Планета чудес (история материков Земли)
Что случилось с нашей планетой? Кто это взял и сдвинул с привычного места материки, да так, что переполошились все обитатели Земли?
Приглашаем тебя принять участие в знаменитой географической игре – игре, позволившей ученым сделать большие открытия.
Кто не завидовал героям Жюля Верна, открывающим таинственные острова, или великим путешественникам, которые шли по неизведанной ещё тогда нашей планете! Сейчас, кажется, всё на Земле уже открыто, и чудесные приключения ждут нас только на других планетах.
А между тем никогда ещё науки о Земле не переживали таких бурных драматических событий, как сейчас. Чудеса, о которых ты прочтешь на этих страницах, горячо обсуждались геологами, геофизиками, географами. Одни ученые горячо защищали новые гипотезы, другие – не соглашались с ними.
ЧУДО ПЕРВОЕ
Другая география
Нет ли у тебя старой, потрёпанной географической карты мира? Такой, чтобы выбросить не жалко? Хорошо. Значит, можно заняться интересной игрой. Вырежем все материки по контуру. Теперь на голубой бумаге – это у нас будет Мировой океан – расположим их по-другому.
Возьмём, например, Африку и сдвинем её на юг, к самому Южному полюсу. Что получится? Материк, расположенный у полюса, вместо джунглей будет покрыт льдами. Льды на нашей карте покроют и Австралию и Южную Америку, если мы их тоже придвинем к Южному полюсу.
Ну и что ж, скажешь ты, это же только игра. Но вот что странно: геологи давно установили, что триста миллионов лет назад Африку, Южную Америку, Австралию и Индию действительно покрывали мощные льды, такие, как теперь в Антарктиде! А ещё раньше, когда льдов не было, животные и растения во всех этих местах водились одни и те же: ящеры и похожие на огромных тритонов земноводные.
Выходит, наша с тобой карта совсем не игра, а действующая модель древней Земли? Вот именно! В 1913 году такое предположение сделал отважный полярник, немецкий геофизик Альфред Вегенер. Его небольшая книга "Происхождение материков и океанов" произвела, как говорили, впечатление "разорвавшейся в геологии бомбы".
Теперь вслед за Вегенером сделай на своей карте еще несколько открытий. Приложи Африку к Южной Америке. Они соединятся почти без зазоров! Если еще немного поупражняться и особенно если двигать вырезанные материки не на плоской карте, а на глобусе, тебе, может быть, удастся также ладно пригнать друг к другу и соединить в один все четыре южных материка: Антарктиду, Австралию, Южную Америку и Африку. Между Африкой и Австралией клином войдет Индия. Этот большой материк, существовавший когда-то в южном полушарии, геологи назвали Гондваной. Он раскололся 200 миллионов лет назад, и осколки его поплыли в разные стороны. Особенно далекое плавание совершила Индия. Отколовшись от Гондваны, она переплыла весь Индийский океан и, перейдя в северное полушарие, стала частью Азии.
ЧУДО ВТОРОЕ
Твёрдое течёт
Но после нескольких лет славы гипотеза Вегенера стала вызывать разочарование. Первыми Вегенера опровергли океанологи. – Смотрите, – говорили они, мы можем проследить русла рек, уходящих с материков в глубины океанов. Выходит, дно океана – это затопленные материки. А если бы материки были движущимися осколками древнего большого континента и океаны между ними возникли лишь недавно, все выглядело бы иначе. Тогда дно океана должно по строению сильно отличаться от материков.
Потом Вегенера сурово осудили геофизики.
– У Вегенера материки плавают, как шлак на расплавленной жидкой массе земных недр, – говорили они. – Мы проверили и точно знаем: Земля в целом тверда и упруга, как стальной шар. Она проводит колебания от землетрясений не как жидкое, а как твёрдое тело. Тогда как же двигаются материки? Твёрдое по твёрдому? Этого не может быть!
Меняется лик нашей планеты. Нынешние материки – осколки древних континентов Лавразии и Гондваны, которые тоже когда-то составляли единую сушу.
Это были сильные возражения. Теорию плывущих материков сдали в музей истории геологии.
Шло время.
Во второй половине 20-го века океанологи вооружились новой техникой. Они вышли в океан исследовать строение земной коры на больших глубинах. Они хотели найти там могучие толщи ила, принесённого с материков за сотни миллионов лет геологической истории.
Результат был ошеломляющим. Вместо километров – метры, а то и сантиметры мягких осадков. Кое-где драги беспомощно царапали голое скальное дно. Значит, у океанов не было сотен миллионов лет геологической истории! Они молодые! Мало того, земная кора под океаном резко отличалась от коры материков. Она была проще по строению, в десять раз тоньше, и, главное, она везде оказалась "свеженькой", гораздо моложе коры материков. А русла рек и хребты протянулись с материка в океан лишь на очень небольшой глубине – 100–200 метров.
Геофизики спохватились. Они стали проверять свои прежние расчеты. И не зря.
Оказалось, Землю нельзя сравнивать со стальным шаром: уж очень она сложно устроена. Некоторые слои в её недрах, как выяснилось, вовсе не твёрдые. Они либо жидкие (например, внешняя часть тяжелого земного ядра), либо вязкие, пластичные. Пластичной, пожалуй, можно считать всю Землю в целом, если. не торопиться!
Это чудо ты тоже можешь увидеть своими глазами. Возьми кусок вара. Он тверд и хрупок. Стукнуть молотком – разобьется. А можно не спешить. Положить пласт вара на край стола, чтобы он свисал над полом. Через несколько дней пластина плавно изогнётся и растянется: вар течёт. Но если ты надавишь, "поторопишь" вар, – пластина сломается, как хрупкое стекло.
И твёрдое и жидкое сразу! Примерно так ведут себя и недра Земли, сжатые огромным давлением, разогретые. При быстрых воздействиях (удары землетрясений, упругие волны от взрывов) Земля ведёт себя как твёрдое тело: возникают трещины, разломы.
Чёрные линии на картах – границы гигантских плит, медленно и неуклонно разносящих материки. Теперь учёные могут предвидеть географию будущего: последняя карта рассказывает о планете завтрашнего дня. Посмотри – Атлантический океан стал еще шире, а Африка раскололась.
При медленном движении вещество Земли течёт, перемешивается. Сантиметры, миллиметры в год. А куда спешить? У планеты в запасе миллиарды лет!
Если же "фильм" по истории Земли прокрутить ускоренно – а это и делают в своем воображении геологи, – вся планета как бы зашевелится. Закипят, заволнуются недра, каменные течения, круговороты обозначатся во всей толще Земли, материки, подхваченные течениями, начнут ломаться, двигаться, сталкиваться. Так, водовороты в весенний паводок влекут, сталкивают, разламывают льдины.
ЧУДО ТРЕТЬЕ
Расширение без расширения
Как видишь, учёные узнали много нового, поразительного о нашей Земле. Чтобы объяснить новые факты, геологи и геофизики предлагали смелые, необыкновенно интересные гипотезы!
Вероятно, говорили многие учёные, не материки плывут в океанах, как считал Вегенер, а под ними движутся толстые, стокилометровой толщины плиты. Эти плиты несут на себе и тонкую молодую кору океанов и более толстую старую кору материков.
В районе Атлантического хребта выходят на поверхность два "эскалатора" "африканский" и "американский". Многослойными лентами движутся они в противоположные стороны, разнося континенты. "Эскалаторы" заворачивают вновь в глубины Земли, столкнувшись со встречной лентой ещё одного "эскалатора".
На месте столкновения глыбятся, вырастают горы (на рисунке – южноамериканские Анды).
Вот как, по мнению ученых, устроены "эскалаторы" нашей планеты – те гигантские плиты, что несут на себе и материки и океаны.
Откуда и куда движутся плиты? И как они вообще могут двигаться, если, казалось бы, двигаться некуда? Ведь они покрывают всю Землю без зазоров, плотно уложенной мозаикой!
Это и есть чудо нашей планеты. Чтобы ты разобрался в нем, приглашаю тебя на эскалатор метро.
Бесконечная лента тянется из-под пола. Представь себе, что тут же начинается и движется в противоположную сторону второй эскалатор. Представь к тому же, что каждый эскалатор не поднимается лестницей вверх, а так и идет по полу, горизонтально.
Станем на эскалаторы одновременно, ты – на один, я – на другой, и покатимся в разные стороны. Вот так, по новой гипотезе, растекается в противоположные стороны дно океана, расползаются гигантские плиты по обе стороны от срединных океанических хребтов, обнаруженных во всех океанах.
Пока "эскалаторы" не унесли нас слишком далеко друг от друга, представь себе, что ты и я – это материки на расползающихся плитах Атлантического океана. Ты Африка, я Америка. Мы вошли на "эскалаторы", взявшись за руки, мы только что были вместе, единым материком Гондваной. Теперь, через миллионы лет, мы разные материки, мы разошлись далеко в стороны. У тебя складывается своя жизнь, со слонами и бегемотами, у меня своя, с тапирами и ленивцами.
Учёные уже исследовали "эскалаторные ленты" – дно океана – в обе стороны от срединных хребтов. Измерения говорят, что да, в середине, там, где "лента" только что появилась из земных недр, дно океана очень молодое. Чем ближе к берегам, тем оно старше. У самых же берегов возраст каменных пород дна равен возрасту океана – расширившейся за миллионы лет трещины.
Предполагают, что такая трещина, щель, образуется рано или поздно там, где расходятся две плиты. Возникла трещина – родился океан.
Видимо, в каждом океане – своя пара расходящихся плит и каждый океан, стало быть, расширяется. Может быть, тогда и вся Земля расширяется? Да, некоторые учёные так и думают. Но даже если расширение планеты в целом и есть, оно не может быть большим. Куда же тогда девать излишки все время нарождающейся в щели между "эскалаторами" земной поверхности?
Нам с тобой не придётся долго теряться в догадках. "Эскалатор" не бесконечен. Его лента выходит из-под пола и туда же, под пол, уходит. Лента заворачивает вниз! Остается только найти на Земле эти места, подходя к которым плиты изгибаются и уходят снова в недра Земли. Гигантскими поясами окружают они океаны – то в виде горных цепей, то ожерельями вулканических островов. Пересекают материки: Европу и Азию. Это Альпы, Кавказ, Тянь-Шань, Памир, Тибет. Здесь, в этих поясах, плиты подъезжают одна под другую, приподнимают одна другую, сминаются по краям.
А материки? Их не может завлечь внутрь Земли заворачивающаяся туда лента-плита? Нет! Материки слишком толсты и легки, они не могут ни утонуть в мантии Земли, ни протиснуться туда вместе с лентой "эскалатора". Они всегда остаются наверху. Как пассажиры метро, они могут переходить с "эскалатора" на "эскалатор". Потому-то они и путешествуют, сталкиваются друг с другом, соединяются и через миллионы лет снова дробятся.
Так было с Гондваной, распавшейся на пять больших кусков. С древним северным материком Лавразией (разыщи его на рисунке). Так много раз было на Земле. Так и будет!
Зная, как движутся плиты, можно предсказывать будущее. Двадцать миллионов лет назад, сравнительно недавно, на Земле появилась новая трещина. Там, где начали движение два новых "эскалатора", образовалась щель – возникло Красное море. Его берега и сейчас расходятся – это установлено измерениями. Возможно, узкое маленькое Красное море – будущий огромный океан. С такой же узкой щели начинался когда-то и Атлантический океан! Америка (особенно Северная), увлекаемая своей плитой, медленно, но верно стремится с "эскалатора" Атлантики перейти на огромный Тихоокеанский "эскалатор", который ещё не несет на себе ни одного континента. Если это случится, Америка двинется по Тихоокеанскому "эскалатору" к берегам Азии, к Дальнему Востоку. Древний Тихий океан, и так уже потеснённый, тогда, видимо, закроется, большим станет Атлантический.
Конечно, во всей этой картине, нарисованной сторонниками одной из самых интересных гипотез, еще много спорного и неясного. Но это и чудесно: значит, продолжается время великих открытий! И если ты станешь геологом или геофизиком, ты тоже будешь участвовать в открытии нашей удивительной и до сих пор еще во многом загадочной планеты.
Жизнь Земли – не только медленные изменения в течение долгих миллионов лет. Иногда на глазах человека возникают новые острова. На снимках – рождение вулканического исландского острова Суртсей в 1963 году.
Рекомендуем ознакомится: http://journal-shkolniku.ru