Концепция дрейфа континентов была впервые предложена в 1912 г. Альфредом Вегенером. В 1915 г. вышла его книга, где он выдвинул гипотезу о существовании в глубокой древности единого суперконтинента, названного им Пангеей. Поначалу отвергнутые большинством геологов, идеи Вегенера в конце концов были подтверждены как геологическими данными, так и открытием тектоники плит, обеспечившей механизм перемещения материков. На приведенных здесь картах показано изменение поверхности Земли на протяжении геологических эпох. (Из материалов Геологической службы США.)
Только через три десятилетия после смерти Вегенера, в 60-е годы. XX века такой механизм был открыт. Как отмечают в своей книге «Рассказ о Земле», вышедшей в 1998 г., Саймон Лэмб и Дэвид Сингтон [1], на это открытие понадобилось бы намного больше времени, не появись в 1950-х годах ядерные подводные лодки. После их постройки впервые возникла настоятельная необходимость иметь карты не только поверхности морей, но и океанического дна. ВМФ США обеспечил достаточное финансирование этого крупного проекта, в котором широко использовалась новая техника эхолотирования для регистрации колебаний, возникающих при взрывах под водой небольших зарядов. Предполагалось, что дно океана сглажено за миллионы лет морскими течениями и осадками и должно быть совершенно ровным. Но это оказалось абсолютно не так.
Наиболее поразительным, как пишут Лэмб и Сингтон, было открытие «опоясывающей нашу планету практически непрерывной подводной горной цепи». «По сути это самый длинный горный хребет на Земле». Помимо этого на дне имелись зоны разломов, как если бы оно было расколото на громадные плиты под прямыми углами к подводным хребтам. Отсюда следовали грандиозные выводы. Океаническое дно было явно не таким древним, как предполагалось, и подвергалось воздействию такой же вулканической и сейсмической деятельности, что и континенты. В 1960 г. Гарри Хесс из Принстонского университета начал сводить воедино эти новые открытия с давно интриговавшими его старыми результатами и создал новую теорию того, что происходило с земной поверхностью под океанами. Срединно-океанические хребты, очевидно, возвышались, но существовали также подводные «острова» с плоскими вершинами, которые он назвал «гайотами». Вероятно, они испытывали опускание, хотя их вершины когда-то могли выдаваться над поверхностью воды, где сглаживались и стали плоскими в результате эрозии. Это должно было означать, что горные породы на дне океанов плотнее, чем на суше, и поэтому они погружались в верхнюю мантию. Оболочка Земли, называемая мантией, располагается между поверхностной земной корой и находящимся в центре ядром, причем породы нижней мантии имеют большую плотность, чем породы верхней мантии. По мнению Хесса, глубоководные горы должны были возникнуть под действием какой-то внутренней силы, затем происходило плавное смещение их в сторону, после чего они вновь начинали опускаться. Он сравнивал этот процесс с лентой гигантского конвейера, непрерывно изменявшего поверхность океанического дна. Дно океанов не было ровным и неподвижным, а постоянно переделывало само себя.
Фред Вайн, учась в аспирантуре Кембриджского университета в Англии, прослушал знаменитую лекцию Хесса и развил его идеи. Вайну было поручено проанализировать результаты магнитной съемки, проведенной учеными Великобритании в Индийском океане. В этой области исследований недавно был сделан вывод о том, что магнитное поле Земли на протяжении истории нашей планеты несколько раз меняло свою полярность. В настоящее время стрелка компаса указывает на Северный полюс, но при инверсии магнитного поля она будет направлена на Южный полюс. Между мантией Земли и ее твердым внутренним ядром располагается внешнее ядро. Сэр Эдвард Буллард предположил, что оно состоит из жидкого (расплавленного) железа и что потоки в этом расплавленном слое создают эффект, благодаря которому поле действительно может со временем менять свою полярность. Доказательство этих представлений было получено с помощью нового метода определения возраста горных пород, основанного на анализе радиоактивного аргона, который был захвачен вулканической лавой в процессе ее охлаждения и превращения в породу. Сложные эксперименты, выполненные в Калифорнийском университете в Беркли, показали, что магнитное поле Земли действительно претерпевало инверсии приблизительно раз в миллион лет.