Свидетельство древних магнитов
Вновь вспомнить о дрейфе материков заставили научный мир исследования в той области, которую вряд ли даже самые дальновидные умы считали важной для этой проблемы, - в области палеомагнетизма.
Сам факт, что на Земле существует магнитное поле, известен с далёких времён. Именно оно заставляет стрелку компаса вытягиваться между двумя геомагнитными полюсами, которые находятся всегда вблизи географических полюсов. Магнитное поле в каждой точке планеты может быть оценено по целому ряду показателей - направлению, склонению, наклонению. Не вдаваясь детально в их смысл, заметим лишь, что по ним можно определить широту той или иной местности и расстояние от неё до геомагнитного полюса, причём не только в нынешний момент, но и в весьма отдалённые от нас периоды истории планеты.
Дело в том, что в состав большой группы пород, слагающих кору, входят магнетит и другие минералы, содержащие железо. Их частички, однажды намагнитившись, при определённых условиях навсегда сохраняют приверженность своему первоначальному магнитному полю. Явление это носит название остаточной намагниченности. Оно особенно заметно в вулканических лавах, а также в некоторых осадочных породах. Учёные с помощью лабораторных опытов смогли воссоздать процесс намагничивания и объяснить его природу. По современным представлениям, механизм его выглядит так. Пока вещество, в которое вкраплены окислы железа, находится в разогретом состоянии, магнитные момепты атомов "смотрят" в разные стороны. Однако, по мере того как породы остывают, ситуация меняется. Наступает такая температурная точка, когда все магнитные моменты, словно по команде, поворачиваются в одну и ту же сторону - принимают направление окружающего магнитного поля. А так как в это время вещество уже не обладает достаточной тепловой энергией, то никаких сил вернуть себе былую свободу и возможность крутиться, как заблагорассудится, у магнитных моментов атомов нет. Они на миллионы лет остаются в одном положении.
Именно поэтому стойкий консерватизм однажды намагниченных атомов железа может дать важные сведения о состоянии лика Земли в тот или иной период. Весь вопрос в том, как эти данные истолковать.
Первые опыты такого рода толкований породили представление о значительных изменениях (инверсиях) магнитного поля Земли, происходивших в течение всей истории планеты. Ещё в 1906 году во Франции были обнаружены породы, намагниченность которых оказалась обратной по отношению к современности. То есть юг для них был севером, север - югом. Позднее выяснилось, таких пород много, местами не меньше, чем "правильно" намагниченных. Возникло предположение, что некогда магнитное поле Земли было противоположно нынешнему: южный магнитный полюс находился на том месте, где ныне располагается северный, а северный - на месте нынешнего южного. Затем новые данные позволили пойти дальше - предположить, что геомагнитные полюса неоднократно менялись местами. Однако до поры до времени всё это, и верно, не имело прямого отношения к мобилизму. Путешествие геомагнитного полюса - одно дело, а перемещение континентов - совсем иное.
Но вот в пятидесятые годы нашего века магнитологи, значительно усовершенствовав свои методы, сумели "уловить" намагниченность осадочных пород, хотя она в сто раз меньше, чем у лав. Широкое распространение этих пород предоставило в распоряжение учёных целую лавину новых данных, что, в свою очередь, привело к большей свободе в их трактовке.
Первым воспользовался новой возможностью сам создатель модели точнейшего магнитометра нобелевский лауреат Патрик Блэкетт, который возглавлял группу специалистов Лондонского университета, проводивших большой цикл палеомагнитных наблюдений на родном острове Великобритания. Собранная ими обширная информация явно свидетельствовала, что остров примерно двести миллионов лет назад располагался по отношению к нынешним геомагнитным полюсам не так, как теперь. В объяснении этого факта можно было пойти уже проторенным путём: увидеть перемещение магнитных полюсов планеты. Из чего и следовало, что Великобритания двести миллионов лет назад находилась точно там же, где и ныне, а геомагнитные полюса странствовали по Земле, и даже указать их гипотетические местонахождения.
Однако Патрик Блэкетт, всегда сочувственно относившийся к идее дрейфа материков, представил себе картину обратную. Поскольку не было никаких реальных оснований утверждать, что перемещения магнитных полюсов в самом деле происходили и они применялись в трудах коллег лишь как способ "увязать" данные реальных наблюдений, Блэкетт счёл себя в праве предположить обратное: геомагнитные полюса вовсе никогда не предпринимали ни дальних ни ближних путешествий, а находились там же, где и сегодня. Но коли так, то выходило, что не стояла на месте Великобритания. Разница между современным магнитным наклонением и "ископаемым" при таком взгляде позволяла сделать вывод, что остров в ту давнюю эпоху находился ближе к экватору. А разницу в склонении Блэкетт объяснил тем, что, двигаясь на север, Великобритания одновременно повернулась на тридцать градусов по часовой стрелке.
"Соображение по ходу" Сорохтина:
"Блэкетт был физиком, поэтому он и воспринял идею о дрейфе континентов".
Первое из этих предположений можно было проверить, сопоставив его с данными палеоклиматологии. Ведь если остров лежал прежде в более низких широтах, то и климат его в древности был более тёплым. Это Блэкетту удалось доказать: в тех же осадочных породах учёные обнаружили большое количество так называемых красноцветов, которые характерны как раз для более близких к экватору климатических зон.
Продолжая развивать свою версию, Патрик Блэкетт перенёс исследования в Индию. И тут - на плоскогорье Декан - были получены ещё более интересные данные. Магнитное наклонение базальтовых лав, застывших сто - восемьдесят миллионов лет назад, оказалось таким, какое может быть (опять же если принять соображение неизменности положения геомагнитных полюсов) только в Южном полушарии. Лишь более поздние породы имели показатели, характерные для северной половины планеты. Блэкетт сделал из этого вывод, что в удалённую от нас эпоху полуостров Индостан располагался по другую сторону экватора, а затем двинулся на север, пока не "втиснулся" в южную часть Азии. Но именно таким представлялся маршрут его дрейфа Вегенеру!
Публикации Блэкетта, содержащие эти сведения, были встречены коллегами крайне недоверчиво. Причём соотечественники нобелевского лауреата проявили к утверждениям лондонского профессора ещё больше скептицизма, чем учёные других стран.
В развернувшейся полемике наибольшую активность проявил профессор Кейт Рапкорн из университета города Ньюкасла. Ранкорн был не то что убеждённым, скорее, страстным фиксистом. Он не просто спорил с Блэкеттом, но ещё и укорял его: мол, уважаемый коллега, отмеченный самой престижной в научном мире наградой, права не имел столь легкомысленно поддаться давно скомпрометировавшей себя гипотезе дрейфа материков. Ранкорн был уверен, что лондонский профессор совершенно напрасно отказался от идеи перемещения магнитных полюсов. А ведь она в данном случае прекрасно объясняет факты. Скажем, на плоскогорье Декан обнаружены породы с наклонением, свойственным Южному полушарию? Ну и отлично. Вот ещё одно подтверждение, что в ту эпоху северный и южный геомагнитные полюса поменялись местами. Да разве только в этом дело? Добытые Блэкеттом сведения действительно в высшей степени ценны: по ним можно представить часть маршрута, которым странствовали геомагнитные полюса.
Вот этой бы реконструкцией и заняться коллеге! Конечно, тут потребуются дополнительные измерения. Но метод выработан, и провести их, как говорится, дело техники. Зато перспектива открывается воистину блистательная.
Надо сказать, что Кейт Ранкорн пользовался в кругах английских учёных авторитетом, пожалуй, не меньшим, чем Блэкетт. Нажит был этот авторитет ещё в Кембридже, в знаменитом своими традициями университете, где Ранкорн работал над проблемами радиолокации. Однако позднее он оставил эту тему, что вполне согласовалось с его кредо - Ранкорн был убеждён, что учёный не должен всю жизнь заниматься одной узкой областью познания, это ограничивает его кругозор, не позволяет в полной мере реализовать природные способности. Увлёкшись палеомагнетизмом, Ранкорн оставил Кембридж и перебрался в Ньюкасл, где сложились лучшие возможности для этого направления. В начале пятидесятых годов, когда Блэкетт впервые выступил в поддержку мобилизма, Кейт Ранкорн уже нажил немалый "палеомагнитный капитал".
Однако Патрик Блэкетт не внял критике коллег, в том числе и страстным выступлениям Ранкорна. Он высказался в том смысле, что прогулки по планете геомагнитных полюсов - столь же гипотетичны, как и дрейф континентов. Ему же мобилизм представляется более убедительным, и он постарается найти для этого новые доказательства. В их поисках сотрудники профессора и двинулись по свету. Они проводили свои исследования в Африке, Австралии, позднее на территории Соединённых Штатов Америки и даже в Антарктиде.
Между тем Кейт Ранкорн заявил, что если Блэкетт не пожелал установить маршрут геомагнитного полюса, то он осуществит эту реконструкцию сам. Причём особенно дальних поездок не потребуется - хватит материалов и одной Великобритании, ибо, как известно, на её территории можно найти любую страницу каменной летописи планеты. Каждую из них Ранкорн и его сотрудники теперь изучали с палеомагнитных позиций, внимательно прослеживая смену направлепия "атомных компасов".