Возможно, Гея — живая планета — пытается залечить свои раны?
Наиболее очевидное место на поверхности Земли, где существовала подобная «рана», это Тихий океан. Понижение земной коры в занятых океанами частях планеты составляет около 2,5 мили, тогда как глубина Тихого океана в некоторых местах достигает 7 миль. Если удалить со дна Тихого океана слой коры, образовавшийся там за последние 200 миллионов лет, мы опустились бы на глубину 12 миль от поверхности воды и от 20 до почти 60 миль от поверхности суши. Ничего себе впадина… А насколько велика была эта «рана» 500 миллионов или 4 миллиарда лет назад? Невозможно даже представить — можно только с уверенность сказать, что гораздо глубже.
Не подлежит сомнению, что впадина была значительно шире и захватывала гораздо большую часть поверхности планеты. В настоящее время Тихий океан занимает около трети земной поверхности, но за последние 200 миллионов лет его площадь уменьшилась. Причина заключается в том, что обрамляющие океан континенты — Америка на востоке, Азия и Австралия на западе — сближаются, медленно, но неотвратимо сжимая Тихий океан на несколько дюймов в год.
Наука, занимающаяся изучением и объяснением этого процесса, получила название теории тектонических плит.
Ее основой, как и основой изучения Солнечной системы, является отказ от представлений о стабильности и неизменности планет в пользу признания катаклизмов, изменений и даже эволюции, которая касается не только флоры и фауны. Небесные тела, на которых развивается жизнь, тоже признаются «живыми» существами, способными расти и сокращаться в размерах, благоденствовать и страдать, а также рождаться и умирать.
Недавно возникшая теория тектонических плит, которая сегодня превратилась в общепризнанную науку, своим происхождением обязана немецкому метеорологу Альфреду Вегенеру и его книге «Die Entstehung der Kontinente und Ozeane», опубликованной в 1915 году. Отправной точкой для него, как и для его предшественников, послужило «совпадение» контуров континентов по обе стороны южной Атлантики. Однако до Вегенера это объяснялось исчезновением — то есть погружением — континентов или перемычек суши. Ученые были убеждены, что суша находится на прежнем месте с незапамятных времен, только средняя ее часть опустилась ниже уровня моря, в результате чего возникли отдельные континенты. Оперируя доступными ему данными о флоре и фауне по обе стороны Атлантики, а также значительным геологическим сходством, Вегенер выдвинул гипотезу о существовании суперконтинента Пангеи — огромной массы суши, которая включала в себя все современные континенты, как части мозаики. Вегенер предположил, что Пангея, занимавшая почти половину земного шара, была окружена доисторическим Тихим океаном. На плавающей посреди вод, подобно ледяному полю, единой массе суши появлялись и исчезали разломы, пока в мезозойскую эру — геологический период, начавшийся 225 миллионов и закончившийся 65 миллионов лет назад — не произошел ее окончательный раскол. Постепенно образовавшиеся осколки начали дрейфовать в разные стороны. Антарктида, Австралия, Индия и Африка разделились и стали удаляться друг от друга (рис. 37а). Затем разделились Африка и Южная Америка (рис. 37б); Северная Америка начала отдаляться от Европы, а Индия двинулась в сторону Азии (рис. 37с). Таким образом, континенты продолжали перемещаться, пока не оказались в том положении, в каком мы их видим сегодня (рис. 37d).
Распад Пангеи на несколько отдельных континентов сопровождался образованием и исчезновением водных пространств между разделившимися частями суши. Со временем единый «панокеан» (если мне будет позволено ввести такой термин) также разделился на ряд сообщающихся между собой океанов или закрытых морей (например, Средиземное, Черное и Каспийское моря), и сформировались такие обширные водные пространства, как Атлантический и Индийский океаны. Однако все эти водоемы были «кусками» исходного «панокеана», остатком которого является Тихий океан.
Взгляд Вегенера на континенты как на «осколки расколовшегося ледяного поля», перемещающиеся на нестабильной поверхности Земли, был с пренебрежением отвергнут геологами и палеонтологами того времени. Потребовалось полвека, чтобы теория дрейфа континентов была принята в научных кругах. Точку зрения ученых помогли изменить начатые в 60-х годах двадцатого века исследования океанского дна, которые выявили такие объекты, как Среднеатлантический хребет, который предположительно сформировался в результате выхода на поверхность расплавленной породы (магмы) из глубин Земли. Поднявшись — в случае с Атлантикой — по расселине в океанском дне, протянувшейся почти через весь океан, магма застыла и образовала базальтовый хребет. Однако в процессе того, как выбросы из недр Земли следовали один за другим, старые склоны хребта раздвигались, чтобы освободить место для нового потока магмы. Значительного прогресса в этих исследованиях удалось добиться после запуска в июне 1978 года океанографического спутника «Сисат», который просуществовал на орбите Земли в течение трех месяцев. Данные с этого спутника были использованы для картирования морского дна и перевернули наши представления об океанах, с их хребтами, расселинами, подводными горами, вулканами и зонами разломов. За открытием, что каждый застывший выброс магмы сохраняет положение магнитных линий того периода, последовало осознание, что последовательность таких магнитных линий, почти параллельных друг другу, образует временную шкалу, а также схему направлений продолжающегося расширения океанского дна. Именно расширение океанского дна в Атлантике было главным фактором разделения Африки и Южной Америки и образования Атлантического океана (а также последующего его расширения).
Считается, что в раскол континентальной коры и дрейф континентов внесли свой вклад и другие силы: гравитационное воздействие Луны, вращение Земли и даже движение земной мантии. Наибольшее влияние этих сил испытал на себе Тихий океан — там больше всего подводных хребтов, расселин, вулканов и других объектов, которые способствовали расширению Атлантического океана. Тогда почему, как показывают все имеющиеся в нашем распоряжении данные, участки суши, обрамляющие Тихий океан, не удаляются друг от друга (как континенты по обе стороны Атлантического океана), а медленно, но неуклонно сближаются, уменьшая его размеры?
Объяснения дает общая теория тектонических плит. Она утверждает, что и континенты, и океаны покоятся на подвижных «плитах» земной коры. Дрейф континентов, расширение океанов (как Атлантического) или их сокращение (например Тихого) обусловлены движением находящихся под ними плит. В настоящее время ученые различают шесть основных плит (некоторые из них разделены на более мелкие): Тихоокеанскую, Американскую, Евразийскую, Африканскую, Индоавстралийскую и Антарктическую (рис. 38).
Расширяющееся дно Атлантического океана постепенно, дюйм за дюймом, удаляет Америку от Европы и Африки. В настоящее время считается, что сопутствующее сокращение Тихого океана обусловлено «субдукцией», или пододвиганием, Тихоокеанской плиты под Атлантическую. Это главная причина сдвигов земной коры и землетрясений вдоль всего Тихоокеанского бассейна, а также подъема горных хребтов вдоль границ этого региона. Столкновение Индийской плиты с Евразийской привело к образованию Гималаев и присоединению Индийского субконтинента к Азии. В 1985 году ученые из Корнельского университета обнаружили геологическую сутуру, где западная часть Африканской плиты осталась присоединенной к Американской плите, когда они разделились около полумиллиарда лет назад, «пожертвовав» Флориду и Джорджию Северной Америке.
Сегодня почти все ученые приняли — с теми или иными дополнениями — гипотезу Вегенера о том, что первоначально Земля состояла из единого массива суши, окруженного океаном. Несмотря на небольшой — по геологическим меркам — возраст океанского дна (200 миллионов лет) ученые признают существование на Земле первобытного океана, следы которого находятся на покрытом новыми слоями дне океанов, но не на континентах. Зоны Архейского щита, возраст самых молодых пород которого составляет 2,8 миллиарда лет, содержат породы двух видов: зеленые изверженные породы, а также граниты и гнейсы. Стивен Мурбат в своей статье «Тпе Oldest Rocks and the Growth of Continents», опубликованной в мартовском номере журнала «Scientific American» за 1977 год, писал: «Геологи убеждены, что зеленые изверженные породы извергались в воды первичного океана и что именно они являются представителями древних океанов, а равнины из гранита и гнейса могут быть остатками древних океанов». Интенсивное исследование пород на всех континентах выявило, что они соприкасались с океанской водой на протяжении, по крайней мере, трех миллиардов лет. В некоторых местах, например, в Зимбабве, были найдены осадочные породы, образовавшиеся под толстым слоем воды около 3,5 миллиарда лет назад. Новые, более совершенные методики позволили увеличить оценку возраста Архейских зон — включающих породы, которые извергались в первичный океан — до 3,8 миллиарда лет («Scientific American», сентябрь 1983 года, специальный выпуск «The Dynamic Earth»).