Судьба фантастической гипотезы
Шрифт:
Их эстафету несколько лет спустя подхватил знакомый нам магнитолог Кейт Ранкорн, ставший активным неомобилистом после того, как наглядно убедился, что вновь полученные им и его сотрудниками данные нельзя объяснить лишь странствованием по планете геомагнитных полюсов, — логика фактов заставила его признать, что материки тоже не стояли на месте.
Мы уже говорили, что Ранкорн всегда высказывался за широту в работе учёного. Он в палеомагнитологию пришёл из радиолокации и позднее без колебаний ещё раз сменил сферу исследований, убедившись, что для неомобилизма очень важно более чётко показать, какие же природные силы приводят в движение плиты литосферы.
Подход Ранкорна к этой проблеме с самого начала
Для становления мобилизма это был очень важный момент. Уже отмечалось, что в принципе всякая концепция, трактующая историю формирования лика планеты, должна опираться на ту или иную космогоническую концепцию, дабы соединить рождение Земли с её дальнейшей историей. Однако пока мобилизм был представлен в науке «тихими голосами», связь эта либо вовсе не просматривалась, либо была трудно уловимой, что вполне естественно: ведь на тех этапах представления о дрейфе существовали в виде самых неопределённых догадок.
Не обнаружил такой связи и Вегенер, что также естественно: все события, о которых он писал, укладывались в сравнительно короткий промежуток времени — примерно двести пятьдесят миллионов лет, а нашей планете, по последним данным, не менее четырёх с половиной миллиардов. И чтобы понять близкие к нам моменты её эволюции, не обязательно было столь глубоко погружаться в её прошлое.
Однако вы, вероятно, заметили, что становление неомобилизма, начиная с пятидесятых годов, имело одну важную особенность. Многие исследователи брали на себя смелость, считая открытые ими закономерности универсальными, распространять их на всё более удалённые от современности эпохи. Эта тенденция и привела к тому, что потребность в «космогоническом фундаменте» мобилизма с годами становилась всё насущнее. Её-то и осознал Кейт Ранкорн. Не случаен был и его выбор: концепция холодного происхождения Земли представляется сегодня наиболее убедительной.
По теории Шмидта недра Земли, изначально холодные, стали позднее разогреваться в результате радиоактивного распада, следствием которого было выделение тепла и расслоение планеты на основные геосферы: ядро, мантию, кору.
Так вот, не вдаваясь в детали, отметим наиболее существенное: в поиске природных процессов, порождающих течения в мантии, Ранкорн создал своё представление о расслоении вещества в глубинах планеты и образовании из него всех геосфер.
По мнению учёного, расслоение произошло из-за разницы в плотности различных компонентов земных недр. При таком подходе существование в давнюю эпоху единого материка и последующее его дробление обретало логику. В начальный период жизни планеты её ядро было невелико. А мантия соответственно распространялась до больших глубин. Тогда в ней образовалось единое общепланетарное круговое течение, имевшее соответственно лишь одну восходящую и одну нисходящую ветви. И тогда же в процессе расслоения вещества все его лёгкие компоненты поднялись на поверхность именно в том месте, где достигал её восходящий поток. Остыв, они создали единый праматерик, переместившийся в область нисходящего потока.
Затем ядро стало расти, мантия же, наоборот, сужалась. И со временем ей уж оказалось не по силам удерживать единое течение. Оно разбилось на несколько самостоятельных потоков (каждый со своей восходящей и нисходящей ветвью), и эти потоки стали растаскивать по планете части древнего континента-монолита.
Со временем представление о движущих силах перемещения блоков литосферы пополнилось и другими моделями. Но все они так или иначе были всё же ещё приблизительными, включали в себя множество произвольных допущений.
От многих этих недостатков свободна модель, предложенная Олегом Георгиевичем Сорохтиным.
Он обратил внимание на то, что древние базальтовые лавы содержат больше железа, чем более молодые. Учёный сделал вывод — причина здесь в уменьшении со временем содержания этого металла в самой мантии. Сорохтин провёл тонкий анализ этого явления и обосновал идею о том, что атомы железа в течение длительного времени опускаются в ядро, соединившись необычным образом с кислородом.
В целом же преобразование мантии состояло из двух параллельных, идущих примерно с одной скоростью процессов: тяжёлые фракции опускались в ядро, лёгкие — силикаты — сохранялись в мантии. Причём математические уравнения показали, что за долгую жизнь нашей планеты всё вещество мантии многократно должно пройти через нижнюю зону, где оно разгружается от железа. Полный цикл каждого конвективного течения (один его оборот), по подсчётам Сорохтина, составил триста миллионов лет.
Надо заметить, что целый ряд теоретически вычисленных Сорохтиным параметров (толщина литосферных плит, вязкость астеносферы и т. д.) оказался либо весьма близким, либо точно соответствует данным о них, полученным совершенно иными путями.
«Соображение по ходу» Сорохтина:
«Недавно под руководством А. С. Монина процесс химико-плотностной дифференциации Земли, сопровождающийся возникновением в мантии конвективных течений, был строго промоделирован на ЭВМ. Эти модельные работы подтвердили неустойчивость гравитационной конвекции и происходящие время от времени перестройки от одноячеистой структуры к двуячеистой и к более сложным структурам, а затем новое возвращение к одноячеистым структурам, с которыми можно связывать возникновение единых Пангей и Мегагей.
В целом же необходимо отметить, что тектоника литосферных плит сегодня обладает научной методологией, аппаратом расчёта, полностью согласована с законами физики, объяснила с единых позиций практически все глобальные геологические процессы. Сегодня доказанными являются многие (до 12–15) прогнозы новой теории (тех геологических явлений, о которых геологи ранее даже пе подозревали) и не известно ни одного противоречия теории с природой (остались лишь некоторые ещё необьяснеи-ные моменты, но явных противоречий нет).
Вот примеры оправдавшихся прогнозов. Проверено бурением: 1) молодость океанского дна; 2) малая доля осадков в составе базальтового слоя океанской коры; 3) затягивание осадков в зонах поддвига плит; 4) генерация углеводородов в зонах поддвига плит. Проверено непосредственными наблюдениями из подводных аппаратов: 5) существование трещин растяжения в рифтовых зонах; 6) существование сдвиговых деформаций в трансформных разломах; 7) существование сжатий в зонах ноддвига плит (в Эллинском желобе у подножия острова Кипр); 8) существование гидротермального выноса тепла из рифтовых зон. Проверено сейсмологическими методами: 9) опускание океанских литосферных плит под островные дуги; 10) предсказанный характер деформаций и механизмов землетрясений в островных дугах; 11) закон увеличения мощности литосферных плит с возрастом. Геодезическими методами установлено: 12) предсказанные направления смещений плит на Памире (в Гарме) и в других местах; 13) расчёт движения ансамбля плит, как и предсказывала теория, показал сходимость результатов. Наконец, спутниковые данные: 14) прямо подтверждён факт дрейфа литосферных плит.