Много ученых, разделявших взгляды Альфреда Вегенера, было на южных континентах. Это связано с тем, что в Африке, в Южной Америке, в Индии и Австралии геологи обнаружили множество свидетельств раздвигания, отодвигания друг от друга континентальных массивов. Кроме того, Вегенер основывался на некоторых фактах, которые к тому времени были уже достаточно хорошо известны. Так, Южная Америка, Африка, Индия, Аравия, Австралия, Антарктида были охвачены единым гигантским покровным оледенением. Никаким другим образом нельзя объяснить существование такого оледенения, кроме как допустить, что все эти материки в свое время были совмещены друг с другом.
Было обнаружено также, что в позднем палеозое и раннем мезозое в пределах всех этих континентов развивалась одинаковая флора, одинаковые типы растений. И жили среди этой флоры амфибии и рептилии, которые тоже очень были сходны. Это было царство пресмыкающихся. В том числе той группы пресмыкающихся, которую называют динозаврами, а также близких к ним летающих ящеров – птерозавров и морских – ихтиозавров. Трудно объяснить, каким образом одни и те же виды животных могли бы жить в Антарктиде и в Индии, если бы она находилась на том расстоянии от Южного полюса, на котором находится сейчас. Именно эти факты и были использованы Альфредом Вегенером наряду со сходством очертаний материков.
И все же только после Второй мировой войны, когда началось интенсивное планомерное изучение ложа океанов и появился новый геофизический метод, получивший название палеомагнетизма, были найдены новые неопровержимые количественные доказательства дрейфа континентов, «раскрытия» и «закрытия» океанов. К началу 1960-х годов учеными была сформулирована стройная теория, получившая название «теория тектоники литосферных плит». Суть ее заключается в том, что верхняя оболочка Земли, называемая литосферой, состоит из отдельных плит, которые свободно перемещаются по поверхности нашей планеты. Там, где литосферные плиты расходятся, рождаются новые океаны, а там, где они, наоборот, сходятся, океаны закрываются. На их месте, по линии столкновения гигантских континентов, возникают горные хребты.
Именно в зоне границ между плитами происходит примерно 90 % всех землетрясений на земном шаре. В так называемых дивергентных зонах растяжения (это первый тип границ) происходит как бы раскрытие, отодвигающее эти плиты друг от друга. В эту рифтовую трещину поступает под давлением магма из астеносферы, которая, застывая, формирует новую океаническую литосферу. Так рождаются новые океаны. В других зонах идет обратный процесс. Это так называемые зоны конвергенции, в которых океанская литосфера пододвигается под край континента. Эти два процесса как бы компенсируют друг друга: раздвижение океана и наращивание океанической литосферы, и деструктивные процессы, когда океаническая литосфера пододвигается под континенты. Таким образом, общая поверхность Земли остается постоянной, потому что, если бы этого не происходило, земной шар расширялся бы подобно шарику, который мы надуваем. Кстати, одним из проявлений того, что океаническая литосфера погружается под континент, является образование основной массы вулканов на поверхности Земли именно в этих регионах.
На окраине континента,
На активной его границе,
Где ко дну прирастает бентос
И горячий вулкан дымится,
У границы плиты соседней
Литосфера трещит под нами,
Угрожая землетрясением,
Извержением и цунами.
Где вилась океана лента,
Вырастают назавтра горы.
На окраине континента
Не советую строить город.
Подчиняясь своей натуре,
Рассекая кору сурово,
Под Землею бушуют бури,
А потом затихают снова.
Но и в мирное время даже,
Осознав остроту момента,
Постарайся держаться дальше
От окраины континента.
Многочисленные исследования, проведенные в последние десятилетия, подтвердили, что движение континентов и океанов является непрерывным процессом. Но самым убедительным подтверждением послужило использование системы спутниковой навигации GPS (Global Positioning System), позволяющей с высокой точностью определить свое местоположение – не только широту и долготу, но и высоту над уровнем моря. Измерения с этими аппаратами, ставшими мощнейшим оружием в руках геофизиков и геологов, убедительно свидетельствуют о том, что океаны продолжают раскрываться, а плиты продолжают двигаться.
У океанов, вообще говоря, сложная жизнь. Мы с вами можем снова вернуться к тому, что, как видно из реконструкций, между южными континентами – Африкой, Аравией, Индостаном, Австралией, которые были все где-то вокруг Антарктиды 270 миллионов лет назад, – и северными существовал огромный океан Тетис, который закрылся от движения континентов на север, а остатки его – это Средиземное море, Черное море и южная часть Каспийского моря.
Полуостров Индостан, набрав большую скорость, ударился с огромной силой о Евроазиатский континент. От этого удара образовались гигантские складчатые горные системы – Гималаи, Памир, Каракорум и другие. Огромные трещины разбили Евразиатский континент. «Рельсы», по которым на север двигался полуостров Индостан, хорошо видны до сих пор. Это две огромные трещины – вулканические хребты Брокен (Западно-Австралийский) и хребет Девяностого градуса (Восточно-Индийский).
Сейчас такой же процесс «захлопывания» океанов наблюдается между Индонезией и Австралией. Австралия движется на север, Индонезия – на юго-восток. А еще 20 миллионов лет назад между ними было довольно большое океанское пространство. Индийский океан свободно сообщался вдоль него с Тихим. Теперь мы наблюдаем обратную картину. В частности, в районе так называемого Молуккского моря, на востоке Индонезии, две островные дуги сближаются и «захлопывают» пространство с океанической корой, занятое этим морем. Австралия присоединится к Евразии, что может положить начало рождению новой Пангеи.
За последние десять лет мне довелось несколько раз побывать на Пятом континенте. Перелет из Москвы в Сидней с пересадкой в Сингапуре или Гонконге достаточно утомительный и занимает 27 часов. Ощущение такое, что кажется, будто ты летишь на другую планету. Трудно себе представить, что Австралия когда-то соединялась с Евразией. Тем не менее так и было, потому что 270-290 миллионов лет назад эти континенты образовывали единое целое – суперконтинент Пангею. Сегодня же их разделяют просторы Мирового океана. Однако все меняется на поверхности нашей планеты. По прогнозам геодинамиков, через 50-60 миллионов лет все континенты вновь соберутся вместе, а океаны изменят свою конфигурацию.
Геологи долгое время полагали, что Пангея была только один раз в истории Земли. Но на самом деле это не совсем так. Сделанные нами в 70-80-х годах прошлого века совместно Л.П. Зоненшайном реконструкции океанов и континентов в истории нашей планеты показали, что Пангея была не единична. Время от времени континенты собирались вместе, закрывая разъединяющие их океаны, а потом опять распадались. Причем интересно, что интервал времени между этими пангеями или палеопангеями, которых было несколько в истории Земли уже и миллиарды лет назад, составлял примерно 600 миллионов лет. Причем когда существовали суперконтиненты, то ясно, что на одной стороне были суперконтиненты, а на другой должен был существовать такой же суперокеан. Его и называли Панталасса, Всеобщий океан. Иногда его еще называют Палеотихим океаном.
Когда суперконтиненты распадались, то в зазорах между их обломками возникали вторичные океаны. К этому типу относятся современные океаны – Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. До сих пор среди ученых, среди геофизиков, геологов, идут большие споры по поводу возраста дна Тихого океана. Дело в том, что при глубоководном океаническом бурении в пределах Тихого океана были вскрыты самые древние породы юрского периода, возраст которых составляет 160-170 миллионов лет. Считали, что, возможно, Тихий океан такой же относительно не старый, как и Атлантический океан, где у побережий Африки и Америки были обнаружены при бурении породы примерно такого же возраста.
Но изучение краев континентов, обрамляющих Тихий океан, прежде всего Камчатки, с другой стороны – Кордильер, или более южных участков – Австралии, наиболее восточных участков ее, контактирующих уже с современным Тихим океаном, показало, что там были найдены так называемые офиолиты – древние породы океанического дна. Возраст этих офиолитов, а значит, и возраст древнего дна Тихого океана достигал 600, даже 700 миллионов лет. Офиолиты существуют практически везде, где есть складчатые горы. Их находят и на Южном Урале, и в Альпах, и в горах Кавказа.
Несколько лет назад я побывал с геологической экспедицией на Кипре. Над столицей этого островного государства Никосией возвышается Тродосский хребет. На самой вершине Тродоса очень много офиолитов. Это – древнее дно океана Тетис, которое после удара Африки о Европу оказалось на высоте полутора тысяч метров. Можно себе представить, какой мощности было столкновение двух континентов.
Точно так же, по таким же реликтам офиолитов, судят о существовании и других палеоокеанов, например, о существовании так называемого Палеоазиатского океана, который когда-то отделял Восточную Европу от Сибири и Сибирь от Китая. Когда-то существовал такой океан, но закрылся он значительно раньше, – 300 с чем-то миллионов лет назад.
Образование новых океанов, так называемый рифтогенез с расколом континентов, происходит и на территории России. Один из первых кандидатов в будущие океаны – это Байкал, самое большое озеро в мире. По его дну проходит глубочайшая рифтовая трещина и наблюдаются такие же линейные полосчатые магнитные аномалии, как в настоящем океане. По этой рифтовой трещине, которая на юг уходит в Монголию, а на севере тянется почти до устья Лены, начинает раскрываться новый океан, который, к сожалению, отделит наш Дальний Восток от остальной части Сибири. Другой пример – Мертвое море в Израиле. Вдоль линии Мертвого моря, озера Кинерет и реки Иордан начинает раскрываться трещина, так называемый Мертвоморский трансформный разлом, который затем уходит в Акабский залив Красного моря. Там формируется новый океан, который отделит Израиль от его арабских соседей. Существуют и другие подобные трещины на поверхности Земли. Таким образом, прямо на наших глазах происходит рождение новых океанов.
Сама тема «рождение и гибель океанов» только сейчас стала безопасной. Я уже упоминал о доносе, написанном на группу авторов, в том числе на меня, в Академию наук СССР. Тем не менее… Вслед за великим Галилеем можно сказать:
Мир понятен был классе в десятом
И до третьего курса, примерно.
Я в учебники веровал свято:
Напечатано, – стало быть, верно.
Был отличник я, не оттого ли
Твердых истин мне помнится масса?
Все я знал про магнитное поле
И о роли рабочего класса.
Но когда-то понятное в школе
Непонятно мне стало под вечер.
Ты спроси про магнитное поле, —
Я тебе про него не отвечу.
Стариком, сединой убеленным,
Жизнь прожившим по чьей-то указке,
Я известным не верю законам,
А охотнее верю я сказке.
Облетела увядшая ветка.
Времена наступили другие,
Но по прошлой эпохе нередко
Я испытываю ностальгию.
Где припомню в любые моменты
Непреложные факты и даты,
И на месте стоят континенты,
Что сегодня дрейфуют куда-то.
Переселится ли человек в океан?
Может ли человек переселиться в глубины океанов и морей? Не просто плавать по их поверхности, а переселиться туда навсегда и жить там наравне с многочисленными обитателями океанских глубин, к чему призывали писатели-фантасты. Такие, как Жюль Верн, Артур Конан-Дойл, наконец, наш соотечественник Александр Беляев в своем знаменитом романе «Человек-амфибия», главный герой которого был способен жить под водой. Вопрос отнюдь не праздный. Мы живем на покрытой водами Мирового океана части поверхности нашей планеты – суше. Однако она занимает лишь одну пятую часть общей площади земного шара. На поверхности нашей планеты запасы пищи и полезных ископаемых уже во многом истреблены, серьезно пострадала экология. Может быть, стоит переселиться в океан навсегда, решив грядущие проблемы человечества?
Попытки проникнуть в океанские глубины на протяжении истории человеческой цивилизации предпринимались неоднократно. Первым подводным аппаратом стал водолазный колокол, описанный еще в V веке до нашей эры древнегреческим историком Геродотом (около 484 – около 425 до н. э.). Такие аппараты могли погружаться на глубину до 20 метров и использовались главным образом для поиска затонувших сокровищ.
Одним из первых знаменитых водолазов по праву может считаться Александр Македонский, который около 330 года до нашей эры опустился на дно реки в специальной бочке. А чуть ли не первым изобретателем подводной лодки ученые считают Леонардо да Винчи. Около 1500 года гений эпохи Возрождения оставил чертежи подводного аппарата. Построить субмарину по этим эскизам удалось только в 1620 году. Голландский изобретатель Корнелиус Дреббель (1572-1633) обернул деревянную гребную шлюпку в кожу и добавил трубу, чтобы обеспечить субмарину воздухом. Конечно, тогда еще не было никаких двигателей, их заменили весла, находившиеся по бокам корпуса в кожаных прокладках, которые защищали от проникновения воды внутрь лодки. Первое подводное путешествие Дреббель предпринял по Темзе. В реке, на которой стоит Лондон, вместе с 12 гребцами он пребывал под водой в течение трех часов.
Уже в конце XIX века появились первые подводные лодки, которые погружались не более чем на сто метров. В XX столетии удалось увеличить глубину погружения субмарин до трехсот метров и больше.
Первый регулятор подачи воздуха с поверхности был запатентован в 1866 году французским горным инженером Бенуа Рукейролем, который незадолго до этого изобрел регулятор утечки сжатого воздуха для использования в наполненных загрязненным воздухом шахтах. Этот прибор состоял из контейнера со сжатым воздухом и шланга. Позже Огюст Денейруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. Регулятор работал по принципу сухой и мокрой камер, мембраны и клапана. Система приводилась в движение вдохом (пониженное давление) и выдохом (повышенное давление). Регулятор был способен делать давление в дыхательном аппарате равным окружающему давлению. Именно этот аппарат Жюль Верн описал в своем знаменитом романе «Двадцать тысяч лье под водой».
В 1878 году Генри Флюсс изобрел первый удачный подводный аппарат с замкнутой схемой дыхания, использующий чистый кислород. Однако вскоре у водолазов возникли новые проблемы, так как в то время не было известно, что чистый кислород, вдыхаемый под давлением, становится токсичным на глубине более шести метров и время его вдыхания должно быть ограничено. В 1910-е годы был усовершенствован регулятор подачи кислорода и изготовлены баллоны, которые могли выдерживать давление газа до 200 атмосфер. Это позволило автономному аппарату с замкнутой схемой Флюсса стать штатным спасательным оборудованием для подводного флота Великобритании.
Несмотря на недостатки в применении и риск кислородного отравления, наибольшей популярностью пользовались аппараты с замкнутой схемой дыхания. Во время Второй Мировой войны они использовались всеми воюющими сторонами. В то же время два француза, морской офицер и инженер, работали над изобретением аппарата с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе. Это были капитан Жак-Ив Кусто (1910-1997) и Эмиль Ганьян (1900-1979). В сложных условиях оккупированной немцами Франции, в 1943 году они изобрели первый безопасный и эффективный аппарат для дыхания под водой, названный аквалангом, который в дальнейшем Кусто успешно использовал для погружения на глубину до 60 метров без каких-либо вредных последствий.