба огромных массива суши, на которых мирно обитали растения и животные, вдруг трогаются с места и начинают на глазах раскалываться! Возникают все новые трещины, откалываются все новые куски. Они начинают расплываться, и море все больше разделяет их.
Можно спросить: не указывают ли процессы, происходящие на поверхности, на какие-то процессы внутри Земли? Неизвестно, что представляет собой ядро Земли, значит, нельзя сказать, что там происходит. Нельзя даже ответить на вопрос, что послужило причиной раскалывания континентов. Теорий сколько угодно, но не подкрепленные соответствующими данными, они стоят немного.
А между тем мы ежедневно испытываем на себе последствия расплывания континентов. Расстояние между материками постоянно увеличивается, в данном случае неважно, на сколько сантиметров; то тут, то там появляются глубокие, до самых нижних слоев, трещины. Из них начинает выступать жидкая магма, она расширяет своим напором разлом, доходит до поверхности, и мы становимся свидетелями вулканической деятельности, наблюдаем выбросы горячих источников, столбиков пара, вулканического пепла, разливы раскаленной красной лавы.
Не менее энергично раскалывается морское дно. Вокруг дрейфующих материков расходится сетка подводных трещин и разломов, на морском дне нередко удается зарегистрировать температуру, свидетельствующую о подводной вулканической деятельности.
Зона разломов вторгается между Европой и Африкой с востока и в континент Северной и Южной Америк с запада; это великая впадина, заполненная Атлантическим океаном. Здесь с большой мощью дают о себе знать внутренние процессы Земли, они приподнимают в середине дно океана, выгибая его в купол так, что каменные глыбы раскалываются и по краю их возникают глубокие обрывы. На дне таких впадин отмечается повышенная температура, свидетельствующая о поступлении тепла изнутри земли. Анализы убедительно показали: наиболее молодой, то есть наименее изъеденный морской водой, камень находится в центре Атлантики, непосредственно во впадине или по ее краям. Чем дальше к востоку или западу, тем старее становятся породы, тем дольше терзали их соленые воды, значит, морское дно между континентами — это «новое» земное дно! Там, где бурлящие массы породы вынесены на поверхность моря, поднимаются острова: Азоры, острова группы Св. Павла, остров Вознесения, а дальше к югу Тристан-да-Кунья. То, что мы называем «островами», на самом деле верхушки огромного горного массива, самого высокого на Земле!
Лава выливается из морского дна, застывает там и все дальше расталкивает континенты. Вулканическая деятельность на поверхности суши — детская игра по сравнению с вулканическими процессами, которые разыгрываются под спокойной океанической поверхностью. Обращает на себя внимание и еще один факт: возраст самых старых пород в Атлантическом океане едва достигает 150 миллионов лет, это значит, что тогда четыре огромных материка — Европа, Африка, Северная и Южная Америки составляли один континент и не были тревожимы вулканическими стихиями, по крайней мере в таком размахе, который они приобрели в наши дни.
В принятом нами масштабе земной истории эти 150 миллионов лет равны двум с половиной часам — совсем мало, а разлом, отделивший Африку от Азии и образовавший Красное море, расширение которого грозит превратить Африку в остров, произошел всего две минуты назад!
В 1966 году геологи обнаружили поразительный факт: Красное море на дне значительно горячее, чем на поверхности! Температура в глубоких впадинах на морском дне вообще невероятная: 56,5°! Возможно ли это? Вода, имеющая подобную температуру, должна подниматься на поверхность. Дальнейшие проверки обнаруживают еще более удивительный феномен: там, внизу, находится, собственно, не морская вода, это не то Красное море, по которому плавают суда. По дну моря разлит плотный раствор соли! Мало того, в нем растворены металлы, представляющие огромный интерес для экономики и промышленности.
Исследования 1968 года показали, что в десятиметровом слое соляного раствора есть цинк, свинец, серебро и золото на сумму 2,4 миллиарда долларов, стоимость менее ценных металлов в расчет вообще не принималась!
Компании, занимающиеся разработкой горных пород, вступают в яростную схватку за концессии, а ученые готовят для них новый сюрприз: в том месте, где в 1966 году была зарегистрирована температура 56,5°, она составляет теперь 59,2°! В это трудно поверить, но это факт: где-то в глубине Красного моря в него изливается вода с температурой 104°, на поверхности Земли она немедленно обратилась бы в пар. Именно она растворяет в недоступных нам недрах металлические соли и выливает их на дно моря в виде горячей тяжелой каши.
А что произойдет, если температура будет повышаться и дальше? Если раздел Африки и Азии в этом месте ускорится, мы станем свидетелями великолепного геологического зрелища: перед нами откроется кипящее море, скорее гигантская двухкилометровая впадина, из которой начнут вырываться вулканические шлаки, горячие газы и, наконец, потоки лавы; все это будет сопровождаться неистовыми землетрясениями, разрывом Красного моря вдоль Суэцкого канала, образованием впадины в направлении Мертвого моря и, наконец, появлением новой зарубки на земной поверхности, которая пройдет на юг, к Африке. Очень может быть, что подобный геологический спектакль не только сделает доступными новые месторождения в виде соляных отложений, но и вскроет неизвестные нефтеносные поля. Нефть разольется вдруг по поверхности моря, и это, увы, принесет непоправимые бедствия не только судоходству, но растительному и животному миру Красного моря.
Что это, фантазия? Ни в коем случае, ведь и Аденский залив представляет собой огромный разлом между Аравийским полуостровом и Сомали, берущий начало в Джибути. Не менее бурные процессы происходят и на другом конце Красного моря, где с древних времен отмечалась активная вулканическая деятельность. Весь Африканский континент, вращаясь, уходит от Азии, смещается ближе к Европе.
Красное море, без сомнения, самый живой пример идеи Вегенера о смещении континентов. Но не забудем, что эти процессы затронут и Европу. В свое время образовалось Средиземное море, появился Бискайский залив, Англия не только «отъехала» от Франции, но и развернулась вдобавок на 30 градусов по часовой стрелке (а Европа повернулась относительно Северной Америки на целых 50 градусов). А теперь мы из мозаичных кусочков можем сложить Европу (для этого непременно нужно иметь перед глазами глобус, а не обычную плоскую карту).
Поэтому отогнем Испанию к северу, а нынешний Лондон отнесем на то место, где ему следовало быть, — около Орлеана. Италию, Сардинию и Корсику нам придется немного сжать в складки и переместить к западу, на юг от Франции. (Область Корсики и Сардинии 6 миллионов лет назад сдвинулась против часовой стрелки, но с той поры, похоже, движение прекратилось.)
У кого есть время, тот может поставить перед собой более сложные задачи и постараться представить себе, как можно сложить арктические острова с Гренландией, ведь все они выглядят так, будто оказались разметены в северо-западном направлении в результате попадания гигантского метеорита (кратером которого был бы в таком случае Гудзонов залив).
Наука имеет пока недостаточно сведений об этих ледяных просторах, поэтому каждый может предложить собственную теорию. Что касается Гренландии, то она была, по-видимому, некогда частью суперконтинента Лавразии, «отломившись» 60–70 миллионов лет назад от Северной Америки. Какой простор здесь открывается для теории, показывает хотя бы тот факт, что еще в 1967 году господствовало следующее мнение: после отделения Америки от Европы оба континента, возможно, снова приблизились, а то и столкнулись, затем в течение некоторого времени оставались «склеенными», потом вновь разошлись, оставив у себя на память куски другого материка.
Когда приезжаешь на Канарские острова, задаешь себе вопрос, по чьей земле ты, собственно, ступаешь: по африканской, по южноамериканской или по какой-либо иной. Возможно, острова возникли в результате вулканической деятельности и выброшены из недр океана, но не исключено также, что это кусочки, «отломившиеся» от континента Южной Америки, когда тот распростился с Африкой и отплыл на запад. В таком случае эти райские острова следует рассматривать как островную группу Южной Америки. А вдруг Канарские острова — верхушки затонувшего горного хребта африканского Атласа, тогда их следует отнести к Африке! Доказательствами «за» и «против» обеих теорий можно заполнить до краев окаменевшие остатки скорлупы от страусовых яиц, найденных на острове. Страусы не могли переплыть море и поселиться на вновь возникших островах, которые отстоят от Африки больше чем на сто километров! Вероятнее, что эти животные были свидетелями разделения земных массивов.
В последнее время наиболее дотошные геологи пытаются доказать, что восточные Канары относятся к Африканскому (а может быть, к Южноамериканскому) континенту, а вот западные — эти уж вулканического происхождения.
Мы не знаем, с какой скоростью путешествовали материки в разные стороны. Скорее всего скорость эта бывала различной. Наибольшим скороходом представляется Передняя Индия, когда она отделилась от Австралии и столкнулась затем с Азией. В настоящее время скорость дрейфа Южной Америки составляет около одного сантиметра в год, если считать вдоль экватора. Есть и зоны большего движения: так, например, Красное море прибавляет в ширину по два сантиметра каждый год, а берега Тихого океана расходятся ежегодно на расстояние до шести сантиметров.
И вот что важно отметить: подлинные границы на нашей Земле не реки и не высокие горы, даже не морские берега — Земля разграничена глубокими разрывами и разломами между дрейфующими блоками континентов. Граница между Европой и Америкой, например, лежит на невидимой для нас атлантической глубине в середине океана (эту границу можно увидеть только на маленькой Исландии, острове, который в геологическом отношении частью принадлежит к Америке, а частью к Европе).
Сейчас появляются все новые теории о причинах подобных трансформаций. Существует версия, согласно которой Земля подверглась бомбардировке огромными метеоритами. Они изрыли ее кратерами, как лунную поверхность. Считают, что могло измениться направление земной оси, в результате чего изменился климат, возникли гигантские массы льда, приведшие к обледенению Сахары, да и всей Северной Африки. Невероятно большие массы льда возникли на Южном полюсе, они нарушили равновесие Земли и вызвали разломы и расхождение континентов.
Другая теория считает, что сам климат изменился вследствие перемен в судьбе континентов, такая точка зрения как будто бы подкрепляется изучением Австралии, которая, по некоторым данным, дважды проплывала над Южным полюсом.
Споры порой ведутся с большим ожесточением. Вот один пример такого спора, разгоревшегося весной 1973 года. Хотя по поводу пресловутой «загадки пирамид» уже много чего говорилось, но в данном случае речь вновь зашла о великой пирамиде Гизе. Точно установлено, что 4500 лет тому назад строители проложили ее стены строго в направлении с севера на юг и с запада на восток. С тех пор пирамида недвижно высится в пустыне. Недвижно ли? При точной проверке оказалось, что направление несколько нарушено. Что это, ошибка строителей? Вряд ли, говорят некоторые геофизики, скорее дело в том, что вся Африка немного повернулась. А по какой причине? Конечно, тут могло сыграть роль и перемещение континентов, но тогда пирамида должна была бы развернуться в противоположном направлении. А может быть, причиной послужило землетрясение, случившееся в 908 году до н. э.? Или же лед в Гренландии и Антарктике растопился, и это повлияло на положение Африки и пирамид? Кто может дать ответ?
Понимание этих загадочных событий усложняется еще одним абсолютно точно измеряемым феноменом — палеомагнетизмом.
Положа руку на сердце должно признать, что мы не знаем, откуда у Земли магнитное поле, почему существуют такие понятия, как Северный и Южный магнитные полюсы. Старое представление, согласно которому внутри Земли имеются магнитные массы железа, абсолютно неверно. Если предположить (а подобное мнение самое популярное), что в недрах земли лежит раскаленная масса, то намагниченность железа должна исчезнуть, как показывают эксперименты, уже при 770 °C. Причиной земного магнетизма не могут быть и «магнитные штормы», посещающие нас из космоса. Не может его вызвать вращение Земли и вызываемые ею электрические токи в земной оболочке.
Можно ли представить себе ядро Земли как огромную динамо-машину? Идея эта десятилетиями увлекала многих ученых, но доказать такую гипотезу они были не в силах. Однако независимо от того, что послужило основой земного магнетизма, он существует уже много миллионов лет. Если, например, извергается вулкан и жидкая лава течет по горному склону, то застывает она под влиянием магнитного поля. Железные минералы, находящиеся в лаве (а их там очень много, с помощью маленького магнита на Этне можно без труда собрать килограммы магнитного песка и пыли), принимают направление с севера на юг. И на дне моря частички минералов размещены в направлении земного магнитного полюса, как иголочки в эксперименте. Но вот что удивительно: в старых магнитных потоках и в старых отложениях на морском дне направление отложений не совпадает с нынешним магнитным полем! Это значит, что полюса лежали некогда в другом направлении.
За короткое время ученые разработали несколько более или менее сложных теорий, которые призваны объяснить этот странный факт, и некоторые из них выглядят подчас довольно убедительно. Отталкиваясь от этих теорий, можно составить довольно упорядоченную картину перемещения по земной поверхности материковых глыб, которые принимают то одно, то другое положение относительно полюсов. Если зафиксировать точки, где, как утверждают, лежал Северный полюс, и соединить их друг с другом, то для каждого континента вырисовывается кривая, заканчивающаяся там, где мы сейчас обнаруживаем Северный полюс.
Исследование земного магнетизма по старым потокам лав и глубоководным отложениям показали: за последние 76 миллионов лет (согласно принятой нами шкале это 1 час 16 минут) магнитное поле Земли меняло знак 171 раз. Один раз для перемены знака потребовалось всего 50 тысяч лет! То магнитное поле, в котором мы живем, явно пережило свой срок, Северному и Южному полюсам давно уже пора поменяться знаками!
А что за этим последует?
Пока ничего нельзя утверждать с уверенностью. Мы не можем сказать, насколько быстро происходит такое обращение земного магнитного поля: в некотором роде мгновенно или же затягивается на несколько сотен лет. Упомянем лишь одну гипотезу, заметив сразу, что страхи такого рода, по всей вероятности, необоснованны. Речь идет о гипотезе, согласно которой при изменении магнитного полюса Земли может измениться и направление ее вращения. Подобный «поворот галса» заставил бы вздрогнуть и сотрястись все то, что Земля несет на себе. Это была бы катастрофа не только для нашей цивилизации, но и для значительной части растительного и животного мира.
Однако, если бы с изменением направления магнитной оси всякий раз были связаны подобные феномены, мы нашли бы следы этих событий в геологических слоях. По-видимому, все-таки смена земного магнитного поля происходит относительно медленно, а главное, она не отражается на вращении Земли. Возможно, при этом не обходится без одного-двух солидных землетрясений, без дюжины сокрушительных цунами, но жизнь при этом не уничтожается. Все это только захватывающие дух теории, которые лишний раз подчеркивают дефицит знаний в наш высокообразованный век.