Игорь Дуэль - Судьба фантастической гипотезы
Вегенеру же именно всё это и требовалось доказать: и то, что под корой находится плотное и пластичное вещество (он писал: «вязкожидкое»), и то, что отношения коры и мантии строятся по законам изостазии. Ибо, как он вполне справедливо замечает: «Горизонтальные перемещения материков могут быть мыслимы только при признании вязкожидкого состояния Земли» (впрочем, Вегенер мог бы сформулировать это условие и более точно: не всех оболочек Земли, но лишь ближней к коре — мантии).
Начинает Вегенер с фактов, уже не вызывавших в то время сомнений у представителей наук о Земле: в период последнего оледенения Скандинавский полуостров и Северная Америка значительно опустились под грузом покрывшего их материкового льда, а вот уже двенадцать тысяч лет — с тех пор как ледовые щиты на них растаяли, — оба эти участка суши постепенно поднимаются над уровнем океана. Этот процесс удалось выразить в цифрах: было установлено, что Скандинавия во время оледенения погрузилась в глубины на двести пятьдесят — двести восемьдесят метров. Северная Америка — на более чем полкилометра. Скорость их постепенного подъёма равна примерно метру в столетие.
Вегенер обращает внимание на то, что ни при опускании суши, ни при её подъёме не происходило эластичных деформаций. А это возможно лишь в том случае, если и Скандинавия и Северная Америка, опускаясь, вдавливались в вязкожидкий субстрат. Ибо, окажись лежащий под корой слой твёрдым, без значительных деформаций дело не могло бы обойтись.
На этом доводе Вегенер не останавливается. Используя редкий случай, когда в его распоряжении оказались хоть какие-то цифры, он ищет возможность придать своим аргументам количественное выражение. Логика его проста: можно вычислить, какое усилие необходимо, чтобы погрузить материковую глыбу в вязкожидкие недра, и какое потребно на то, чтобы вжать её в твёрдую оболочку. Естественно, в первом случае сила требуется меньшая. Вегенер установил, что погрузить Скандинавию в вязкожидкую мантию мог ледниковый щит толщиной в девятьсот тридцать три метра. Для Северной Америки цифра, естественно, больше — одна тысяча шестьсот шестьдесят семь метров. То, что в период оледенения ледовые панцири были примерно такой толщины, особых сомнений не вызывает.
А вот если бы льду пришлось «вжимать» участки суши в твёрдую оболочку, это оказалось бы ему по силам лишь в том случае, если бы толщина панциря составляла шесть-семь километров. Однако такое допущение выглядит явно нереальным. На столь мощные ледяные щиты ушла бы заметная часть всех вод планеты.
Да и тот факт, что участки суши после освобождения от льда начинают подниматься, тоже свидетельствует в пользу вязкожидкого состояния мантии. Погружённые в такой субстрат части коры, потеряв в весе, обязательно должны всплывать. Если же они были бы вдавлены льдом в твёрдую оболочку, то трудно объяснить, что заставляет их после таяния ледников подниматься из глубин. Ведь свая, вбитая в грунт, не вылезает на поверхность после того, как по ней перестал ударять механический молот.
Далее Вегенер видит важный аргумент в пользу того, что земную кору подстилает вязкожидкий субстрат, в перемещении полюсов, признанном многими специалистами наук о Земле его времени. Он ссылается на исследования геолога Скиапарелли, который проанализировал возможность перемещения полюсов при различных вариантах состояния земных недр: твёрдом, жидком и вязкожидком.
В первом случае полюса оставались бы всегда неподвижны. Это положение обосновал ещё Лаплас, доказавший, что в твёрдом теле ось вращения перемещаться не может.
Если бы недра Земли были жидкими, то полюса буквально ни мгновения не стояли бы на месте, а сама планета с каждым их движением постоянно бы уплощалась.
«При третьем предположении, — пишет Вегенер, — Земля станет вести себя как твёрдое тело до тех пор, пока силы, вызывающие перемещение полюсов, не перейдут известного предела… Но как только этот предел окажется превзойдённым (то есть как только радиус кривой возмущения перейдёт критическую границу), то полюс сейчас же начнёт менять своё положение… Ввиду того что именно о таких перемещениях говорит нам история, следует сделать заключение, что Земля ведёт себя как вязкожидкое тело».
Наконец, ещё один приведённый Вегенером аргумент состоит в том, что Земля представляет собой не шар, а сфероид неправильной формы. Её экваториальный радиус на двадцать один километр больше полярного. А такая деформация в результате вращения может происходить опять же лишь в том лучае, если земные недра представляют собой жидковязкий субстрат…
В этом месте мы не можем удержаться от ещё одного выражения сочувствия Вегенеру. Ему отчаянно не хватало не только фактов, добытых к тому времени науками о Земле, но и знания природных закономерностей, открытых к нашему времени представителями других отраслей науки — в первую очередь физиками. Современные мобилисты своё представление о состоянии мантии, которое Вегенер именовал «вязкожидким», обосновывают и увереннее, и в то же время проще. Канадские геофизики Д. Джекобс, Р. Рассел, Д. Уилсон в своей книге «Физика и геология», увидевшей свет в конце пятидесятых годов, по этому поводу писали: «Такие термины, как «жёсткий» и «жидкий», имеют смысл только в том случае, если определяется интервал времени, в течение которого прикладывались напряжения. Реологическое (реология — наука, изучающая пластические свойства материалов. — И. Д.) поведение Земли может быть различным при напряжениях, прикладываемых в течение различного интервала времени… Существует проблема реологического поведения вещества земной коры и оболочки при напряжениях большой продолжительности. «Большая продолжительность» означает нижний предел 15 тысяч лет при типичной продолжительности 100 миллионов лет. В этом диапазоне текучесть — основная черта при постоянном напряжении».
Вот как уверенно и коротко — всего в нескольких фразах — формулируется ныне представление о «вязкожидком» состоянии мантии, которое столь важно было обосновать Вегенеру!
Однако как же можно представить себе поведение двух типов земной коры (материковый и океанический), если под ними некое «вязкожидкое» или плотное текучее вещество?
Для того чтобы читателю этот важный момент мобилистских воззрений стал более понятным, воспользуемся образом, удивительпо наглядно объясняющим суть дела. На сей раз он пришёл в голову не самому Вегенеру, но его последователям, когда они пытались в популярной форме изложить взгляды основателя мобилизма.
Так вот, японские геофизики X. Такеучи, С. Уеда, X. Канамори в книге «Движутся ли материки?» для соотношения твёрдой коры и плотной текучей мантии изобрели такую аналогию.
Нам хорошо известно, что существует жидкий (в обычных земных условиях) металл ртуть. По удельному весу он тяжелее, скажем, твёрдой меди. И потому медные бруски плавают на поверхности ртути, погружаясь ровно до половины своей высоты. И значит, если бросить в ртуть несколько брусков меди разной высоты, то самый высокий больше всего погрузится в жидкость и в то же время более всего станет возвышаться над её поверхностью. А самый плоский меньше всего погрузится в ртуть и будет менее всего возвышаться над её поверхностью. Само это явление никаких тайн в себе не содержит. Ведь во взаимоотношении медных брусков и ртути проявляется тот самый закон Архимеда, который известен уже более двух тысяч лет.
Если представить себе, что мантия «вязкожидкая», то поведение океанической и материковой коры можно объяснить тем же законом Архимеда. Материк ведёт себя точно так же, как высокий медный брусок в ртути, — погружается в мантию на большую глубину и на большую высоту возвышается над её поверхностью. Океаническая кора, как плоский брусок, менее всего погружена в мантию и менее всего возвышается над ней.
При дальнейшем изложении нам придётся расстаться с образом, предложенным японскими геофизиками. Если для изображения сути взаимоотношений разных типов земной коры с плотным и текучим веществом мантии он годится, то для выяснения взаимоотношений между самыми этими типами коры (материковой и океанической) сравнение их с брусками меди разной высоты уже никак не подходит. Ибо, как нетрудно догадаться, при дрейфе континентов, когда, скажем, участок материковой коры наползает на океаническую, оба участника этого взаимодействия ведут себя вовсе не как бруски меди в обычных наших условиях.
Но как же тогда происходит этот процесс? Вегенер в своей книге старается представить его по возможности более детально.
Рассуждая о судьбе Индостана, он утверждает, например, что, когда этот нынешний полуостров выделился из монолита Пангеи, место его соединения с будущей Азией было покрыто мелководным морем. В дальнейшем Индостан двинулся на северо-восток, сминая недавнее морское дно в складчатые горы до тех пор, пока они не образовали несколько величайших горных систем Южной Азии, в том числе и Гималаи.
